Современные способы организации карьерной добычи камня

До начала промышленной революции развитие горного дела стимулировалось лишь появлением новых инструментов и изобретением новых способов обработки камня, обогащения и переработки руды. С появлением простейших механизмов и машин, а за ним и паровой машины, востребованность продуктов горной добычи возросла многократно. Теперь потребности в добыче все большего количества руды и камня стимулировали развитие техники.

Для добычи горных пород были разработаны вагонетки – прообраз будущих вагонов, рельсы для их перемещения стали железнодорожными, а разработка первых паровозов оплачивалась крупнейшими собственниками шахт в целях их использования для перевозок угля.

Рост производительности и объемов добычи природного камня и руды требовал постоянного совершенствования не только техники и механизмов, но и способов организации производства и добычи.

История организации горных работ

Использование ручного труда на ранних этапах развития горных разработок не требовало применения каких-либо способов организации – добыча камня, его обработка, транспортировка и изготовление готовой продукции осуществлялись в небольших объемах. С развитием техники и появлением машинного производства кирка, клинья, ручные тележки и тачки, которыми добывали и перевозили гранит, мрамор, железную руду, уголь постепенно сменились конным воротом и тягой, а затем паровой машиной и электрическим приводом.

Использование пороховых зарядов для разрушения горных пород начавшееся в XVII веке на рудниках в Словакии дало толчок у росту объемов добычи. Увеличились объемы перевозок – их взяли на себя вагонетки, затем появились ленточные конвейеры, железнодорожные вагоны и карьерные самосвалы, которые способны перевозить десятки тонн руды, готовые блоки габбро и гранита на большие расстояния.

Использование мощных машин и механизмов для карьерной добычи природного камня, шахтной разработки угольных пластов и руд различных металлов значительно увеличили объемы производства. Особенности процессов разработки, связанные с несогласованностью операций и различной скоростью их выполнения на разных стадиях, приводили к большим потерям времени, ресурсов и простоям в работе. Решение проблем принесло внедрение поточных технологий.

Поточные и конвейерные технологии

В отличие от железных дорог конвейер и технология поточного производства пришли в мир не из горнодобывающей, а из автомобильной промышленности. Придуманный изобретателем олдсмобиля Рэнсомом Э. Олдсом в 1901 году способ конвейерной сборки автомобилей быстро получил признание во всем мире. Его стали использовать не только в автомобилестроении, но и в других отраслях промышленности. Так уже к концу первой четверти века он прошел апробацию в угольном карьере в Германии. Первый добывающий комплекс непрерывного действия состоял из экскаватора, предающего породу на конвейер, с которого та поступала на транспортно-отвальной мост, а с него в отвалы.

Не менее успешно поточно–конвейерные линии внедрялись и в камнеобработке. Каждый гранитный завод был заинтересован в установке автоматизированной линии обработки. Так внедрение такой линии на Саяногорском комбинате, в ассортименте которого плита полированная из гранита занимала одно из ведущих мест, в свое время позволило существенно увеличить ее производство. Если до установки линии из каждого кубического метра гранитного блока выходило 8 м² плиты, то после – не менее 11 м².

В то же время потоковая технология не получила широкого распространения в области добычи товарных блоков. Это объясняется тем, что блоки гранитные, мраморные, габбро и других твердых пород требуют много времени для их выемки из массива, а обеспечить занятость людей и механизмов на других участках в это время не представляется возможным.

Циклично-поточная технология

Одним из самых современных способов организации производства в горнодобывающей отрасли, позволяющим добиться существенного снижения транспортных и энергетических расходов, является циклично-поточная технология. В основе ее применения лежит идея организации и использования двух взаимосвязанных и совмещенных во времени процессов:

• поточного – состоящего в непрерывном перемещении породы конвейерным транспортом к месту переработки;
• циклического – обеспечивающего своевременное проведение взрывных работ и перегрузку добытой породы на конвейер с помощью экскаваторов и погрузчиков.

Для внедрения данной технологии гранитный карьер должен иметь следующее оборудование:

• дробильное;
• виброгрохот;
• ленточный конвейер;
• буровой станок;
• экскаватор;
• магистральный конвейер;
• отвальный конвейер;
• автосамосвал.

Правильная организация работ, четкое согласование во времени всех процессов позволяет добиться значительного повышения производительности с одновременным снижением расходов.