Добыча и переработка природных каменных материалов

Горные породы становятся дорожно-строительными материалами после их добычи из земной коры и переработки.

Скопления горных пород в земной коре называют месторождениями. Разрабатываемые месторождения горных пород называют карьерами.

Для решения вопроса о целесообразности разработки месторождения производят разведку для установления:

  • ? запасов горной породы;
  • ? ее строительно-технических свойств;
  • ? рентабельности разработки, которая будет зависеть от верхнего наносного слоя (вскрыши), толщины слоя породы, способа разработки и транспортирования горной породы.
Залегание гравия, валунов

Рис. 3.7. Залегание гравия, валунов:

1 — верховое; 2 — линзовое; 3 — низовое (недровое)

В зависимости от условий залегания (рис. 3.7, 3.8) разработка рыхлых горных пород может вестись открытым способом в карьерах, реже подземным или подводным (рыхлые горные породы залегают сравнительно неглубоко от поверхности воды в реках или озерах).

При разработке месторождения вначале удаляют верхний наносный слой (вскрышу), а затем снимают верхние выветрившиеся слои горной породы. Работы в карьере обычно ведут уступами высотой 2... 10 м. По условиям техники безопасности для рыхлых пород принимают меньшую высоту, чем для скальных.

Залегание речного валунно-гравийного камня

Рис. 3.8. Залегание речного валунно-гравийного камня: 1 — береговое; 2 — донное

Горные породы, разбитые небольшими трещинами, разрабатываются механическим способом (экскаваторами).

Массивные горные породы (как правило, изверженные) разрабатываются с применением взрывчатых веществ. Взорванную горную породу грузят экскаватором в транспортные средства и направляют на переработку на дробильно-сортировочные заводы, а также на передвижные камнедробильные сортировочные установки, где производят дробление и сортировку по фракциям с отделением мелких песчаных и пылевато-глинистых частиц.

Рыхлые горные породы (валуны, гравий, песок) добывают открытым способом, как правило, одно- и многоковшовыми экскаваторами. В большинстве случаев запасы рыхлых горных пород в пределах одного месторождения невелики, поэтому их переработка ведется в основном в передвижных установках.

Разработку камня для последующего получения облицовочных плит или стеновых блоков недопустимо производить взрывным способом, так как в этом случае камень делается трещиноватым и непригодным для обработки. Средние и мягкие породы (мрамор, известняк, вулканический туф) добывают в карьерах с помощью камнерезных машин, снабженных твердосплавными (или с алмазными насадками) дисковыми или цепными пилами (рис. 3.9). При этом из массива вырезают блоки в форме прямоугольного параллелепипеда шириной и высотой 0,2...2 м, длиной до 2,8 м. В случае, если необходимо добыть блок камня большего размера (2... 10 м), используют установки с канатными пилами.

Вырезка стеновых камней машинами с дисковыми пилами

Рис. 3.9. Вырезка стеновых камней машинами с дисковыми пилами

Твердые породы (гранит, сиенит и др.) обычно разрабатывают, отделяя сначала крупный монолит. Затем его делят на блоки, из которых на камнеобрабатывающем заводе получают требуемые изделия. Отделение монолита может осуществляться несколькими способами: буроклиновым, строчечным бурением и канатными пилами с алмазными насадками. Чаще других применяется буроклиновой способ. Отделяемый объем камня обуривается по контуру перфораторами, в полученные отверстия (шпуры) вводятся гидравлические или механические клинья или расширяющиеся составы на основе минеральных вяжущих веществ — так называемый тихий взрыв. С их помощью монолит породы раскалывают по требуемой плоскости.

В настоящее время природные каменные материалы широко применяются в дорожном строительстве (табл. 3.1).

Применение природных каменных материалов в дорожном строительстве

Таблица 3.1

Назначение

Требования

Рекомендуемые горные породы

Мощение автомобильных дорог

Износостойкость, прочность, морозостойкость

Базальт, диабаз, гранит, сиенит, диорит, габбро

Слои дорожной одежды

Износостойкость, прочность, морозостойкость

Гравий, песок

Щебень для тяжелого бетона

Износостойкость, прочность, морозостойкость

Гранит, сиенит, диорит, базальт, плотный известняк, доломит, кварцит

Плиты для тротуаров

Износостойкость, прочность, морозостойкость

Гнейсы

Мелкий заполнитель для бетонов и растворов

Плотность 2000...2800 кг/м3

Песок кварцевый, полевошпатовый

Щебень для легкого бетона

Плотность до 1200 кг/м3

Известняк пористый, туф, трахит

Фундаменты

Плотность > 2000 кг/м3, морозостойкость

Все виды горных пород (бутовый камень, камни пиленые и колотые)

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >