Добыча известняков открытым способом

Добыча известняка: как добывают и где применяют

В мире существует множество строительных материалов, которые добывают из запасов планеты. Очень популярен камень известняк. Его добывают для того, чтобы создавать цемент. Это важнейший элемент строительства, ведь без него создание любых кирпичных построек было бы невозможным.

Известняк распространен по территории всей планеты. Его огромная распространенность связана с тем, как образовывается известняк. По сути, это просто отложения панцирей морских обитателей, а также раковин морских организмов. Они превращаются в окаменелости с течением времени, благодаря чему и образовывается известняк.

Разновидности известняковой породы

Известняк может различаться. Причина, почему порода в разных местах рождения различна, — в разном возрасте. Известняк отличается по внешнему виду и своим свойствам. Можно отметить следующие типы известняка:

• доломитовые известняки. Такая порода образуется в том случае, если в ней присутствует примесь оксида марганца;
• песчаные известняки. Эта порода образуется благодаря тому, что в ней присутствуют кварц, опал и халцедон. Некоторые породы могут содержать глину.

Еще известняк может отличаться по внешнему виду. Различия существуют только в цвете, других внешних, или тактильных признаков не существует. Чаще всего добывается белый, серый и желтый известняк. Иногда встречаются породы красного и бурого оттенков. Черный известняк самый редкий, в мире есть всего несколько месторождений подобного известняка.

В зависимости от вышеперечисленных параметров, известняк может также отличаться и по своей плотности. Но эти отличия весьма незначительные. Они колеблются между 2500 и 3000 килограммами на метр кубический.

Распространение известняковой породы

Порода очень распространена в мире. Добыть ее всю будет практически невозможно. Чаще всего известняк можно встретить в России, Америке и Европе. Данная порода может образоваться только в местах, где тысячи лет назад присутствовали моря, где обитали водные организмы с известковым панцирем. Из-за этого известняк присутствует преимущественно в горной местности, на месте древних морей.

Из-за особенностей образования данного камня его вообще нет в Австралии. Там нет ни одного карьера по добыче известняка, ведь в Австралии нет высохших морей. Зато Европейские горы почти на 100 % состоят из известняка, поэтому его можно назвать неиссякаемым ископаемым.

Где добывают известняк

Мест, где добывают данный камень, очень много на территории мира. Как было сказано ранее, известняк залегает в горах, потому именно в горных регионах и находятся крупные карьеры по добыче этого полезного ископаемого.

К примеру, в России крупные месторождения находятся в Ленинградских, Тульских, Белгородских, Архангельских и тому подобных регионах. Есть даже карьеры на территории отдельных участков Сибири и Москвы. То есть в России известняк очень распространен.

Касаемо других стран СНГ, то известняк есть в Украине и Белоруссии. К примеру, в Украине есть месторождение в Донецкой области. Уже на протяжении 150 лет оттуда активно добывается известняк, но его запасы в этом регионе еще очень большие. В России самыми крупными можно назвать Швакинское и Савинское месторождения. В этих регионах залегает более 100 тысяч тонн известняка.

Стоит отметить, что в России есть месторождения, отличающиеся особо высоким качеством известняка. К примеру, рядом с селом Мячково находится крупный карьер. Некоторые его разрезы позволяют добывать невероятно качественный известняк белого цвета. Он отличается не только внешним видом, но и очень высокой прочностью. Из-за прочности именно этот вид известняка применяется во время строительства мостовых, а также при постройке мельниц.

Методы добычи

Всего существует 2 метода добычи известняка:

• традиционный метод;
• взрывной метод.

Первый метод максимально простой. При помощи специальной техники снимается весь верхний слой грунта, под которым находится ценная порода. Далее производится добыча камня. Для добычи используется специальная техника. Поскольку каждое месторождение имеет ограниченный запас камня, после полной зачистки карьера нужно произвести рекультивацию. Для этого также используется специальная техника.

Второй метод используется вместе с первым. Если месторождение очень крупное, для ускорения добычи используется метод взрывов. Карьер начиняется взрывчаткой, которая позволяет измельчить камень, а также отколоть слой от общих залежей камня. После этого остается только собрать мелкие и крупные осколки. Стоит отметить, что вместо взрывчатки может применяться и другой метод разрыхления — гидравлический. Он менее опасен, но не такой эффективный и быстрый, как взрывной.

Способы применения

Здесь можно отметить строительство и творчество.

В строительстве данный материал очень широко применяется. Из него делают целые постройки. Они полностью состоят из этого камня, что позволяет добиться максимальной прочности, а также приятного внешнего вида. Иногда камень применяется дизайнерами. Из него создают скульптуры, отпечатки животных и прочее. А из маргеля делают цемент, который просто необходим для строительства.

Еще известняк применяется в творчестве. К примеру, для создания скульптур. Из отдельных видов известняка создается мел, необходимый для рисования, а также функционирования учебных заведений.

Это далеко не все сферы применения известняка. Еще его применяют в металлургии, пищевой промышленности, создании химических соединений, и так далее. Но больше всего известняк применяется именно для строительства. Даже египетские пирамиды были построены из известняка. Они неплохо сохранились, что является доказательством качества строительных материалов из этого камня. А благодаря простоте работы с ним, большая часть знаменитых скульптур тоже была создана именно из известняка.

Источник

Как добывают известняк

Методы добычи известняка

Добыча известняка как нерудного материала осуществляется открытым способом путем создания карьеров. Существует 3 технологии разработки месторождений, выбор между которыми определяется условиями разработки и свойствами пород.

Технологии разработки

Предварительно проводится геологоразведка с целью установления свойств породы, объемов ее залежей, условий залегания. На основе этого определяют технологию разработки месторождения.

Далее переходят к подготовительному этапу. Он подразумевает вскрышные работы по расчистке месторождения от грунта и верхнего слоя некондиционной породы.

Разработка карьеров осуществляется тремя способами.

Взрывной

Состоит в заложении в пласт взрывчатки в конкретных местах. Для этого в породе предварительно пробуривают скважины. Их количество и расположения определяются конкретными условиями. Активация зарядов производится с интервалами в доли секунды. Таким образом добиваются его разделения пласта на фрагменты разного размера. Весь полученный материал транспортируют на предприятия для сортировки и последующей обработки. Эту технологию считают наиболее экономичной и простой. Поэтому она наиболее обширно распространена.

Экскаваторный

Это более технологичный способ, предполагающий применение техники с навесным оборудованием. Разработка месторождений осуществляется чередованием операций разрыхления пород и загрузки полученного материала. Встречаются варианты машин с механическим и гидравлическим приводом. Навесное оборудование представлено разрыхлителем и ковшом. Их конструкция обеспечивает быструю смену. Начало разработки осуществляется двумя способами в зависимости от особенностей территории.

• Извлечения крупных блоков горизонтальными распилами. Предварительно делают выемку в породе. Эта технология актуальна для горизонтальной поверхности.
• Извлечение монолита срезами по вертикали и у основания. Такой метод применяют для наклонных и вертикальных поверхностей.
  Масса начального фрагмента может составлять до 500 т. Для транспортировки требуется пассировка (разделение на меньшие блоки). Монолит разделяют в среднем на 25 фрагментов. При этом учитывается естественное расслоение породы. Этот процесс называют подгоном.

Данная технология позволяет частично сортировать фрагменты породы на фракции на месте разработки.
Комбайновый. Использование фрезерного комбайна позволяет произвести разделение породы на мелкие фрагменты на месте. Это обуславливает экономичность этого метода относительно предыдущего. Отсутствие затрат на разделение и дополнительную обработку породы на отдельных производствах сокращает стоимость добычи примерно на 10 %.

Выделяют положительные и отрицательные особенности каждого из методов.

К достоинствам буровзрывного способа относят простоту и экономичность. Основными недостатками считают опасность и неэкологичность. Первое выражается в нескольких факторах: сейсмическом воздействии, разлете обломков, интенсивном газо- и пылевыделении. Неэкологичность также связана с пыле- и газовыделением, сейсмическим влиянием и разбросом обломков. Последнее приводит к попаданию остатков взрывчатых веществ в окружающую среду, включая почву, поверхностные и грунтовые воды, атмосферу. Наконец, при взрывном методе разрушение недр сложно контролируемо, в связи с чем затрагиваются вмещающие породы. К тому же при экономичности раздробления подготовка пород к выемке весьма затратна и составляет до 30% расходов на разработку. Ввиду беспорядочного расположения полученных обломков разного размера это трудоемкий процесс.

Преимущества экскаваторного метода состоят в безопасности и экологичности в сравнении с предыдущим. Он исключает все негативные факторы, отмеченные выше. К тому же он относительно экономичен ввиду использования не узкоспециализированных машин. При этом большая скорость смены навесного оборудования обеспечивает высокую производительность. Недостатки этой технологии обусловлены преимущественно несовершенством техники. Так, извлечение крупных фрагментов пород не позволяет контролировать их состав. Ввиду этого затрагиваются некондиционные участки и фрагменты вмещающих пород. Это снижает общее качество материала и обуславливает необходимость дополнительной обработки.

Выделенный материал для обработки транспортируют на дробильно-обогатительные фабрики. Там он подвергается трем этапам дробления, последовательно уменьшающим размеры фрагментов. Мелкие частицы размерами до 1 см транспортируют обратно к месту добычи. Там этим отсевом в совокупности со вскрышными породами постепенно заполняют карьер.

Комбайновый метод – наиболее технологичный. Он обеспечивает безопасность, высокую производительность и качество породы. Последнее обусловлено тонкосъемной технологией выемки, позволяющей исключить фрагменты некондиционного материала и вмещающих пород. Более того, эта технология обеспечивает получение конечного продукта на месте добычи, исключая этап дополнительной обработки. Этим обусловлена экономичность. Экологичность обеспечивается контролем объема изымаемой породы. Условие – необходимость наличия узкоспециализированного фрезерного комбайна.

Существует перспективное направление развития данного метода – предварительное проектирование послойного фрезерования на основе геологических и технических особенностей сложноструктурных месторождений.

Применение методов разработки

Значительную роль при выборе метода играют особенности пород и условия разработки. Так, для скальных и полускальных пород актуальны тракторные рыхлители. Трещиноватые породы разрушают по трещинам. Глубина рыхления составляет 0,3-0,7 м. ввиду неэффективности экскаватора в таких условиях используют бульдозеры. Применение рыхлителей сокращает стоимость работ на 15-20%, однако их эффективность зависит от свойств пород. наиболее уместны они на маломощных пластах, где позволяют снизить стоимость добычи в 2-5 раз относительно взрывной технологии. Буровзрывной метод предпочтителен в условиях неэффективности механических аналогов. Это – плотные и твердые породы.

Источник

Добыча известняка: где и как добывают в России?

Известняк представляет собой осадочную горную породу, которая состоит, в основном, из карбоната кальция (формула: CaCO₃). Основная его масса является результатом отложений твёрдых панцирей и раковин древних морских организмов. Реже встречается известняк, образованный химическим путём.

Благодаря наличию в воде кислот эта порода имеет свойство постепенно растворяться, что приводит к появлению пещер и карстовых полостей. При нагревании она разлагается с выделением углекислого газа. Эта реакция используется при производстве цемента, а также является причиной наличия газа в минеральных водах.

Разновидности известняковой породы

Отложения известняка отличаются по возрасту. От этого зависит и его внешний вид. Так, например, юрские известняки существенно отличаются по внешнему виду от триасовых известняков.

Различные примеси придают этой породе разные свойства. Благодаря примеси оксида марганца образуются доломитовые известняки. Примесь оксида серы характерна для мергелистых пород. В песчаных известняках присутствуют примеси кварца, опала, халцедона. Так же известны породы с примесью глины.

Окраска у известняков бывает преимущественно светлых оттенков, может быть белой, серой, жёлтой. Реже встречаются красноватый и бурый цвет. Иногда можно обнаружить зеленоватый и коричневый оттенки. Наиболее редкий вариант цвета – чёрный.

Плотность разных видов известняков составляет от 2500 до 3000 кг на метр кубический.

Распространение известняковой породы

Известняк – довольно распространённая горная порода. Много его на территории России, Европы и Северной Америки. Единственный регион, где его нет, это Австралия. Месторождения этой породы обычно приурочены к днищам древних морей, где обитали водные организмы, имеющие известковые панцири. Многие европейские горы (например, Альпы) состоят почти целиком из известняка.

Известняк: где добывают

Большое распространение известняка делает возможной его добычу в различных регионах мира. В России большинство крупных месторождений приурочены к западной части страны. Карьеры по добыче этого камня есть в Ленинградской, Воронежской, Тульской, Белгородской, Архангельской и Вологодской областях. Добывают известняк также на Северном Кавказе, на Урале, в отдельных районах Сибири и в Московской области.

В Вологодской области добыча известняка осуществляется на карьерах, расположенных поблизости от комбината, на котором производится его переработка.

Добыча известняка в карьере

Самыми известными из российских месторождений являются Швакинское и Савинское. Они находятся в Архангельской области. Добытый на них известняк отправляется на цементные заводы. Общие запасы этой породы на данных месторождениях превышают 100 тысяч тонн. Примерно половина от этого объёма будет задействована в последующей добыче.

Наиболее рентабельные месторождения расположены в центральных районах Европейской территории России. На Урале наибольшими запасами обладает Челябинская область, а в Сибири – Новосибирская, Кемеровская области и Красноярский край.

Активная разработка известняка для производства цемента ведётся в окрестностях Новороссийска.

Добыча известняка в Новосибирске

Крупный современный карьер, на котором разрабатываются известняки Сокольско-Ситовского месторождения, расположился в двух километрах в северо-восточном направлении от Липецка. На этом карьере ведётся добыча так называемых флюсовых известняков, около 15 процентов которых получают именно здесь. Это один из крупнейших разрезов в мире: его размеры составляют 1,5 на 0,5 км, глубина – 50 м. При современном уровне добычи запасов добываемого сырья будет достаточно для разработок в течение более 30 лет.

В странах СНГ также имеются крупные запасы этой породы. Крупнейшее в Европе месторождение расположено на территории Донецкой области у села Еленовка. Здесь добывается, в том числе, и доломит. Разработка месторождения производится на протяжении 150 лет.

Некоторые разрезы выделяются особым качеством добываемой на них породы. В России таким является знаменитое месторождение у села Мячково, расположенного у Москвы-реки. Добываемый на нём известняк отличается своим белым цветом и высокой прочностью. Это позволяет использовать его для укладки мостовых и при строительстве мельниц.

Как добывают известняк

Добыча известняка производится на карьерах. Такой вариант извлечения полезных ископаемых называется открытым. На первом этапе осуществляют так называемые вскрышные работы. Они заключаются в снятии верхних слоёв грунта, под которым находится полезное ископаемое. В период функционирования карьера производится непосредственно добыча. После её завершения осуществляются мероприятия по рекультивации.

Способы применения известняка

Наиболее широкая сфера применения этой породы – строительные и отделочные работы. Из него строят целые дома. Пласты качественного известняка используют для отделки и мостовых. Содержащий отпечатки древних животных этот камень пользуется успехом у декораторов и дизайнеров.

Применение известняка

Одна из разновидностей известняка – мергель – активно применяется для получения цемента. Также он используется для производства извести.

Другой вид этой породы мел – применяется для рисования, при создании приспособлений для сварки, в производстве резины. Определённые виды известняка используются в полиграфии. Так же он применяется при производстве теплоизоляционных материалов, в металлургической, химической и пищевой промышленности. Его нередко используют для создания насыпей, в том числе, при строительстве железных дорог.

В прошлом известняк с успехом применялся при строительстве крупных сооружений. Он использовался при создании таких знаменитых объектов, как Великая Китайская стена, Египетские пирамиды и многие другие. Некоторые из них были построены более тысячи лет назад и при этом неплохо сохранились. В России с его помощью сооружали различные храмы (храм Бориса и Глеба, церковь Покрова на Нерли), а также другие здания Москвы, Суздаля, Санкт-Петербурга и других городов. Он использовался для мощения тротуаров, при строительстве лестниц, колонн, оград. В Россию этот камень завозился из Эстонии.

В Греции его применяли при создании скульптур, в Западной Европе – при возведении зданий и храмов. Известный во Франции Собор Парижской Богоматери также был построен из этого камня. С использованием известняка была построена и знаменитая Беленская башня в Лиссабоне.

Источник