40. Особливості розробки родовищ природного облицювального каменю

Розробка родовищ по здобичі блоків природного облицювального каменя на відміну від розробки вугільних, рудних і інших корисних копалин характеризується рядом специфічних особливостей, які дозволяють виділити кар'єри по здобичі блоків в особливу групу підприємств гірничодобувної промисловості. Як правило, ці родовища мають сприятливі гірсько-геологічні умови (незначну потужність вскришних порід), тому розробляються відкритим способом. Крім того, розробка родовищ природного облицювального каменя повинна забезпечувати збереження міцнісних властивостей і декоративних якостей порід, що визначає її специфічні особливості, до яких відносяться:

• невеликі розміри кар'єрів в плані і по глибині;

• незначний об'єм м'яких вскришних порід і зони сильнотрещиноватой вивітролої скельної вскриши;

• наявність певної закономірності в будові масиву, що виявляється в існуванні систем вертикальних і пологих тріщин і анізотропії міцнісних властивостей гірських порід, що обумовлює той, що розташовує фронту гірських робіт і відміток уступів стосовно напрямів полегшеного розколу каменя;

• необхідність змісту значного підготовленого різірвного фронту гірських робіт, що забезпечує здобич блоків з необхідними декоративними властивостями і необхідними розмірами;

• збереження природної монолітності каменя в процесі відділення блоків від масиву;

• незначна висота уступів, що розробляються;

• вживання спеціальних способів відділення блоків каменя від масиву;

• отримання блоків каменя певних розмірів і форми;

• виїмка блоків каменя великих розмірів і маси, що вимагає вживання унікального специфічного виемочно-вантажного устаткування;

• строге дотримання направленої виїмки в просторі через малі величини допустимих відхилень від стандартних розмірів блоків каменя;

• об'єм здобичі попутних гірських порід в більшості випадків перевищує кількість основної блокової продукції, що здобувається, що ставить питання про комплексне використовування сировини.

При розробці родовищ природного облицювального каменя різні физико-механічні властивості гірських порід, умови залягання родовищ, вимоги, що пред'являються до сировини, визначають: варіанти розкриття горизонтів кар'єру і систему розробки; комплекти устаткування для виробництва вскришних і робіт здобичі; способи підготовки порід до виїмки; засоби виїмки, вантаження, транспортування і переробки гірської маси. Характерною особливістю освоєння родовища з природного облицювального каменя є створення досвідченого кар'єру, що використовується для здобичі первинного об'єму корисної копалини, необхідної для оцінки блоковості, декоративності і физико-механічних властивостей каменя.

Кар'єри, розробляючі родовища природного облицювального каменя, умовно можна розділити на три типи:

• кар'єри по здобичі блоків з міцних порід з межею міцності на стиснення 80—250 МПа, де застосовують в основному буропідривні і буроклинові роботи;

• кар'єри по здобичі блоків з порід середньої міцності з межею міцності на стиснення 40—150 МПа, на яких використовують каменерізні машини і комбіновані способи здобичі блоків;

• кар'єри по здобичі пиляного стінного каменя з низькоміцних порід з межею міцності на стиснення 0,4—40 МПа, де застосовують спеціальні каменерізні машини (див. гл. 6).

Продуктивність діючих кар'єрів по здобичі блоків з вивержених порід (гранітів і схожих з ними порід) складає від 2 до 5 тис. м3 в рік, крупних кар'єрів — до 10— 12 тис. м3 в рік. Середній вихід блоків на гранітних кар'єрах коливається від 20 до 30 %, досягаючи на окремих підприємствах 50 % і більш.

Продуктивність кар'єрів по здобичі мармурових блоків складає від 2 до 4 тис. м3 в рік, крупних кар'єрів — від 10 до 40 тис. м3 в рік і більш. Для більшості кар'єрів вихід мармурових блоків знаходиться в межах 15—20 %, досягаючи на окремих підприємствах 30—35 %.

Технологія ведення гірських робіт на кар'єрах включає наступні основні операції:

а) при здобичі блоків з вивержених порід (гранітів і схожих з ними порід):

• вскришні роботи по видаленню рихлих і зруйнованих скельних порід;

• відділення монолітів від масиву за допомогою буропідривних, буроклинових робіт або невибухових руйнуючих засобів;

• відтягання монолітів від забою для подальшого оброблення;

• розколювання монолітів на товарні блоки;

• страхування блоків (груба обробка);

• вантаження блоків і окола в засоби транспорту;

• допоміжні роботи по підтримці робочих майданчиків;

б) при здобичі блоків з порід середньої міцності (мраморів і схожих з ними осадкових порід):

• вскришні роботи по видаленню рихлих і зруйнованих скельних порід;

• випилювання товарних блоків безпосередньо з масиву каменерізними машинами з кільцевими фрізами або барами або відділення від масиву крупних монолітів канатними пилами з подальшим обробленням їх на товарні блоки за допомогою буроклинових робіт;

• відвантаження блоків і відходів (окол, бут, шлам) в засоби транспорту.

Здобич блоків з природного облицювального каменя може проводитися по одно- і двохстадійної технологічним схемам. При одностадійній схемі підготовки відокремлені від масиву блоки стандартних розмірів вантажаться і транспортуються для подальшої переробки. При двохстадійній технологічній схемі заздалегідь відокремлений від масиву моноліт об'ємом 10 — 600 м3 і більш піддається подальшому обробленню на товарні блоки в межах робочої зони кар'єру.