Розробка технології видобутку природного каменя як попутної сировини в діючих кар"єрах - Автореферат

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наукЯк показує аналіз динаміки приросту розвіданих родовищ природного каменя і тих, що розробляються, обсягів видобутку блоків облицювального каменя і виробництва облицювальних матеріалів, за останнє десятиріччя в середньому вони зросли відповідно в 2, 20 і 50 разів, що свідчить про зростаючий дефіцит цієї сировини і підтверджує актуальність пошуку альтернативної сировинної бази для його видобутку. Мета роботи полягає у створенні науковообгрунтованої ефективної технології попутного видобутку природного каменя в діючих карєрах, узгодженої з основною технологією. Ідея роботи полягає у використанні екрануючих властивостей природних і штучних порушень у масивах кристалічних порід, які оберігають матеріал всередині природних окремостей від руйнівного впливу вибухових хвиль, у виділенні на основі цього масивів, потенційно придатних для видобутку блоків природного каменя, і створенні для їх розробки відповідних типових технологічних комплексів з використанням існуючого в діючому карєрі обладнання. Придатність масиву кристалічних порід для попутного видобутку природного каменя в діючому карєрі залежить від параметрів системних макротріщин у масиві, його локалізації і технології, що застосовується в карєрі. Розкол породи по площинах, що плануються, при буровибуховій підготовці природного каменя в монолітних породах досягається за рахунок узгодженого розташування ініціюючих детонуючих шпурів і просторового розташування свердловинних зарядів вибухових речовин, що забезпечує умови для створення концентраторів напружень; у шаруватих і блокових породах параметри буровибухових робіт повинні визначатися з урахуванням як просторової орієнтації і стану системних макротріщин, так і співвідношення акустичної жорсткості породи і заповнювача тріщин.Особливістю попутного видобутку природного каменя є те, що він, з одного боку, вимагає дуже специфічних технологій, а з другого - запроваджуюється в діючому карєрі і входить до його загального технологічного комплексу. Це значною мірою ускладнює проблему його реалізації і зумовлює необхідність комбінованого наукового підходу до розвязання цієї проблеми. Розвязанню проблем розробки і комплексного освоєння залізорудних родовищ присвячені роботи Ю.І. Найбільший внесок в розробку наукових основ і технологій видобутку природного каменя зробили такі вчені, як: В.Я Альмухаметов, М.М. Віддаючи належне попереднім дослідженням, треба однак відзначити, що до цього часу не існує не тільки єдиного завершеного комплексу науково-практичних розробок, який би дозволив здійснювати ефективний видобуток природного каменя в діючих карєрах як попутної сировини, але навіть науково обгрунтованих концепцій розвязання даних питань.Одним із головних обєктів досліджень даної роботи є масиви скельних і напівскельних розкривних порід, розташовані в проектних контурах діючих карєрів, які за своїми характеристиками відповідають визначенню "природний камінь". Для створення найбільш повного уявлення про потенціал рудних родовищ України, як альтернативної сировинної бази по видобутку природного каменя, були досліджені мінералого-петрографічні характеристики і фізико-механічні властивості практично всіх основних різновидів скельних і напівскельних розкривних порід, а також особливості масивів, складених цими породами. У результаті були визначені найбільш перспективні в даному аспекті породи і підраховані запаси потенційно придатної сировини, розташованої в проектних контурах найпотужніших рудних карєрів (табл. Обєми розкривних порід, придатних для одержання блоків природного каменя, млн. м3 (чисельник - потенційно придатні, знаменник - якісні Наведені цифри відображають лише частину загальних запасів вказаних порід без урахування вивітрілих і порушених вибухами.Для родовищ природного каменя фізико-механічні і декоративні характеристики породи не є такими, що визначають питання про їх придатність для розробки. На відміну від родовищ природного каменя групи гранітів, для яких типовою є близька до горизонтальної орієнтація первинно-пластових тріщин системи L і наявність субортогональних до неї крутопадаючих тріщин систем S, Q і D, вміщуючі породи залізорудних родовищ, внаслідок особливостей тектонічних процесів, мають орієнтацію власної шаруватості і тріщинуватості, переважно узгоджену з вигинами синклинально-антиклинальних складок рудних товщ. До того ж, внаслідок специфіки генезису і багаторазових циклічних сейсмічних впливів масових вибухів, масиви кристалічних порід мають тріщинуватість більш регулярну у всіх системах і більш досконало пророблені тріщини. Блочність масивів (розміри, форми, обєми та співвідношення природних окремостей, обмежених системними тріщинами) існує обєктивно і повинна прийматись як основна їх характеристика. Потім у межах виділених зон визначаються параметри структури масиву (тріщинуватості і блочності) та закономірності зміни цих параметрів за площею і глибиною.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ природний камінь рубний карєр