Добування та облицювання природного облицьовочного каменю

Найбільша продуктивність терморізаків досягається звичайно на монолітних грубозернистих гранітах з високим змістом кварцу (30--40 %) і мінімальним змістом біотиту (до 10 %) --до 2,5 м²/ч при ширині щілини до ПО мм, глибиною до 5 м. Найважливішим чинником, що впливає на продуктивність терморізаків, є раціональне використовування енергії газового струменя, визначуване відстанню від забою щілини до зрізу сопла пальника (оптимальне -- 70 мм) і кутом атаки газового струменя (оптимальний -- 60°).

Основні достоїнства терморізаків: конструктивна простота, незначна маса. Недоліки: підвищені втрати каменя через значну ширину щілини, вибірковість по відношенню до різних гірських порід, некомфортні умови при експлуатації ручних терморізаків (високий рівень шуму, інтенсивне виділення продуктів горіння і частинок породи в робочій зоні).

Упровадження в технологію здобичі блоків термогазоструйного способу підготовки каменя до виїмки дозволяє: підвищити якість блоків і зменшити втрати каменя при переробці його на продукцію; збільшити вихід блоків із здобутої корисної копалини; зменшити важкі і трудомісткі ручні роботи по очищенню забоїв при проходці розрізних і флангових траншей буропідривним способом; упорядкувати системи розробки родовищ і підвищити культуру виробництва на кар'єрах блокового каменя.

На ряду гранітних кар'єрів України (Емельяновськом, Корнінськом, Янцевськом і ін.) знайшли вживання ручні терморізаки ТРВ-1 конструкції харківського авіаційного інституту (ХАЇ), технічна характеристика яких приведена в табл. 7.16.

Таблиця 7.16

Найменування параметрів	Показники
Глибина щілини, м	2--3,5
Ширина щілини, см	10--20
Довжина різака з пальником, м	2,6--4,6
Діаметр пальника, мм	54
Діаметр штанги, мм	53
Витрата стислого повітря, м3/мин	5--8
Тиск повітря, МПа	0,5--0,6
Витрата бензину (гасу), л/ч	15--20
Маса терморізаки, кг	7,5 і 19,8

На кар'єрах по здобичі гранітних блоків в Казахстані і на інших кар'єрах були упроваджені бензоповітряні ручні терморізаки типа БВР-60 конструкції Казахського політехнічного інституту (КазПТІ), технічна характеристика яких показана в табл. 7.17.

Таблиця 7.17

Найменування параметрів	Показники
Тиск подачі, МПа: повітря пального	0,5--0,7 0,5--0,7
Витрата повітря, м3/мин	5--7
Витрата пального, л/ч	12--18
Продуктивність різа щілини, м2/ч	0,4--0,5

Недоліки вживання ручних терморізаків: трудність підтримки оптимальної відстані від зрізу сопла пальника до забою утворюваної щілини (70 мм); безпосереднє знаходження робітника в зоні інтенсивного виділення продуктів горіння і твердих частинок, утворюваних при руйнуванні граніту.

Створені інститутами ХАЇ і КазПТІ на базі ручних терморізаків газоцівкові установки покращують умови праці і підвищують продуктивність терморізання.

Технічна характеристика газоцівкової установки УГР-2 конструкції ХАЇ приведена в табл. 7.18.

Таблиця 7.18

Найменування параметрів	Показники
Число терморізаків, шт.	3
Довжина щілини за один прохід, що прорізається, м	До 7
Глибина щілини, м	До 5
Паливо для запуску	Бензин
Паливо для роботи	Дизельне
Тиск подачі палива і повітря, МПа	0,4--0,9
Витрата палива на один різак, л/ч	15--30
Витрата повітря на один різак, м3/мин	5--10
Встановлена потужність, кВт	13
Обслуговуючий персонал, чіл.	2
Змінна продуктивність, м2/см	8--20
Маса, кг	3500

Слід зазначити, що продуктивність прорізання щілин в монолітних масивах за площею у декілька разів більше, ніж в тріщиноватих. Це пояснюється тим, що в тріщиноватих масивах тріщини заповнені різними цементуючими породами, слабко тими, що піддаються термічному руйнуванню і знижуючими продуктивність різання. По тріщинах відбувається і витік газового струменя.

Щелеобразованіє бурівим способом (див. мал. 7.7, II) виконується звичайно бурівими верстатами з погружними пневмоударниками БМК-4М, СБМК-5, СБУ-100Г-35, верстатами буріння строчки або перфораторами. Єство цього способу полягає в тому, що по лінії намічаного щілистого врубу проводиться суцільне оббурювання (свердловини або шпури буряться в безпосередній близькості один від одного).

7.3.4 Розколювання монолітів на блоки і їх страхування

На кар'єрах оброблення монолітів на блоки звичайно виконується буропідривним або механізованим буроклиновим способами, рідше ручним буроклиновим. Найбільше поширення на кар'єрах набув буропідривний спосіб розколювання монолітів на блоки з розміщенням і вибухом ДШ в шпурах.

В порівнянні з відділенням монолітів від масиву розколювання їх на блоки вибухом ДШ в шпурах відрізняється тим, що відсутній додатковий опір по лінії контакту моноліту з масивом. Тому відстань між шпурами при обробленні монолітів на блоки може бути збільшене в порівнянні з відділенням моноліту від масиву, що може привести до збільшення шорсткості граней блоку і об'ємів робіт при їх страхуванні.

При розколюванні монолітів на блоки відстань між шпурами бажано визначати так само, як при відділенні монолітів від масиву буропідривним способом з використанням ДШ. Проте спочатку рекомендується приймати цю відстань рівним 20--30 см і уточнювати його в процесі робіт. В шпурах рекомендується розміщувати по одній нитці ДШ. Вплив наслідків вибуху ДШ на якість блоків повинен періодично перевірятися обліком виходу плит при розпилюванні блоків на каменеобробних заводах.

При розколюванні монолітів на блоки механізованим буроклиновим способом із застосуванням гідроклинових установок (див. табл. 7.8, 7.9) потрібні значно менші зусилля, ніж при відділенні цим же способом монолітів від масиву. Тому крок установки гідроклинів може бути значно збільшений. Проте при цьому зростає відхилення від заданого напряму розколу каменя, що приводить до збільшення об'ємів страхування. Щоб уникнути цього площина розколу рекомендується ослабляти бурінням додаткових шпурів, розміщуваних в інтервалі кроку установки гідроклинів.

Остаточні параметри (відстань між шпурами, їх діаметр і глибина) слід уточнювати в процесі проведення робіт. Як показала практика, оброблення монолітів на блоки механізованим способом забезпечується гідроклинами невеликого діаметра, розміщуваними в шпурах діаметром 25-32 мм При цьому значно підвищується продуктивність буріння і точність напряму розколу, зменшується шорсткість поверхонь граней блоку.

Ручні буроклинові роботи виконуються на кар'єрах за відсутності можливості вживання інших способів. Технологія ручного способу ведення буроклинових робіт аналогічна такій при відділенні монолітів від масиву.

При розколюванні монолітів природного каменя буроклиновим і бурогідроклиновим способами мають місце значні його втрати через діагональний скола, тому для кожного типу вивержених порід важливо обгрунтувати гранично допустиму висоту розколювання монолітів каменя. За даними АТ Житомирнерудпром гранично допустима висота розколюваних монолітів природного каменя буроклиновим і бурогідроклиновим способами, при якій повністю відсутні діагональні сколи, складає: для грубозернистих порід (лабрадориту, порфіровидних гранітів і схожих з ними порід) -- 1,4-1,8 м; для середньозернистих вивержених порід (гранітів) -- 1,6-2 м; для дрібнозернистих порід (габбро) гранитов-- 1,8-2,4 м.

Клиновий спосіб оброблення моноліту на блоки з розміщенням клинів в кублах застосовується для порід, що володіють здатністю легко розколюватися по порівняно рівних площинах, при висоті моноліту до 1 м.

Страхування -- груба обробка блоків з гірських порід для додання ним заданої форми і розмірів, відповідних вимогам Госту. Страхування включає відколювання крупних шматків блоку на його гранях, створюючих гострі кути, сколювання виступів і поступове доведення блоків до стандартних розмірів. Об'їм страхування визначається якістю виконуваних робіт при відділенні монолітів від масиву і подальшим розколюванням їх на блоки.

Обколювання блоків виконується механічним способом -- за допомогою пневматичних відбійних молотків (див. табл. 7.7) або термічним способом -- за допомогою термовідбійників, який застосовується при обробці порід, що піддаються термічному руйнуванню.

Бензоповітряний термовідбійник є інструментом, що має пістолетовидну форму, основною частиною якого є прямоточний повітряно-реактивний мікродвигун, що працює на стислому повітрі і бензині. Збій каменя при його обробці здійснюється високотемпературним газовим струменем 2000 °К або 1726,85 °С (температура в градусах Цельсія рівна температурі в градусах Кельвіна мінус температуру рівноваги між трьома фазами води: твердої -- лід, рідкої і газоподібної -- пари води, рівної 273,15 °К), витікаючої з сопла реактивного мікродвигуна з надзвуковою швидкістю 2500 м/с.

В даний час існує велике число конструкцій бензоповітряних термогазоструйних відбійників. Це такі, як Т-3 і Т-5 конструкції харківського авіаційного інституту, ЛТ-1 -- розробка ленінградського гірського інституту, АЯ-3 конструкції центральних ремонтних майстерних АТ Жітомірнерудпром, технічні характеристики яких приведені в табл. 7.19.

Таблиця 7.19

Показники	Мазка термовідбійника
	Т-3	Т-5	ЛТ-1	АЯ-3
Пальне	Бензин	Бензин або газ	Бензин	Бензин
Тиск подачі, МПа:
повітря	0,4--0,6	0,3--0,6	0,4--0,6
пального	0,4--0,6	0,3--0,6	0,4--0,6
Витрата повітря, м3/мин	0,25--0,3	2,5--3	0,15	0,23--0,3
Витрата пального, л/ч	0,8--0,9	І--1,2	0,6--0,7	0,1--0,11
Маса інструменту, кг	2,3	3,5	1,6	2

Продуктивність термогазоструйних відбійників залежить від фізико-технічних і текстурних особливостей будови гірської породи, швидкості закінчення газового струменя, видалення сопла камери від поверхні оброблюваного каменя, майстерності оператора. Вона складає при обробці легкооброблюваних кристалічних порід (гранує Коростишевського родовища) 80--100 см³/мин.

Вживання в каменеобробці термовідбійників забезпечує поліпшення умов праці каменотесов, усунення профзахворювань (віброхвороба, силікоз), підвищення продуктивності праці (в порівнянні з бурчардуванням в 7--10 разів), зменшення витрати твердосплавного інструменту, зниження собівартості продукції, що виготовляється, з каменя.

При механічному способі обколювання граней блоків змінна продуктивність робітника залежно від трудності обробки порід складає 7--10 м².

7.4 ЗДОБИЧ БЛОКІВ (МОНОЛІТІВ) ПРИРОДНОГО ОБЛИЦЮВАЛЬНОГО КАМЕНЯ З ПОРІД СЕРЕДНЬОЇ МІЦНОСТІ

7.4.1 Виробництво вскришних робіт

На більшості родовищ порід середньої міцності (типу мармуру, мраморизованих вапняків і схожих з ними порід) верхня частина корисної копалини представлена вивітрилими і сильнотріщиноватими породами, не придатними для отримання блокової продукції. Потужність рихлих вскришних порід і спосіб їх розробки аналогічні таким при розробці міцних порід. Потужність скельної вскриши змінюється від 1 до 10 м.

Попереднє спушення скельної вскриши за допомогою буропідривних робіт приводить до освіти в масиві додаткової тріщіноватості і знижує вихід блоків (в %). Тому розробка скельної вскриши повинна проводитися способами, що гарантують збереження масиву облицювального каменя. З метою усунення розповсюдження тріщіноватості від дії вибухів при спушенні порід необхідно здійснювати підрізування скельної вскриши на межі з масивом блокового каменя: в породах з міцністю до 120 МПа каменерізними машинами з кільцевою фрезою або баровими машинами; в породах міцністю більше 120 МПа або менш міцних, але з включенням твердих і абразивних порід (кварцу, діориту і ін.) -- захисним вибухом ДШ

Мал. 7.8. Схема відбою скельної вскриши на межі з масивом блокового каменя для порід середньої міцності:

1 -- пропив каменерізної машини; 2--шпур: Н-- висота уступу: Ш -- ширина пропила; Г--глибина пропилу.

Спушення заздалегідь підрізаючої скельної породи доцільно проводити шпуровими зарядами при висоті уступу до 2--3 м (мал. 7.8). При потужності вскришних порід більше 3 м розробка їх ведеться двома уступами: нижнього уступу з висотою до 2 м -- з підрізуванням; верхнього уступу при висоті його до 3 м -- шпуровими зарядами, при висоті більше 3 м -- зарядами свердловин малого діаметра (до 105 мм).

Параметри шпурівих зарядів при спушенні скельних порід з попереднім їх підрізуванням каменерізними машинами приведені в табл. 7.20.

Таблиця 7.20

Показники	Висота уступу, м
Лінія опору по підошві, м	1--1,3
Відстань між шпурами, м	1--1
Глибина шпура, м	0,7--0,7	1,7--1,7	2,7--2,7
Маса пороху в шпуре, кг (або дві нитки ДШ по всій глибині кожного шпура)	0,5--0,5	1--1	1,5--1,5
Вихід породи з одного шпура, м1	1--1,3	2--2,6	3--3,9
Витрата пороху на 1 м/ кг	0,5--0,4	0,5--0,4	0,5--0,4
Витрата буріння на 1 м3, м	0,7--0,54	0,85--0,65	0,9--0,7
Примітка: перші цифрові значення параметрів відповідають ширині підрізування порід 1 м, вторие-- 1,3 м.

Шпури буряться уподовж підсіченій порожнині з недобуром до площини підрізування на 0,2--0,3 м для забезпечення збереження масиву. Як вибухова речовина використовується чорний порох або ДШ.

Вантаження м'яких вскришних порід і розпушеної скельної вскриши виконується екскаваторами або навантажувачами в автосамоскиди з транспортуванням відповідно на відвали або на дробильно-сортувальні установки по виробництву щебеня.

7.4.2 Виробництво робіт здобичі

Здобич блоків з порід середньої міцності може здійснюватися з вживанням як сколювання, так і різання за допомогою каменерізних машин. Вирізка блоків із застосуванням каменерізних машин забезпечує максимальний вихід стандартних блоків з масиву при якнайменших витратах. Даний спосіб рекомендується застосовувати на породах з межею міцності на стиснення приблизно до 160 МПа і за наявності включень твердих порід (кварцу і ін.) не більше 5 %. При більш міцних породах, а також при вмісті в породах твердих включень більше 5 % рекомендується застосовувати технологію здобичі блоків, засновану на сколюванні (буроклиновий, буропідривний з вибухом ДШ в шпурах або комбінований способи).

Здобич блоків з порід середньої міцності здійснюється на кар'єрах з використовуванням: каменерізних машин з кільцевими фрізами; барових машин; канатних пил; буроклинового, буропідривного або комбінованих способів.

7.4.3 Здобич блоків каменерізними машинами з кільцевими Фрізами

Для здобичі мармурових блоків на кар'єрах використовуються каменерізні машини з кільцевими фрізами конструкції A.M. Столярова (див. параграф 6.3), технічна характеристика яких приведена в табл. 7.21.

Каменерізні машини марок СМ-177А і СМ-428 зняті з виробництва, але продовжують працювати на кар'єрах.

Таблиця 7.21

Показники	Марки машин
	CM-I77A	СМР-028	СМ-428	СМР-029
Найбільша межа міцності порід, що розробляються, МПа Розмір блоків, що здобуваються, мм Швидкість подачі, м/ч: подовжньої поперечної Число фрез, шт Найбільша одночасно споживана потужність, кВт Габаритні розміри, мм: Довжина ширина висота Ширина колії, мм Маса, кг: машини фрези	160	180
	1000х 1000 (довжина довільна)
	0,8--8,37	0,53--7,56	0,66--7,23	0,1--6,8
	0,86--9,42	0,69--9,78	--	--
	2	1
	19,2	22,5	11,7	27,5
	3500 4530 3620	4220 6340 4060	3000 2230 1230	3275 2600 1980
	4080	4150	1200
	9400	14240	4600	6200
	204

Замість них випускаються нові машини СМР-028 і СМР-029. Машина СМР-028 відрізняється від СМ-177А в основному модернізацією окремих вузлів і наявністю кабіни для машиніста.

Машина СМР-028 (мал. 7.9) є Г-образную самохідною рамою, що переміщається по рейках, укладених уздовж забою: одна рейка -- на підошві уступу, другій -- на верхньому його майданчику. Робочим органом машини є кільцеві фрези (див. мал. 6.7) діаметром 1380 мм, дозволяючі проводити пропили в породі глибиною до 1,04 м. Машина забезпечена двома фрізами, якими виконуються: I операция-- вертикальний поперечний пропив перпендикулярно до лінії фронту уступу (позиція 3 на мал. 6.10); II операція -- подовжній горизонтальний пропив по підошві уступу (позиція 4, мал. 6.10); III операція -- подовжній вертикальний --затиловочний пропив (позиція 5, мал. 6.10). Операції II і III можуть виконуватися машиною як окремо, так і одночасно, причому горизонтальний пропив приблизно на 1 м випереджає затиловочний.

Повне відділення блоків від масиву здійснюється за два проходи машини уздовж всієї довжини фронту робіт уступу. За перший прохід виконуються вертикальні поперечні пропили (відстань між ними рівно необхідній довжині блоку), за другою -- горизонтальний і затиловочний пропили (відстань між затиловочними пропилами рівна ширині вирізуваного блоку) при максимальній висоті уступу 1,04 м.

При вживанні на здобичі блоків каменерізних машин СМ-177А і СМР-028 підготовка до роботи кожного нового уступу починається з проходки розрізної траншеї (для створення первинного фронту робіт на уступі), по кінцях якої заздалегідь проходяться заходна і вихідна траншеї (флангові траншеї) у вигляді колодязів розміром 2,4 х 2,4 м. Колодязі необхідні для первинного заводу і висновку кільцевих фрез. Проходку колодязів звичайно здійснюють із застосуванням захисного вибуху -- шпуровим способом за допомогою ДШ з подальшим ручним розбиранням висадженої породи.

Мал. 7.9. Конструктивна схема каменерізної машини СМР-028: 1 -- рама; 2 -- кабіна; 3 -- електрошафа; 4 -- колеса; 5 -- рейки; 6 -- домкрати; 7 -- горизонтальна фріза; 8 -- консоль кріплення фрези; 9 -- вертикальна фріза; 10 -- відпилюваний блок; 11 -- вертикальний подовжній пропив; 12 -- горизонтальний подовжній пропив

Над пройденим колодязем встановлюють каменерізну машину СМ-177А і вмонтовують одну вертикальну фрезу для виконання подовжніх пропилів.

Каменерізна машина, рухаючись в напрямі від західної до вихідної траншеї, виконує три подовжніх вертикальних пропила на смузі шириною 2,4 м з відстанню між пропилами 1,1-1,2 м (мал. 7.10). Ширина смуги 2,4 м відповідає ширині розрізної траншеї для машини СМ-177А. Після виконання трьох подовжніх вертикальних пропилів (два по бортах розрізної траншеї і один в центрі) машину встановлюють над колодязем, замінюють вертикальну фрезу на горизонтальну і проводять перший і другий торцеві вруби по підошві розрізної траншеї на глибині 1,04 м. Потім машину відгонять назад до колодязя і приступають до відбою підпиляних знизу двох блоків буроклиновим способом або за допомогою ДШ, для чого в метрі від забою розрізної траншеї бурять ряд шпурів з відстанню між ними 0,3 м і недобуром 0,1--0,2 м до горизонтального врубу.

Після проходки розрізної траншеї шириною 2,4 м на всю її довжину (довжина розрізної траншеї визначається протяжністю фронту робіт, що готується) приступають до почергової проходки флангових траншей (західної і вихідний). Для цього машину повертають до колодязя, знімають горизонтальну фрезу, розвертають машину на 90°, укладають рейковий шлях уздовж осі західної траншеї на всю ширину робочого майданчика уступу, вмонтовують вертикальну фрезу і приступають до виконання подовжніх вертикальних пропилов.

Мал. 7.10. Схема проходки траншей каменерізною машиною CM-177A: І -- первинний колодязь для введення і висновку кільцевої фрези; ІІ -- розрізна траншея; ІІІ -- первинна частина західної траншеї; IV-- розширювана частина західної траншеї; 1 -- подовжні вертикальні пропили; 2 -- шпури; 3 -- положення фрези при виконанні пропила по підошві

Спочатку проходять західну траншею шириною 2,4 м (рівної розміру колодязя), при цьому організація робіт така ж, як і при проходці розрізної траншеї. Освічену західну траншею розширюють до 4 м за допомогою послідовної виїмки двох заходок загальною шириною 1,6 м. Для виїмки першої заходки на машині встановлюють горизонтальну фрезу і роблять подовжній пропив на глибині 1,04 м по всій довжині західної траншеї, потім замінюють фрезу на вертикальну, проводять подовжній вертикальний пропив на відстані 1 м від «тимчасового» (проміжного положення), борту західної траншеї і таким чином відділяють смугу породи від масиву, яку потім розколюють буро-клиновим способом на блоки і прибирають з траншеї. Аналогічним чином розробляють другу заходку, і західна траншея збільшується в розмірі до необхідної ширини 4 м. Проходка другої флангової траншеї -- вихідний здійснюється таким же способом. Схема проходки траншей приведена на мал. 7.10.

Розміри траншей, в метрах, прохідних каменерізними машинами СМ-177А і СМР-028, приведені в табл. 7.22.

Таблиця 7.22

Марка машини	Траншеї
	Розрізні	Флангові (західна і вихідна)
	ширина	довжина	ширина	довжина
СМ-177А СМР-028	2,4 4,2	Визначається завдовжки фронту робіт на уступі	4 4	2,1 2,1

Розрахункова продуктивність каменерізних машин СМ-177А і СМР-028 при проходці траншей складає 4 м³ в зміну по гірській масі.

Машини СМ-428 і СМР-029 поступаються по продуктивності СМ-177А і СМР-028, оскільки обладнані однією кільцевою фрезою, яка може встановлюватися в горизонтальному або вертикальному положенні. Вони можуть виконувати наступні операції: при горизонтальному положенні фрези -- планування, підрізування виветрелих порід і блоків на рівні підошви уступу з подальшим відбоєм підрізаючої частини буропідривним або буроклиновим способами; при вертикальному положенні фрези -- подовжні вертикальні пропили при вирізці блоків на уступі. Виконання вертикальних поперечних пропилов машинами СМ-428 і СМР-029 на кар'єрах практично не проводиться, що пов'язане з проведенням значного об'єму підготовчих робіт, оскільки вказані машини по своїй конструкції не можуть виконувати торцевий горизонтальний вруб в умовах траншеї.

При виконанні горизонтального підрізування каменерізні машини СМ-428 і СМР-029 мають певні переваги в порівнянні із СМ-177А і СМР-028, оскільки висота підрізаючого цими машинами уступу може значно перевищувати 1,04 м, що істотно збільшує розміри блоків, що здобуваються, і підвищує ефективність комбінованого способу робіт.

Розміри розрізної і флангових траншей при їх проходці машинами СМ-428 і СМР-029 аналогічні розмірам для СМ-177А (табл. 7.22).

Змінна продуктивність (в м² пропила) каменерізних машин залежно від міцності порід приведена в табл. 7.23.

Таблиця 7.23

Межа міцності порід на стиснення, МПа	Марка машини
	СМ-177А	СМР-028	СМ-428	СМР-029
40--60	24	26	14	15
61--80	20	22	12	13
81--100	19	21	11	12
101--120	15	17	9	10
Примітка. Продуктивність машин СМ-І77А і СМР-028 проведена при одночасній роботі двома фрізами.

Роботи здобичі із застосуванням каменерізних машин з кільцевими фрізами на кар'єрах проводяться круглий рік в одну, дві або три зміни (залежно від необхідного об'єму здобичі блоків).

7.4.4 Здобич блоків баровими машинами

Каменерізні барові машини призначені для здобичі блоків і монолітів з мармуру, туфу і інших порід з межею міцності на стиснення до 150 МПа.

Баровая машина (мал. 7.11) складається з ходової рами, приводів подачі і бару, рейкового шляху, бару, змащувального пристрою, консольного крана, гідро-, електроустаткуванні і ін. Основним робочим органом машини є бар, що є плоскою подовженою конструкцією по периметру якої ковзає ланцюг з твердосплавними ріжучими зубцями. Бар служить для виконання горизонтальних і вертикальних пропилів. На машині забезпечена можливість установки барів різної довжини (1,5; 2; 2,5 м) залежно від розмірів блоків, що випилюються. Використовування довжини робочого органу -- бару складає 85--90 %.

Мал. 7.11. Схема барової каменерізної машини:

1 -- нижня направляюча; 2 -- ходова платформа; 3 -- барова пила; 4 -- електродвигун приводу барової пили; 5 -- приводна зірочка; 6 -- консольний кран; 7 -- масляний бак; 8 -- електродвигун подачі; 9 -- гідродвигун; 10 -- механізм повороту барової пили

В 1987 р. за завданням Міністерства будівельного, дорожнього і комунального машинобудування Ленінаканській завод «Строммашина» повинен був почати виробництво барових каменерізних машин марки СМР-076 для промисловості будівельних матеріалів. Через землетрус у Вірменії випуск даних машин не відбувся, проте технічна характеристика барової машини СМР-076 приводиться в табл.7.24.

Таблиця 7.24

Параметри	Показники
Продуктивність (розрахункова), м2/ч:
при міцності 70 МПа	4,6
при міцності 160 МПа	1,5
Розміри блоків, що здобуваються, мм:
довжина	довільна
ширина	1500
висота	2000
Глибина пропила, мм:
при вертикальному різі	2040
при горизонтальному різі	1500
Ширина пропила, мм:
при вертикальному різі	42
при горизонтальному різі	45
Швидкість різання, м/с	0,33--1,33
Швидкість маневрового ходу машини, м/мін	4±0,2
Діапазон швидкостей подачі, м/ч	1--17
Кут повороту бару, град.:
при вертикальному різі	360
при горизонтальному різі	180
Час повороту бару на 90° при урізуванні, мін	10--90
Нахил бару, град.:
при вертикальному різі	75
при горизонтальному різі	70
Витрата води, л/мін	10
Довжина ланки рейкового шляху, мм	3000
Число ланок рейкового шляху	3
Встановлена потужність, кВт	25,5
Габаритні розміри без рейкового шляху і бару, мм:
довжина	1900
ширина	2100
висота	1800
Маса, кг:
без рейкового шляху	3140
з рейковим шляхом	5000

Мал. 7.12. Послідовність операцій при виконанні вертикального пропила барової каменерізною машиною без попередньої проходки траншей:

а -- карб бару; б -- робоча подача машини з виконанням вертикального пропила; в -- закінчення ходу машини; г -- розворот бару за годинниковою стрілкою з карбом (напрям руху ріжучого ланцюга міняється): д -- робоча подача машини у зворотному напрямі із завершенням виконання вертикального пропила

В технологічному відношенні барові машини переважно, ніж каменерізні машини з кільцевими фрізами, оскільки вони можуть виконувати вертикальні (поперечні і подовжні) пропили без проходки західної і вихідний траншей для введення і висновку барової пили. На мал. 7.12 представлена послідовність виконання вертикального пропила барової машиною.

Випилювання блоків з масиву барової каменерізною машиною проводиться в наступному порядку:

а) Спочатку виконуються поперечні вертикальні пропили по всій довжині фронту робіт уступу, відстані між якими відповідають заданій довжині блоків, з урахуванням наявності тріщин в масиві і порід із змістом кварцу більше 5 % (тріщиноватість порід різко знижує продуктивність машини через заклинювання бару, що пояснюється відсутністю води для охолоджування бару, що подається, і невидаленням відходів пилення з пропила; наявність високоміцних порід підвищує знос різців, тому виїмку цих порід необхідно здійснювати із застосуванням буроклинового механізованого способу або буропідривним способом з вибухом ДШ в шпурах до роботи барових машин);

б) Після поперечних вертикальних пропилів виконують горизонтальний пропив по довжині фронту робіт уступу з установкою розклинюваних прокладок в утворюваний проріз. Глибина заставляння горизонтального пропила повинна бути рівна висоті вирізуваного блоку або висоті уступу, яка визначається можливою глибиною вертикального різа, рівною 1,35-- 2,25 м при коефіцієнті використовування довжини бару 90 %. Якщо природні горизонтальні і малонахилені тріщини в масиві сприяють формуванню постійних уступів, по висоті рівних проміжним значенням глибини вертикального різання, то цю можливість слід використовувати, оскільки відпадає необхідність в проведенні горизонтального пропила;

в) Відділення блоків від масиву здійснюється проведенням подовжнього вертикального (затиловочного) пропила. Відстань між затиловочними пропилами рівна можливій глибині горизонтального різа (1,28--2,12 м при коефіцієнті використовування довжини бару 85 %), що відповідає ширині блоку.

Як видно, технологія здобичі блоків баровою машиною і порядок виконання пропилів залишаються такими ж, як при роботі каменерізних машин з кільцевими фрізами. Але послідовність виконання пропилів баровою машиною може бути і інший (як показано на мал. 7.13), коли в першу чергу виконуються поперечні вертикальні пропили, в другу -- подовжні вертикальні і в третю (відділення блоків від масиву) -- горизонтальні пропили з обов'язковою закладкою розклинюваних прокладок в утворюваний проріз.

Звичайно баровая машина доставляється краном на нижній або верхній майданчик уступу в зібраному вигляді на одній ланці рейкового шляху завдовжки 3 м.

Мал. 7.13. Послідовність операцій по відділенню блоків від масиву: / -- виконання поперечних вертикальних пропилів; // -- виконання подовжніх вертикальних пропилів; /// -- виконання горизонтальних (подовжніх) пропилів

Для цього завчасно готується робочий майданчик для машини шириною не менше 5 м і завдовжки 30--50 м. Нівелювання рейкового шляху проводять за допомогою регулювальних гвинтів. На одній прямій з першою ланкою рейок, несучою барову машину, укладаються по ходу її руху дві подальші ланки рейкового шляху. Кріплення ланок шляху до його підстави здійснюється забиванням штирів діаметром 35-- 40 мм в заздалегідь пробурені шпури глибиною 200-- 300 мм В процесі роботи машини рейкові ланки переміщають за допомогою крана для подальшого їх укладання на шляху проходження машини. Під час переходу барової машини на другу рейкову ланку від'єднують перше і укладають його попереду третього і т.д. Цю операцію продовжують до закінчення поперечного вертикального пропила на ширину робочого майданчика уступу або подовжнього вертикального пропила на довжину фронту робіт уступу, після чого машину переставляють на нове місце для подальшої роботи.

В даний час на кар'єрах використовуються в основному барові машини болгарського виробництва (КМХ-2) і фірми «Корфман» Германію (ST-30VH), технічна характеристика яких і інших машин приведена в табл. 7.25.

Експлуатація барових каменерізних машин на Коєлгинськом мармуровому кар'єрі показала, що: коефіцієнт використовування робочого часу машини КМХ-2 протягом зміни складає не більше 0,6; питома витрата різців при розробці мармуру -- 0,4 різці на 1 м³ блоку; експлуатаційна продуктивність машин КМХ-2 при вертикальних пропилах -- 3,5 -- 4 м²/ч, при горизонтальних -- 3--3,5 м²/ч; найбільш ефективна спарена робота двох машин, коли одна машина встановлена на підошві уступу і виконує горизонтальні пропили, а друга -- на крівлі уступу і проводить поперечні і подовжні вертикальні пропили; продуктивність машин різко знижується в умовах тріщіноватості через заклинювання бару і включень високоміцних порід.

Переваги вживання барових машин при розробці порід середньої міцності в порівнянні з каменерізними машинами з кільцевими фрізами, можливість випилювання крупних блоків об'ємом 6--8 м³ (I група); велика висота уступів, що розробляються, і менша довжина фронту робіт на уступі; можливість розробки масивів порід з кутом падіння покладу корисної копалини до 20°; втрати мармуру в пропілах складають 6--7 % (у СМ-177А -- 10--12 %); можливість використовування барових машин на страхуванні блоків; збільшення виходу блоків з масиву; значне скорочення об'єму гірсько-підготовчих робіт, оскільки відпадає необхідність в проходці західної і вихідний траншей.

Таблиця 7.25

Показники	Мазка барової каменерізної машини
	КМХ-2, фірма «Мінералмаш» (Болгарія)	ST-30VH	ST-320	HR-70VR фірма «Ф.Перье» (Франція)
		Фірма "Сорфман" (Німеччина)
Максимальна глибина врубу, мм Товщина пропила, мм Швидкість різання, м/с Швидкість подачі, м/мін Встановлена потужність, кВт Розміри, мм: довжина(без направляючих) ширина висота Маса машини (без направляючих і крана), т Продуктивність на мармурі, м2/ч	2000 40 0,6--1,25 0,006--0,25 42,2 2090 1950 1775 4,9 4--5	2000 40 0,3--1,4 0,02--0,15 25,2 1600 1380 1150 2,6 5--5,5	3200 40 0,6--1,25 0,006--0,25 39,2 2000 1460 1525 4,5 5--6	3800 40 0,1--2 0,01--0,16 54 2450 2150 2000 4,95 5--6

7.4.5 Здобич блоків канатними пилами

Каменерізні машини, робочим органом яких є канат, називаються канатними пилами.

В комплект канатної пили входять наступні елементи (мал. 7.14): приводная станція 1, робочі стійки 2 з вузлом подачі, живильник 3 абразивної пульпи, комплект направляючих стійок 4 з шківами, нескінченний робочий контур -- канат 5, проходячий через шківи направляючих і робочих стійок, натяжна станція 6.

Привід, що забезпечує рух каната з необхідною швидкістю, є електродвигуном, зв'язаним клинопасовою передачею з приводним валом, на якому вільно посаджений приводний шків.

Робочі стійки, що служать для орієнтації каната в заданому напрямі розпила і забезпечення необхідної його роботи в процесі пилення, виконані у вигляді зварених полегшених колон з моноблоками, які в щілистому отворі стійок переміщаються за допомогою системи тросів, черв'ячного редуктора і двох приводних барабанів. На вершині робочої стійки змонтований направляючий шків для передачі каната на моноблок. Направляючі стійки, встановлювані одна від одної на відстані до 50--60 м, підтримують канат по всьому контуру в процесі роботи. Вони є порожнистими штангами, закріплюваними на землі розтяжками, з одним або двома направляючими шківами. Шарнірне зчленовування з фіксацією шківів з штангами дозволяє просторово орієнтувати шківи в будь-якому напрямі і забезпечує необхідне положення каната.

Натягач служить для натягнення каната і складається з візка з набором вантажу, що переміщається по рейках з кутом нахилу 30°. У міру опускання каната в пропив візок підіймається по рейках вгору, по мірі ж підйому каната з пропила вгору його ослаблення компенсується опусканням візка.

Мал. 7.14. Схема канатної пили

Живильник абразивної пульпи складається з водяного бака, змішувача, комплекту трубопроводів і кранів для регулювання витрати води і пульпи.

Технічна характеристика деяких канатних пил і алмазно-канатних установок приведена в табл. 7.26.

Пільний канат є сталевим тросом діаметром 3,5--6 мм, що складається з трьох жив діаметром 1,2--1,8 мм, звитий в нескінченну петлю і що приводиться в рух приводной станцією із швидкістю 6--12 м/с. На одній каменерізній машині довжина пильного каната складає 0,8--1 км, досягаючи іноді 2--3 км.

Принцип роботи канатної пили полягає в наступному. При русі каната під нього в пропив подається абразивний матеріал -- кварцовий пісок з водою. Зерна кварцового піску, потрапляючи в пази звивання пильного каната, проводять мікроцарапання -- пиління породи, оскільки піщане зерно нееластичне і не міняє свою форму. Під впливом навантаження від каната на зерно останнє передає на породу, що розпилюється, точкову напругу до 400 МПа, що значно перевищує міцність каменя і приводить до його руйнування. Продукти руйнування разом із зернами піску і водою виносяться з пропила тим же канатом.

Кварцовий пісок, що використовується для роботи канатних пил, повинен містити не менше 95 % кварцу і не більше 1,5 --2 % глинистих частинок, які є мастилом і знижують абразивні властивості піску.

Найбільша продуктивність канатних пил досягається при різанні зернами піску крупною 0,2--0,3 мм (їх зміст повинен бути не менше 60 % в зерновому складі піску), оскільки зерна даного розміру краще розміщуються в пазах звивання каната і захоплюються їм при русі. При цьому швидкість різання мармуру міцністю 70--100 МПа складає 0,5 м²/год. При зниженні змісту фракції 0,2--0,3 мм до 20 % швидкість різання зменшується до 0,2 м²/год. Для підвищення ріжучої здатності канатних пил в кварцовий пісок рекомендується додавати карбідокремнієвий (карборунд SiC) або електрокорундовий (синтетичний корунд, що складається з 91-- 99 % Аl₂О_з) абразив. При співвідношенні в суміші кварцового піску і карборунда (або електрокорунду) 1:1 швидкість різання каменя збільшується приблизно в 2 рази, а при використовуванні як абразив тільки карборунда (або електрокорунду) -- в 2,5--3 рази.

Великий вплив на продуктивність канатних пил надає консистенція абразивної пульпи, тобто співвідношення кварцового піску і води, що подається в пропив. Раціональною вважається величина Т:Ж = 1:3 при витраті пульпи 100--140 кг/ч.

В процесі пилення каменя під впливом абразиву і руйнованих порід відбувається зменшення діаметра каната і зниження його міцності. Тому щоб уникнути обриву його замінюють, як тільки діаметр каната стане менше первинного на 10--15 %. Продуктивність канатних пил знижується у міру зносу каната (при зносі каната діаметром 4,5 мм на 0,6--0,7 мм продуктивність пилення падає до 25 %).

На продуктивність канатних пил негативно впливають: тріщиноватість масиву і наявність включень міцних порід (при пилении трещиноватих порід відбувається більш інтенсивний знос каната через витік води в тріщини; при проходці включень твердих порід збільшується вірогідність заклинювання каната і подальшого його обриву); довжина різання по масиву більше 25 м (при довжині різання до 25 м зерна кварцового піску зберігають свої ріжучі властивості); швидкість руху каната більше 6--8 м/с, при якій в зону різання потрапляє менша кількість зерен піску; надмірне підвищення тиску каната на забій пропила, що може привести до передчасного розриву каната (при довжині каната до 1000 м маса вантажу на натяжній станції повинна складати 200--250 кг); мінусові температури повітря.

Таблиця 7.26

Технічна характеристика алмазно-канатних установок здобичі
Показники	«м арфи л»	«Гран-філ»	TDD-I00 «Супер»	TDD-80	«Теледіам TD-55»	«Альфа-840»	«Катрок-860»	ТЛ-920, фірма «Бенетти-- машин», Італія	КР-528, Куйбишевській опитно- механічний завод
	фірма «Пеллегріні» Італія	фірма «Бенетті», Італія
Привід	дизельний	електричний
Діаметр приводного шківа, мм	800/600	1000	1100	1100	1100	700	800	500	700
Довжина робочого контура, м	20--60	20--60	20--80	20--«0	20--«0	20--80	20--70	--	800--1000
Швидкість різання, м/с	30/42	10/40	0--45	0-45	45	40	40	35	4,6,8, 10
Максимальний хід, мм	3000	3000	3500	3500	690	3500	3500	3000	--
Встановлена потужність, кВт	34	37,5	72	55,5	37,5	30	30; 36	20	10
Сила натягнення каната, кН	--	--	0--2,5	0--2,5	0--2,5	0--2,5	0--2,5	--	2--2,5
Розміри, мм: довжина ширина висота	2500 1000 1500	2000 1000 1500	4400 1380 1200	4400 1380 1200	2200 1380 1200	4200 2600 1600	4000 2200 1600	1250 800 1250	--
Маса, т.	1,25	1,25	2	2	2	1,6	1,4	0,46	0,7
Продуктивність на білому мармурі, м2/ч	8--12	8--12	8--12	8--10	8--10	8--12	8--12	4--6	0,7--0,9

Технологія здобичі каменя з використанням канатних пил включає наступні основні операції: підготовчі роботи; відпилювання моноліту від масиву; перекидання моноліту.

При традиційному відробітку уступів заходками уздовж фронту робіт уступу підготовчі роботи при вживанні канатних пил для відділення монолітів від масиву включають спочатку проходку флангової і випереджаючої траншей для установки робочих стійок. Надалі при розробці порід уступу моноліт, що випилюється, може бути обмежений з поперечним випереджаючим пропілом (замість випереджаючої траншеї, див. мал. 7.14).

При розробці уступу панелями (смугами порідного масиву перпендикулярно до лінії фронту робіт уступу) підготовчі роботи зводяться до виконання по торцях намічаного до відділення моноліту випереджаючих вертикальних пропилів (мал. 7.15, 11), які проводяться спеціальною робочою стійкою з проникаючим шківом, розміщуваним в свердловині діаметром 220--250 мм

Проникаючий шків -- це нижній шків пильної стійки, товщина якого трохи перевищує товщину каната. Шків зміцнюється на кінці стрижня, поступово занурюваного в пробурену свердловину.

Мал. 7.15. Схема робіт здобичі із застосуванням канатних пил при відробітку уступу панелями (по І.Е. Лебедеву):

1 -- уступ; 2 -- дві канатні пили (№1 і № 2); і -- привід пили; 4 -- натяжний вантаж; 5 -- підтримуючі стійкі; 6 -- робочі стійки; 7 -- канат; 8 -- стійка з проникаючим шківом; 9 -- система живильників абразиву; 10 -- свердловина для розміщення проникаючого шківа: 11 -- випереджаючий пропив; 12 -- пропив для відділення моноліту; 13-- перекинутий моноліт; 14--верстат буріння строчки; 15 -- шпури для розколювання моноліту; 16 -- шпури в підошві моноліту: 17 -- траншея для розміщення робочої стійки

Прорізаючи камінь, він захоплює за собою канат в глибінь пропила. Для буріння свердловин використовуються верстати пневмоударного буріння. Глибина свердловин повинна перевищувати висоту уступу на величину, рівну стрілі прогинання каната.

При вживанні канатних пил рекомендуються наступні розміри відокремлюваних від масиву монолітів: довжина -- 14-16 (до 20) м; висота -- 4-6 (до 10) м; ширина -- 1,4-1,6 (до 3) м. Розміри монолітів підлягають уточненню в процесі роботи. Відділення моноліту від масиву проводиться виконанням вертикального пропила. Для цього по торцях моноліту встановлюється по одній робочій стійці, оснащеній механізмом примусової подачі проникаючого шківа. Завдяки проникаючим шківам пильний канат передає тиск на забій пропила. Для живлення каната абразивом на початку пропила встановлюється живильник (див. мал. 7.15).

Продуктивність канатної пили можна визначити (в м²/ч) по виразу:

Q = L_n-v_n (7.8)

де L_n -- довжина пропила, м;

v_n -- швидкість подачі каната на забій, м/ч (для порід міцністю порядка 170 МПа v_n= 0,025 м/ч; при міцності породи 70 МПа -- v_n = 0,07 м/ч).

Продуктивність канатних пил по мармуру складає 1--1,4 м2/ч, витрата кварцового піску -- 25--35 кг/ч, води -- 75--105 л/ч, витрата каната -- 6--8 м на 1 м² пропилу.

Після виконання канатною пилою вертикального пропила для відділення моноліту від підошви уступу по всій довжині його підстави верстатом буріння строчки буряться шпури діаметром 42 мм на відстані 0,12--0,15 м один від одного. В кожний шпур поміщається по дві нитки ДШ, і проводиться одночасний вибух, внаслідок чого утворюється щілина в підставі моноліту. Після відділення моноліту від підошви уступу його перекидають на заздалегідь підготовлену подушку з мармурових дрібних грошей (щебеня), висота якої у підстави моноліту повинна бути 0 --5 см, а потім рівномірно збільшуватися убік від підстави до 70 --100 см в його верхній частині. Призначення подушки -- пом'якшити силу удару при падінні моноліту і зберегти його цілісність.



Мал. 7.16. Візок гідродомкрата «Титан»: 1 -- патрубки для підключення шлангів домкрата; 2-- манометри; 3-- рукоятки включення і відключення домкратів

Мал. 7.17. Гідродомкрат «Титан»: 1 -- корпус; 2 -- висувний стрижень; 3 -- патрубок для під'єднування шланга; 4-- ручки

Перекидання монолітів можна здійснювати бульдозером, лебідкою за допомогою тросів або гідродомкратами типа «Тітан» фірми «Пелле-гріні». Можна використовувати спеціальні «плоскі подушки», розміщувані в природних тріщинах або в пропилах канатних пил і що збільшуються в об'ємі при подачі в них стислого повітря.

В комплект гідродомкрата входять візок (мал. 7.16) і два гідравлічні домкрати (мал. 7.17), сполучені з нею гнучкими шлангами завдовжки по 10 м кожний. На візку змонтований двухступінчатий насос, що розвиває тиск до 70 МПа. Насос приводиться в дію трифазним електродвигуном потужністю 3 кВт або двигуном внутрішнього згоряє потужністю 5 кВт. Домкрати виконані із сталі з хромованим стрижнем, хід якого складає 120 мм

Перекидання монолітів гідродомкратами здійснюється в наступному порядку. В крівлі уступу, що розробляється, на контакті з вертикальним пропилом буропідривним або іншим способом виробляють дві лунки, в які встановлюють домкрати (мал. 7.18). При включенні домкратів і після відхилення моноліту на крок домкрата в простір, що утворився, між масивом і монолітом закидається каміння для фіксації моноліту в досягнутому положенні після відхилення (мал. 7.19). Потім між масивом і домкратом закладають жорсткі прокладки. Упираючи домкрат на них і на моноліт, продовжують відхилення моноліту. При цьому раніше покинуте каміння мимовільно опускається нижче і фіксує нове досягнуте положення моноліту. Аналогічні операції тривають до моменту перекидання моноліту.

Надалі перекинутий моноліт обробляється на блоки необхідних розмірів. Розподіл монолітів на блоки може здійснюватися канатними пилами, буропідривним (вибухом однієї нитки ДШ в шпурах) або механізованим буроклиновим способами.

Мал. 7.18. Схема розташовує домкратів при перекиданні моноліту:

1 -- уступ; 2 -- моноліт, що перекидається: 3 -- лунка для розміщення домкрата; 4 -- домкрат; 5 -- візок; 6 -- шланги



Мал. 7.19. Схема перекидання моноліту:

а -- положення вставки домкрата; б -- положення виходу стрижня домкрата; в -- положення вставки прокладок; 1 -- моноліт; 2 -- домкрат; 3 -- прокладки; 4 -- каміння для фіксації моноліту: 5 -- перекинутий моноліт; 6 -- подушка з щебеня

До достоїнств канатних пил слід віднести простоту конструкції, незначну енерго- і металоємність, невисокі втрати сировини на пропив, можливість отримання монолітів (блоків) великих розмірів. Основними недоліками канатних пил є: складність експлуатації при негативних температурах; різке зниження показників роботи за наявності твердих включень і підвищеної тріщіноватості масиву; великий об'єм гірсько-підготовчих робіт.

Мал. 7.20. Відділення блоку каменя від масиву канатною пилою з алмазними різцями:

1, 2 -- свердловини; 3 -- приводний шків; 4 -- канат; 5 -- врубова щілина

Разом з канатними пилами, що проводять різання каменя за допомогою абразивного матеріалу, існують канатні пили з алмазними різцями, оснащені канатом з ріжучими елементами -- втулками, на зовнішній стороні яких закріплені зв'язуючою речовиною кристали алмаза. Що подається в пропив вода служить для охолоджування різців і винесення продуктів руйнування породи.

Одна з модифікацій канатних пил з алмазними різцями оснащена тільки приводною станцією. Привід забезпечений гідродвигуном і змонтований на візку, який пересувається за допомогою лебідки по двох направляючих. Її технічна характеристика: діаметр приводного шківа--1200 мм, потужність двигуна -- 18 кВт, хід подачі -- 1000 мм, довжина каната -- 20-- 60 м, діаметр каната -- 10 мм, витрата води -- 15 л/міни, швидкість різання -- 20 м/с, продуктивність при розпилюванні білого мармуру -- 3--5 м²/ч. Нескінченний канат однією стороною кільця (мал. 7.20) охоплює приводний шків, а інший -- розрізаючий камінь. Плавне переміщення шківа, необхідне для створення необхідного тиску каната, забезпечує подаючий гідроциліндр. Така канатна пила може виконувати різання каменя в будь-якій площині.

7.4.6 Здобич блоків буроклиновим, буропідривним і комбінованим способами

Здобич блоків з порід середньої міцності буроклиновим, буропідривним і комбінованим способами повинна здійснюватися в тих умовах, коли використовування каменерізних машин неможливе або практично стає економічно недоцільним. До таких умов відносяться: міцність порід, що розробляються, більше 120 МПа; наявність в масиві підвищеної тріщіноватості; вміст в масиві включень твердих і абразивних порід (кварцу, діориту і ін.), що перевищує 5 %; кут падіння покладу корисної копалини більш 20° (для барових машин).

Буроклінової спосіб відділення монолітів (блоків) від масиву з використанням гідроклинових установок може застосовуватися в будь-яких породах при яскраво вираженій постільній (горизонтальної, пологої) тріщіноватості. Цей спосіб слід застосовувати при розробці порід підвищеної крихкості, коли вживання буропідривних робіт приводить до різкого зниження виходу блоків з масиву.

Буропідривний спосіб відділення монолітів від масиву може бути рекомендований за наявності постільних тріщин в породах, що не володіють підвищеною крихкістю. Як показує практика ведення гірських робіт по здобичі блокового каменя, вибух в тій чи іншій мірі надає руйнуюче дію і на відокремлюваний моноліт, і на масив порід і не гарантує якість блоків через відсутність обгрунтованих рекомендацій по вибору раціональних параметрів буропідривних робіт при відділенні монолітів від масиву в різних горно-геологічних умовах. Тому при здобичі блоків в породах, що важко-розробляються, необхідно проводити дослідження по виявленню більш ефективних і високопродуктивних способів розробки. Заслуговує уваги спосіб відділення монолітів від масиву зарядами направленого розколу за допомогою вибуху в шпурах зарядів спеціальної конструкції, виконаних на основі ДШ. При цьому відокремлюваний моноліт оконтурюють в площинах намічаного розколу (вертикальними свердловинами, розташованими майже впритул один до одного, діаметром 105 мм в торцевій частині; вертикальними шпурами по довжині моноліту і горизонтальними шпурами в його підставі). Схема вибухової мережі вмонтовується так, щоб заряди, розташовані у вертикальних шпурах, вибухали раніше зарядів в горизонтальних шпурах. Це дозволяє розкритися вертикальній тріщині, яка перешкоджає розповсюдженню тріщини, що виникає при вибуху зарядів, розташованих в горизонтальних шпурах. При такому способі відділення монолітів від масиву (зарядами направленого розколу) зразкові їх розміри складають: висота 1--3 м, ширина 1,5--2,5 м, довжина 20--30 м. Відстані між шпурами приймаються 20--30 см для зарядів в дві нитки ДШ, розміщувані в шпурах діаметром 32--42 мм

Буроклінової і буропідривний способи здобичі блоків застосовуються на кар'єрах і переважні при розробці похилих пластів мармуру з кутом падіння до 40°, де робота каменерізних машин не допускається. Основні параметри і порядок ведення гірських робіт при буроклиновом і буропідривному способах принципово не відрізняються від таких при здобичі блоків з міцних порід.

За відсутності в масиві порід постільних тріщин рекомендується застосовувати комбіновані способи здобичі блоків -- буроклиновий або буропідривний з проходкою горизонтального пропила по підошві уступу каменерізною машиною, для виконання якого на кар'єрах застосовуються каменерізні машини з кільцевими фрізами СМ-428, СМР-029, а також барові машини. Порядок ведення гірських робіт по відділенню монолітів від масиву при комбінованих способах здобичі блоків принципово не відрізняється від технології виробництва скельних вскришних порід з попереднім виконанням горизонтальних пропилов по підошві уступу.

Досвід роботи Кибік-Кордонського кар'єру показав, що при здобичі блоків окварцованного мармуру (зміст кварцу до 16 %) комбінований спосіб (проходка горизонтального пропила по підошві уступу заввишки 2 м каменерізною машиною СМ-428 на глибину 1 м і відділення моноліту за допомогою вибуху ДШ в шпурах) виявився економічніше технології здобичі блоків із застосуванням канатних пил. Це підтверджує той факт, що спосіб здобичі блоків повинен вибиратися з урахуванням конкретних гірничотехнічних особливостей родовищ, що розробляються.

При різних способах відділення монолітів від масиву розколювання їх на блоки рекомендується проводити буроклиновим способом, при якому забезпечується збереження міцнісних властивостей і природна монолітність каменя.

7.5 ОСНОВНІ ЕЛЕМЕНТИ СИСТЕМИ РОЗРОБКИ І ЇХ ПАРАМЕТРИ

До основних елементів системи розробки відносяться: висота уступу, довжина фронту робіт на уступі, ширина робочого майданчика.

Висота уступу. Основною вимогою для встановлення висоти уступу є безпечне ведення гірських робіт при використовуванні гірського устаткування певного типоразміру. Для міцних порід при розробці родовищ природного облицювального каменя висота уступу визначається відстанню по вертикалі між постільними тріщинами і залежить від способу підготовки монолітів (блоків) каменя до виїмки. Для порід середньої міцності (родовища мраморів і схожих з ними порід) висота уступів визначається параметрами вживаних каменерізних машин. Висоти уступів при розробці родовищ на блоковий камінь від вказаних чинників, що рекомендуються, приведені в табл. 7.27.