Підприємства для виробництва нерудних будівельних матеріалів
Камінь, гравій, щебінь, пісок, глина, природні лицювальні кам’яні матеріали відносяться до нерудних будівельних матеріалів. Вони є складовими при приготуванні бетонних сумішей, для кріплення укосів, влаштування зворотних фільтрів, будівництва доріг, гребель, насипів, дамб обвалування тощо,
Нерудні будівельні матеріали загальному обсязі будівельно — монтажних робіт складають 10…15 % їх загальної вартості, а їх маса — 50 % маси від всіх будівельних матеріалів.
Родовища нерудних матеріалів характеризуються запасами, характером їх залягання, потужністю пластів, фізико-хімічними і механічними властивостями тощо.
Запаси нерудних матеріалів повинні забезпечувати експлуатацію кар’єру протягом 10…15 років при видобуванні матеріалу
з
обсягом 100…250 тис. м за рік і 20…25 років для потужних кар’єрів обсягом більше 250 тис. мз за рік.
Підприємства для видобування нерудних будівельних матеріалів називають кар’єрами. Ступінь механізації робіт в кам’яних кар’єрах знаходиться в межах 50…75%, а на гравійно-піщаних — 60…90%.
Кар’єри класифікуються за:
• призначенням;
• потужністю;
• розташуванням;
• способом добування відносно рівня води;
• характером залягання корисної породи.
За призначенням кар’єри поділяються на промислові, сировинні та будівельні.
Промислові належать до постійно діючих і обслуговують різних споживачів. Сировинні також є постійно діючими і поставляють будівельні матеріали для заводів залізобетонних виробів. До будівельних кар’єрів відносяться тимчасові, що обслуговують окремі об’єкти.
За потужністю кар’єри поділяються на міжрайонні, районні, місцеві. Міжрайонні постачають продукцію, як правило, декільком районам, районні — тільки району, а місцеві — обслуговують окремий завод або окреме будівництво.
За розташуванням кар’єри поділяються на гірські, заплавні і руслові. Гірські кар’єри використовуються в будь-яку пору року, заплавні періодично. В руслових кар’єрах матеріали добувають з під води. Залежно від способу добування відносно рівня води кар’єри поділяються на наземні і підводні.
За характером залягання корисної породи кар’єри поділяються на кар’єри з суцільним, шаровим або лінзовидним заляганням.
Перед розробкою будівельних матеріалів у кар’єрі виконують попередні вишукування, якими встановлюють межі залягання, запаси матеріалів, їх фізико-механічні характеристики (гранулометричний і мінералогічний склад) тощо.
За результатами вишукувань складають паспорт родовища і передають його в державний кадастр нерудних корисних копалин.
При проектуванні кар’єрного господарства встановлюють:
— площу кар’єру;
— спосіб розкриття кар’єру;
— місце відвалу породи;
— спосіб розробки матеріалу та його транспортування;
— організацію розробки кар’єру з розбивкою в плані на
смуги і яруси по глибині.
Розміри кар’єру встановлюють на основі необхідного корисного об’єму матеріалу з врахуванням технологічних відходів і втрат. Об’єм породи, що належить розробити визначається за формулою
WK=Wi+W2+W3, (2.3)
де Wi — необхідний корисний об’єм матеріалу, з врахуванням розпушення, при добуванні і переробці, м3;
W2 — відходи, що утворились у процесі переробки і сортуван-
3
ня, м ;
W3 — втрати матеріалу при транспортуванні і зберіганні, м.
Площа, що відводиться під кар’єр визначається за виразом
FK=W/H, (2.4)
де H — середня товщина шару матеріалу, що добувається.
При добуванні нерудних будівельних матеріалів у кар’єрі відкритим способом застосовують наступні технологічні процеси (рис. 2.3):
Рис. 2.3. Технологічна схема добування і переробки каменю |
— виконання розкривних робіт (ґрунт переміщується за межі кар’єру, або вивозиться для інших потреб);
— добування матеріалу (відкритим способом тощо)
— переробка, подрібнення, фракціонування;
— транспортування готової продукції на склади зберігання.
За характером технологічного процесу розрізняють підприємства з відкритим і замкненим циклом подрібнювання. При відкритому циклі матеріали пропускаються крізь подрібнювач однократно. Після чого він подається на сортування, а потім на склад готової продукції.
При замкненому циклі, фракції, які не пройшли крізь верхнє сито повторно поступають на подрібнювання, на той самий подрібнювач.
Нерудні будівельні матеріали доцільно переробляти за місцем їх видобування на спеціалізованих підприємствах і установках.
Камінь на щебінь перероблюють на подрібнювально — сортувальних підприємствах (рис. 2.4), а гравійно-піщані суміші і пісок — на промивно-сортувальних за технологічною схемою (рис. 2.5).
збагачувальних підприємствах
Для подрібнювання нерудних будівельних матеріалів залежно від найбільшого розміру каменя застосовують дробарки різних типів: щокові, конусні, валкові і ударної дії — молоткові і роторні.
Всі вони використовуються залежно від продуктивності (рис. 2.6):
з
— щокові 5…310 м/год,
з
— конусні 23…170 м/год,
з
— валкові 15…125 м /год,
з
— ударні 6…100 м /год (мають універсальне застосування).
а б в
Розрахунок і вибір технологічного обладнання подрібнювально-сортувального господарства визначається відповідно до максимального годинного навантаження на обладнання.
Для підбору технологічного обладнання максимальна проду-
з
ктивність (м /год) підприємства визначається за формулою
йгп-І-д’К-км
(2.5)
де Qzn — продуктивність підприємства (вихід готової продукції), мз за проміжок часу;
j — кількість матеріалу (гірської маси), що поступає на облад-
нання;
j1 — вихід готової продукції (щебеню, гравію, піску) від гірської маси;
S, S1 — середня насипна об’ємна маса відповідно готової продукції і матеріалу, що поступає на дане обладнання;
Т1 — річний фонд чистого часу роботи обладнання;
кн — коефіцієнт нерівномірності подачі гірської маси *н=1,1…1,25;
км — коефіцієнт нерівномірності місячного споживання продукції у “піковому” році