Добыча природного облицовочного камня

* буровзрывной (буроклиновой) в сочетании с термическим способом щелеобразования;

* буровзрывной (буроклиновой) в сочетании с буровым способом щелеобразования.

Сущность комбинированного способа заключается в следующем: в торце отделяемого монолита термическим или буровым способом проходят отрезную щель шириной 10--12 см для создания дополнительной плоскости обнажения. Дальнейшее отделение монолита от массива может производиться обычным буровзрывным или буроклиновым способами в зависимости от физико-механических свойств и трещиноватости разрабатываемых пород (рис. 7.7).

Комбинированный способ отделения монолитов от массива с термическим (с помощью ручных терморезаков) преобразованием применяется в основном на гранитных карьерах. Терморезак -- породоразрушающий термогазоструйный инструмент, предназначенный главным образом для прорезания щелей в массиве горных пород -- создания дополнительной плоскости обнажения при добыче блоков природного камня.

Рис. 7. Схемы отделения монолита от массива комбинированным способом:

І -- с проходкой отрезной щели терморезаком; ІІ -- то же, с бурением скважин; 1 -- отделяемый монолит: 2 -- шпуры; 3 -- отрезная щель



Терморезак состоит из исполнительного органа -- реактивной горелки, рукоятки и штанги-удлинителя при глубинном разрушении горных пород. При работе терморезака компоненты горючей смеси (бензин, керосин, дизельное топливо, сжатый воздух) поступают через индивидуальные вводы в полость горелки. Высокотемпературная газовая струя (температура до 2000-- 3000 °С) со сверхзвуковой скоростью (свыше 330 м / с) воздействует на поверхность горных пород. Под влиянием высокой температуры в горных породах происходит резкое увеличение объема отдельных минеральных зерен, что приводит к образованию внутренних напряжений в поверхностном слое породы с последующим ее разрушением, протекающем обычно в режиме шелушения. Быстрота разрушения породы под действием высокотемпературной газовой струи зависит от теплофизических свойств породы, ее минералогического состава, структуры, текстуры, степени выветрелости, трещиноватости, рационального использования энергии газовой струи и др.

Наибольшая производительность терморезаков достигается обычно на монолитных крупнозернистых гранитах с высоким содержанием кварца (30--40 %) и минимальным содержанием биотита (до 10 %) --до 2,5 м²/ч при ширине щели до ПО мм, глубиной до 5 м. Важнейшим фактором, влияющим на производительность терморезаков, является рациональное использование энергии газовой струи, определяемое расстоянием от забоя щели до среза сопла горелки (оптимальное -- 70 мм) и углом атаки газовой струи (оптимальный -- 60°).

Основные достоинства терморезаков: конструктивная простота, незначительная масса. Недостатки: повышенные потери камня из-за значительной ширины щели, избирательность по отношению к различным горным породам, некомфортные условия при эксплуатации ручных терморезаков (высокий уровень шума, интенсивное выделение продуктов горения и частиц породы в рабочей зоне).

Внедрение в технологию добычи блоков термогазоструйного способа подготовки камня к выемке позволяет: повысить качество блоков и уменьшить потери камня при переработке его на продукцию; увеличить выход блоков из добытого полезного ископаемого; уменьшить тяжелые и трудоемкие ручные работы по очистке забоев при проходке разрезных и фланговых траншей буровзрывным способом; упорядочить системы разработки месторождений и повысить культуру производства на карьерах блочного камня.

На ряде гранитных карьеров Украины (Емельяновском, Корнинском, Янцевском и др.) нашли применение ручные терморезаки ТРВ-1 конструкции Харьковского авиационного института (ХАИ), техническая характеристика которых приведена в табл. 16.

Таблица 16.

Наименование параметров	Показатели
Глубина щели, м	2--3,5
Ширина щели, см	10--20
Длина резака с горелкой, м	2,6--4,6
Диаметр горелки, мм	54
Диаметр штанги, мм	53
Расход сжатого воздуха, м3/мин	5--8
Давление воздуха, МПа	0,5--0,6
Расход бензина (керосина), л/ч	15--20
Масса терморезаки, кг	7,5 и 19,8

На карьерах по добыче гранитных блоков в Казахстане и на других карьерах были внедрены бензовоздушные ручные терморезаки типа БВР-60 конструкции Казахского политехнического института (КазПТИ), техническая характеристика которых показана в табл. 7.17.

Таблица 17.

Наименование параметров	Показатели
Давление подачи, МПа: воздуха горючего	0,5--0,7 0,5--0,7
Расход воздуха, м3/мин	5--7
Расход горючего, л/ч	12--18
Производительность реза щели, м2/ч	0,4--0,5

Недостатки применения ручных терморезаков: трудность поддержания оптимального расстояния от среза сопла горелки до забоя образуемой щели (70 мм); непосредственное нахождение рабочего в зоне интенсивного выделения продуктов горения и твердых частиц, образуемых при разрушении гранита.

Созданные институтами ХАИ и КазПТИ на базе ручных терморезаков газоструйные установки улучшают условия труда и повышают производительность терморезания.

Техническая характеристика газоструйной установки УГР-2 конструкции ХАИ приведена в табл. 18.

Таблица 18.

Наименование параметров	Показатели
Число терморезаков, шт.	3
Длина прорезаемой щели за один проход, м	До 7
Глубина щели, м	До 5
Топливо для запуска	Бензин
Топливо для работы	Дизельное
Давление подачи топлива и воздуха, МПа	0,4--0,9
Расход топлива на один резак, л/ч	15--30
Расход воздуха на один резак, м3/мин	5--10
Установленная мощность, кВт	13
Обслуживающий персонал, чел.	2
Сменная производительность, м2/см	8--20
Масса, кг	3500

Следует отметить, что производительность прорезания щелей в монолитных массивах по площади в несколько раз больше, чем в трещиноватых. Это объясняется тем, что в трещиноватых массивах трещины заполнены различными цементирующими породами, слабо поддающимися термическому разрушению и снижающими производительность резания. По трещинам происходит и утечка газовой струи.

Щелеобразование буровым способом (см. рис. 7.7, II) выполняется обычно буровыми станками с погружными пневмоударниками БМК-4М, СБМК-5, СБУ-100Г-35, станками строчечного бурения или перфораторами. Сущность этого способа заключается в том, что по линии намечаемого щелевого вруба проводится сплошное обуривание (скважины или шпуры бурятся в непосредственной близости друг от друга).

1.3.4. Раскалывание монолитов на блоки и их пассировка

На карьерах разделка монолитов на блоки обычно выполняется буровзрывным или механизированным буроклиновым способами, реже ручным буроклиновым. Наибольшее распространение на карьерах получил буровзрывной способ раскалывания монолитов на блоки с размещением и взрыванием ДШ в шпурах.

По сравнению с отделением монолитов от массива раскалывание их на блоки взрыванием ДШ в шпурах отличается тем, что отсутствует дополнительное сопротивление по линии контакта монолита с массивом. Поэтому расстояние между шпурами при разделке монолитов на блоки может быть увеличено по сравнению с отделением монолита от массива, что может привести к увеличению шероховатости граней блока и объемов работ при их пассировке.

При раскалывании монолитов на блоки расстояние между шпурами желательно определять так же, как при отделении монолитов от массива буровзрывным способом с использованием ДШ. Однако первоначально рекомендуется принимать это расстояние равным 20--30 см и уточнять его в процессе работ. В шпурах рекомендуется размещать по одной нитке ДШ. Влияние последствий взрывания ДШ на качество блоков должно периодически проверяться учетом выхода плит при распиливании блоков на камнеобрабатывающих заводах.

При раскалывании монолитов на блоки механизированным буроклиновым способом с применением гидроклиновых установок (см. табл. 8, 9) требуются значительно меньшие усилия, чем при отделении этим же способом монолитов от массива. Поэтому шаг установки гидроклиньев может быть значительно увеличен. Однако при этом возрастает отклонение от заданного направления раскола камня, что приводит к увеличению объемов пассировки. Во избежание этого плоскость раскола рекомендуется ослаблять бурением дополнительных шпуров, размещаемых в интервале шага установки гидроклиньев.

Окончательные параметры (расстояние между шпурами, их диаметр и глубина) следует уточнять в процессе проведения работ. Как показала практика, разделка монолитов на блоки механизированным способом обеспечивается гидроклиньями небольшого диаметра, размещаемыми в шпурах диаметром 25-32 мм. При этом значительно повышается производительность бурения и точность направления раскола, уменьшается шероховатость поверхностей граней блока.

Ручные буроклиновые работы выполняются на карьерах при отсутствии возможности применения других способов. Технология ручного способа ведения буроклиновых работ аналогична таковой при отделении монолитов от массива.

При раскалывании монолитов природного камня буроклиновым и бурогидроклиновым способами имеют место значительные его потери из-за диагонального скола, поэтому для каждого типа изверженных пород важно обосновать предельно допустимую высоту раскалывания монолитов камня. По данным АО Житомирнерудпром предельно допустимая высота раскалываемых монолитов природного камня буроклиновым и бурогидроклиновым способами, при которой полностью отсутствуют диагональные сколы, составляет: для крупнозернистых пород (лабрадорита, порфировидных гранитов и сходных с ними пород) -- 1,4-1,8 м; для среднезернистых изверженных пород (гранитов) -- 1,6-2 м; для мелкозернистых пород (габбро гранитов-- 1,8-2,4 м.

Клиновой способ разделки монолита на блоки с размещением клиньев в гнездах применяется для пород, обладающих способностью легко раскалываться по сравнительно ровным плоскостям, при высоте монолита до 1 м.

Пассировка -- грубая обработка блоков из горных пород для придания им заданной формы и размеров, соответствующих требованиям ГОСТа. Пассировка включает откалывание крупных кусков блока на его гранях, образующих острые углы, скалывание выступов и постепенное доведение блоков до стандартных размеров. Объем пассировки определяется качеством выполняемых работ при отделении монолитов от массива и последующим раскалыванием их на блоки.

Обкалывание блоков выполняется механическим способом -- с помощью пневматических отбойных молотков (см. табл. 7) или термическим способом -- с помощью термоотбойников, который применяется при обработке пород, поддающихся термическому разрушению.

Бензовоздушный термоотбойник представляет собой инструмент, имеющий пистолетообразную форму, основной частью которого является прямоточный воздушно-реактивный микродвигатель, работающий на сжатом воздухе и бензине. Сбой камня при его обработке осуществляется высокотемпературной газовой струей 2000 °К или 1726,85 °С (температура в градусах Цельсия равна температуре в градусах Кельвина минус температуру равновесия между тремя фазами воды: твердой -- лед, жидкой и газообразной -- пары воды, равной 273,15 °К), вытекающей из сопла реактивного микродвигателя со сверхзвуковой скоростью 2500 м/с.

В настоящее время существует большое число конструкций бензовоздушных термогазоструйных отбойников. Это такие, как Т-3 и Т-5 конструкции Харьковского авиационного института, ЛТ-1 -- разработка Ленинградского горного института, АЯ-3 конструкции центральных ремонтных мастерских АО Житомирнерудпром, технические характеристики которых приведены в табл. 19.

Таблица 19.

Показатели	Марка термоотбойника
	Т-3	Т-5	ЛТ-1	АЯ-3
Горючее	Бензин	Бензин или керосин	Бензин	Бензин
Давление подачи, МПа:
воздуха	0,4--0,6	0,3--0,6	0,4--0,6
горючего	0,4--0,6	0,3--0,6	0,4--0,6
Расход воздуха, м3/мин	0,25--0,3	2,5--3	0,15	0,23--0,3
Расход горючего, л/ч	0,8--0,9	І--1,2	0,6--0,7	0,1--0,11
Масса инструмента, кг	2,3	3,5	1,6	2

Производительность термогазоструйных отбойников зависит от физико-технических и текстурных особенностей строения горной породы, скорости истечения газовой струи, удаления сопла камеры от поверхности обрабатываемого камня, мастерства оператора. Она составляет при обработке легкообрабатываемых кристаллических пород (гранит Коростышевского месторождения) 80--100 см³/мин.

Применение в камнеобработке термоотбойников обеспечивает улучшение условий труда камнетесов, устранение профзаболеваний (виброболезнь, силикоз), повышение производительности труда (по сравнению с бурчардированием в 7--10 раз), уменьшение расхода твердосплавного инструмента, снижение себестоимости изготавливаемой продукции из камня.

При механическом способе обкалывания граней блоков сменная производительность рабочего в зависимости от трудности обработки пород составляет 7--10 м².



1.4 Добыча блоков (монолитов) природного облицовочного камня из пород средней прочности

1.4.1 Производство вскрышных работ

На большинстве месторождений пород средней прочности (типа мрамора, мраморизованных известняков и сходных с ними пород) верхняя часть полезного ископаемого представлена выветрелыми и сильнотрещиноватыми породами, не пригодными для получения блочной продукции. Мощность рыхлых вскрышных пород и способ их разработки аналогичны таковым при разработке прочных пород. Мощность скальной вскрыши изменяется от 1 до 10 м.

Предварительное рыхление скальной вскрыши с помощью буровзрывных работ приводит к образованию в массиве дополнительной трещиноватости и снижает выход блоков (в %). Поэтому разработка скальной вскрыши должна проводиться способами, гарантирующими сохранность массива облицовочного камня. С целью устранения распространения трещиноватости от действия взрывов при рыхлении пород необходимо осуществлять подрезку скальной вскрыши на границе с массивом блочного камня: в породах с прочностью до 120 МПа камнерезными машинами с кольцевой фрезой или баровыми машинами; в породах прочностью более 120 МПа или менее прочных, но с включением твердых и абразивных пород (кварца, диорита и др.) -- защитным взрыванием ДШ.

Рис. 8. Схема отбойки скальной вскрыши на границе с массивом блочного камня для пород средней прочности

1 -- пропил камнерезной машины; 2--шпур: Н-- высота уступа: Ш -- ширина пропила; Г--глубина пропила

Рыхление предварительно подрезанной скальной породы целесообразно производить шпуровыми зарядами при высоте уступа до 2--3 м (рис. 8). При мощности вскрышных пород более 3 м разработка их ведется двумя уступами: нижнего уступа с высотой до 2 м -- с подрезкой; верхнего уступа при высоте его до 3 м -- шпуровыми зарядами, при высоте более 3 м -- скважинными зарядами малого диаметра (до 105 мм).

Параметры шпуровых зарядов при рыхлении скальных пород с предварительной их подрезкой камнерезными машинами приведены в табл. 20.

Таблица 20.

Показатели	Высота уступа, м
Линия сопротивления по подошве, м	1--1,3
Расстояние между шпурами, м	1--1
Глубина шпура, м	0,7--0,7	1,7--1,7	2,7--2,7
Масса пороха в шпуре, кг (или две нитки ДШ по всей глубине каждого шпура)	0,5--0,5	1--1	1,5--1,5
Выход породы с одного шпура, м1	1--1,3	2--2,6	3--3,9
Расход пороха на 1 м/ кг	0,5--0,4	0,5--0,4	0,5--0,4
Расход бурения на 1 м3, м	0,7--0,54	0,85--0,65	0,9--0,7
Примечание: первые цифровые значения параметров соответствуют ширине подрезки пород 1 м, вторые-- 1,3 м.

Шпуры бурятся вдоль подсеченной полости с недобуром до плоскости подрезки на 0,2--0,3 м для обеспечения сохранности массива. В качестве взрывчатого вещества используется черный порох или ДШ.

Погрузка мягких вскрышных пород и разрыхленной скальной вскрыши выполняется экскаваторами или погрузчиками в автосамосвалы с транспортировкой соответственно на отвалы или на дробильно-сортировочные установки по производству щебня.

1.4.2 Производство добычных работ

Добыча блоков из пород средней прочности может осуществляться с применением как скалывания, так и резания с помощью камнерезных машин. Вырезка блоков с применением камнерезных машин обеспечивает максимальный выход стандартных блоков из массива при наименьших затратах. Данный способ рекомендуется применять на породах с пределом прочности на сжатие примерно до 160 МПа и при наличии включений твердых пород (кварца и др.) не более 5 %. При более прочных породах, а также при содержании в породах твердых включений более 5 % рекомендуется применять технологию добычи блоков, основанную на скалывании (буроклиновой, буровзрывной с взрыванием ДШ в шпурах или комбинированный способы).

Добыча блоков из пород средней прочности осуществляется на карьерах с использованием: камнерезных машин с кольцевыми фрезами; баровых машин; канатных пил; буроклинового, буровзрывного или комбинированных способов.

1.4.3 Добыча блоков камнерезными машинами с кольцевыми Фрезами

Для добычи мраморных блоков на карьерах используются камнерезные машины с кольцевыми фрезами конструкции A.M. Столярова (см. параграф 6.3), техническая характеристика которых приведена в табл. 7.21.

Камнерезные машины марок СМ-177А и СМ-428 сняты с производства, но продолжают работать на карьерах.

Таблица 21.

Показатели	Марки машин
	CM-I77A	СМР-028	СМ-428	СМР-029
Наибольший предел прочности разрабатываемых пород, МПа Размер добываемых блоков, мм Скорость подачи, м/ч: продольной поперечной Число фрез, шт Наибольшая одновременно потребляемая мощность, кВт Габаритные размеры, мм: Длина ширина высота Ширина колеи, мм Масса, кг: машины фрезы	160	180
	1000х 1000 (длина произвольная)
	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	4220	3000	3275
	4530	6340	2230	2600
	3620	4060	1230	1980
	4080	4150	1200
	9400	14240	4600	6200
	204

Вместо них выпускаются новые машины СМР-028 и СМР-029. Машина СМР-028 отличается от СМ-177А в основном модернизацией отдельных узлов и наличием кабины для машиниста.

Машина СМР-028 (рис. 7.9) представляет собой Г-образную самоходную раму, перемещающуюся по рельсам, уложенным вдоль забоя: один рельс -- на подошве уступа, второй -- на верхней его площадке. Рабочим органом машины являются кольцевые фрезы (см. рис. 7.) диаметром 1380 мм, позволяющие производить пропилы в породе глубиной до 1,04 м. Машина снабжена двумя фрезами, которыми выполняются: I операция-- вертикальный поперечный пропил перпендикулярно к линии фронта уступа (позиция 3 на рис. 10); II операция -- продольный горизонтальный пропил по подошве уступа (позиция 4, рис. 10); III операция -- продольный вертикальный --затыловочный пропил (позиция 5, рис. 10). Операции II и III могут выполняться машиной как отдельно, так и одновременно, причем горизонтальный пропил примерно на 1 м опережает затыловочный.

Полное отделение блоков от массива осуществляется за два прохода машины вдоль всей длины фронта работ уступа. За первый проход выполняются вертикальные поперечные пропилы (расстояние между ними равно требуемой длине блока), за второй -- горизонтальный и затыловочный пропилы (расстояние между затыловочными пропилами равно ширине вырезаемого блока) при максимальной высоте уступа 1,04 м.

При применении на добыче блоков камнерезных машин СМ-177А и СМР-028 подготовка к работе каждого нового уступа начинается с проходки разрезной траншеи (для создания первоначального фронта работ на уступе), по концам которой предварительно проходятся заходная и выходная траншеи (фланговые траншеи) в виде колодцев размером 2,4 х 2,4 м. Колодцы необходимы для первоначального завода и вывода кольцевых фрез. Проходку колодцев обычно осуществляют с применением защитного взрывания -- шпуровым способом с помощью ДШ с последующей ручной разборкой взорванной породы.

Рис. 9. Конструктивная схема камнерезной машины СМР-028

1 -- рама; 2 -- кабина; 3 -- электрошкаф; 4 -- колеса; 5 -- рельсы; 6 -- домкраты; 7 -- горизонтальная фреза; 8 -- консоль крепления фрезы; 9 -- вертикальная фреза; 10 -- отпиливаемый блок; // -- вертикальный продольный пропил; 12 -- горизонтальный продольный пропил

Над пройденным колодцем устанавливают камнерезную машину СМ-177А и монтируют одну вертикальную фрезу для выполнения продольных пропилов.

Камнерезная машина, двигаясь в направлении от заходной к выходной траншее, выполняет три продольных вертикальных пропила на полосе шириной 2,4 м с расстоянием между пропилами 1,1-1,2 м (рис. 10). Ширина полосы 2,4 м соответствует ширине разрезной траншеи для машины СМ-177А. После выполнения трех продольных вертикальных пропилов (два по бортам разрезной траншеи и один в центре) машину устанавливают над колодцем, заменяют вертикальную фрезу на горизонтальную и производят первый и второй торцевые врубы по подошве разрезной траншеи на глубине 1,04 м. Затем машину отгоняют назад к колодцу и приступают к отбойке подпиленных снизу двух блоков буроклиновым способом или с помощью ДШ, для чего в метре от забоя разрезной траншеи бурят ряд шпуров с расстоянием между ними 0,3 м и недобуром 0,1--0,2 м до горизонтального вруба.

После проходки разрезной траншеи шириной 2,4 м на всю ее длину (длина разрезной траншеи определяется протяженностью подготавливаемого фронта работ) приступают к поочередной проходке фланговых траншей (заходной и выходной). Для этого машину возвращают к колодцу, снимают горизонтальную фрезу, разворачивают машину на 90°, укладывают рельсовый путь вдоль оси заходной траншеи на всю ширину рабочей площадки уступа, монтируют вертикальную фрезу и приступают к выполнению продольных вертикальных пропилов.

Рис. 7.10. Схема проходки траншей камнерезной машиной CM-177A



первоначальный колодец для ввода и вывода кольцевой фрезы; // -- разрезная траншея; /// -- первоначальная часть заходной траншеи; IV-- расширяемая часть заходной траншеи; 1 -- продольные вертикальные пропилы; 2 -- шпуры; 3 -- положение фрезы при выполнении пропила по подошве

Первоначально проходят заходную траншею шириной 2,4 м (равной размеру колодца), при этом организация работ такая же, как и при проходке разрезной траншеи. Образованную заходную траншею расширяют до 4 м посредством последовательной выемки двух заходок общей шириной 1,6 м. Для выемки первой заходки на машине устанавливают горизонтальную фрезу и делают продольный пропил на глубине 1,04 м по всей длине заходной траншеи, затем заменяют фрезу на вертикальную, производят продольный вертикальный пропил на расстоянии 1 м от «временного» (промежуточного положения), борта заходной траншеи и таким образом отделяют полосу породы от массива, которую потом раскалывают буро-клиновым способом на блоки и убирают из траншеи. Аналогичным образом разрабатывают вторую заходку, и заходная траншея увеличивается в размере до требуемой ширины 4 м. Проходка второй фланговой траншеи -- выходной осуществляется таким же способом. Схема проходки траншей приведена на рис. 10.

Размеры траншей, в метрах, проходимых камнерезными машинами СМ-177А и СМР-028, приведены в табл. 7.22.

Таблица 22.

Марка машины	Траншеи
	Разрезные	Фланговые (заходная и выходная)
	ширина	длина	ширина	длина
СМ-177А СМР-028	2,4 4,2	Определяется длиной фронта работ на уступе	4 4	2,1 2,1

Расчетная производительность камнерезных машин СМ-177А и СМР-028 при проходке траншей составляет 4 м³ в смену по горной массе.

Машины СМ-428 и СМР-029 уступают по производительности СМ-177А и СМР-028, так как оборудованы одной кольцевой фрезой, которая может устанавливаться в горизонтальном или вертикальном положении. Они могут выполнять следующие операции: при горизонтальном положении фрезы -- планировку, подрезку выветрелых пород и блоков на уровне подошвы уступа с последующей отбойкой подрезанной части буровзрывным или буроклиновым способами; при вертикальном положении фрезы -- продольные вертикальные пропилы при вырезке блоков на уступе. Выполнение вертикальных поперечных пропилов машинами СМ-428 и СМР-029 на карьерах практически не производится, что связано с проведением значительного объема подготовительных работ, так как указанные машины по своей конструкции не могут выполнять торцевой горизонтальный вруб в условиях траншеи.

При выполнении горизонтальной подрезки камнерезные машины СМ-428 и СМР-029 имеют определенные преимущества по сравнению с СМ-177А и СМР-028, так как высота подрезаемого этими машинами уступа может значительно превышать 1,04 м, что существенно увеличивает размеры добываемых блоков и повышает эффективность комбинированного способа работ.

Размеры разрезной и фланговых траншей при их проходке машинами СМ-428 и СМР-029 аналогичны размерам для СМ-177А (табл. 22).

Сменная производительность (в м² пропила) камнерезных машин в зависимости от прочности пород приведена в табл. 23.

Таблица 23.

Предел прочности пород на сжатие, МПа	Марка машины
	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
Примечание. Производительность машин СМ-І77А и СМР-028 произведена при одновременной работе двумя фрезами.

Добычные работы с применением камнерезных машин с кольцевыми фрезами на карьерах проводятся круглый год в одну, две или три смены (в зависимости от требуемого объема добычи блоков).

1.4.4 Добыча блоков баровыми машинами

Камнерезные баровые машины предназначены для добычи блоков и монолитов из мрамора, туфа и других пород с пределом прочности на сжатие до 150 МПа.

Баровая машина (рис. 11.) состоит из ходовой рамы, приводов подачи и бара, рельсового пути, бара, смазочного устройства, консольного крана, гидро-, электрооборудования и др. Основным рабочим органом машины является бар, представляющий собой плоскую удлиненную конструкцию по периметру которой скользит цепь с твердосплавными режущими зубцами. Бар служит для выполнения горизонтальных и вертикальных пропилов. На машине обеспечена возможность установки баров различной длины (1,5; 2; 2,5 м) в зависимости от размеров выпиливаемых блоков. Использование длины рабочего органа -- бара составляет 85--90 %.

Рис. 11. Схема баровой камнерезной машины:



1 -- нижняя направляющая; 2 -- ходовая платформа; 3 -- баровая пила; 4 -- электродвигатель привода баровой пилы; 5 -- приводная звездочка; 6 -- консольный кран; 7 -- масляный бак; 8 -- электродвигатель подачи; 9 -- гидродвигатель; 10 -- механизм поворота баровой пилы

В 1987 г. по заданию Министерства строительного, дорожного и коммунального машиностроения Ленинаканский завод «Строммашина» должен был начать производство баровых камнерезных машин марки СМР-076 для промышленности строительных материалов. Из-за землетрясения в Армении выпуск данных машин не состоялся, тем не менее техническая характеристика баровой машины СМР-076 приводится в табл. 24.

Таблица 24.

Параметры	Показатели
Производительность (расчетная), м2/ч:
при прочности 70 МПа	4,6
при прочности 160 МПа	1,5
Размеры добываемых блоков, мм:
длина	произвольная
ширина	1500
высота	2000
Глубина пропила, мм:
при вертикальном резе	2040
при горизонтальном резе	1500
Ширина пропила, мм:
при вертикальном резе	42
при горизонтальном резе	45
Скорость резания, м/с	0,33--1,33
Скорость маневрового хода машины, м/мин	4±0,2
Диапазон скоростей подачи, м/ч	1--17
Угол поворота бара, град.:
при вертикальном резе	360
при горизонтальном резе	180
Время поворота бара на 90° при врезании, мин	10--90
Наклон бара, град.:
при вертикальном резе	75
при горизонтальном резе	70
Расход воды, л/мин	10
Длина звена рельсового пути, мм	3000
Число звеньев рельсового пути	3
Установленная мощность, кВт	25,5
Габаритные размеры без рельсового пути и бара, мм:
длина	1900
ширина	2100
высота	1800
Масса, кг:
без рельсового пути	3140
с рельсовым путем	5000

Рис. 12. Последовательность операций при выполнении вертикального пропила баровой камнерезной машиной без предварительной проходки траншей:

а -- зарубка бара; б -- рабочая подача машины с выполнением вертикального пропила; в -- окончание хода машины; г -- разворот бара по часовой стрелке с зарубкой (направление движения режущей цепи меняется): д -- рабочая подача машины в обратном направлении с завершением выполнения вертикального пропила



В технологическом отношении баровые машины предпочтительнее, чем камнерезные машины с кольцевыми фрезами, так как они могут выполнять вертикальные (поперечные и продольные) пропилы без проходки заходной и выходной траншей для ввода и вывода баровой пилы. На рис. 12 представлена последовательность выполнения вертикального пропила баровой машиной.

Выпиливание блоков из массива баровой камнерезной машиной проводится в следующем порядке:

а) Сначала выполняются поперечные вертикальные пропилы по всей длине фронта работ уступа, расстояния между которыми соответствуют заданной длине блоков, с учетом наличия трещин в массиве и пород с содержанием кварца более 5 % (трещиноватость пород резко снижает производительность машины из-за заклинивания бара, что объясняется отсутствием подаваемой воды для охлаждения бара и неудалением отходов пиления из пропила; наличие высокопрочных пород повышает износ резцов, поэтому выемку этих пород необходимо осуществлять с применением буроклинового механизированного способа или буровзрывным способом с взрыванием ДШ в шпурах до работы баровых машин);

б) После поперечных вертикальных пропилов выполняют горизонтальный пропил по длине фронта работ уступа с установкой расклиниваемых прокладок в образуемую прорезь. Глубина заложения горизонтального пропила должна быть равна высоте вырезаемого блока или высоте уступа, которая определяется возможной глубиной вертикального реза, равной 1,35-- 2,25 м при коэффициенте использования длины бара 90 %. Если естественные горизонтальные и слабонаклонные трещины в массиве благоприятствуют формированию постоянных уступов, по высоте равных промежуточным значениям глубины вертикального резания, то эту возможность следует использовать, так как отпадает необходимость в проведении горизонтального пропила;

в) Отделение блоков от массива осуществляется проведением продольного вертикального (затыловочного) пропила. Расстояние между затыловочными пропилами равно возможной глубине горизонтального реза (1,28--2,12 м при коэффициенте использования длины бара 85 %), что соответствует ширине блока.

Как видно, технология добычи блоков баровой машиной и порядок выполнения пропилов остаются такими же, как при работе камнерезных машин с кольцевыми фрезами. Но последовательность выполнения пропилов баровой машиной может быть и иной (как показано на рис. 7.13), когда в первую очередь выполняются поперечные вертикальные пропилы, во вторую -- продольные вертикальные и в третью (отделение блоков от массива) -- горизонтальные пропилы с обязательной закладкой расклиниваемых прокладок в образуемую прорезь.

Обычно баровая машина доставляется краном на нижнюю или верхнюю площадку уступа в собранном виде на одном звене рельсового пути длиной 3 м.

Рис. 13. Последовательность операций по отделению блоков от массива:

І -- выполнение поперечных вертикальных пропилов; ІІ -- выполнение продольных вертикальных пропилов; ІІІ -- выполнение горизонтальных (продольных) пропилов

Для этого заблаговременно подготавливается рабочая площадка для машины шириной не менее 5 м и длиной 30--50 м. Нивелировку рельсового пути проводят с помощью регулировочных винтов. На одной прямой с первым звеном рельсов, несущим баровую машину, укладываются по ходу ее движения два последующих звена рельсового пути. Крепление звеньев пути к его основанию осуществляется забивкой штырей диаметром 35-- 40 мм в предварительно пробуренные шпуры глубиной 200-- 300 мм. В процессе работы машины рельсовые звенья перемещают с помощью крана для последующей их укладки на пути следования машины. При переходе баровой машины на второе рельсовое звено отсоединяют первое и укладывают его впереди третьего и т.д. Эту операцию продолжают до окончания поперечного вертикального пропила на ширину рабочей площадки уступа или продольного вертикального пропила на длину фронта работ уступа, после чего машину переставляют на новое место для дальнейшей работы.

В настоящее время на карьерах используются в основном баровые машины болгарского производства (КМХ-2) и фирмы «Корфман» Германия (ST-30VH), техническая характеристика которых и других машин приведена в табл. 25.

Эксплуатация баровых камнерезных машин на Коелгинском мраморном карьере показала, что: коэффициент использования рабочего времени машины КМХ-2 в течение смены составляет не более 0,6; удельный расход резцов при разработке мрамора -- 0,4 резца на 1 м³ блока; эксплуатационная производительность машин КМХ-2 при вертикальных пропилах -- 3,5 -- 4 м²/ч, при горизонтальных -- 3--3,5 м²/ч; наиболее эффективна спаренная работа двух машин, когда одна машина установлена на подошве уступа и выполняет горизонтальные пропилы, а вторая -- на кровле уступа и производит поперечные и продольные вертикальные пропилы; производительность машин резко снижается в условиях трещиноватости из-за заклинивания бара и включений высокопрочных пород.

Преимущества применения баровых машин при разработке пород средней прочности по сравнению с камнерезными машинами с кольцевыми фрезами, возможность выпиливания крупных блоков объемом 6--8 м³ (I группа); большая высота разрабатываемых уступов и меньшая длина фронта работ на уступе;

Таблица 25.

Показатели	Марка баровой каменерезной машины
	КМХ-2, фирма «Минералмаш» (Болгария)	ST-30VH	ST-320	HR-70VR, фирма «Ф.Перье» (Франция)
		Фирма "Сорфман" (Германия)
Максимальная глубина вруба, мм Толщина пропила, мм Скорость резания, м/с Скорость подачи, м/мин Установленная мощность, кВт Размеры, мм: длина(без направляющих) ширина высота Масса машины (без направляющих и крана), т Производительность на мраморе, 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

возможность разработки массивов пород с углом падения залежи полезного ископаемого до 20°; потери мрамора в пропилах составляют 6--7 % (у СМ-177А -- 10--12 %); возможность использования баровых машин на пассировке блоков; увеличение выхода блоков из массива; значительное сокращение объема горно-подготовительных работ, поскольку отпадает необходимость в проходке заходной и выходной траншей.



1.4.5 Добыча блоков канатными пилами

Камнерезные машины, рабочим органом которых является канат, называются канатными пилами.

В комплект канатной пилы входят следующие элементы (рис. 14): приводная станция 1, рабочие стойки 2 с узлом подачи, питатель 3 абразивной пульпы, комплект направляющих стоек 4 со шкивами, бесконечный рабочий контур -- канат 5, проходящий через шкивы направляющих и рабочих стоек, натяжная станция 6.

Привод, обеспечивающий движение каната с необходимой скоростью, представляет собой электродвигатель, связанный клиноременной передачей с приводным валом, на котором свободно посажен приводной шкив.

Рабочие стойки, служащие для ориентации каната в заданном направлении распила и обеспечения необходимой его работы в процессе пиления, выполнены в виде сваренных облегченных колонн с моноблоками, которые в щелевом проеме стоек перемещаются посредством системы тросов, червячного редуктора и двух приводных барабанов. На вершине рабочей стойки смонтирован направляющий шкив для передачи каната на моноблок. Направляющие стойки, устанавливаемые одна от другой на расстоянии до 50--60 м, поддерживают канат по всему контуру в процессе работы. Они представляют собой пустотелые штанги, закрепляемые на земле растяжками, с одним или двумя направляющими шкивами. Шарнирное сочленение с фиксацией шкивов со штангами позволяет пространственно ориентировать шкивы в любом направлении и обеспечивает требуемое положение каната.

Натяжное устройство служит для натяжения каната и состоит из тележки с набором груза, перемещающейся по рельсам с углом наклона 30°. По мере опускания каната в пропил тележка поднимается по рельсам вверх, по мере же подъема каната из пропила вверх его ослабление компенсируется опусканием тележки.



Рис. 14. Схема канатной пилы

Питатель абразивной пульпы состоит из водяного бака, смесителя, комплекта трубопроводов и кранов для регулирования расхода воды и пульпы.

Техническая характеристика некоторых канатных пил и алмазно-канатных установок приведена в табл. 26.

Пильный канат представляет собой стальной трос диаметром 3,5--6 мм, состоящий из трех жил диаметром 1,2--1,8 мм, свитый в бесконечную петлю и приводимый в движение приводной станцией со скоростью 6--12 м/с. На одной камнерезной машине длина пильного каната составляет 0,8--1 км, достигая иногда 2--3 км.

Принцип работы канатной пилы заключается в следующем. При движении каната под него в пропил подается абразивный материал -- кварцевый песок с водой. Зерна кварцевого песка, попадая в пазы свивки пильного каната, производят микроцарапание -- пиление породы, так как песчаное зерно неэластично и не меняет свою форму. Под воздействием нагрузки от каната на зерно последнее передает на распиливаемую породу точечное напряжение до 400 МПа, что значительно превышает прочность камня и приводит к его разрушению. Продукты разрушения вместе с зернами песка и водой выносятся из пропила тем же канатом.

Кварцевый песок, используемый для работы канатных пил, должен содержать не менее 95 % кварца и не более 1,5 --2 % глинистых частиц, которые являются смазкой и снижают абразивные свойства песка.

Наибольшая производительность канатных пил достигается при резании зернами песка крупностью 0,2--0,3 мм (их содержание должно быть не менее 60 % в зерновом составе песка), так как зерна данного размера лучше размещаются в пазах свивки каната и захватываются им при движении. При этом скорость резания мрамора прочностью 70--100 МПа составляет 0,5 м²/ч. При снижении содержания фракции 0,2--0,3 мм до 20 % скорость резания уменьшается до 0,2 м²/ч. Для повышения режущей способности канатных пил в кварцевый песок рекомендуется добавлять карбидокремниевый (карборунд SiC) или электрокорундовый (синтетический корунд, состоящий из 91-- 99 % Аl₂Оз) абразив. При соотношении в смеси кварцевого песка и карборунда (или электрокорунда) 1:1 скорость резания камня увеличивается примерно в 2 раза, а при использовании в качестве абразива только карборунда (или электрокорунда) -- в 2,5--3 раза.

Большое влияние на производительность канатных пил оказывает консистенция абразивной пульпы, т.е. соотношение кварцевого песка и воды, подаваемой в пропил. Рациональной считается величина Т:Ж = 1:3 при расходе пульпы 100--140 кг/ч.

В процессе пиления камня под воздействием абразива и разрушаемых пород происходит уменьшение диаметра каната и снижение его прочности. Поэтому во избежание обрыва его заменяют, как только диаметр каната станет меньше первоначального на 10--15 %. Производительность канатных пил снижается по мере износа каната (при износе каната диаметром 4,5 мм на 0,6--0,7 мм производительность пиления падает до 25 %).

На производительность канатных пил отрицательно влияют: трещиноватость массива и наличие включений прочных пород (при пилении трещиноватых пород происходит более интенсивный износ каната из-за утечки воды в трещины; при проходке включений твердых пород увеличивается вероятность заклинивания каната и последующего его обрыва); длина резания по массиву более 25 м (при длине резания до 25 м зерна кварцевого песка сохраняют свои режущие свойства); скорость движения каната более 6--8 м/с, при которой в зону резания попадает меньшее количество зерен песка; чрезмерное повышение давления каната на забой пропила, что может привести к преждевременному разрыву каната (при длине каната до 1000 м масса груза на натяжной станции должна составлять 200--250 кг); минусовые температуры воздуха.

Таблица 26.

Техническая характеристика добычных алмазно-канатных установок
Показатели	«М арфи л»	«Гран-фил»	TDD-I00 «Супер»	TDD-80	«Теледиам TD-55»	«Альфа-840»	«Катрок-860»	ТЛ-920, фирма «Бенетти-- машин», Италия	КР-528, Куйбышевский опытно- механический завод
	фирма «Пеллегрини» Италия	фирма «Бенетти», Италия
Привод	дизельный	электрический
Диаметр приводного шкива, мм	800/600	1000	1100	1100	1100	700	800	500	700
Длина рабочего контура, м	20--60	20--60	20--80	20--«0	20--«0	20--80	20--70	--	800--1000
Скорость резания, м/с	30/42	10/40	0--45	0-45	45	40	40	35	4,6,8, 10
Максимальный ход, мм	3000	3000	3500	3500	690	3500	3500	3000	--
Установленная мощность, кВт	34	37,5	72	55,5	37,5	30	30; 36	20	10
Сила натяжения каната, кН	--	--	0--2,5	0--2,5	0--2,5	0--2,5	0--2,5	--	2--2,5
Размеры, мм: длина ширина высота	2500 1000 1500	2000 1000 1500	4400 1380 1200	4400 1380 1200	2200 1380 1200	4200 2600 1600	4000 2200 1600	1250 800 1250	--
Масса, т.	1,25	1,25	2	2	2	1,6	1,4	0,46	0,7
Производительность на белом мраморе, м2/ч	8--12	8--12	8--12	8--10	8--10	8--12	8--12	4--6	0,7--0,9

Технология добычи камня с использованием канатных пил включает следующие основные операции: подготовительные работы; отпиливание монолита от массива; опрокидывание монолита.

При традиционной отработке уступов заходками вдоль фронта работ уступа подготовительные работы при применении канатных пил для отделения монолитов от массива включают первоначально проходку фланговой и опережающей траншей для установки рабочих стоек. В дальнейшем при разработке пород уступа выпиливаемый монолит может быть ограничен с поперечным опережающим пропилом (вместо опережающей траншеи, см. рис. 14).

При разработке уступа панелями (полосами породного массива перпендикулярно к линии фронта работ уступа) подготовительные работы сводятся к выполнению по торцам намечаемого к отделению монолита опережающих вертикальных пропилов (рис. 15, 11), которые производятся специальной рабочей стойкой с проникающим шкивом, размещаемым в скважине диаметром 220--250 мм.

Проникающий шкив -- это нижний шкив пильной стойки, толщина которого незначительно превышает толщину каната. Шкив укрепляется на конце стержня, постепенно погружаемого в пробуренную скважину.

Прорезая камень, он увлекает за собой канат в глубь пропила. Для бурения скважин используются станки пневмоударного бурения. Глубина скважин должна превышать высоту уступа на величину, равную стреле прогиба каната.

При применении канатных пил рекомендуются следующие размеры отделяемых от массива монолитов: длина -- 14-16 (до 20) м; высота -- 4-6 (до 10) м; ширина -- 1,4-1,6 (до 3) м. Размеры монолитов подлежат уточнению в процессе работы.

Рис. 15. Схема добычных работ с применением канатных пил при отработке уступа панелями (по И.Е. Лебедеву):

1 -- уступ; 2 -- две канатных пилы (№1 и № 2); і -- привод пилы; 4 -- натяжной груз; 5 -- поддерживающие стойки; 6 -- рабочие стойки; 7 -- канат; 8 -- стойка с проникающим шкивом; 9 -- система питателей абразива; 10 -- скважина для размещения проникающего шкива: 11 -- опережающий пропил; 12 -- пропил для отделения монолита; 13-- опрокинутый монолит; 14--станок строчечного бурения; 15 -- шпуры для раскалывания монолита; 16 -- шпуры в подошве монолита: 17 -- траншея для размещения рабочей стойки

Отделение монолита от массива проводится выполнением вертикального пропила. Для этого по торцам монолита устанавливается по одной рабочей стойке, оснащенной механизмом принудительной подачи проникающего шкива. Благодаря проникающим шкивам пильный канат передает давление на забой пропила. Для питания каната абразивом в начале пропила устанавливается питатель (см. рис. 15).

Производительность канатной пилы можно определить (в м²/ч) по выражению:

Q = L_n-v_n (7.8)

где L_n -- длина пропила, м;

v_n -- скорость подачи каната на забой, м/ч (для пород прочностью порядка 170 МПа v_n= 0,025 м/ч; при прочности породы 70 МПа -- v_n = 0,07 м/ч).

Производительность канатных пил по мрамору составляет 1--1,4 м²/ч, расход кварцевого песка -- 25--35 кг/ч, воды -- 75--105 л/ч, расход каната -- 6--8 м на 1 м² пропила.

После выполнения канатной пилой вертикального пропила для отделения монолита от подошвы уступа по всей длине его основания станком строчечного бурения бурятся шпуры диаметром 42 мм на расстоянии 0,12--0,15 м друг от друга. В каждый шпур помещается по две нитки ДШ, и проводится одновременное взрывание, в результате чего образуется щель в основании монолита. После отделения монолита от подошвы уступа его опрокидывают на предварительно подготовленную подушку из мраморной мелочи (щебня), высота которой у основания монолита должна быть 0 --5 см, а затем равномерно увеличиваться в сторону от основания до 70 --100 см в его верхней части. Назначение подушки -- смягчить силу удара при падении монолита и сохранить его целостность.

Рис. 16. Тележка гидродомкрата «Титан»:



1 -- патрубки для подключения шлангов домкрата; 2-- манометры; 3-- рукоятки включения и отключения домкратов

Рис. 17. Гидродомкрат «Титан»: 1 -- корпус; 2 -- выдвижной стержень; 3 -- патрубок для подсоединения шланга; 4-- ручки

Опрокидывание монолитов можно осуществлять бульдозером, лебедкой с помощью тросов или гидродомкратами типа «Титан» фирмы «Пелле-грини». Можно использовать специальные «плоские подушки», размещаемые в естественных трещинах или в пропилах канатных пил и увеличивающиеся в объеме при подаче в них сжатого воздуха.

В комплект гидродомкрата входят тележка (рис. 16) и два гидравлических домкрата (рис. 17), соединенных с ней гибкими шлангами длиной по 10 м каждый. На тележке смонтирован двухступенчатый насос, развивающий давление до 70 МПа. Насос приводится в действие трехфазным электродвигателем мощностью 3 кВт или двигателем внутреннего сгорания мощностью 5 кВт. Домкраты выполнены из стали с хромированным стержнем, ход которого составляет 120 мм.

Опрокидывание монолитов гидродомкратами осуществляется в следующем порядке. В кровле разрабатываемого уступа на контакте с вертикальным пропилом буровзрывным или иным способом вырабатывают две лунки, в которые устанавливают домкраты (рис. 18). При включении домкратов и после отклонения монолита на шаг домкрата в образовавшееся пространство между массивом и монолитом забрасываются камни для фиксации монолита в достигнутом положении после отклонения (рис. 19). Затем между массивом и домкратом закладывают жесткие прокладки. Упирая домкрат на них и на монолит, продолжают отклонение монолита. При этом ранее заброшенные камни самопроизвольно опускаются ниже и фиксируют новое достигнутое положение монолита. Аналогичные операции продолжаются до момента опрокидывания монолита.

В дальнейшем опрокинутый монолит разделывается на блоки необходимых размеров. Деление монолитов на блоки может осуществляться канатными пилами, буровзрывным (взрыванием одной нитки ДШ в шпурах) или механизированным буроклиновым способами.

Рис. 18. Схема расположения домкратов при опрокидывании монолита:

1 -- уступ; 2 -- опрокидываемый монолит: 3 -- лунка для размещения домкрата; 4 -- домкрат; 5 -- тележка; 6 -- шланги

Рис. 7.19. Схема опрокидывания монолита:

a -- положение вставки домкрата; б -- положение выхода стержня домкрата; в -- положение вставки прокладок; 1 -- монолит; 2 -- домкрат; 3 -- прокладки; 4 -- камни для фиксации монолита: 5 -- опрокинутый монолит; 6 -- подушка из щебня

К достоинствам канатных пил следует отнести простоту конструкции, незначительную энерго- и металлоемкость, невысокие потери сырья на пропил, возможность получения монолитов (блоков) больших размеров. Основными недостатками канатных пил являются: сложность эксплуатации при отрицательных температурах; резкое снижение показателей работы при наличии твердых включений и повышенной трещиноватости массива; большой объем горно-подготовительных работ.

Рис. 20. Отделение блока камня от массива канатной пилой с алмазными резцами:

1, 2 -- скважины; 3 -- приводной шкив; 4 -- канат; 5 -- врубовая щель

Наряду с канатными пилами, производящими резание камня с помощью абразивного материала, существуют канатные пилы с алмазными резцами, оснащенные канатом с режущими элементами -- втулками, на внешней стороне которых закреплены связующим веществом кристаллы алмаза. Подаваемая в пропил вода служит для охлаждения резцов и выноса продуктов разрушения породы.

Одна из модификаций канатных пил с алмазными резцами оснащена только приводной станцией. Привод снабжен гидродвигателем и смонтирован на тележке, которая передвигается с помощью лебедки по двум направляющим. Ее техническая характеристика: диаметр приводного шкива--1200 мм, мощность двигателя -- 18 кВт, ход подачи -- 1000 мм, длина каната -- 20-- 60 м, диаметр каната -- 10 мм, расход воды -- 15 л/мин, скорость резания -- 20 м/с, производительность при распиловке белого мрамора -- 3--5 м²/ч. Бесконечный канат одной стороной кольца (рис. 20) охватывает приводной шкив, а другой -- разрезаемый камень. Плавное перемещение шкива, необходимое для создания требуемого давления каната, обеспечивает подающий гидроцилиндр. Такая канатная пила может выполнять резание камня в любой плоскости.

1.4.6 Добыча блоков буроклиновым, буровзрывным и комбинированным способами

Добыча блоков из пород средней прочности буроклиновым, буровзрывным и комбинированным способами должна осуществляться в тех условиях, когда использование камнерезных машин невозможно или практически становится экономически нецелесообразным. К таким условиям относятся: прочность разрабатываемых пород более 120 МПа; наличие в массиве повышенной трещиноватости; содержание в массиве включений твердых и абразивных пород (кварца, диорита и др.), превышающее 5 %; угол падения залежи полезного ископаемого более 20° (для баровых машин).

Буроклиновой способ отделения монолитов (блоков) от массива с использованием гидроклиновых установок может применяться в любых породах при ярко выраженной постельной (горизонтальной, пологой) трещиноватости. Этот способ следует применять при разработке пород повышенной хрупкости, когда применение буровзрывных работ приводит к резкому снижению выхода блоков из массива.

Буровзрывной способ отделения монолитов от массива может быть рекомендован при наличии постельных трещин в породах, не обладающих повышенной хрупкостью. Как показывает практика ведения горных работ по добыче блочного камня, взрыв в той или иной мере оказывает разрушающее действие и на отделяемый монолит, и на массив пород и не гарантирует качество блоков из-за отсутствия обоснованных рекомендаций по выбору рациональных параметров буровзрывных работ при отделении монолитов от массива в различных горно-геологичесих условиях. Поэтому при добыче блоков в трудно-разрабатываемых породах необходимо проводить исследования по выявлению более эффективных и высокопроизводительных способов разработки. Заслуживает внимания способ отделения монолитов от массива зарядами направленного раскола посредством взрывания в шпурах зарядов специальной конструкции, выполненных на основе ДШ. При этом отделяемый монолит оконтуривают в плоскостях намечаемого раскола (вертикальными скважинами, расположенными почти вплотную друг к другу, диаметром 105 мм в торцевой части; вертикальными шпурами по длине монолита и горизонтальными шпурами в его основании). Схема взрывной сети монтируется таким образом, чтобы заряды, расположенные в вертикальных шпурах, взрывались раньше зарядов в горизонтальных шпурах. Это позволяет раскрыться вертикальной трещине, которая препятствует распространению трещины, возникающей при взрыве зарядов, расположенных в горизонтальных шпурах. При таком способе отделения монолитов от массива (зарядами направленного раскола) примерные их размеры составляют: высота 1--3 м, ширина 1,5--2,5 м, длина 20--30 м. Расстояния между шпурами принимаются 20--30 см для зарядов в две нити ДШ, размещаемых в шпурах диаметром 32--42 мм.