Как добывают камень – карьерный способ

Уже само слово «добыча» говорит о немалых затратах труда необходимых для извлечения из недр земли ее природных богатств. Некоторые из них спрятаны на глубине 2-3 километров (нефть, газ), чтобы добраться до других приходится рыть шахты голубиной сотни метров (каменный уголь), и только часть из них имеет прямые выходы на поверхность земли или их можно добыть просто сняв верхний слой почвы (мрамор, гранит, известняк, габбро-диабаз).

На протяжении столетий места добычи природного камня или руд, залегающих на небольшой глубине, называли каменоломнями или рудниками соответственно. Это было напрямую связано с ручным способом производства, когда камень в буквальном смысле разламывали при помощи кирки или молотка с зубилом. Современное название – карьер – имеет иностранное происхождение (от французского carrier – каменоломня) и применяется к горным предприятиям, а также к котлованам (горным выработкам), образованным вследствие выемки камня или руды открытым способом.

Разновидности карьеров

Для упрощения классификации все карьеры условно делят на рудные и нерудные. В первую группу включают все месторождения металлических руд, разрабатываемые открытым способом:

• черные — хромовые, титановые, кобальтовые, железные и др.;
• цветные – медные, алюминиевые, цинковые, оловянные и др.;
• благородных – платиновые, золотые, серебряные;
• радиоактивных – урановые, ториевые.

Ко второй относят месторождения:

Строительных материалов

• для извлечения которых не применяются взрывчатые вещества – глиняные, песчаные, грунтовые и карьеры по добыче блочного камня;
• основным способом добычи которых является взрыв – песчаники, известняки, габбро, граниты.

Материалов для металлургии

• каолиновые, магнезитовые, доломитовые, графитовые карьеры.

Сырья для потребностей индустрии

• Слюдяные, асбестовые, тальковые карьеры.

Сырья для химии промышленности

• Сюда включают — апатиты, серу, мышьяк, фосфориты.

Горючих ископаемых материалов

• каменноугольные, сланцевые, торфяные карьеры.

Разработка карьеров

Для принятия решения о разработке конкретного карьера (месторождения) требуется проведение целого ряда предварительных работ, изысканий, расчетов и обоснований. Все они включаются в проект разработки, на основании которого выдается разрешение (лицензия) на разработку.

Жизненный цикл, который проходит каждый мраморный или гранитный карьер состоит из ряда последовательных этапов:

• геологические изыскания (разведка) позволяют определить запасы сырья, параметры его залегания, границы месторождения;
• работы по подготовке территории карьера и организации подъездных путей (могут потребоваться очистка, вырубка леса, дренажные работы);
• снятие поверхностного слоя, закрывающего породу;
• вырезка уступов;
• эксплуатация месторождения — извлечения камня;
• завершение добычи и ликвидация карьера;
• проведение комплекса работ по восстановлению экологического равновесия.

В зависимости от типа карьера:

• поверхностный – выходы горной породы находятся на поверхности земли или укрыты тонким слоем грунта;
• высокогорный – добыча ведется на склонах гор, холмов;
• углубленный – уровень залегания породы значительно ниже уровня земной поверхности;
• смешанный – часть месторождения выходит на поверхность, а другая скрыта под землей;

могут изменяться объемы работ по подготовке к разработке и себестоимость добычи сырья.

Способы добычи камня

Применение тех или иных способов добычи всегда тесно связано с целевым назначением карьера. Добыча руды и строительного камня осуществляется преимущественно взрывным способом, который на сегодняшний день является наиболее производительным и недорогим. Добытый таким способом камень при помощи экскаваторов грузится на автотранспорт и доставляется к месту сортировки, дробления и складирования.

В карьерах по добыче облицовочного камня используются способы добычи, не связанные со взрывом. Это обусловлено тем, что блоки гранитные, мраморные, блоки габбро и других твердых пород весьма чувствительны к взрывным воздействиям, которые увеличивают их природную трещиноватость и снижают качество. Для подготовки к извлечению товарных блоков в карьерах применяют как простые (базовые) способы:

• буровзрывной;
• буроклиновой;
• термический;

так и комбинированные способы:

• взрывоклиновой;
• термоклиновой;
• термовзрывоклиновой.

Для добычи блочного камня из пород средней прочности используют канатные и камнерезные машины с твердосплавными и алмазными резцами в сочетании со взрывным отделением от массива. Породы высокой прочности требуют применения комбинированных способов, в том числе самых современных:

• гидравлических;
• электротермических;
• ультразвуковых;
• высокочастотных;
• с использованием НРС (невзрывных разрушающих составов).

Пир этом минералы входящие в состав породы, ее структура и прочность – факторы, от которых зависит производительность установок для канатного пиления, гидроклиновых, газоструйных и других машин.

Продукция карьеров и ее назначение

Карьеры по добыче строительного камня и блочные карьеры отличаются друг от друга не только способами добычи, но и выпускаемой продукцией. Если для первых основными видами являются:

• щебень различных фракций (5-20 мм, 15-20 мм, 20-40 мм и др.);
• бутовый камень;
• гранитный отсев;
• брекчия;

то для вторых это:

• товарные блоки;
• брусчатка из габбро-диабаза и гранита;
• гранитная плита.

Продукция карьеров находит применение в жилом, промышленном и дорожном строительстве, производстве стройматериалов, ритуальных изделий, предметов интерьера искусства.