04 Сен 13 ОБОБЩЕННЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО КОМПЛЕКСНОМУ РАЗВИТИЮ КАМНЕДОБЫВАЮЩЕЙ И КАМНЕОБРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Степень использования декоративно-облицовочного природного камня для нужд народного хозяйства зависит от объемов запасов и качества сырья, уровня развития науки, техники, народнохозяйст­венной потребности, технологии и экономики добычи.

Комплексное использование минерально-сырьевых ресурсов камнедо­бывающей и камнеобрабатывающей отрасли промышленности предпола­гает унифицировать горную массу на карьерах до %—99% и использо­вать ее в различных отраслях народного хозяйства путем соответствую­щей переработки минерального сырья и выпуска продукции, отвечающей требованиям различных потребителей. Актуальность проблемы комплек­сного использования добываемых из недр горных пород и комплексного развития камнедобывающей и камнеобрабатывающей промышленности неоднократно подчеркивалась в решениях Правительства.

В связи с этим разработка рекомендаций по комплексному использованию декоративно-облицовочных камней при их добыче и обработке приобретает большую значимость как в научном, так и прикладном аспектах.

Известно, что перспективы комплексного развития и размещения производительных сил взаимообусловлены, и взаимосвязаны со струк­турой природопользования.

До настоящего времени в камнеобрабатывающей отрасли промыш­ленности экстенсивное природопользование стало преобладающим, что приводит к порче многочисленных ценных минерально-сырьевых ресурсов, нерациональному их использованию и загрязнению окру­жающей среды. Извлечение полезных ископаемых из локальных природных структур производится зачастую с большими потерями как количественного, так и качественного порядка, а несовершенство технологии переработки ведет к значительным потерям и не обес­печивает безотходного производства.

Для повышения эффективности общественного производства и охраны природной среды камнедобывающие предприятия страны применяют прогрессивные тенденции использования природных ресур­сов путем расширения интенсивного типа природопользования на основе комплексного и рационального использования природных ресурсов.

При этом суть проблемы рационального и комплексного ис­пользования минерально-сырьевых ресурсов камнедобывающей от­расли в рамках общей проблемы природопользования обусловлена следующими специфическими особенностями:

Ограниченность запасов минерально-сырьевых ресурсов, пригодных для производства архитектурно-строительных тесано-полированных изделий и их неравномерное размещение;

Невозобновляемость минеральных ресурсов и увеличение в них потребности в связи с все возрастающими объемами строительства и повышающимся спросом на изделия из природного камня;

Расширение минерально-сырьевых баз облицовочного камня, вы­званное повышением интенсификации производства в условиях научно - технического прогресса;

Межотраслевая проблемность комплексного использования сырья; недостаточная техническая оснащенность карьеров по добыче декоративно-облицовочных камней.

Указанные особенности определяют сложность проблемы и от­носительную трудность решения ее отдельных вопросов для камне­добывающей отрасли в целом.

Научные исследования по рассматриваемой проблеме комплексного использования минерально-сырьевых ресурсов и комплексного раз­вития камнедобычи и камнеобработки необходимо производить в следующих направлениях:

Комплексная оценка минерально-сырьевых баз на облицовоч­ный камень в процессе разведки и геологической оценки месторож­дений;

Повышение эффективности использования сопутствующих полезных компонентов и уменьшение потерь сырья в недрах при добыче;

Снижение потерь камня и уменьшение материалоемкости каменных изделий на основе повышения технического уровня технологии камнеобработки;

Полная утилизация отходов камнедобычи и камнеобработки;

Разработка схем развития и размещения строительных баз с учетом комплексного использования минерально-сырьевых ресурсов и отходов производства;

Составление кадастра-классификатора строительного минерального сырья, учитывающего комплексную разработку, народнохозяйственное применение как полезного ископаемого, так и вмещающих и сопут­ствующих пород, а также использование отходов производства в народном хозяйстве на базе месторождений декоративно-облицовоч - ных камней.

Народнохозяйственная пригодность любого минерального сырья определяется уровнем и качеством ее комплексной геологической оценки, производимой в процессе предварительной и детальной разведки, а также последующей эксплуатационной рудничной оценки, выполняемой в карьерах при добыче. При этом комплексная промышленная геологическая оценка облицовочного сырья должна состоять из совокупности исследований, характеризующих качество и народнохозяйственную пригодность сырья на основе изучения физико-механических свойств (твердость, прочность, плотность и дру­гие), технологических свойств, отражающих эксплуатационные осо­бенности сырья (полируемость, морозостойкость, истираемость и другие), декоративных свойств (расцветка, рисунок, наиболее целесообразная фактурность обработки и другие), структурно-тек - стурных свойств (наличие микро - и макротрещин, анизотропии камня, изучение пустотности, Каверин и т. д.), горно-геометрических свойств залежи (развитие основных систем трещин, их направлен­ность, природная отдельность, оценка блочности и другие), народ­нохозяйственной пригодности сырья для изготовления широкого ассортимента продукции, пользующейся спросом разных потреби­телей (строительные облицовочные изделия и материалы, продукция для металлургической, химической, фарфоро-фаянсовой, стекольной, кожевенной, лакокрасочной, пищевой, фармацевтической и других отраслей промышленности, а также нужд сельского хозяйства). Завершающим этапом комплексной геологической оценки является составление ТЭД, ТЭО, ТЭС с приложением к нему кадастра - классификатора народнохозяйственной пригодности сырья в рамках всего изучаемого месторождения.

В качестве характерного примера можно привести комплексную геологическую оценку Негребовского месторождения мраморов, вы­полненную Правобережной экспедицией объединения «Севукргеология» Украины, которая позволила установить следующие направления использования доломитизированных мраморов в народном хозяйстве:

В промышленности строительных материалов для изготовления облицовочных изделий и архитектурно-строительных деталей, для производства мраморной крошки, щебня дорожного, балластного и для бетона, а также камня бутового;

Как огнеупорное сырье для получения смолодоломитов для металлургической промышленности;

Как флюсовое сырье в металлургической промышленности для разжижения шлаков при выплавке бессемеровского, томассовского и высококачественного малофосфорного чугунов и марганцовых доменных ферросплавов;

В производстве вяжущих и теплоизоляционных материалов для получения каустического доломита, строительной извести, совелита, минеральной ваты;

В стекольном производстве доломит можно вводить в состав шихты с целью повышения химической устойчивости и механической прочности стекла;

В фарфоро-фаянсовом производстве;

В лакокрасочной промышленности тонкомолотый доломит реко­мендуется использовать при производстве различных водяных и кле­евых красок;

Для изготовления доломитовой муки, необходимой для извест­кования почв в сельском хозяйстве.

Кроме перечисленного, негребовский доломитизированный мрамор может быть использован в химической, пищевой, фармацевтической, резино-технической, бумажной и кожевенной промышленности.

Результаты исследований и практика показывают, что большой резерв повышения эффективности производства хранится в народ­нохозяйственном использовании сопутствующих полезных компонен­тов и уменьшении потерь сырья при добыче. Основные направления использования вмещающих пород и сопутствующих компонентов следующие:

Производство строительных материалов — кирпично-черепичного сырья, керамзитового щебня, буто-щебеночной строительной продук­ции, стекла, вяжущих, минеральных красок и других;

В строительном производстве применение песков для производства кладочных и штукатурных растворов, приготовление строительной извести, использование глин для гидроизоляции и других работ, а также использование вмещающих пустых пород в качестве стро­ительного грунта;

Использование сопутствующих компонентов и вмещающих пород в качестве сырья для нужд производств различных отраслей промыш­ленности;

Использование пустых вмещающих пород для производства рекуль - тивационных работ.

Одной из актуальных народнохозяйственных задач, способству­ющих более полному извлечению и рациональному использованию минерального сырья, является снижение потерь облицовочных камней при добыче. Основными путями решения этого вопроса являются: разработка рекомендаций по совершенствованию технических схем термического резания щелей в гранитном массиве с учетом развития основных трещин отдельности при добыче гранитных блоков с применением газоструйных терморезаков как ручных, так и машинных;

Проходка опережающих щелей методом сплошного обуривания станками типа СБМК-5, НКР-100, ПР-30 и другими;

Выбор рациональных с точки зрения снижения потерь и умень­шения разубоживания способов проходки горноподготовительных выработок и первоочередно разрезных и врубовых траншей;

Определение оптимальных направлений линий раскола камня по результатам изучения взаимосвязи анизотропных свойств камней с их структурно-текстурными особенностями и выявление наиболее слабой спайности минералов;

Определение оптимальных схем бурения шпуров при раскалывании гранитных монолитов на блоки, обеспечивающих минимальные неров­ности скола лицевых поверхностей блоков;

Разработка рекомендаций и инженерных решений по совершенст­вованию способов отделения монолитов от массива на основе применения комбинированного термобуровзрывного способа отбойки, одиночных скважинных пороховых зарядов для трещиноватых гра­нитов, комбинированной гидровзрывной отбойки, применением гид­роклиньев «Дарда», внедрения методов контурного взрывания с ис­пользованием зарядов уменьшенной плотности заряжания, и других прогрессивных технологических способов;

Определение рациональных способов и оптимальных параметров отбойки скальной вскрыши от массива;

Разработки и освоения серийного выпуска оборудования для добычи камня, таких как канатные пилы с полиспастной системой привода рабочего каната, цепные баровые машины, алмазно-дисковые машины, газоструйные машины для щелеобразования в твердых горных породах, гидроклинья, гидродомкраты, деррик-краны, бло - ковозы и другие.

Весьма важным фактором, способствующим комплексному раз­витию камнеобрабатывающей промышленности и повышению эф­фективности камнеобработки, снижению материалоемкости изделий из природного камня, является совершенствование технологии об­работки облицовочных камней на основе:

Применения прогрессивных способов обработки камня, таких как алмазная распиловка, ультразвуковая обработка, вибрационное или ударно-силовое резание (динамическое скалывание), физико-техничес­ких методов обработки камня и первоочередно, таких как газоструй­ный термический, токами высокой частоты, плазменное разрушение, обработка лазерами, высокоскоростной водяной струей, электроим - пульсного метода разрушения;

Совершенствования технологии штрипсовой распиловки дробью на основе внедрения циклично-поточной технологии цехов распиловки и шлифовки плит, применения тележек для подготовки распиловочных ставок и их формирование на гипсовой основе, внедрения насосной подачи абразивной смеси, применение тонких пильных полотен, правильное изготовление и применение штрипсодержателей, клиньев, разлучек и другими совершенствованиями камнераспиловки;

Внедрения алмазно-абразивного инструмента на операции об­дирочного шлифования гранита и полировальных кругов на связках из синтетических смол на операции полировки мрамора и гранита;

Разработки и серийного выпуска следующих видов оборудования для производства облицовочных материалов из природного камня: стационарные канатно-пильные станки, малогабаритные скоростные рамные станки для мелких блоков III—IV групп, одно—двух - штрипсовые станки типа «Треннзеге», многодисковые станки для гранита, широкопросветные рамные станки для крупных блоков до 30 м3, ортогональные распиловочные станки, многодисковые станки для мрамора с конвейерной подачей, конвейерные шлифовально­полировальные станки, торцешлифовальные станки, колочные станки, линии по обработке мрамора и туфа, универсальные вакуум-съемники, линии для обработки бортового камня;

Организация участков по реставрации и восстановлению алмазного инструмента и централизованное производство абразивного инст­румента для обработки камня.

Утилизация отходов в камнеобрабатывающей и камнедобывающей промышленности является весьма актуальной, так как она имеет непосредственную связь с дальнейшим снижением материалоемкости облицовочных изделий из природного камня и рациональным ис­пользованием сырьевых ресурсов при добыче и обработке.

Наиболее перспективными путями комплексного использования отходов, как показывает анализ передового отечественного и зарубеж­ного опыта, являются:

Производство мозаичных плит на цементной основе методом поштучного кассетного формирования, выполняемое автоматизирован­ными роторными формировочными конвейерами, шлифовальными станками и механизмами для вспомогательных операций;

Изготовление искусственных блоков из отходов мрамора на цементном или полимерном вяжущем и их распиловка на плиты;

Производство брекчевидных мраморных плит и изделий методом их поштучного ручного формования в специальных разборных металлических кассетах;

Производство декоративных плит из мраморного порошка на полимерной основе методом поштучного прессования;

Применение поточной технологии по производству декоративных орнаментных плит методом склейки;

Восстановление плит цветного мрамора методом склейки; производство прессованных облицовочных изделий из шлама; расширение ассортимента продукции, изготовляемой из отходов добычи и обработки: щебня и песка декоративных, мраморной крошки, бута, брусчатки, шашки, малоформатной брекчевидной не­окантованной плитки, садового бортика, товаров культурно-бытового назначения и других;

Производство облицовочных каменных изделий из негабаритов вскрышных и попутных скальных пород на горнодобывающих пред - приятих нерудной, рудной, неметаллорудной отраслей промышлен­ности.

Одним из важных факторов комплексного развития камнедобы­вающей и камнеобрабатывающей промышленности изученных реги­онов является разработка схем развития и размещения строительных баз с учетом комплексности народнохозяйственного использования минерально-сырьевых ресурсов облицовочного камня и отходов произ­водства. Это способствует также снижению затрат на перевозку сырья и готовой строительной продукции, обеспечивает стройки данного региона местными строительными материалами, сокращает сроки строительства.

Необходимым условием рационального и комплексного использо­вания камня является разработка кадастра-классификатора минераль­ного облицовочного сырья, в котором должен быть обобщен и проанализирован большой фактический материал, дана комплексная технико-экономическая оценка месторождений и указаны перспективы развития камнедобывающей и камнеобрабатывающей промышлен­ности с учетом производства широкого ассортимента различной продукции, пользующейся спросом у потребителей.

Реализация изложенных обобщенных рекомендаций по комплекс­ному развитию камнедобывающей и камнеобрабатывающей промыш­ленности позволит не только повысить степень извлечения полезных ископаемых из недр, но и решить правильно проблему более полной и комплексной переработки минерального сырья, резко уменьшить вредное воздействие отходов на окружающую среду, организовать безотходное производство и значительно повысить эффективность работы производств камнедобычи и камнеобработки.