Наличие больших залежей известняковых пород на юго-западе Украины и на территории Молдовы позволяет вести их интенсивную добычу. Один из видов добычи известняков выпиливание из него штучного камня.
Штучный камень, условное название изделий из природного камня, в основном в виде блоков в форме прямоугольного параллелепипеда, используемых в естественном виде в строительстве и учитывается при добыче в штуках (отсюда название) или в м3.
В наибольших масштабах производится штучный камень, применяемый для кладки стен зданий, так называемый стеновой камень; изготавливается из по-ристых горных пород (известняки, ракушечники и др.), обладающих повышенными теплозащитными свойствами, относительной лёгкостью, способностью поддаваться обработке (резанию, тёске, околке и др.).
Себестоимость стеновых блоков, изготовленных из податливых к распиливанию пористых видов естественного камня, в частности ракушечника, в 1,5-3 раза ниже себестоимости керамического кирпича. И вдобавок такие блоки имеют лучшие, чем обычный кирпич, теплоизоляционные свойства, а их применение значительно ускоряет процесс строительства.
Стеновой машинный штучный камень с пилёной фактурой имеет стандартные размеры: из известняков - 19х19х39 см., 19х24х49 см. Масса их не превышает 40 кг., объёмная масса 1200-2200 кг/м3. По пределу прочности на сжатие различают марки от 0,4 до 40 МПа/м2 (4-400 кгс/см2).
Добывают штучный камень открытым, реже подземным способами при помощи камнерезных машин.
Камнерезные машины - это машины для выпиливания штучного камня из массивов горных пород. При помощи камнерезных машин добывают (на карьерах, реже в шахтах) стеновой камень, крупные стеновые блоки и блоки-заготовки, используемые для распиловки на облицовочные плиты и другие архитектурно-строительные изделия. Камнерезные машины имеет жёсткую самоходную раму, перемещающуюся обычно по рельсовым путям. На раме смонтированы приводы вращения режущих инструментов и перемещения машины. В качестве режущих инструментов на камнерезных машинах используются дисковые пилы, кольцевые фрезы, цепные и штанговые бары, оснащенные твёрдосплавными зубками.
Различают камнерезные машины: по применению (для открытыхи подземных разработок), по виду получаемой продукции (для стенового камня и крупных блоков), по высоте резания (низкоуступные до 0,42 м и высоко-уступные до 3 м), по принципу совмещения операций - универсаль-ные, производящие 3 операции (поперечные, горизонтальные и тыльные пропилы), операционные, выполняющие только одну операцию, агрегаты, представляющие собой совокупность опера-ционных машин, объединённых единым направлением движения и общим управлением.
Краткая техническая характеристика камнерезных машин и технология добычи известняка-ракушечника.
Камень вырезают из массива тремя последовательно выполняемыми пропилами: поперечными, горизонтальными и вертикальными (тыльными), окончательно отделяющими камень от массива. В большинстве камнерезных машин вторая и третья операции производятся одновременно при продольном передвижении машины вдоль уступа.
Развитие камнерезного машиностроения осуществляется за счёт создания конструкций, позволяющих применять наиболее рациональные технологические схемы добычи камня, совершенствования режущих инструментов, механизации уборки и штабелирования продукции и отходов, унификации основных узлов и деталей, автоматизации управления. Механизированное производство пилёного стенового камня (известняки, туфы и др.) в СССР развивается быстрыми темпами: в 1940 - 1 млн. м3, в 1950 - 2,5 млн. м3, в 1971 - 13,16 млн. м3.
Пила камнерезная, рабочий орган камнерезной машины. Пилы камнерезные подразделяются на дисковые, кольцевые фрезы, цепные бары, канатные пилы.
Дисковые пилы для резания мягких пород (известняки, туфы) изготовляются из листовой стали диаметром 800-2000 мм, толщиной 10-20 мм. По окружности диска устанавливаются режущие зубки (резцы) с шагом 80-120 мм, армированные твердосплавными пластинками (победитом). Окружная скорость резания 2,5-6 м/сек. Подразделяются на отрезные круги диаметром 50-320 мм, толщиной 2,5-5 мм со сплошным режущим слоем и режущие - диаметром 300-1100 мм (иногда до 3000 мм), толщиной 60-90 мм с сегментным режущим слоем. Окружная скорость резания 25-60 м/сек. Преимущество дисковых пил - в простоте конструкции и эксплуатации; недостаток - малое использование диаметра (около 35%).
Кольцевые фрезы подобны по конструкции шарикоподшипнику, у которого внутреннее кольцо закрепляется неподвижно на суппорте камнерезной машины, а по окружности наружного кольца установлены зубки эвольвентного сечения (армированные твёрдым сплавом), находящиеся в зацеплении с ведущей шестерней. Ширина пропила 35-40 мм. Преимущество кольцевых фрез - в высоком коэффициенте использования диаметра (около 65%); они широко применяются при вырезании крупных блоков с глубиной пропила 0,8-1,2 м. Недостатки - в сложности конструкции и эксплуатации.
Цепной бар применяется в специальных камнерезных машина для вырезания штучного камня, в универсальных врубовых машинах для вырезания крупных блоков и на подготовительных работах (проходка траншей). Ширина пропила 20-40 мм. Цепными барами пилится камень прочностью до 50 кгс/см2, разработаны конструкции цепей с резцами, позволяющими пилить камень прочностью около 800 кгс/см2.
КМАЗ (КАМЗ) - камнерезная машина Заступайло. Машина эта, изобретенная ныне покойным земляком-конструктором, лауреатом государственной премии Николаем Тихоновичем Заступайло, и в свое время сделала революцию в горнодобыче. Режущий инструмент-бор у машины Заступайло цепная пила с победитовыми зубьями. Машина производит последовательно 15 вертикальных пропилов по ширине штуки камня 24 см., затем 13 горизонтальных пропилов через интервал, равный высоте штуки 19 см. Все пропилы делаются однм и тем же баром, оснащенным армированной победитом стальной цепью и снабженным поворотным устройством, позволяющим поворачивать его в 3-х плоскостях. Затем вручную удаляется несколько штук камня, бар проводится в эту нишу и отпиливают тыльные стороны штук от массива. Эта операция производится верху вниз по рядам штук. Таким образом в забое вырезается сразу 168 штук готового камня. Естественно, что количество штук камня зависит от сечения забоя. Высота современного забоя 2.5м, ширина колеблется от 2.8 до 3.6 м.
В 60-ых годах до появления КМАЗов камень пилили "рогозинками", цепными пилами, труд был ручным, без автоматизации и механизации, появление же КМАЗов намного упростило добычу камня. Помимо гостовского стенового камня сороковика (390х188х180) и пятерика (490х240х180), пилились блоки (1400х600х400), каждый блок - половинка от фундамента, проектная ширина которого 2800. Также выпиливают стеновые блоки размерами 38х19х18,8 см, 49х21х18,8 см, 105х39х38 см и 138х39х39 см. На ряде месторождений вырезают и более крупные блоки.
КМГ - камнерезная машина Галанина. Режущий инструмент у машины Галанина стальной диск с победитовыми зубьями (одновременно 4 проходных, два сверху и два снизу, расстояние между парами дисков равны высоте штуки камня, и отдельно один отрезной). Машина производит последовательно 11 горизонтальных пропилов затем вертикальные пропилы по ширине забоя. После чего вручную выбивается несколько штук камня по диаметру диска, на машине снимют прорезные диски ставят отрезной и отпиливают тыльные стороны штук от массива.
Горное дело, имеет целью отыскивание полезных ископаемых, добычу их и приведение в состояние, годное для непосредственного употребления или для дальнейшей переработки.Полезные ископаемые находятся в земной коре в виде скоплений различного характера (жил, штоков, пластов, гнезд, россыпей и пр.). При изысканиях делают предварительные разведки, закладывают шурфы (колодцы), проводят канавы, разрезы, делают буровые скважины и др. Определяют свойства месторождения минерала: протирание его, мощность, падение, характер окружающих пород и количество чистой руды, которую можно извлечь из известного объема или веса данного ископаемого (содержание руд). Относительно содержания, при котором руды могут с выгодой разрабатываться, существуют в различных местах различные требования. Когда благонадежность месторождения установлена, приступают к разработке его. Способы добывания зависят от свойства имеющихся горных пород. Инструментами служат кайло, кирка, бур, лопата, молоток, забойник, штревель и пр. В Горном деле в большом количестве употребляют взрывчатые вещества. Пустые пространства после выемки полезных ископаемых называют горными выработками; соединение выработок наивыгодным образом есть рудник. Различают два типа выработок: штольнеобразный (штольня, штрек, квершлаг) и шахтообразный (шахта, гезенка, шурф и проч.).
Штольня - от [нем. Stollen], подземная галерея (горизонтальная или наклонная выработка), имеющая выход на земную поверхность.
Штрек отличается от нее отсутствием выхода.
Квершлаг идет по пустой породе, соединяет шахту со штреками.
Шахта проводится вертикально. Работу открывают обыкновенно 2-3 шахтами, от них в разных горизонтах (этажах) ведут квершлаги до встречи с месторождением ископаемого и там ведут штреки.
Если материал залегает равномерным слоем на доступной глубине и "Рост камня", если пользоваться горняцкой терминологией, 3-4 метра то это позволяет бить штольни.
Перед непосредственной выработкой проводится маркшейдерская съёмка месторождения. Такой разведкой занимаются маркшейдеры.
Добыча или выемка ископаемого производится различными способами в зависимости от окружающих условий (распределения минералов, прочностиокружающих пород, количества почвенных вод и пр.). Передвижение ископаемых в горизон-тальном направлении производится вручную или машинами; переноска или перевозка в тележках мало употребляется; глав-ным образом, применяются вагонетки, двигающиеся по рель-сам. Подём или спуск тяжестей производится в бадьях или клетях, приспособленных для постановки нагруженных вагоне-ток. Рабочие поднимаются и опускаются при помощи лестниц (которые иногда движутся - фаркунсты) или в особых клетях. Для Горного дела важное значение имеют вентиляция рудника, освещение (в отношении безопасности от взрыва гремучего газа) и удаление почвенных вод, просасывающихся в рудник.
Подземный способ добычи камня в связи с применением малопродуктивных камнерезных машин типа КМАЗ-188, МКД-2, КМГ-2 и невозможностью механизации грузовых работ, имеет вдвое большую себестоимость блоков чем при открытой добыче. При длине штольни свыше трех километров, затраты на перевозку (аккумуляторы для электровозов), рельсовые пути, силовые кабели, лес для крепежа устья делают дальнейшую проходку невыгодной, да и камень на стыках рельс бьется, крошится.
Чтобы избежать обвалов, выработки крепят различным образом: иногда их заполняют пустой породой, иногда крепят деревом или камнем. Для укрепления свода устанавливались крепи, бревна или двутавры, свод ещё прошивали анкерами, шпильками из арматуры
Известняковая мука, получаемая из отходов изготовления стеновых блоков из ракушечника, поскольку для них характерно очень высокое содержание кальция, а сам процесс распиливания оказывает содействие интенсивному дроблению породы, тоже шла в дело как удобрение, ею раскисляли пашни, что давало прибавку к урожаю до 5 процентов. Таких отходов в штольнях накопилось более сотни тысяч тонн.В штольнях проходящих большим сечением продукцию вывозили автотранспортом.
Машинист Андрей Иванович Захмотов показал, как пилит КМАЗ. Он уже пилит камень 31 год, привык, его под землю тянет. Температура в шахте не скачет (10-15 С), работать там приятнее, чем валяться, скажем, на морозе под неисправным грузовиком, не надо голову ломать, на какой свалке искать запчасти, и результат труда налицо и это приносит удовлетворе-ние.
Источник: http://shtolni.narod.ru/story.htm
|
