Как добывают известняк

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.