Особенности добычи и обработки облицовочного камня.

Таким образом, добыча блоков облицовочного камня сопряжена с отрывом от массива крупноглыбовых отдельностей породы исключительной прочности и значительного веса и, что самое важное, без нарушения цельности монолитов. Причем на добычных работах ГОСТом запрещено применять бризантные взрывчатые вещества (в исключительных случаях допускается применение черного пороха или детонирующего шнура, но не более двух ниток).

Все это, с одной стороны, обусловливает необходимость более тщательного отбора вовлекаемых в промышленное использование месторождений камня с точки зрения их блочности (величины естественного выхода блоков камня от добытой горной массы), с другой — предопределяет применение специального горного оборудования и особых способов отделения блоков или монолитов от массива. Выход блоков камня от добытой горной массы зависит главным образом от характера естественной трещиноватости массива, геологических условий его залегания и в меньшей степени от принятой технологии добычных работ.

Говоря о специфике добычных работ на карьерах облицовочного камня, необходимо отметить, что наиболее дорогостоящая операция в камнедобыче — отрыв блоков от массива; затраты на данную операцию в структуре себестоимости составляют 65—70%. При добыче облицовочного камня в зависимости от характера горной породы и строения месторождения в одних случаях сначала отрывают от массива крупный монолит, а затем разделывают его на стандартные блоки; в других случаях стандартные блоки вырезают (или выкалывают) непосредственно из массива.

Основные способы отделения монолитов твердых пород от массива основаны на принципе направленного скалывания породы. Сплошное (щелевое) отделение монолитов от горной массы осуществляют путем их обуривания перфораторами с последующей отбойкой черным порохом или детонирующим шнуром, а также созданием сплошной щели по граням монолита с помощью термогазоструйного инструмента или ударных врубовых машин. На принципе направленного раскалывания породы основан способ отделения блоков от массива с помощью бурения шпуров и последующего применения стальных клиньев. Из-за большой трудоемкости данный способ не применяется самостоятельно, но в комбинации с названными выше способами добычи блоков в качестве вспомогательного он применяется широко.

17

2 Сівнани И.

Монолиты и блоки облицовочного камня средней твердости добываются с помощью машин, работающих па принципе резания породы. Машины с рабочим органом в виде кольцевой фрезы, а также алмазного диска и цепного бара предназначены для вырезки из массива непосредственно блоков, что обусловлено ограниченной возможностью рабочего инструмента выполнять глубокие резы. Машины с режущим инструментом в виде стального каната и зернового абразива, выполняющие относительно глубокие резы, предназначены для отделения от массива крупных монолитов (главным образом мрамора), которые затем разделываются на стандартные блоки. В стадии исследования и опробования находится взрывной способ добычи монолитов облицовочного камня (скважинное взрывание). Его внедрение в практику камнедобычи диктуется острой необходимостью изыскания высоко- производительных методов добычи блочного камня в связи с отставанием камнедобывающего звена отрасли от камнеобработки. Несмотря на то что Q:ipi.iB оказывает разрушающее действие на отделяемый от массива монолит, ряд исследователей, однако, полагают, что успехи современной техники взрыва (направленный взрыв, смягченный взрыв, взрывание детонирующим шнуром с воздушной или водяной прослойкой в скважине и др.) позволят в недалеком будущем использовать в разумных пределах тот исключительный эффект, который может быть получен от применения ВВ в камнедобыче.

В целом по отрасли наиболее высокий уровень механизации добычных работ (до 70%) достигнут на карьерах мягких горных пород и пород средней твердости, где хорошо зарекомендовали себя камнерезные машины конструкции А. М. Столярова — СМ-177А и СМ-480М. Недостаточно освоено эффективное использование канатных пил, особенно в условиях зимы в северных и восточных районах страны. Уровень механизации добычных работ на карьерах блочного камня твердых горных пород составляет 40- 50%, что достигнуто в основном в связи с внедрением термогазоструйного инструмента на гранитных карьерах. В десятой пятилетке ежегодно добывае тся приблизительно по 300 тыс.

Обработка облицовочного камня заключается в распиливании (резании) или в раскалывании полученных на карьерах блоков камня на бруски-заготовки, которые в свою очередь распиливаются или раскалываются колочными станками на определенной толщины плитки. Этими операциями завершается приближенная (по форме и размерам будущего изделия) обработка камня. Затем выполняется точная обработка изделия — на окантовоч- ных и профильных станках, а с помощью пневмо- и электромолотков каменному изделию придается окончательная форма в соответствии со стандартом или проектом. Фактурная обработка изделия является последней стадией его обработки, в процессе которой выявляются декоративные качества камня. Фактурная обработка заключается в шлифовании и полировании поверхности изделия или в придании ему шероховатой фактуры методом скалывания.

Из распространенных в отрасли двух способов обработки камня — резанием и скалыванием — первый — наиболее современный вид камнеобработки, позволяющий достигать высокой производительности, экономно использовать каменное сырье и в наибольшей степени применять автоматизацию процессов обработки камня. В зависимости от степени твердости обрабаты- ваемого камня при его распиловке используют стальные и твердосплавные резцы или алмазный и карборундный инструменты особой конструкции. Обработка камня методом раскалывания практически самая экономичная, так как энергия, затрачиваемая на обработку 1 м2 поверхности камня методом раскола, в несколько сотен раз меньше, чем расходуемая при алмазной обработке. Однако из-за отсутствия станков и механизмов (типа саморегулирующихся подвижных ножей и др.), с помощью которых было бы возможно реализовать на практике преимущества данного способа, последний не нашел должного распространения в отрасли.

Камнеобрабатывающая промышленность представлена как специализированными камнеобрабатываюшими заводами, так и небольшими камнетесными цехами, входящими в состав карьероуправлений.

Территориально производство каменных облицовочных изделий распределяется следующим образом, %: РСФСР—35, УССР — 22, республики Закавказья — 30, республики Средней Азии и Казахстан — 13 [6, с. II]. В последние годы техническое перевооружение камнеобрабатывающей промышленности поднялось на новую ступень. К основным положительным сдвигам в этой области необходимо отнести освоение технологии: —

распиливания мелких блоков и производства тонких и утоненных малогабаритных облицовочных плит по низкой себестои- MQCTH на новых многопильных станках СМР-004, 2398, 3312, 3360; —

алмазной распиловки бескварцевых изверженных пород высокой твердости и создание композиций алмазоносного слоя (связок) для пильных полотен распиловочных станков; —

поточной ультразвуковой обработки гранитных облицовочных плит взамен процессов шлифования.

Кроме того: —

освоение новых моделей дисковых двухъярусных и вертикально-распиловочных станков высокой производительности (СМР-017, Р-538, СМР-007 и др.), конструкции которых позволяют устанавливать их в поточно-конвейерные линии;

2-

19 —

успешное завершение производственных испытаний первой отечественной поточно-конвейерной линии с автоматизацией всех вспомогательных процессов для производства облицовочных плит из мрамора производительностью 100 тыс. м2 в год или гранита производительностью 25 тыс. м2 в год на Саяногорском камне- обрабатывающем комбинате. Модернизация камнеобрабатываю- щего производства позволила, в частности, за 1965—1977 гг. повысить выход облицовочных плит из 1 м3 блоков по граниту с 8.5 до 11 м2, по мрамору с 11 до 16 м2.

В то же время многие модели камнерезного оборудования Минстройдормаша не в полной мере отвечают требованиям современного технического уровня, номенклатура их невелика, отсутствует серийное производство оборудования и средств механизации для объединения позиционных камнеобрабатывающих станков в поточные и конвейерные линии, для производства искусственных плит из отходов камнепиления на цементной основе, для поточного производства тесаных изделий из гранита (бортового камня, ступеней) и т. д.