Потери и отходы при добыче и обработке камня

В различных жизненных ситуациях люди часто используют слова, оперируют понятиями и употребляют термины, значение которых не всегда им понятно и далеко не так однозначно, как может показаться на первый взгляд. Так в обыденной жизни, говоря о потерях, обычно подразумевают нечто безвозвратно утраченное, на производстве к ним относят все то, что поглощает ресурсы и не приносит прибыли, а в управлении к потерям приводят просчеты в организации труда, простои оборудования и персонала.

Понятие отходов также меняет свое значение в зависимости от сферы применения. В повседневной жизни это бытовые отходы, на производстве – технологические, брак, некондиция.

В то же время и в той и другой сфере существует интересная особенность – то, что считается отходами и потерями в одной из них может служить исходным материалом для получения качественной продукции в какой-либо другой. В полной мере это относится и к добыче горных пород, и к камнеобработке.

Потери при добыче

Добыча природного камня на различных месторождениях имеет свою специфику, которая связана прежде всего с целевым назначением и способами добычи. Так гранитный карьер может служить для добычи исключительно щебня. Такое производство практически не оставляет отходов – даже самая мелкая его фракция, включая отсев, находит применение в строительстве зданий, сооружений, дорог.

Другое дело блочный карьер. Его основная продукция – блоки габбро, мрамора или гранита, качество которых (а значит и стоимость) в первую очередь зависит от способа извлечения их из массива породы. Каждая из применяемых технологий имеет свои достоинства, недостатки и характеризуется определенным уровнем потерь.

Взрывные

Способы добычи с использованием взрывчатки (порох, детонирующий шнур или другие взрывчатые веществ с малой плотностью) характеризуются высокой производительностью, незначительной стоимостью работ и самыми большими потерями. Ударная волна от взрыва не только разбивает монолит на множество мелких осколков, но и нарушает целостность крупных отколотых блоков, снижая их качество. Количество отходов возрастает еще больше в ходе придания блокам формы близкой к прямоугольной.

Образовавшиеся при таком способе добычи отходы могут быть использованы путем их переработки в щебень (мелкие фракции твердых пород), а из более крупных производится, например, бортовой камень или брусчатка из габбро-диабза, гранита, габбро.

Механические

Обширная группа способов, которая обеспечивает наилучшие качественные показатели при извлечении блоков твердых и высокодекоративных пород камня (гранит, лабрадорит, мрамор, габбро-диабаз). Благодаря отсутствию динамических и ударных нагрузок, добытые механическим путем блоки сохраняют монолитность и прочность, имеют правильные геометрические формы и не требуют пассеровки (выравнивания граней). К ним относятся:

• Буроклиновой способ – предполагает сверление ряда отверстий (шпуров) по контуру будущего блока, установки в них клиньев, которые при погружении в шпуры создают напряжение достаточное для отделения блока. Природа используемых клиньев может быть различной – от простейших металлических клиньев до гидравлических и воздушных, включая также использование специальных расширяющихся при затвердевании смесей.
• Камнерезные (баровые) машины – используют цепочную пилу с зубьями из высокопрочных сплавов, или с алмазным напылением. Предназначены для добычи камня как мягких, так и твердых пород. Потери минимальные и зависят от толщины распила.
• Резка алмазными канатами – позволяет вырезать блоки любого размера (в разумных пределах), для подготовки к резке требуется просверлить всего 2 отверстия и пропустить через них канат, отходы – каменные «опилки» от резки.

Помимо минимального количества отходов механические способы добычи позволяют выбирать направление распила, что имеет важное значение при добыче камня с высокими декоративными характеристиками. При правильно выбранной ориентации блока изготовленная из него плита полированная из гранита будет иметь оригинальную текстуру, что существенно повлияет на стоимость изделия и позволит избежать потерь в виде бракованной продукции.

При добыче камня в блочных карьерах к потерям также следует отнести понижение качества вследствие перемещения, транспортировки, хранения и других процессов.

Отходы при обработке

Процесс изготовления каменной продукции начинается с доставки товарных блоков на гранитный завод, где происходит их обработка, и где также неизбежно возникают отходы. Как мы уже выяснили, в зависимости от способа добычи блоки могут иметь произвольную или правильную геометрическую форму. В первом случае обработка начинается с обрезки верхушки блока, которую условно можно считать отходом, хотя при правильной организации производства ее можно использовать для изготовления различных изделий. В ходе дальнейшей обработки блоков отходы появляются в результате таких операций как:

• распиловка блоков на плиты заданной толщины (слэбы) – здесь потери связаны необходимостью большого числа пропилов;
• окантовка слэбов – для придания прямоугольной формы их неровные края обрезают, а полученные обрезки идут в отходы;
• фрезеровка – снятие фасок, профилирование;
• вытачивание тел вращения – большое количество отходов образуется при использовании заготовок в форме параллелепипеда;
• выборка отверстий – изготовление отверстий различной формы (столешницы, ступени, подоконники);
• резьба по камню – изготовление барельефов, скульптур, надгробных плит и памятников.

Способы минимизации

Все известные на сегодня способы снижения производственных потерь так или иначе связаны с совершенствованием и внедрением современных технологий добычи камня и его обработки, усовершенствованием станков и инструмента.

Минимизация отходов камнеобработки идет как по пути переработки в нетехнологичные продукты (щебень, отсев) так и использования их для оригинальной декоративной отделки (брекчия), использования в качестве наполнителей при производстве изделий на основе цемента и смол (декоративные и мозаичные бетоны, сантехнические изделия, столешницы).