Файл: Хохряков, В. С. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых учебник.pdf

необходимость в строительстве специальных шламохранилищ, резкосокращаются затраты на оплату занимаемых под шламохранилища земельных участков, отпадает необходимость их рекультивации.

В свою очередь, выработки и сооружения карьера могут быть использованы при подземной разработке. Например, дренажные стволы карьера после его погашения могут использоваться в ка­ честве выданных стволов при подземной разработке за контуром карьера. После реконструкции существующие дренажные стволы могут обеспечить подъем более 4—5 млн. т руды в год. Породы вскрыши могут быть применены как закладочный материал. Приме­ нение дешевого закладочного материала позволит расширить при­ менение закладки и производить подземную разработку вблизи от действующего карьера (в прпконтурной зоне и под дном карьера).

Совместная разработка месторождения одновременно открытым

иподземным способом, по данным В. А. Щелканова, по сравнению с раздельной разработкой может повысить интенсивность отработки месторождения от 15—25 до 50%, снизить общие капиталовложения

иповысить на 15—20% экономическую эффективность разработки.

Г л а в а VII

ОСОБЕННОСТИ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ НЕРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

§ 1. Характеристика минеральных строительных материалов

К нерудным обычно относят месторождения минеральных строи­ тельных материалов (камня, щебня, песка, гравия, глины и др.) и минерального сырья керамической, химической и других отраслей промышленности.

Многие нерудные месторождения, например самородной серы, асбеста, фосфоритов, апатитов, глины, разрабатывают обычными методами открытых горных работ. Однако имеется ряд месторожде­

из которых получают эти материалы, и способы обработки этих пород приведены в табл. 22.

Бутовым называется камень неправильной формы, применяемый для кладки фундаментов, цоколей, подпорных стен и др. Различают рваный бут и бутовые плиты; последние выламывают из слоистых пород. Для дорожных работ применяют колотый камень в видебрусчатки и шашки, а также булыжный камень и щебень. В зави­ симости от назначения бутовый камень должен отвечать требованиям

217

Т а б л и ц а 21

Классификация строительных минеральных материалов

водопоглощаемости, морозостойкости, прочности, твердости, вяз­ кости и воздухопроницаемости.

Строительный камень по назначению подразделяется на штучный стеновой камень, конструктивные и облицовочные плиты, архи­ тектурно-строительные детали.

Штучный стеновой камень применяют для кладки стен и пере­ городок. Его получают из известняков-ракушечников и мшанковых известняков в форме прямоугольных параллелепипедов размером 188 X 190 X 390; 188 X 240 X 490 мм и др. Конструктивные и облицовочные плиты получают из различных горных пород — гранита, мрамора, яшмы, известняка, песчаника. Архитектурностроительные детали получают на камнеобрабатывающих заводах из каменных блоков. Блоки объемом от 0,2 до 4 м3 добывают в карь­ ерах.

Строительный камень, добываемый в виде блоков, должен от­ вечать требованиям прочности, морозостойкости, водостойкости, точности размеров и внешнего вида — фактуры. Блоки не должны иметь трещин, расслоений, следов выветривания. Облицовочные плиты, кроме того, должны обладать неизменяющейся окраской. Последнее'требование связано с тем, что окраска некоторых пород неустойчива. Например, при наличии примесей пирита породы выцветают, а на их поверхности появляются ржавые пятна.

Толщина пиленых плит для наружной облицовки составляет от 5 до 15 см, а тесаных от 8 до 20 см, для внутренней облицовки — от 2 до 5 см.

Размеры блоков определяются условиями залегания пород, возможностями механизации погрузочных работ и транспорта и на­ ходятся в пределах: длина от 600 до 2500 мм, высота от 500 до

218

О б л о м о ч н ы е п о р о д ы

219

П р о д о л ж е н и е т а б л . 22

1300 мм, ширина от 400 до 1300 мм, объем от 0,2 до 4,2 м3, масса от 0,5 до 12—15 т.

Блоки, поступающие па распиловку, должны иметь карьерную маркировку, указывающую направление слоев.

Строительный песок в зависимости от его назначения должен удовлетворять требованиям определенной крупности зерен, до­ пускаемого содержания органических примесей, глин, гипса, слюды и др.

Для приготовлення обычного бетона должен использоваться песок с содержанием слюды не более 0,5%, а сернистых и серно­ кислых соединений не более 1% (по весу). Частицы мельче 0,15 мм допускаются в количестве не более 5%. Средняя крупность зерен песка должна составлять не менее: для крупного песка 0,5 мм, для среднего 0,35 мм, для мелкого 0,2 мм. Для бетонов марки 100 и выше должен применяться песок со средней крупностью зерен не менее 0,25 мм.

Гравий различают в зависимости от крупности зерен (от 5 до 150 мм) и их формы. Требования к гравию включают ограничения по крупности зерен и по содержанию ила и пластинчатых частиц. Он должен выдерживать испытание на морозостойкость.

Щебень получают из естественного камня дроблением горных пород до зерен крупностью от 5—10 до 40—150 мм. Требования к нему определяются в зависимости от его назначения.

Глины разделяются на огнеупорные и строительные. В зави­ симости от их назначения в глинах ограничивается содержание песка и других примесей.

220

§ 2. Добыча штучного камня и болванки

Технология горных работ при добыче штучного камня опре­ деляется горно-геологическими условиями разрабатываемых место­ рождений и теми требованиями, которые предъявляются к готовой продукции, — блокам и плитам.

Большинство месторождений штучного камня залегает близко

кповерхности, прикрыто небольшой толщей (от 1 до 15 м) рыхлой

ичастично скальной вскрыши. Верхний слой залежи мощностью

от 1 до 5 м обычно подвергается выветриванию, полуразрушен, и его необходимо удалять как некондиционный материал. С глуби­ ной трещиноватость уменьшается, выход блоков увеличивается до 30—35% (в среднем он составляет 15—20%).

Особенностью горных работ по добыче блоков является то, что необходимость 'сохранения механической прочности и декора­ тивности добываемых блоков препятствует проведению взрывных работ даже при разработке вскрыши или ограничивает их, вынуждая применять специальные методы взрывания. Чтобы получить блоки заданного размера, требуется применять специальное оборудование (камнерезные машины). Весьма трудоемки и сложны подъемно­ транспортные операции с тяжелыми грузами больших размеров. Производственная мощность предприятий по добыче штучного камня, как правило, невелика.

Добыча штучного камня может производиться способом выколки камня пли машинным способом. Достоинства и недостатки раз­ личных способов добычи штучного камня (мраморных блоков) приведены в табл. 23.

Выколка камня — малопроизводительный способ, требующий больших затрат ручного труда. Используется он лишь в особых случаях для производства ограниченных работ.

Применяют буроклиновой и взрывной способы выколки камня. Буроклиновой способ состоит в том, что по контуру выкалы­

ших размеров. Отделяемый массив должен быть снизу подбурен, если в нем имеется мягкий прослоек, или подбурен и расклинен, если порода однородна.

Глубина шпуров принимается равной а/з толщины глыбы для мрамора и песчаника, Vis толщины — для гранитов и Vs — Ѵю толщины — для известняков. Бурение в граните шпуров диаметром 16—19 мм, глубиной 60—120 см, размещенных на расстоянии 100—400 мм один от другого, позволяет выклинивать монолиты толщиной до 1—2 м.

Трудоемкость работ при буроклиновом способе отбойки мра­ морных блоков составляет 6—10 чел-смен на 1 м3.

Эффективность буроклинового способа возрастает при сочетании со взрывным способом отбойки глыб с использованием врубовых машин (ченеллеров).

221