Взрывным способом получают щебень

Обновлено: 19.05.2024

Добыча природного камня – все технологии

Добыча природного камня во многом схожа с подготовкой, осадой и взятием крепости. Сначала – разведка, внешний осмотр, выяснение толщины стен и внутреннего устройства. Затем подготовка к штурму – выбор наилучшего способа проникновения – разрушение стен или устройство подкопа с выпиливанием части стены. И наконец сам штурм – быстрый и беспощадный, когда разрушается все начиная со стен и заканчивая внутренними сооружениями или долгий и аккуратный, с длительной осадой и проникновением через подкоп, что позволяет сохранить крепость.

Так происходит и с камнем. Гранитный карьер изучается на предмет внутреннего содержания – определяются его границы, характер залегания породы, толщина пласта, свойства камня. На основании этих данных выбирают способ добычи – грубый и разрушающий или более долгий, но аккуратный позволяющий сохранить целостность внутренней структуры камня.

Выбор способа или технологии добычи определяется характером горной породы – одни хороши для твердых и прочных метаморфических (гранит, мрамор, лабрадорит, габбро) другие для мягких осадочных (известняк, туф, травертин). Важно также целевое назначение продукции карьера – будет это производство качественных товарных блоков камня или простейшие бут, щебень и брусчатка из гранита.

Буровзрывной способ

Со времен изобретения черного пороха, а затем и бризантной взрывчатки этот способ используется как для добычи камня, так и рудных полезных ископаемых. Простота его использования, невысокая стоимость расходных материалов обеспечили ему широкое распространение.

В основе применения лежит свойство взрывчатых веществ создавать избыточное давление газов при сгорании в небольшом объеме. Для разрушения монолита или отделения каменного блока в нем с заданным шагом высверливают ряд отверстий, в которые закладывают взрывчатку. После подрыва зарядов под воздействием высокого давления происходит разрушение связей с монолитным массивом.

Способ применяют для добычи сырья, из которого производят щебень различных марок.

Буроклиновой метод

Эта технология добычи является развитием еще более древнего чем взрывной способа извлечения каменных блоков. На смену использовавшимся в древности деревянным клиньям и молоткам пришли современные гидравлические клинья. Специальная установка под высоким давлением подает жидкость в гидроклинья, размещенные подготовленных шпурах (отверстиях в камне). Под воздействием расширяющего усилия клиньев происходит отделение выделенного шпурами блока.

Постепенное нарастание давления и отсутствие детонации позволяют получать блоки гранитные и мраморные для производства качественной продукции из камня.

Щадящий взрыв (газогенератор давления шпуровой)

Метод тихого взрыва (неразрушающие вещества)

Еще один способ добычи сравнимый по мощности со взрывной технологией – использование неразрушающих средств, которые не относятся к взрывчатым веществам. Их действие основано на объемном расширении веществ, образующих при смешивании с водой пастообразную массу, которая заливается в заранее размеченные отверстия на линии откола блока. Давление, создаваемое расширяющейся при застывании смесью, достигает 40-50 Мпа, что вполне достаточно для откалывания блока от монолита.

В зависимости от размеров извлекаемого блока требуется подбор количества шпуров, их диаметра, глубины и соответствующего объема смеси.

Машинная резка камня (камнерез)

Высокотехнологичный способ извлечения каменных блоков из массива горных пород. Используемые для добычи камнерезные машины подразделяются в соответствии с предназначением на машины для вырезки блоков большого размера и мелких блоков, а также по характеру обрабатываемого уступа – на низкоуступные и высокоуступные. Основной рабочий инструмент – дисковые пилы большого диаметра с победитовыми или алмазными дисками, цепные пилы. Основное производственное назначение – добыча стенового и облицовочного камня различных размеров.

Алмазное пиление

Современный высокоточный способ извлечения блоков твердых пород основанный на использовании специализированных канатов на основе гальванизированной стали с алмазными втулками. Гибкость такому канату придает использование резиновых вставок в местах соединений. Канатные машины с одним или несколькими канатами применяют для добычи особо прочных и твердых пород. Блоки габбро или гранита добытые с их помощью находят применение при производстве такой высококачественной продукции как плиты мощения из габбро, подоконники, столешницы, фасадные плиты из гранита, ритуальные изделия и многие другие.

Как дробят горную породу на щебень и каким образом сортируют измельченное сырье

Ранее мы уже писали о том, какими способами добывают горную породу , из которой в дальнейшем получают щебень. В этой же статье мы расскажем о таких этапах производства щебня как дробление и сортировка.

Производство щебня из горных пород – технологии и методы Производство щебня из горных пород – технологии и методы Дробить и сортировать горную породу могут прямо на месте добычи Дробить и сортировать горную породу могут прямо на месте добычи

Дробление

Итак, после того, как горную породу добыли, ее загружают в карьерные самосвалы, которые подвозят ее к приемочному бункеру завода. Оттуда камни поступают на питатели – специальные устройства, обеспечивающие равномерную подачу сырья на заводские установки (о них – чуть ниже). При производстве щебня обычно используют пластинчатые и вибрационные питатели.

Исходные куски породы имеют размеры от 500 до 1200 мм, тогда как размер зерен в готовой партии щебня варьируется от 5 до 120 мм. Это значит, что камни в ходе дробления уменьшаются порой в сотни раз. Такого результата не достигнуть за один подход. Поэтому дробление обычно осуществляется в 2-4 этапа.

В зависимости от размера камней на выходе различают следующие виды дробления:

Крупное (до 300 мм)
Среднее (до 100 мм)
Мелкое (до 40 мм)

На современных производствах дробление совмещается с грохочением – то есть сортировкой.

Таким образом, каждый этап дробления включает:

Предварительное грохочение. В ходе него крупные куски породы отделяются от более мелких, которые не подвергаются дроблению. Более подробно о грохочении речь пойдет ниже.
Собственно дробление.

Так в дробилку попадают только те куски породы, которые действительно требуют измельчения на определенном этапе. Ведь прогонять через дробилку материал, который уже соответствует заданным размерам, – нерационально.

После взрыва образуются каменные глыбы разных размеров После взрыва образуются каменные глыбы разных размеров Породу грузят в машины, чтобы увезти её к дробилкам Породу грузят в машины, чтобы увезти её к дробилкам

В качестве наглядного примера приведем получение щебня фракции 5-20:

Питатели подают породу на грохот – устройство для сортировки. В нем отделяются крупные куски, размеры которых превышают 200 мм. Эти куски измельчаются в дробилке. После измельчения они вместе с остальной партией поступают на следующий этап дробления.
Во втором грохоте отделяются куски, размеры которых превышают 100 мм. Они также дробятся и вместе с остальными камнями поступают на третий этап дробления.
На этом этапе отделяются куски, размеры которых превышают 40 мм. Они дробятся и вместе с остальной партией поступают на последний этап дробления.
Наконец, отделяются зерна, превышающие в размерах 20 мм. После их измельчения готовая смесь идет на товарную сортировку.
От щебеночной смеси отделяется отсев (0-5), и партия щебня фракции 5-20 готова к продаже.

Этот щебень может также дополнительно рассеиваться на фракции 5-10, 10-15, 10-20 и 15-20.

При производстве щебня используются следующие виды дробилок:

Щековые
Работают по принципу безударного раздавливания. Они состоят из двух плит – «щек», – в пространство между которыми и поступают камни. Затем «щеки» сближаются и тем самым крошат породу. Полученный продукт крайне неоднороден по зерновому составу. Щековые дробилки используются на первой стадии дробления.
Валковые
Они работают по такому же принципу. В их основе – два вала, расположенных горизонтально и параллельно друг другу. Валы вращаются в противоположных направлениях и раздавливают сырье, которое подается между ними. Сами валы при этом могут иметь гладкую, рифленую или зубчатую поверхность.
Конусные
Имеют более сложное устройство. Они представляют собой неподвижную коническую чашу, в которой расположен подвижный конус, направленный острием вверх. Измельчаемая порода подается в чашу через воронку. Подвижный конус совершает сложные возвратно-поступательные движения, в результате чего он то и дело сближается с неподвижной частью и раздавливает попавшую между ними породу. Такой механизм весьма производителен и обычно используется для среднего и мелкого дробления.
Роторные
Эти дробилки работают по принципу ударного воздействия. Они представляют собой камеру, выложенную отбойными плитами, в центре которой расположен вращающийся ротор. На ротор крепятся специальные сменные лопатки – била. Камни поступают в дробилку и многократно ударяются о била, отбойные плиты и друг о друга. Роторные дробилки производительны и отличаются высокой избирательностью дробления. Это значит, что большинство получаемых зерен (80-85%) имеют кубовидную форму.
Молотковые
Они имеют в целом такую же конструкцию, что и роторные. Только вместо бил используются молоточки на шарнирах. Такие дробилки используются для измельчения мягких пород – например, известняка.

Центробежные
Это центрифуга, в которой камни на высокой скорости сталкиваются со стенками и друг с другом. За счет таких ударов порода раскалывается на более мелкие куски. Такие дробилки используются для работы с небольшими кусками породы – до 100 мм.

Чаще всего используются щековые (крупное дробление) и конусные (среднее и мелкое дробление) устройства. Однако иногда необходимо произвести щебень с пониженной лещадностью – так называемый кубовидный щебень. В таком случае используются дробилки ударного действия – роторные, молотковые и центробежные.

Если дробильная установка большая, машина с камнями подъезжает прямо к ней Если дробильная установка большая, машина с камнями подъезжает прямо к ней Все камни сваливаются в одно место и уже там дробятся на фракции Все камни сваливаются в одно место и уже там дробятся на фракции Существуют и маленькие дробилки, ориентированные на небольшие объемы Существуют и маленькие дробилки, ориентированные на небольшие объемы

Сортировка

Измельченная в дробилках порода поступает на грохоты – сортировочные вибрационные сита. Свое название они получили за характерный шум, сопровождающий их работу. Сам процесс сортировки щебня, в свою очередь, называется грохочением.

По своим функциям сортировка бывает:

Предварительной
Она проводится перед дроблением для отделения материала, не требующего измельчения, а также некондиции.
Контрольной
Эта сортировка выполняется после дробления. В ходе нее отделяются камни, требующие повторного измельчения.
Товарной
Здесь щебень делится на фракции для продажи.

Каждый грохот представляет собой систему сит с отверстиями различного диаметра. Чем выше расположено сито, тем больше диаметр. Например, при производстве щебня фракции 5-20 будет использоваться грохот, у которого нижнее сито имеет отверстия диаметром 5 мм, а верхнее – 20 мм.

Важно отметить, что не все фракции могут производиться на одном и том же оборудовании. Например, на грохоте, предназначенном для фракции 5-20, нельзя получить фракцию 5-10, ведь для ее сортировки нужно сито с диаметром ячеек 10 мм. Именно поэтому большинство производителей предлагают либо одну, либо вторую фракцию, но не обе вместе.

Такие мобильные сортировочные установки удобно использовать на небольшом производстве Такие мобильные сортировочные установки удобно использовать на небольшом производстве На больших заводах щебень перемещается при помощи специальных лент На больших заводах щебень перемещается при помощи специальных лент

Существующие фракции щебня делятся на стандартные и нестандартные. Первые востребованы и производятся крупными партиями, вторые – специфичны и производятся только на заказ.

В соответствии с ГОСТ 8267-93 (Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ), выделяются следующие стандартные фракции щебня:

Фракция определяет сферу применения щебня. Еврощебень 3-8 используется при производстве асфальтовых покрытий повышенной гладкости. Фракции 5-10 и 5-20 применяются в качестве наполнителя различных асфальтовых и бетонных смесей. Фракции 20-40 и 40-70 пользуются большой популярностью и применяются при строительстве дорог и фундаментов.

Самой специфичной из этого списка является фракция 25-60, которая применяется только в сфере железнодорожного строительства. Щебень 25-60 используется для укладки балластного слоя на железнодорожных путях.

Нестандартными считаются следующие фракции:

Мелкие фракции 10-15 и 15-20 используются для изготовления строительных смесей. Фракция 70-120 часто представляет из себя закрупненный щебень 40-70. Это значит, что основная масса зерен имеет диаметр от 40 до 70 мм, но среди них встречаются и крупные зерна диаметром вплоть до 120 мм. Щебень этой фракции используется в строительстве и дизайнерских работах. Он применяется для отделки заборов, бассейнов, водоемов, а также при возведении фундамента.

Мраморный щебень – производство и применение

Мраморный щебень – это сыпучий материал, получаемый путем дробления мраморных горных пород и последующим рассеиванием на фракции.

Щебень из мрамора пользуется большой популярностью среди ландшафтных дизайнеров. Особенно ценится за свою красоту. И, если по техническим характеристиками он проигрывает большинству других разновидностей, то по внешним данным не имеет конкурентов.

Отсыпка белым мраморным щебнем Отсыпка белым мраморным щебнем

Взять хотя бы его расцветку. Наиболее распространены следующие оттенки мраморного щебня: белый, серый, желтый, розовый и черный. Вся палитра очень широка, в ней есть и комбинации (например, серый с голубоватым).

Мраморный щебень серо-голубого оттенка Мраморный щебень серо-голубого оттенка Бело-желтый мраморный щебень Бело-желтый мраморный щебень

Чаще всего мраморное сырье добывают не традиционными для щебня способами:

При помощи вертикальных пил
При помощи камнерезных машин
При помощи алмазных нитей
И даже ручным способом

Это связано с тем, что производство направлено на добычу породы в виде плит. В дальнейшем плиты идут на распил и полировку. Из них делают памятники, облицовочную плитку, а также камнерезные изделия. А вот отходы в виде обрези идут на дробление щебня.

Стоит также отметить, что для его производства используется сырье, как правило не пригодное для распилки плит. Поэтому материал может иметь неоднородный цвет и смешение оттенков.

Добыча щебня

Состав, характеристики, виды: гравийный и другие, сферы применения

Химический и минеральный состав щебня зависят от свойств исходного сырья: породы или реже минерала. Каждому виду щебня присущ определенный перечень характеристик:

прочность; ; : истинная (объемный вес) и насыпная (удельный вес);
морозостойкость;
адгезия;
водопоглощение;
влагоотдача;
водостойкость;
содержание глинистых и пылевидных частиц;
содержание зерен слабой породы;
радиоактивность.

Фракции мраморного щебня. Фото Петрович

Но показатели (величины) данных характеристик у каждого вида определенные, они также зависят от свойств сырья, от его происхождения. Поэтому при выборе следует тщательно анализировать весь перечень характеристик. В соответствии с происхождением различают достаточно значительное количество разновидностей щебня, наибольший интерес по тем или иным причинам вызывают:

высокопрочный гранитный;
доступный по стоимости и обладающий малой величиной радиоактивости гравийный;
обладающий привлекательным внешним видом, матовой поверхностью и однородной структурой известняковый; , напоминающий известняковый, ценится за морозостойкость, устойчивость к воде и огню;
пользующийся высоким спросом у ландшафтных дизайнеров мраморный; , находящий применение не только в производстве щебня, но и ваты;
самый необычный из всего перечня кварцевый, в качестве сырья для его производства выступает минерал кварц, кристаллы которого представляют собой полупрозрачные и блестящие фракции с гладкой поверхностью; , отличающийся характеристиками, в частности прочностью.

Черный щебень. Фото Грунтовозов

Не стоит забывать и о прочих материалах, для производства используется сырье других различных видов, например:

, получаемый посредством обжига глины; , производимый путем обжига глинистых пород и грунтов, также может использоваться различные отходы промышленности; , представляющий собой вспененную стекломассу, получаемую посредством переработки обыкновенного стекла; , производимый посредством дробления и сортировки строительных отходов; , получаемый путем переработки отходов металлургической промышленности.

Щебень некоторых популярных разновидностей: гранитный, гравийный, известняковый, мраморный, может подвергаться дополнительной обработке. По постобработке различают четыре вида материалов: черный, цветной, мытый и галтованный щебень.

Фракции шлакового щебня. Фото Дюна

Различные виды щебня успешно используются в строительстве зданий и дорог, оснований и фундаментов; для устройства площадок и парковок, дренажных систем; для расклинцовки; при изготовлении бетона и ЖБИ; для благоустройства территории и в ландшафтном дизайне: уплотнение грунта, борьба с гололедом, засыпка дорожек, создание альпийских горок и сухих ручьев, возведение габионов и заборов, оформление водоемов и клумб, а также выполнения многих других работ.

Где и как добывают, способ добычи в карьере

Добыча сырья природного происхождения осуществляется открытым способом, в карьерах, которые располагаются во многих странах, в том числе, и в России. Крупные месторождения располагаются в Республике Карелия и Ленинградской области, на Урале. На данные регионы приходится порядка 40% добываемого сырья. БОльшая часть производимого в РФ щебня (около 85%) покрывает потребности российского потребителя, остальная часть идет на экспорт.

Месторождения щебня. Фото Грунтовозов

Щебень может добываться как целенаправленно, так и являться побочным продуктом добычи рудных или других полезных ископаемых. В первом случае материал получается более качественный, а, соответственно, и стоимость его выше. Целенаправленная добыча щебня некоторых видов не имеет смысла, что связано со свойствами породы, например:

б) Мрамор представляет собой хрупкую породу, добываемую максимально щадящим образом. Поэтому нет никакого смысла тратить значительные временные и финансовые ресурсы для использования добытого мрамора на щебень. Но возможно выполнить дробление негабаритных фрагментов, образовавшихся в результате добычи блоков, и получить дополнительный доход с их реализации.

Независимо от целенаправленности добычи, работы выполняются в два этапа:

1) Разработка горной породы включает подготовку территории, в частности, очистку от растений, кореньев и мусора, а также удаление верхнего слоя грунта, данный процесс называется вскрышиванием.

2) Основной этап работ может проводиться несколькими способами:

Добыча мрамора. Фото Грунтовозов

* Камнерезный способ является самым продуктивным и одновременно самым дорогостоящим. Суть его состоит в том, что крупные блоки горной породы отпиливаются прямо в карьере, эксплуатируются при этом специальные камнерезные машины с дисковыми и канатными пилами, оборудованные алмазными или победитовыми насадками.

Однако, при целенаправленной добыче данный метод экономически нецелесообразен. Обусловлено это неоправданно высокой стоимостью готовой продукции. В итоге на производство щебня идут только негабаритные остатки и сколотые блоки, но такой материал является уже побочным продуктом разработки. Камнерезный способ как нельзя лучше подходит там, где необходимо сохранить целостность горной породы, например, добыча стеновых и облицовочных плит.

* Буровзрывной или взрывной способ активно используется еще со времен изобретения черного пороха. Применяется для добычи камня и рудных полезных ископаемых. В горной породе с заданным шагом бурятся, высверливаются глубокие отверстия, в которые закладывают заряды взрывчатки.

Камнерезным способом добывают ценные горные породы для изготовления облицовочных плит. Фото Грунтовозов

Срабатывание взрывных веществ приводит к разрушению породы и откалыванию крупных фрагментов, которые собирают и транспортируют для дальнейшей обработки. Широкое распространение способ получил благодаря простоте использованию и невысокой стоимости расходных материалов. Однако, имеются и недостатки:

Несмотря на имеющиеся недостатки способ является наиболее распространенным для добычи сырья, из которого производится щебень различных видов и марок.

* Бурогидроклиновой способ является более современным аналогом предыдущего метода. Суть технологии аналогична, единственым отличием является использование гидроклиньев вместо стальных. В гидроклинья под высоким давлением специальной установкой подается жидкость. Они расширяются и происходит разрушение породы. Способ обеспечивает откалывание очень больших кусков породы. Постепенное давление, отсутствие вибраций и шума обеспечивает сохранение структуры камня. Однако, гидромеханическое оборудование отличает высокая стоимость, а разрушение породы занимает продолжительное время.

Взрывной способ добычи – самый быстрый и дешевый. Фото Грунтовозов

* Алмазное пиление представляет собой современный высокоточный способ, основанный на использовании специализированных алмазно-канатных машин. Оборудование отличает гибкость канатам, которая придается благодаря использованию резиновых вставок в местах соединения. Машины с одним или несколькими канатами применяют как для добычи твердых пород: гранит и габбро, так для работы с карбонатными породами.

возможность выполнения пропилов в любой плоскости;
возможность получения фрагментов большого размера с двумя ровными поверхностями;
высокая механизация процесса, а, следовательно, сокращение числа рабочих;
компактность оборудования позволяет свободно размещать машины и повышать безопасность на карьере.

* Метод тихого взрыва сопоставим по мощности с буровзрывной технологией. Но в данном случае используются неразрушающие средства, не относящиеся к взрывчатым веществам, действие которых основано на их объемном расширении. Вещества смешивают с водой, получая пастообразную массу, которая заливается в заранее размеченные и сформированные отверстия. При застывании смесь расширяется и создает давление, достигающее 40-50 МПа, которого достаточно для разрушения породы. В зависимости от габаритов извлекаемого блока требуется тщательный расчет количества шпуров и их глубины, объема смеси.

После взрыва образуются каменные глыбы разных размеров. Фото Грунтовозов

* Щадящий взрыв, для выполнения работ используется шпуровый газовый генератор (ГДШ). Отделение каменных блоков осуществляется с помощью высокого давления газов, образующихся в результате сгорания пиротехнического состава, помещенного в специальные картриджи, которые располагаются в подготовленных шпурах. Поджиг осуществляется с помощью электрического или механического дистанционного устройства. Высокой скорости сгорания состава недостаточно для появления микротрещин.

Независимо от технологии добычи сырья следующими этапами работ являются дробление и сортировка. А это уже этапы производства.

Оборудование

Кроме представленного выше специализированного оборудования в процессе добычи, а также производства используется и другое оснащение:

Большая дробильная установка. Фото Грунтовозов

1) для подготовки территории используются экскаваторы, бульдозеры и грейдеры;

2) грузовой автомобильный транспорт, чаще всего, используются карьерные самосвалы, для доставки сырья;

Откуда берется

Полученную в результате добычи породу с помощью автотранспорта перевозят к горноперерабатывающему заводу, где с помощью питателей сырье подается в дробильно-сортировочные установки для измельчения и сортировки. При необходимости выполняется дополнительная обработка: промывка, пропитка битумом, окрашивание и шлифовка. Более подробно данные процессы и эксплуатируемое оборудование рассмотрены в отдельной статье.

Видео

Где купить

Приобрести щебень возможно напрямую у производителя или у поставщиков, контактные данные предприятия представлены здесь.

Производство щебня

Щебень является востребованным фракционным материалом, широко применяемым в различных сферах деятельности. Особым спросом щебень пользуется у строительных организаций, ландшафтных дизайнеров, частных клиентов. Исходным сырьем для производства щебня могут выступать горные породы, отходы строительства или металлургии. В зависимости от типа сырья различается и технология изготовления.

О щебне

Тип сырья непосредственно влияет на минеральный и химический состав, а также характеристики щебня. Каждому виду материала присуще несколько свойств. При выборе щебня следует обращать внимание на три параметра:

Фракции мраморного щебня. Фото Петрович

Данные характеристики являются основными, они наиболее важны при выборе щебня для выполнения строительных и дорожных работ. Но немаловажны также и другие свойства:

коэффициент уплотнения;
содержание зерен слабых пород;
радиоактивность;
содержание пылевидных и глинистых частиц;
адгезия;
влагоотдача;
водопоглощение;
водостойкость.

Щебень гранитный. Фото Грунтовозов

Каждый вид щебня обладает собственными показателями прочности, плотности, морозостойкости т.д., которые зависят от типы исходного сырья. При рассмотрении щебня, получаемого из сырья природного происхождения: горные породы или в некоторых случаях минералы, сложно привести конкретные величины, так как они слишком разнятся. Поэтому рекомендуем ознакомиться с публикациями, посвященными нескольким наиболее востребованным видам щебня:

Отдельные виды щебня природного происхождения могут быть подвергнуты дополнительной обработке (постобработке). В результате возможно получить материал с улучшенными свойствами. Таким образом, черный, цветной, мытый и галтованный щебень пользуются повышенным интересом клиентов.

В продаже присутствуют и другие виды щебня, для производства которых используется различное сырье: вторичный (строительные отходы), шлаковый (шлаки от металлургической промышленности), пеностекольный (обыкновенное стекло).

Добыча, методы

Прежде чем приступать к производству щебня природного происхождения необходимо выполнить добычу исходного сырья. Разработка карьера начинается с очистки территории и вскрышивания, т.е. удаления верхнего слоя грунта. Основным этапом работ является разрушение породы, которое может выполняться в соответствии с несколькими технологиями.

Взрывной способ добычи – самый быстрый и дешевый. Фото Грунтовозов

Каждый способ обладает собственными достоинствами и недостатками. Камнерезный, буровзрывной, буроклиновой и прочие методы обеспечивают получение крупных фрагментов породы, которые затем измельчают и сортируют, т.е. приступают непосредственно к производству щебня, подробнее далее.

Из чего делают: из плотных горных пород и не только, технология и этапы работ

Известняковый щебень разных фракций. Фото Грунтовозов

В соответствии с размером камней различают несколько видов дробления:

крупное, размер зерен до 300 мм.;
среднее, до 100;
мелкое, до 40.

На современных производствах процессы дробления и сортировки (грохочения) нередко совмещают. Таким образом, каждый этап дробления состоит из двух этапов:

предварительное грохочение, в ходе которого крупные фрагменты породы отделяются от мелких, не подвергающихся дроблению;
непосредственно дробление.

Таким образом, дроблению подвергаются только те куски породы, которые действительно необходимо измельчить на определенном этапе.
Измельченная порода поступает на сортировочные вибрационные сита, называющиеся также грохоты. Обусловлено это характерным звуком, сопровождающим их работу. Поэтому процесс сортировки нередко именуют грохочением. Различают несколько видов сортировки, в соответствии с функциями:

предварительная сортировка проводится перед дроблением, целью является отделение мелких фракций, не требующих измельчения, и некондиции;
контрольная выполняется после дробления с целью отделения камней, требующих повторного измельчения;
товарная осуществляется для отделения фракций, которые будут поступать на продажу.

В результате после выполнения всех работ потенциальным клиентам предоставляется широкий выбор щебня в соответствии с размером фракций. Различают стандартные, выпускающиеся крупными партиями, и нестандартные, производящиеся по индивидуальному заказу, фракции щебня.

Оборудование

Производство щебня осуществляется с использованием трех видов оборудования: питатели, дробилки, грохоты.

Породу грузят в машины, чтобы увезти её к дробилкам. Фото Грунтовозов

1) Существует несколько видов питателей. В производстве щебня обычно используются вибрационные и пластинчатые. Главным компонентом машин первого типа является электромагнитный вибратор, подающий сигнал на лотки, по которым камни перемещаются к дробилкам за счет возвратно-поступательных движений. В оборудовании второго типа установлены элементы в форме пластин, скрепленных шарнирами, которые перемещаются по замкнутому кругу благодаря наличию электрического двигателя.

Дисковые питатели составляют достойную конкуренцию вибрационным, так как обеспечивают более точную и равномерную подачу материала. Главным рабочим компонентом дисковых питателей является диск или тарель, поэтому нередко их именуют тарельчатыми. В винтовых (или шнековых) питателях материал перемещается волочением по неподвижному наклонному желобу вращающимися лопастями винта.

Барабанный (или лопастной) питатель представляет собой полый барабан, внутри которого располагается вал с лопастями, образующими отдельные ячейки. Поворот лопастей приводит к тому, что из каждой ячейки через патрубок высыпается отдельная порция материала.

Принцип работы ленточного питателя следующий: в результате вращения приводного барабана получает поступательное движение получает транспортерная лента, которая и перемещает материал.

2) В процессе производства щебня используются также несколько видов дробилок:

* Валковые дробилки работают по принципу безударного раздавливания. Основу конструкции составляют расположенные параллельно и горизонтально два вала, вращение которых в противоположных направлениях приводит к измельчению сырья посредством раздавливания. Валы имеют гладкую, зубчатую или рифленую поверхность.

* Щековые дробилки функционируют по принципу раздавливания камней. Измельчение породы осуществляется между двумя плитами («щеками») с рифленой поверхностью. Одна или обе плиты подвижны. Оборудование удобно в эксплуатации, но готовый продукт неоднороден по зерновому составу. Кроме этого, дробилки быстро изнашиваются. Чаще всего, оборудование применяется на первой стадии измельчения.

Большая дробильная установка. Фото Грунтовозов

* Конусные дробилки работают по принципу раздавливания, обладают сложным устройством. Основным конструктивным элементом является коническая чаша, которая прочно крепится к валу, в ней острием вверх расположен подвижный конус. Камни подаются в чашу через воронку. При включении дробилки подвижный конус начинает совершать возвратно-поступательные движения. В итоге подвижная и неподвижная части вначале сближаются, а затем отдаляются друг от друг и раздавливают попавшие между ними камни. Оборудование отличается хорошей мощностью, но обладает значительным весом, используется для среднего и мелкого измельчения.

* Роторные дробилки функционируют по принципу ударного воздействия. Оборудование представляет собой камеру с отбойными плитами, в центре которой располагается постоянно вращающийся ротор, оснащенный сменными билами (лопатками). Камни поступают в дробилку, многократно соприкасается с плитами, билами и друг с другом. В результате порода измельчается на мелкие фракции. Роторные установки производительны, применяются для измельчения мягкого сырья, так как с их помощью нельзя получить щебень конкретного размера. Важным достоинством роторных машин является их избирательность дробления, т.е. большинство зерен (примерно 80-85%) имеют кубовидную форму.

* Центробежные дробилки являются еще одним видом оборудования ударного воздействия. Принцип работы состоит во вращении породы с большой скоростью и направлении ее в отражательную плиту, после контакта с которой камень распадается на отдельные фракции. Машины предназначены для измельчения небольших камней с максимальным размером до 100 мм.

Грохот представляет собой одно или несколько вибросит для разделения материалов на фракции в соответствии с их размерами.

Мобильная сортировочная установка. Фото Грунтовозов

Существует значительное количество грохотов, вот некоторые:

По способу действия различают стационарные и мобильные. Первые используется нечасто, так как обладают невысоким уровнем производительности. Среди достоинств возможно отметить сравнительно низкую цену, простоту эксплуатации и легкость обслуживания. Подвижные грохоты также разделяются на несколько разновидностей: решетчатые, колосниковые, дисковые и цепные.
По форме ячеек: круглые, прямоугольные, квадратные, продолговатые отверстия.
По форме рабочей поверхности: плоские, барабанные, дуговые и круглые. Высокой производительностью обладают барабанные грохоты, работа которых выполняется с помощью двигателя.

Технология производства других видов

Этап товарной сортировки завершает процесс производства щебня из горных пород. Но впоследствии данный материал может подвергаться дополнительной обработке. Существует несколько видов постобработки:

Черный щебень. Фото Грунтовозов

1) Промывка. Иногда возникает необходимость очистки щебня от посторонних включений: песок, пылевые и глинистые частицы. Значительное количество таких частиц снижает качество смесей и растворов, частью которых будет выступать щебень. Для этого материал промывается водой в специальном оборудовании: мойки, барабанные установки, оросительные грохота. Обработанный таким образом щебень называется мытым. Промывка щебня представляет собой дорогостоящий и трудоемкий процесс, который требует последующей сушки материала. В результате щебень продается по высокой стоимости. Поэтому выпускается он редко и по индивидуальному заказу.

2) Пропитка вяжущими веществами. Щебень, применяемый в строительстве дорог, может покрываться вяжущими веществами: битум или битумная эмульсия, деготь. Пропитка осуществляется в асфальтосмесительных машинах, методом смешения, на заводах или на месте осуществления работ. Данный вид вызывает повышенный интерес пользователей Интернета поэтому ему посвящена отдельная статья, где представлена информация о технологиях производства.

Изготовление цветного декоративного материала: покраска и прочие процессы

Покраска является еще одним способом постобработки. Данный метод позволяет получить щебень нестандартных цветов, который отлично подходит для решения декоративных целей: наполнение аквариумов, оформление клумб и дорожек, создание композиций.

Технология окраски достаточно проста, поэтому может быть реализована и в домашних условиях. На предприятии окрашивание осуществляется в бетономешалке. Смесь из щебня и полимерной краски перемешивается до тех пор, пока краска равномерно не распределится по поверхности фракций. Затем выполняется сушка материала в термической сушильной камере.

Цветной щебень. Фото Грунтовозов

При самостоятельном выполнении окрашивания вместо бетономешалки используется емкость с крышкой, а сушка выполняется на сите с поддоном. Цветной щебень пользуется спросом у ландшафтных дизайнеров и частных покупателей для обустройства придомовых территорий, поэтому материалу посвящена отдельная публикация.

Как изготовить вторичный щебень

Вторичный щебень получают посредством переработки строительных отходов: асфальтовый скол, бетонный и кирпичный бой. Для измельчения и грохочения отходов используется дробильно-сортировочное оборудование, применяющееся для обработки сырья природного происхождения. Вторичный щебень благодаря хорошим эксплуатационным характеристикам и доступной стоимости пользуется повышенным спросом. Поэтому материалу посвящена отдельная публикация.

Вторичный щебень. Фото Грунтовозов

Выпуск материала как бизнес

Сложно найти материал, который используется в строительстве больше, чем щебень. Данный материал находит применение и в других сферах деятельности. Поэтому нередко производство щебня рассматривается в качестве бизнеса. Несмотря на достаточно низкую стоимость щебня, производство и торговля является достаточно выгодным бизнесом по нескольким причинам:

продукция долго хранится и не портится;
щебень возможно производить из различного исходного сырья, в том числе и из отходов;
получение крупных партий материала.

В качестве причины возможно также отметить низкую себестоимость продукции. Но это только в том случае, если рассматривается добыча сырья, для которой необходимо оформление аренды карьера и оплаты труда рабочего персонала. Так как для производства потребуется широкий перечень дорогостоящего оборудования для получения разных фракций.

Отрицательные стороны производства щебня как бизнеса:

добыча может осуществляться не во всех регионах;
требуется наличие стартового капитала;
не каждому под силу ведение бизнеса;
широкий перечень вопросов, которые необходимо будет решать как предварительно, так и в ходе работы на начальном этапе: анализ рынка, составление бизнес-плана, регистрация предприятия, наем сотрудников с опытом, поиск каналов сбыта.

Производители в России

Востребованность щебня объясняет значительно количество присутствующих на рынке предприятий. Крупные щебеночные карьеры и отдельные предприятия представлены далее.

Месторождения щебня. Фото Грунтовозов

Видео

Где купить

Некоторые производители и поставщики, предлагающие широкий выбор щебня различных видов, представлены здесь. Предприятия предлагают потенциальным клиентам приобрести продукцию оптом и в розницу.

Добыча и производство щебня

Прежде чем щебень попадает к конечному потребителю в том виде, в котором мы его привыкли видеть, он проходит несколько этапов. В добыче, обработке и сортировке этого природного материала применяются сложные технологии. Все процессы в итоге формируют цену на разные виды щебня. Каким же способом добывают щебень и как его обрабатывают?

Все начинается со взрыва
Прежде всего, происходят вскрышные работы буровзрывным способом. В карьерах, где будет добываться гранит, удаляется растительный слой, песчано-глинистые породы и непригодный камень верхней зоны выветривания. Затем специальные буровые машины и станки бурят в два ряда 10-20-метровые скважины до 2,5 м в диаметре, после чего в эти скважины закладывают аммониты, тротил или другие взрывчатые вещества, удаляют из радиуса взрыва людей и технику.

Произведенный массовый взрыв образует так называемые рваные камни разные по величине. Крупные глыбы подвергаются вторичному взрыванию с помощью накладных или шпуровых зарядов. И лишь после этого полученный материал грузится мощными экскаваторами в самосвалы, которые доставляют камень на дробильно-сортировочные заводы.

За дело берутся дробилки
На заводах обустроены огромные технологические линии, которые состоят из ряда техники – дробилок, грохотов, ленточных конвейеров, питателей, транспортеров и т.д.

Дробилки бывают нескольких видов:
1. Щековые. Применяются чаще всего для дробления среднего и крупного щебня. Принцип действия заключается в измельчении камня, который поступает в периодически сужающийся зазор между подвижной и неподвижной щеками. Самые крупные дробилки могут принять камень, который разрабатывает экскаватор с ковшом вместительностью 4 м3.
2. Конусные. Внутренний дробящий конус непрерывно изменяет ширину зазора круговым качанием. Камень попадает в этот кольцевой зазор между внешним и внутренним конусами и измельчается.
3. Валковые. Могут быть применены к дроблению относительно непрочного камня. Состоят из двух цилиндров (рифленых или гладких), которые вращаются навстречу друг другу и дробят попадающие между ними камни.
4. Молотковые. Применяются при окончательном дроблении для получения более мелкого щебня.

Грохочение, или сортировка
Еще один этап производства щебня – это грохочение, которое регулирует крупность камня. Грохоты бывают гирационные, вибрационные и неподвижные колосниковые. Последние используются для крупного камня.

Грохочение, в свою очередь, также делится на несколько этапов:
• Предварительное – используется для отделения мелких частей для улучшения условий работы дробилок с более крупным камнем.
• Поверочное (контрольное) – выделяет отдельные классы, которые отправляются на доработку в повторное дробление. Таким образом, улучшается форма зерна щебня.
• Товарное (окончательное) – распределяет щебень по фракциям (мелкую, среднюю, крупную, бутовый камень и отсев).

И лишь после прохождения всех этапов щебень может быть использован в различных сферах строительства.

Читайте также: