Головна → Статті
Видобуток і обробка природного каменю
Методи видобутку та обробки природного каменю залежать від виду кінцевої продукції (щебінь, облицювальні плити, стінові камені і т. П.) І властивостей породи (в основному від її твердості).
У каменеобробної промисловості прийнята наступна класифікація гірських порід: - тверді - породи, до складу яких входять мінерали з твердістю 6 ... 7 (кварцит, граніт, габро, лабрадорит і т. П.); - середні - мінерали цих порід мають твердість не вище 5 (мармур, щільні вапняки, доломіт, деякі види туфу і т. П.); - м'які - порівняно невелика група порід з твердістю 2 ... 3 (гіпс, ангідрит, вапняк черепашник, високопористі туфи і т. П.).
Щебінь і бутовий камінь отримують, розробляючи гірські породи вибуховим методом. Утворилися після вибуху уламки породи дроблять до потрібного розміру і розсіюють по фракціям. Неприпустимо проводити розробку каменю вибуховим методом в кар'єрі, де відбувається видобуток каменю для подальшого отримання облицювальних виробів, так як в цьому випадку камінь робиться тріщинуватих і непридатним для розпилювання.
Оздоблювальні та стінові вироби отримують з каменю, що видобувається різними механізованими методами, що не порушують структуру породи. Вибір конкретного методу видобутку залежить головним чином від твердості розробляється породи.
Середні і м'які породи видобувають у кар'єрах за допомогою каменерізних машин, забезпечених твердосплавними дисковими, ланцюговими або канатними пилами.
Вирізку дрібноштучних блоків з таких порід виробляють потоковим методом. В цьому випадку по рейковому шляху, прокладеному в кар'єрі, рухаються три дискові каменерізні машини, що виробляють горизонтальні і вертикальні пропили і пропили, що відокремлюють камінь від основного масиву породи (див. Рис. 4.3).
Дискові пили дозволяють отримати камені розміром не більше 35% від діаметра диска, т. Е. Не більше 50 ... 70 см. Блоки великого розміру доцільно випилювати машинами з робочим органом у вигляді фрези. Представлена на рис. 4.4 машина СМ-177 дозволяє робити розрізи глибиною до 70% від діаметра фрези, що для стандартних фрез становить близько 1 м.
Крім машин з дисковими ріжучими органами застосовують машини з ланцюговими пилами, глибина пропила у яких досягає 1.5 ... 2 м.
Для вирізки блоків з порід середньої твердості можуть застосовуватися дискові та ланцюгові пили, забезпечені алмазними ріжучими насадками.
Продуктивність таких машин в породах середньої твердості в 4 ... 5 разів вище (5 ... 10 м / ч), ніж на твердосплавний інструмент (1 ... 2 м / ч). Для м'яких порід застосування алмазного інструменту неефективно.
У разі, якщо необхідно добути блок каменю великого розміру (2 ... 10 м), використовують установки з канатними пилами (рис. 4.5). Ріжучим інструментом в такому випадку служить сталевий канат діаметром 4. 6 мм. Канат з'єднаний у вигляді кільця і приводиться в рух руховою установкою. Для установки каната в робоче положення необхідно попередньо пробуріваются в масиві каменю отвори.
Мал. 4. 4. Машина з кільцевими фрезами для випилювання великих блоків з порід середньої твердості:
1 - рейковий шлях; 2 - фреза; 3 - кам'яні блоки
Установка канатного пиляння працює на «вільному» абразиві (кварцовому піску, карборунд) фракції 0,3 ... 0,6 мм, що подається в пропив разом з водою. Швидкість руху каната - 7 ... 10 м / с; продуктивність установки - 1 ... 2 м пропила в годину.
В останні роки набули поширення канатні пили з армованим ріжучим органом: на багатожильний канат насаджені «діамантові» втулки діаметром 10 ... 14 мм. Схема роботи алмазної канатно-пильної установки показана на рис. 4.5. Завдяки великій швидкості руху каната (3 ... 5 м / с) така установка має високу продуктивність-10 ... 15 м / ч.
Тверді породи зазвичай розробляють, відокремлюючи спочатку великий моноліт. Потім його ділять на блоки, з яких на камнеобрабатива-Ющем заводі отримують необхідні вироби. Відділення моноліту може здійснюватися кількома способами: буроклиновим, строчно бурінням і канатними пилами з алмазними насадками.
Буроклиновим спосіб, який застосовується частіше інших, полягає в тому, що відокремлюваний обсяг каменю обурівается по контуру перфораторами. У отримані отвори (шпури) вводяться гідравлічні або механічні клини або розширюються склади на основі мінеральних в'яжучих речовин - так званий «тихий вибух». З їх допомогою моноліт породи розколюють по необхідної площині.
Мал. 4.5. Схема випилювання монолітів (великих блоків) з масиву за допомогою алмазно-канатної установки з попередніми бурінням стикуються свердловин: а - виконання вертикального пропила; б - те ж, горизонтального; 1 - алмазно-канатна установка; 2 - канат, армований алмазними втулками; 3 - пропілену частина масиву; 4 - свердловини; J - непропіленная частина масиву
За старих часів для цієї мети застосовували силу замерзлої води або набухає деревини. Цей метод базується на вкрай низькою міцності каменю при розтягуванні.
Здобуті в кар'єрі блоки перевозять на каменеобробний завод, де проводиться їх розпилювання на плити або виготовлення з них фасонних виробів.
Розпилювання - трудомістка операція. Для цього застосовують найчастіше рамні пили з гладкими полотнами-штрипсами, під які підсипається абразивний порошок (для твердих порід - чавунна дріб, для середніх - кварцовий пісок). Такі розпилювальні верстати завдяки великому числу штрипс можуть одночасно розпилювати до 10 ... 20 плит. Тому, незважаючи на малу швидкість пиляння, у штрипсових верстатів досить висока продуктивність. Недолік такої розпилювання - грубошероховатая, що вимагає шліфування поверхню плит. Для порід середньої твердості застосовують полотна з твердосплавними ріжучими елементами або дискові твердосплавні пилки. Товщина одержуваних плит 20 ... 60 мм.
В останні роки в стенорезная машинах як абразив все ширше застосовують алмази. Їх висока твердість забезпечує високу зносостійкість ріжучого інструменту і дозволяє в 5 ... 10 разів збільшити швидкість різання і продуктивність при зниженні витрат електроенергії в 2 ... 2,5 рази.
Крім того, застосування алмазних пил дозволяє скоротити ширину пропилу в 3 ... 4 рази, а товщину плит довести до 5 ... 10 мм. В результаті з 1м блоку можна отримати до 40 ... 45 м тонких плит, що в 2 ... 3 рази вище, ніж при звичайних методах розпилювання. Ще одна позитивна сторона алмазної розпилювання - висока чистота поверхні різання, що дозволяє на подальших етапах обробки плити виключити процес шліфування.
Крім розпилювання, для отримання облицювальних плит застосовують метод розколювання, який використовує вкрай низьку міцність каменю при розтягуванні. Розколювання виробляють на спеціальних верстатах. Таким чином виготовляють бруківку.
При отриманні плит методом розколювання витрати праці становлять 10 ... 15% від витрат праці при пилянні. Однак застосування цього методу обмежується великою товщиною одержуваних виробів (60 ... 120 мм) і грубою фактурою (фактура скелі) поверхні.
Після розпилювання поверхню плит обробляють для отримання необхідної фактури, при цьому використовують механічні та ручні сколювальні інструменти. В даний час застосовують термогазоструйний метод. Однак обробці цим методом добре піддаються лише кварцесодержащіе породи.
Для отримання гладких шліфованих і полірованих поверхонь використовують спеціальні верстати.
Для точної обрізки крайок плит, а також для отримання профільованих виробів (поясів, карнизів, ступенів і т. П.) Застосовують фрезерні та профілюючі машини. Ріжучими елементами в цих машинах є диски і профілюючі фрези, виготовлені з особливо твердих абразивів: корунду, алмазів і т. П.
Мені сподобалося, хоча можна і потрібно проілюструвати текст!
- Едуард · Вересня 2, 1:04 · #