Для добычи блочного сырья мрамора и других аналогичных пород используются в основном три метода:
- Добыча врубовыми (баровыми) машинами
- Добыча алмазно-канатными машинами
- Комбинированный способ добычи алмазно-канатными и врубовыми (баровыми) машинами
- Добыча блоков с помощью баровых камнерезных машин – довольно старый, но в то же время простой способ, которым в массиве формируются низкие уступы высотой до 3-х метров. Добыча проходит поэтапно: сначала производится подрезка уступа, то есть горизонтальный пропил, потом 2 вертикальных: продольный и поперечный.
При использовании баровых машин не возникает сложностей при разработке новых месторождений блочного камня и подготовке новых горизонтов. Для этого нарезаются либо пионерные траншеи, либо баровая машина устанавливается под углом и за несколько проходов оформляется заездная траншея. Баровые камнерезные машины достаточно неприхотливы в обслуживании и позволяют вести добычу даже при минусовых температурах, что немаловажно в тех климатических зонах, где зима длится по 4-6 месяцев в году.
Схема добычи баровыми машинами.
- Добыча алмазно-канатными машинами производительнее в плане пиления, однако, длительнее в подготовке и не обходится без вспомогательного оборудования – специальных буровых установок с мощными компрессорами и высоким расходом воздуха. Для запасовки алмазного каната требуется пробурить 3 взаимно пересекающихся ствола скважин. Чтобы гарантировать их пересечение, используются буровые коронки диаметром 85-90 мм. После бурения шпуров и запасовки в них каната выполняется сначала 1 горизонтальный рез, а затем 2 вертикальных. Отделенный от массива блок роняют при помощи гидро-, пневмоподушек, гидродомкратов, лебедок или экскаваторной техники.
Алмазно-канатные установки незаменимы при добыче высокопрочных и закварцованных горных пород.
- В последнее время наибольшее распространение получили комбинированные способы добычи делового камня с применением и баровых, и алмазно-канатных машин:
а) В первом случае вертикальные пропилы выполняется баровыми машинами, а горизонтальные – алмазно-канатными.
Такой метод положительно зарекомендовал себя при добыче монолитных карбонатных пород, так как получаются сразу товарные блоки. При этом не возникает необходимости в буровых установках и прочем подсобном оборудовании, поскольку алмазно-канатная пила заводится в выполненные баровой машиной пропилы.
Метод наиболее приемлем на первоначальных этапах – при вскрышных работах и разработке новых карьеров, а также при добыче камня с сильной трещиноватостью, где есть риск зажатия бара в забое при выполнении горизонтального реза (в случае с вертикальным пропилом, вероятность такого зажатия при оседании блока гораздо ниже, а при заклинивании бара его проще извлекать).
б) Во втором случае горизонтальные пропилы выполняется баровыми машинами, а вертикальные – алмазно-канатными.
Горизонтальный рез выполняется на всю длину подготовленной для разработки части уступа. После этого бурится вертикальная скважина. В отличие от добычи алмазно-канатными машинами достаточно пробурить 1 шпур диаметром 40 мм с таким расчетом, чтобы длина отделяемого блока была 10-12 метров. В полученное технологическое отверстие заводится алмазно-канатная пила и последовательно производится поперечный и продольный рез.
В полученный продольный пропил устанавливается гидро- или пневмоподушка, которой блок наклоняется настолько, чтобы можно было завести гидродомкраты, которыми блок полностью отделяется от массива и «заваливается» на заранее подготовленную подушку из песка или мелкозернистого гравия.
От падения блок раскалывается по естественным трещинам. После отвалки, полученные негабаритные блоки раскраиваются на товарные. Осуществляется это баровыми либо канатными машинами или буроклиновым способом.
Применение этого метода высокоуступной добычи повышает производительность работы за счет увеличения блочности. Это хорошо можно проследить на примере фирмы «Коелга-мрамор», которая начала использовать данный метод с 1997 года. При добыче карбонатных пород баровыми машинами выход блоков был порядка 20%. После внедрения комбинированного метода производительность возросла в 1,5 раза, а на некоторых участках – более чем на 50%.
В настоящее время технологию высокоуступной добычи баровыми машинами с использованием бара до 9-ти метров (на вертикальный пропил) практикуют большинство зарубежных карьеров.
