Способы добычи гранита 4 класс окружающий мир

Гранит — полезное ископаемое. Добыча гранита. Способы добычи гранита

Современная строительная промышленность предлагает потребителям огромное количество материалов, способных и ускорить, и облегчить, и приукрасить результат ремонтных работ или строительства новых помещений. Однако натуральный камень до сих пор не сдал своих позиций. Он остается все так же востребован и популярен. Что уж тут говорить о наших предках, знавших о достоинствах природных материалов, пожалуй, куда лучше нас. Не зря говорят, что гранит – полезное ископаемое: благодаря ему до нынешних времен дошли и архитектурные шедевры, и уникальные скульптуры.

Как он был образован

Именно благодаря способу своего происхождения гранит приобрел присущие ему уникальные свойства. Все его разновидности образованы извержениями вулканов: изливающаяся магма затекала в земные полости, расположенные очень глубоко под поверхностью. Огромные температуры этих масс снижались постепенно, да еще и под значительным давлением, которое оказывали на них пласты земли, расположенные выше. В результате магматические породы полноценно кристаллизовались, образуя гранит – полезное ископаемое.

Внешний вид и физические свойства камня

В переводе с языка Древней Греции его название обозначает «зерна», «зернистость». При этом относительная пористость гранита довольно невысока: даже у крупнозернистых сортов (наиболее «грубых» среди всех трех структур) она редко превышает 6-7 мм. А у мелкозернистых разновидностей диаметр зерен не достигает и двух. При этом размер «ячеек» серьезно влияет на прочность и долговременность эксплуатации сооружений из этого камня – чем меньше их диаметр, тем крепче гранит.

Гранит (полезное ископаемое) помимо своей прочности и плотности характеризуется также декоративностью. Она увеличивается при полировке. Наиболее распространена черная разновидность, она же и наименее ценная. Цветные варианты имеют и розовую (вплоть до красной) окраску, и зеленую, и желтую. Такие породы широко используются в архитектуре и строительстве.

Строительные достоинства гранита

Этот камень, особенно мелкозернистые его сорта, поразительно устойчив к влиянию времени: даже спустя пять сотен лет разрушение только начинает проявляться. При этом он очень успешно противодействует трению, плохо поддается сжатию и устойчив к истиранию. Атмосферные воздействия также мало влияют на гранит. Полезное ископаемое этого типа мало поддается кислотам и практически не поглощает воду, что делает его идеальным материалом для отделки набережных, включая прибрежную морскую полосу.

Не менее важно то, что этот натуральный камень фактически не поддается воздействию мороза (очень актуально в наших широтах!) и очень плохо пачкается.

Для отделки гранит тоже подходит как нельзя лучше, поскольку гармонирует и с металлическими частями, и с деревом, и с керамическими деталями, и с самыми современными материалами. Да и при всей нашей привередливости стоит признать, что натуральный камень великолепно держит летом прохладу, а зимой – тепло дома.

Гранитная эстетика

Помимо чисто утилитарных преимуществ этот камень имеет хороший внешний вид. Полировка проявляет его неповторимую структуру и богатство красок. Но многие дизайнеры с удовольствием используют и нешлифованную структуру гранита, которая прекрасно поглощает свет и создает диковатые и необычные интерьеры.

Разнообразие цветовых тонов может удовлетворить даже самого придирчивого эстета: среди богатства тонов наверняка найдется то, что нужно именно ему. Ведь, пожалуй, среди всех облицовочных и строительных материалов не найдется другого настолько привлекательного, как гранит – фото вполне отражают его красоту.

Чем «провинился» гранит

Как и положено, на эту огромную «бочку меда» обязательно приходится «ложка дегтя». Из недостатков этого природного камня приходится отметить остаточную радиацию, присущую некоторым сортам гранита. Поэтому в основном он используется для наружных работ. А те глыбы, которые предназначены для внутренних, должны пройти скрупулезную проверку, дабы не навредить впоследствии здоровью людей.

К тому же повышенная прочность камня, которая уже отнесена к его несомненным достоинствам, является одновременно и его недостатком. Добыча гранита осложняется его твердостью и совмещенной с ней хрупкостью. Приходится прибегать к дорогостоящим ухищрениям, чтобы получить достаточно большой кусок камня неповрежденным, а затем вложить очень много труда, чтобы довести его до ума. Поэтому гранитные работы такие дорогие.

Особенности разработки

Для большинства твердых ископаемых не столь важно, в каком виде их извлекут из жилы, ведь предполагается их дальнейшая переработка (плавка, сжигание и т.д.). Поэтому дробление окружающих пород не приносит вреда добываемому веществу, здесь главное – удобство самого извлечения. Совершенно другое дело – облицовочные материалы, к которым относится гранит. Для него принципиально добывание монолитного блока без трещин и сколов, поскольку эти дефекты нельзя будет скрыть никакими последующими ухищрениями. Причем такие ограничения действуют и во время хранения, и во время перевозки, что значительно усложняет весь процесс. И если поступило сообщение о полезных ископаемых (гранит в их числе), приходится проводить целый комплекс дополнительных мероприятий, направленный на сбережение добытого в целостности.

Самый распространенный метод

Существуют разные способы добычи гранита, и от того, какой именно был применен, напрямую зависит качество полученного камня. На данный момент известно три способа, и, к сожалению, чаще всего применяется наиболее варварский – взрывной. Он заключается в бурении отверстия под заряд, которым взрывается горная порода. Осколки сортируются, из самых крупных выпиливаются блоки. Для большинства добытчиков такой метод привлекателен своей дешевизной. Однако качество гранита при этом получается весьма невысоким: взрывная волна порождает массу дефектов в глыбах, в результате чего их прочность падает. Да и крупных осколков на выходе получается не так уж много – минимум треть гранита крошится и годится только на переработку в гравий.

Добыча воздухом

Это более щадящий способ. Начало аналогично первому варианту: в нужном направлении бурится скважина, в нее помещается резервуар, куда под давлением закачивается воздух. Такой метод позволяет более полно использовать гранитное месторождение, рассчитывать места разломов и избегать повреждений блока, включая даже микроскопические трещины. Монолитов получается куда больше, а отходов – гораздо меньше. Однако от добывающей компании потребуются предварительные вложения на оборудование, а сам способ занимает больше времени, чем взрывной.

Самый современный вариант

Он же – наиболее дорогостоящий. Носит название «метод камнереза» и требует приобретения очень дорогого оборудования и обучения персонала. Зато и гранит (как и любой другой натуральный камень) на выходе – идеального качества, без малейших дефектов (как наружных, так и скрытых). Да и месторождение осваивается почти на 100%.

Русские залежи

Добыча гранита в России, как это ни печально, ведется в основном кустарным, взрывным способом. Это при том, что месторождений здесь немало. Такой натуральный камень добывают на Урале, в Приморье, в Хабаровском крае, в Забайкалье, в Саянах. Есть залежи и в Подмосковье. Занимаются добычей в основном небольшие частные компании, чьи объемы неуклонно повышаются, несмотря на то, что основные месторождения находятся на Урале. Они разрабатываются с большим трудом из-за климатических сложностей, что увеличивает требуемые капиталовложения и повышает стоимость гранита. Однако рост числа людей с высокими доходами повышает спрос на природный камень и стимулирует развитие этой промышленной отрасли.

Источник

Какой бывает гранит и как его добывают

Гранит — горная порода, отличающаяся довольно специфичными свойствами и качествами. Последние определяют ценность материала и крайне высокую степень его востребованности в строительной отрасли. Добыча гранита производится несколькими способами. Каждый из них имеет характерные особенности, требующие применения техники и наличия у специалистов высоких профессиональных навыков.

Происхождение и свойства гранита

Гранит представляет собой магматическую горную породу естественного происхождения. Входит в категорию кислых пород, в подгруппу гранитоидов.

Происхождение залежей ископаемого обусловлено постепенным остыванием магмы, замершей в верхних слоях земной коры. Особую роль здесь сыграла значительная продолжительность процесса, за счет которой и были сформированы кристаллы гранита, образующие породу.

В состав камня входят следующие минералы:

• кварц;
• полевой шпат (калиевый);
• плагиоклаз;
• биотит;
• мусковит.

Структура гранита — зернистая. Отсюда и его название, которое в переводе с латыни трактуется как «зерно». Однако пористость камня невысока — у крупнозернистых видов она не превышает 6–7 мм.

Порода обладает рядом весьма ценных свойств, среди которых:

• прочность;
• огнеупорность;
• устойчивость к воздействию внешних факторов;
• экологическая чистота.

Камень считается одной из главных горных пород земной коры. Именно гранит слагает основание большинства континентов на планете.

Разновидности камня

Классификация гранита основана на содержании в нем элементов темного оттенка либо их отсутствии. Также значение имеют различия в структуре.

Наиболее известные виды породы:

• аляскит — не содержит примесей;
• пироксеновый — включает ортоклаз, кварц, авгит;
• двуслюдяной — в состав входят биотит и мусковит;
• амазонитовый — включает зеленый полевой шпат, имеет зеленый и голубоватый оттенок;
• финляндский — содержит красный ортоклаз;
• лезиновский — обладает розоватым и красно-розовым оттенком;
• гнейсовидный — обычный гранит с содержанием роговой обманки;
• мансуровский — белый камень с черными вкраплениями.

По структуре гранит может быть мелкозернистым, крупнозернистым и среднезернистым. Разрушение камней первой группы начинается лишь спустя 450–500 лет после начала использования. Этот сорт считается наиболее качественным и устойчивым к повреждениям.

Чем добывают гранит

При выработке породы используют технику различного порядка. А также сопутствующие приспособления.

• взрывчатые вещества;
• спецоборудование, оснащенное насадками и пилами;
• буровые установки.

Добыча камня производится в различных регионах РФ, а также вне ее пределов (Сардиния, Швеция, Китай, Индия).

Наиболее крупные месторождения России:

• Дымовское (Карелия);
• Мансуровское (Башкортостан);
• Сибирское (Урал);
• Возрождение (Ленинградская область).

Добыча производится на Южно-Султаевском и Камбулатовском месторождениях, расположенных в Челябинске и близ него. Выработка осуществляется и в других регионах.

Технология добычи

Существует несколько методов выработки гранита. Технология подбирается в зависимости от особенностей карьера, разновидности породы и материальных возможностей. Целью извлечения монолитного блока на поверхность выступает его сохранность — после завершения процесса на камне не должно быть сколов, трещин и иных повреждений.

Подрыв

Наиболее агрессивный метод. Суть заключается в бурении по контуру участка углублений, в которые затем помещается взрывчатка. После подрыва отколовшиеся куски породы сортируются и отправляются на дальнейшую обработку и распил.

Минусы технологии очевидны. В результате взрыва от монолита отделяется множество мелких осколков, в дальнейшем непригодных для использования нигде, кроме как при переработке камня в гравий. Тогда как цельных и неповрежденных блоков изымается не так уж и много. Фактически около 30 % породы списывается в качестве материала, не подлежащего обработке. Вдобавок взрывная волна существенно влияет на структуру гранита, что сказывается на его прочности.

Единственное достоинство метода — дешевизна. По этой причине технология применяется повсеместно на многих месторождениях.

Откалывание воздушной подушкой

Более лояльный способ выработки. В этом случае по границам участка также формируются углубления, в которые закачивается воздух. В результате высокого давления глыбы гранита отделяются от основного массива.

Технология позволяет повысить степень качества добываемого камня и снизить количество непригодного материала. Однако способ более дорогой и затратный по времени.

Применение камнерезов

Самый дорогостоящий вариант добычи материала. В этом случае используется оборудование, оснащенное специальными резаками с алмазными насадками.

В результате добытые глыбы обладают правильной формой и на них отсутствуют повреждения. Структура камня изменениям не подвергается. Месторождение осваивается практически на 100 %.

Применение

Самое распространенное направление применения гранита — строительство. В частности, горную породу используют для облицовки зданий и набережных. Применяют материал и при строительстве мостов, при создании насыпей вдоль железнодорожных путей.

Использование гранита весьма актуально, когда возникает необходимость в возведении прочного фундамента. В таких ситуациях породу применяют в виде щебня.

Также из камня изготавливают:

• ступени;
• плитку;
• столешницы;
• брусчатку;
• фонтаны;
• памятники;
• вазоны;
• всевозможные детали декора.

Активно используется гранит в архитектуре. Причем о его прочности и износостойкости было известно еще в древние времена. Тогда же камень широко применялся для возведения строений с колоннами. С аналогичными целями порода используется и сейчас.

Вдобавок богатая цветовая палитра гранита позволяет успешно сочетать его с другими материалами. Такой подход дает возможность находить весьма оригинальные варианты дизайна помещений.

Строительные достоинства гранита

Высокая ценность гранита как строительного материала обусловлена его уникальными качествами.

Достоинства камня заключаются в следующих характеристиках:

• прочность;
• долговечность;
• морозоустойчивость;
• водонепроницаемость;
• интересная текстура;
• многообразная цветовая гамма, начиная от черного и темно-коричневого и заканчивая светло-розовым и белым оттенками;
• натуральность и экологическая чистота.

Вдобавок материал практически не поддается сжатию. Камень не подвержен влиянию кислот и устойчив к грязи. К тому же практика показала, что натуральный гранит способствует охлаждению помещений в жару. И, наоборот, в зимнее время сохраняет тепло.

Недостатком же выступает способность породы к накоплению радиации. Однако это касается лишь отдельных видов камня. Такой материал применяется только для наружной отделки.

Источник