CC BY
31
; востока на запал. В этом случае максимальная высота уступа не должна превышать расчст-- 38.9 м. Развитие фронта работ в восточном направлении возможно уступами высотой не 7,9 м.
Таким образом, возможность применения бестраншейного вскрытия месторождений при-> камня и основные технологические параметры должны определяться индивидуально, с горно-геологических условий месторождения и устойчивости горных пород но всем воз-кхным направлениям развития карьера.
Кроме того, во всех случаях применения бестранпейного вскрытия должны учитываться жраничения, предусмотренные действующими правилами безопасности на открытых горных работах [3].
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Бычков Г. В. Нетрадиционные схемы вскрытия месторождений природного камня и их классификация // Добыча, обработка, применение природного камня: Сб. науч. тр. Магнитогорск: МГТУ, 2003. С. 41 - 56.
2. Бычков Г. В. Уральский природный камень на рынке России // Камень и бизнес. 2000. * 3. С. 10-12.
3. Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом (ПБ-03-498-02). Серия 03 Вып. 22 / Кодл. авт. М.: ГУЛ «Научно-технический иентр по безопасности в промышленности Госгортсхнадэора России», 2003. 152 с.
4. Инструкция по применению классификации запасов к месторождениям строительного и облицовочного камня. М.: ГКЗ СССР, 1984. 37 с.
5. Шелест А. Т., Беляев В. Л. Геомеханика: Учебное пособие. Екатеринбург: Изд-во УГГТА, 2001. 186 с.
6. ВlasiP., Bradley F., РШ M. Apuan qarries. Survey, analysis an trends. - Italy, Carrara. 1993.-p. 45 - 73.
7. The Portugese Natural Stone Sector // Spain, Roc Maquina, december 1998. - P. 126.
8. The World's news lender for marble technology Attrez/aturp & accessori vari II Italy, Riviçta intemazionale deltyAssociazione MarmomacchineCLUB «Marmo Macchine». -1996, # 129. - 386 p.
УДК 622.35: 622.013
Г. В. Бычков, Л. В. Кокуннна
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ДОБЫЧИ БЛОЧНОГО
КАМНЯ СРЕДНЕЙ ПРОЧНОСТИ
В настоящее время на карьерах Урала по добыче блсков природного камня средней прочности применяются практически все виды камнерезных машин. Выполненные нами исследования показали, что баровые камнерезные машины с кольцевой фрезой и с цепным баром неперспективны из-за относительно низкой производительности и значительного объема немеханизированных вспомогательных работ. Однако главный недостаток камнерезных машин с кольцевым и цепным баром состоит в невозможности использования природной трсщиноватости массива для отделения блочного камня, поэтому при их использовании имеет место низкий выход кондиционных блоков из добываемой горной массы [1]. По этим причинам машины с кольцевым баром (фрезой) в ближайшее время будут выведены из карьеров полностью с заменой на машины с цепным или канатным режущим органом.
В последние годы начали внедряться технологические схемы добычи блоков из горных пород средней прочности камнерезными машинами с алмазным канатом и комбинированные на базе камнерезных машин с алмазным канатом и цепным баром. С переходом на высокоуступные
технологии камнерезные машины с цепным баром стали применяться ограниченно, как вспомогательные, только для горизонтальной подрезки отделяемого монолита.
Исследования показали, что алмазока-натное резание при положительной температуре наружного воздуха является наиболее производительным (рис. 1). Однако в условиях Урала при отрицательной температуре наружного воздуха чисто канатное резание поручается достаточно трудоемким. Горизонтальные скважины приходится бурить несколько раз в крайне неблагоприятных условиях. Снижается точность стыковки трех скважин в одной точке, а горизонтальный рез промерзает до опрокидывания отрезанного монолита. Именно из-за этого было отдано предпочтение комбинированному способ)'добычи, когда горизонтальное резание осуществляется баровой камнерезной машиной, а вертикальное - алмазными машинами. Это позволяет огказаться от трудоемкого горизонтального бурения скважин. Кроме того, ширина горизонтального реза увеличивается в 4 раза, у промерзание его практически исключается.
Рис. 1. Часовая производительность резания Применение алмазных канатных пил на
камнерезных маши» в зависимости от прочности вертикальном резании позволяет увеличить горных порол высоту уступа до необходимой расчетной ве-
личины. а камнерезных машин с цепным баром на горизонтальном резании - упростить схему технологического бурения и облегчить проходку горизонтального реза.
Высокоуступные технологические схемы на базе камнерезных машин с алмазным канатом позволяют широко использовать природную трещимоватость в качестве плоскостей отделения монолитов от массива. Обычно месторождение природного камня, разрабатываемое на блоки, имеет несколько систем трещиноватости, одна их которых является преобладающей. Кроме того, большинство уральских месторождений мрамора и мраморизованных известняков залегают под углом 60-80°. Часто преобладающая система трещинсватости согласуется с залеганием месторождения. В период эксплуатации часто на этот фактор внимание не обращается, и добыча блоков производится вертикальными уступами без учета геологических данных.
Выполненные нами исследования по месторождениям мраморизованных известняков [1] показали, что выход блоков из массива снижается, если направление резания не совпадает с направлением преобладающей системы трещиноватосги. Последующие исследования, выполненные по ряду других карьеров мрамора [2], позволил* уточнить снижение коэффициента выхода блоков при несовпадении направления резания камня с основной системой трещиноватости:
К* К?[\-0,6с<к(90-2а)], (1)
где К* - коэффициент, учитывающий удельный вес основной системы трещиноватости по отношению к остальным системам; а - угол между плогкостью резания монолита и направлением преобладающей природной трещиноватости массива по геологическим данным. I (аиболее неблагоприятен случай, когда угол несоответствия а = 45'. Средний теоретический выход блоков для
месторождения ( К " ) определяется на основе геологических данных, полученных для соогвет-ствующих интервалов глубин при разведке месторождения:
Прочность пород. МГц ♦ Алмаз канатная махина. ираиор
-£г- Мши с цепным баром X Машина с «оль цевои фрезой
К I
где / - количество интервалов глубины скважины; К™ - расчетный выход для интервала.
Выход блоков из монолита в значительной степени зависит от высоты уступа. Выполненные нами исследования показали, что при резании алмазными канатными камнерезными машинами увеличение высоты уступа с 5 до 10 м даст увеличение выхода блоков по Першннскому карьеру мраморизованных известняков на 19 % (1).
Значительные потери кондиционного сырья получаются также в тех случаях, когда добыча блоков ведется под углом к напластованию. Исследования, проведенные нами по Уфалсйскому мраморному карьеру [3], показали, что добыча блоков под углом к напластованию приводит к еме более ощутимым потерям, достигающим 25 % и более. Поэтому для месторождений с явно выраженным напластованием и преобладающей системой трещиноватости под углом к горизонту более гредпоч-тктельны схемы добычи блоков с отработкой уступов наклонными слоями (см. рис. 2).
Рис. 2. Комбинированная схема добычи мраморных блоков наклонными уступами: 1 - кран стреловой на гусеничном ходу;
2 - алмазная канатная пила;
3 - буровая установка; 4 - гидродомкрат;
5 - баровая камнерезная
машина; 6 - автосамосвал
Эта схема хорошо зарекомендовала себя на Уфалсйском мраморном карьере, где выход блочного камня при переходе на добычу канатными камнерезными машинами высокими уступами и наклонными слоями увеличился в 1,3 раза по сравнению с добычей канатными машинами вертикальными уступами.
Основная масса блоков по размерам стала соответствовать I - II группам по ГОСТ 9479-98. Блоков IV группы практически не стало. Средний выход блоков из горной массы на карьере пре-
высил 50 %. Следует заметить, что блоки IV группы на предприятиях Урала и в зарубежной практике не обрабатываются из-за отсутствия соответствующего кам необрабатывающего оборудования. Поэтому вполне закономерна постановка вопроса об исключении блоков IV группы из действующего стандарта, что сделали некоторые зарубежные страны [4].
Таким образом, для добычи блоков природного камня из горных пород средней прочности типа мрамора и мраморизованных известняков наиболее предпочтительны технологические схемы, основанные на комбинированном резании камня баровыми камнерезными машинами в горизонтальной плоскости и камнерезными машинами с алмазоканатным режущим органом в вертикальных плоскостях.
Для получения максимального выхода кондиционных блоков принягая технологическая схема должна согласовываться с основной системой трещиноватости массива или с направлением падения залежи при явно выраженном напластовании. При выборе варианта следует отдавать предпочтение высокоуступным технологическим схемам, обеспечивающим повышенный выход блоков из горной массы.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Бычков Г. В., Чу пахни А. Л.. РочнякЛ. В. Исследование зависимости выхода кондиционных блоков от способа добычи и направления резания массива на Першинском карьере блочных известняков II Известия Уральской государственной горно-геологической академии. Вып. 11. Серия: Горное дело. 2000. С. 143 - 150.
2. Бычков Г. В. Производство природного камня на Урале: состояние и перспективы И Камень и бизнес. 2002. № 2. С. 3 - 5.
3. Бычков Г. В. Путь от никеля к мрамору на ОАО «Уфалейникель» // Камень вокруг нас. 2001 . Л® 11 (16). С. 28-31.
4. The Portugese Natural Stone Sector H Spain. Roc Maquina, december 1998. P. 126.
УДК 622.235.3.012.3
Г. П. Берсенсн
ПРОИЗВОДСТВО ВЗРЫВНЫХ РАБОТ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ И НА КАРЬЕРАХ ПРОМСТРОЙМАТЕРИАЛОВ В СТЕСНЕННЫХ УСЛОВИЯХ
Буровзрывные работы на стройплощадках и на карьерах промстройматериалов, как правило, ведутся в стесненных условиях, когда вблизи или чаще в пределах взрывоопасных зон (по сейсмическому воздействию, разлету взорванной породы, действию ударной воздушной волны) находятся промышленные здания, сооружения, инженерные коммуникации или даже жилые дома.
В этих случаях взрывникам приходится решать противоположные задачи: обеспечивать необходимое качество взрывных работ, строго выдерживать условия безопасности проведения взрывов и сохранять находящиеся вблизи или в пределах опасных зон охраняемые объекты.
Для качественного дробления горной массы на карьерах и на строительных объектах, для проработки подошвы уступов и отметок дна траншей и котлованов требуется повышенный расход взрывчатых материалов, который, однако, отрицательно сказывается на безопасности проведения взрывов.
Выбор рациональных параметров взрывных работ, обеспечивающих как их качество, так и их безопасность, заставляет взрывперсонал использовать действенные меры по локализации или снижению вредных действий взоыва.
Для снижения максимальной, взрывоопасной зоны по разлету кусков взорванной породы на карьерах такими действенными мерами являются:
- увеличение зоны забойки за счет сужения буровой сетки при сохранении проектного удельного расхода ВВ;
