Известняком называют осадочную горную породу, имеющую органическое происхождение. Также имеет место хемогенное происхождение известняка, когда порода образуется в результате химического осаждения при испарении воды или из водных растворов. Основой горной породы считается преимущественно карбонат кальция, представленный в виде кристаллов кальцита разных размеров. Добыча известняка является востребованной, поскольку данную горную породу человек использует во многих сферах.

Описание

Основу известняка составляет карбонат кальция - вещество, способное растворяться в воде. В результате образуется карст. Он может разлагаться на основания и углекислый газ. Это осуществляется на больших глубинах, потому из-за воздействия тепла Земли известняк образует газ для минеральных вод.

Известняк может включать примеси глинистых минералов, доломита, кварца, гипса, пирита. Природный известняк имеет светло-серый цвет, хотя он может быть черным и белым. Примеси дают голубой, розовый, желтый оттенок. Добыча известняка востребована из-за его широкого применения. Порода является прочной, известна своими уникальными характеристиками, которые делают ее не похожей на другие материалы.

Классификация

К распространенному типу породы относят ракушечник, который состоит из раковин морских животных и их обломков. Существуют другие виды известняка:

• Мшанковый, в который входят останки мшанков - беспозвоночных животных небольшого размера, живущих колониями в морях.
• Нуммулитовый, состоящий из вымерших одноклеточных организмов нуммулитов.
• Мраморовидный. Бывает тонкослоистым и массивнослоистым.

При метаморфизме с известняком происходит процесс перекристаллизации, за счет чего данная порода образует мрамор.

Мономинеральной породой считается известняк, способ добычи которого может отличаться, в зависимости от типа примесей, структуры, геологического возраста. Есть организации, которые занимаются тем, что добывают известняк. Места и способы добычи определяются по местности, видам пород и другим характеристикам.

Месторождения

Как видно из вышеизложенного, известняком считается осадочная порода, появившаяся с участием живых организмов, живущих в морских бассейнах. Порода добывается во многих регионах нашей страны и других государств. Россия считается одной из лидирующих по ее наличию.

Известняк считается «строительным материалом» для горных цепей. Примером могут служить Альпы, хотя он может залегать и в других горных районах. Добыча камня известняка происходит по всему миру. Множество запасов есть на территории нашей страны. Причем все места добычи известняка позволяют получать разные породы природного материала: плотные, белые, флюсовые, ракушечно-оолитовые.

Известна добыча известняка в России. Популярны месторождения в западной части страны. Разработки проводятся от Белгородской и Тульской области до Москвы, Вологодской, Воронежской области. Добыча выполняется около Санкт-Петербурга, в Краснодарском крае, Архангельске, на Урале, в Сибири. Из стран ближнего зарубежья месторождения есть в Донецкой области Украины.

Методы добычи

Добыча выполняется открытым карьерным способом. Снимается верхний слой грунта и глины. Так образовывают карьер. Добыча известняка предполагает выполнение пиротехнических работ для измельчения и отсоединения порций горной породы. Потом его вывозят автомобилями на переработку.

Первым в мире методом добычи считается способ ломки. Такое название было получено из-за того, что порода изымалась ломами, а затем молотами выбивали камни из пласта. Сейчас применяется альтернатива этому способу. Используется метод взрывных работ. Из породы получается мелкая крошка. Экскаватор собирает ее, загружает на самосвалы, а потом все транспортируется на завод, где выполняется обработка и очищение.

Есть специальное устройство для экскаватора, с которым добыча известняка может выполняться и без взрыва. Водителем меняется ковш на навесной аппарат, производящий разрыхление породы. Такой способ используется в местонахождениях с повышенной плотностью населения. Существует метод добычи фрезерным комбайном. Это самый выгодный вариант. Одновременно выполняется добыча, измельчение, транспортировка породы.

Особенности традиционного способа

Для добычи плиты известняка применяется старый способ. Нужно лишь найти выход из-под земли наружу. Затем лопатой расчищается область, где будет осуществляться добыча.

Ломом надо создать трещину в плите известняка, а потом поддеть край плиты и приподнять его. Так как известняк располагается под землей пластами, следует приподнять только небольшую его пластину. Ее надо вытащить из места, где залегает известняк. Пилят породу обычной пилой. Для упрощения работы инструмент смачивают в воде.

Взрывной метод

Известняк получают с применением взрывного метода. Сначала надо вскрыть залежи, убрав с них землю, глину и некондиционный известняк при помощи бульдозеров. Около кромки места добычи бурят скважины и кладут туда взрывчатку. При помощи взрывов происходит отламывание пластов известняка, который затем требуется погрузить в самосвалы и вывезти для дальнейшей обработки.

Потом карьер, где производилась добыча, засыпается землей, засаживается травами, растениями. Такой метод используется в больших месторождениях. А в малых не следует применять взрывной метод. Тогда известняк вынимается блоками, подобными форме прямоугольников. Эта технология имеет название баровой выработки.

Работы выполняются разными машинами, которые режут камни. Обязательно нужен экскаватор. Технология имеет свои преимущества:

• Простота.
• Хорошая форма блоков.
• Легкое транспортировка и обработка.

Так как известняк имеет пористую структуру, его применяют в строительном деле. Из него возводят храмы, дворцы, усадьбы.

Виды и цвета известняка

Добыча известняка позволяет получать разные горные породы. Они отличаются окраской, структурой, химическим составом, происхождением, областью использования и прочими характеристиками. По виду применений встречаются известняки разных цветов:

• Белый и серый - «чистая» порода, в которой нет примесей.
• Красный и бурый - известняки с марганцем.
• Желтые и коричневые - содержат железо.
• Зеленые - камни с включениями морских водорослей.
• Темно-серые и черные - имеют примеси органики.

По структуре и химическому составу порода бывает:

• Доломитизированная - содержится 4-17% оксида магния. Если увеличивается доля магния, то образуются доломиты.
• Мраморизованные - карбонатные известняки с органическими включениями. Их палитра может быть от бежевых до серо-голубых тонов.
• Коралловые. Породы имеют пористую структуру. Они преобразуются в рифы из раковин моллюсков и панцирей морских обитателей.
• Глинистые. Порода имеет состав, подобный известняку и мергелю. Образования мягче известняков, хрупкие по сравнению со сланцевыми глинами.

По происхождению известняки бывают:

• Юрский - порода, имеющая историю в сотни млн. лет, обладает высокой прочностью, плотностью и мелкой зернистостью. В средние века известняк имел название «мраморный» из-за того, что его можно было полировать.
• Путиловский. Этот известняк имеет уникальные физические характеристики, низкое поглощение влаги и истирания. При становлении Петербурга был главным строительным материалом. Имеет название в честь места добычи - Путиловского карьера, находящегося в Ленинградской области.

Варианты применения

В металлургической промышленности его применяют в качестве флюса. Он считается основным компонентом во время создания цемента и извести. Его используют как вспомогательный компонент для получения соды, минеральных удобрений, бумаги, сахара, стекла.

Материал также применяют для получения резины, красок, мыла, пластмассы, минеральной ваты. Он востребован в строительной области для изготовления облицовочных и стеновых блоков. Его используют для возведения фундаментов, дорог. Добыча известняка позволяет обеспечивать строительным материалом всю страну.

Площадь участка, с которой удаляют вскрышу, зависит от годовой потребности в извести и толщины пласта известняка.

Так, например, если годовая потребность в извести равна 500 т, то необходимо обжечь примерно 1000 т известняка.

При дроблении известняка получают отходы в виде мелкого щебня, частично происходят потери при его перевозке, что составляет около 25 %. Следовательно, для добычи 1250 т известняка (при массе 1 м3 около 2 т) необходимо выработать его 625 м3.

Для получения годового запаса известняка при средней толщине пласта с учетом возможных его прослоек во вскрыше, равной 2 м, нужно освободить от вскрыши площадь: 625: 2 = 312,5 м2.

Вскрышу по возможности удаляют бульдозерами и экскаваторами в теплый период года.

Выбранный неплодородный грунт отвозят с места разработки по мере удаления вскрыши в овраги, впадины, а также выемки.

ДОБЫЧА ИЗВЕСТНЯКА

Способы разработки известняка зависят от строения и характера напластований. Пласты известняка могут располагаться слоями горизонтально или с некоторым углом наклона к горизонту. Встречаются известняки с почти вертикально расположенными слоями.

В известняках слоистого строения обычно между пластами находятся прослойки глины, кроме того, пласты часто прорезываются трещинами, что способствует облегчению выломки известняка.

Для разработки такого известняка вбивают лом в прослоек между пластами, подкладывают под него твердый предмет (другой лом, молоток или крепкий камень), и нажимая на свободный коиец лома, приподнимают плиту. Обычно куски известняка легко отделяются по прослойкам и трещинам.

Если же известняк представляет собой сплошную массу и имеет мало трещин, то для облегчения выламывания глыб сверху массива киркой вырубают каиавку в том месте, в котором желательно получить отделение глыбы от пласта. Затем пласт подбивают ломом и выламывают глыбу обычным приемом. Высота отделяемой глыбы не должна превышать 0,8... 1 м.

При горизонтальном расположении слоев, а также с небольшим углом наклона, разработку пластов ведут в любом направлении. Несколько легче вести разработку навстречу направлению падения слоев. Но это допускается только в том случае, если наклон слоев небольшой и не превышает угла наклона, при котором выломанные глыбы могут сами скатываться вниз по обнаженным пластам. Если же слои известняка расположены под крутым углом, его разрабатывают в обратном направлении.

При разработке аалежей известняка необходимо выполнять требования техники безопасности и охраны труда. Работу можно вести уступами, выламывая камень одновременно на двух и даже более слоях известняка. Высота уступа не должна превышать 2 метров, подошва - иметь ровную, очищенную от мусора площадку шириной не менее 0,7 м. Отвесным стенкам следует придавать небольшой уклон, 10...15 см на каждый метр высоты.

Второй уступ ни в коем случае не должен вплотную приближаться к откосу первого, чтобы не было осыпания известняка с поверхности стенки ранее выработанных слоев (расположенных выше уступа).

Выломанные из массива или из пласта глыбы известняка разбивают на более мелкие куски кувалдами и складируют в штабеля высотой не более 2 м. В плане штабеля должны иметь правильную прямоугольную форму, что облегчает их обмер и подсчет объема камня.

Склад известняка устраивают недалеко от места обжига. Для этой цели необходимо выбрать ровную от- коытую площадку, незатопляемую водой.

ОБЖИГ ИЗВЕСТНЯКА В ШАХТНОЙ ПЕЧИ

Печи для обжига извести бывают различных типов. Наиболее доступными для колхозов являются шахтные печи малой мощности (11).

Стены печи выкладывают из кирпича. Печь имеет подтопок, служащий для первоначальной растопки печи. Выгрузное отверстие располагается над колосниковой решеткой. Обжиг известняка ведут пересыпным способом с послойной загрузкой в шахту камня и антрацитового угля. Для удобства загрузки печь располагают в откосе оврага или на крутом склоне местности. Более целесообразно располагать печь непосредственно в карьере, в откосе выработки.

Вначале загружают на колосники дрова, на которые укладывают первый слой камня одинакового размера толщиной слоя 25...30 см. Затем по выровненной поверхности каменной выкладки насыпают антрацитовый уголь слоем не более 8 см (по расчету).

В печах периодического действия расход угля на 1 т извести составляет 300...400 кг. Последующую загрузку камня и топлива ведут с таким же чередованием слоев.

Для ослабления температурного воздействия на стены в процессе горения топлива толщину слоя угля возле стен уменьшают.

Загрузку печи камнем и топливом производят вначале примерно на 2/з высоты печи, затем закладывают дрова под колосниковую решетку и разжигают их. После разогрева печи продолжают загрузку печи до верха. После этого наращивают стены выкладкой камня насухо на высоту до 70 см и заполняют топливом наращенный объем печи. После окончания обжига объем садки камня в печи уменьшится и известь опустится до уровня верха основного объема печи.

Выгрузку готовой извести осуществляют через выгрузное отверстие, для чего из него удаляют кирпич.

Для получения 1 т извести требуется обжечь 1,2... 1,4 м3 известняка. Известь должна соответствовать ГОСТ 9179-77.

Натуральный камень известняк, состоящий в основном из кальцита органического происхождения, используют для изготовления цемента, извести, облицовочных блоков, он входит в состав соды, удобрений, корма для скота, бумаги, сахара, стекла, мыла и многого другого. В отличие от мрамора и гранита, о месторождениях которых можно прочитать материалы в разделе «Статьи», известняк встречается почти на всех континентах земного шара. Способы получения этой породы имеют свою специфику.

Методы извлечения

В основном известняк получают в открытых карьерах. Для этого сначала снимают верхний слой земли и глины и создают разрез. Здесь происходит измельчение и погрузка породы, которую впоследствии вывозят на специальных автомобилях.

На сегодняшний день чаще всего для доставания известняка применяют взрывную технологию. В результате порода сильно крошится, затем эту массу вынимают экскаватором и грузят для транспортировки к месту переработки. Если в процессе взрыва остались довольно крупные куски, то для их измельчения применяют накладные заряды или специальные навесные бутобои.

Более «щадящие» методики заключаются в разрыхлении породы без взрывов. Для этого применяют тяжёлую технику, оснащённую механическим или гидравлическим быстросъёмным устройством. Водитель такого экскаватора в считаные минуты может сменить ковш на разрыхлитель и выполнять раскрашивание породы. Такие машины в состоянии справиться и с мягким известняком, и с твёрдым.

Ещё один способ добычи породы осуществляется при помощи фрезерного комбайна. Машина одновременно измельчает и грузит известняк, не задерживая его вывоз.

При возведении зданий обычно требуется довольные крупные слэбы. Для их добычи вместе с экскаваторами дополнительно применяются камнерезные машины. Получать большие фрагменты можно и с помощью правильно организованных взрывов, но в этом случае глыбы могут быть неровными. Для их обработки понадобится специальный шлифовальный инструмент, а химические новинки – очистители, пропитки, красители – сделают материал эстетически привлекательным.

По мнению специалистов, наименее затратными являются невзрывные способы добычи известняка.

Известняк преимущественно добывается в карьерах открытым способом. Известняк без глинистых или песчаных примесей встречается редко. Добыча известняка осуществляется преимущественно буровзрывным способом, иногда добыча производится с помощью рыхлителей и бульдозеров.

Для этого проходят скважины диаметром 100…300 мм, расположенные в один или несколько рядов в шахматном порядке, закладывают взрывчатку и осуществляют массовый взрыв. Проходку скважин ведут с помощью канатно-ударных станков, пневматических ударных или бурильных станков.

В последнее время используют мощные шарошечные буровые станки с производительностью до 30 м/ч (рисунок 1.51). Погрузку скальных пород осуществляют экскаваторами с ёмкостью ковша до 8 м 3 или погрузчиками.

После взрыва материал может содержать негабарит - крупные куски, которые не может захватить экскаватор. Разделку негабарита ведут взрывным методом с помощью накладных зарядов или мелких шпур, а также с помощью бутобоев. Бурильный станок с помощью специального навесного оборудования быстро переоборудуется в бутобой.

В некоторых случаях для удешевления добычи отказываются от взрывных работ и добычу ведут с помощью специальных рыхлителей, устанавливаемых на мощных тракторных тягачах. Их применение позволяет решить две важные задачи комплексного использования недр: организацию селективной отработки скальных пород различного качества и добычи сырья в охранных зонах, где применение взрывных работ недопустимо. Эффективность рыхления зависит от крепости породы, степени её трещиноватости, мощности двигателя рыхлительно-бульдозерного агрегата, суммарной массы и тягового усилия. За рубежом на многих предприятиях взамен взрывного метода также применяется механическое рыхление

Взорваннная руда транспортируется к дробильной установке, которая может работать в одну или две стадии. Для погрузки взорванной породы используют экскаваторы или погрузчики. При необходимости измельченная горная порода освобождается в моющих барабанах от глиняных и песчаных загрязнений. Известняк некоторых месторождений содержит только незначительное количество загрязнений, так что мойка может быть не нужна. Затем взорванный и вымытый материал классифицируется по размерам в отдельные фракции для обжига в печи и для продажи.

Из известняка производят также известковую муку, для чего производят тонкий помол при одновременном высушивании, например, применяются быстроходные молотковые мельницы.

При получении высококачественных клинкеров производят селективную добычу сырья, т.е. добывают партии сырья необходимого состава при минимальном содержании вредных примесей. При добыче более мягких горных пород (например, мел) необходимость проведения взрывных работ отпадает. Мягкие горные породы добывают с помощью тяжелых бульдозеров или роторных экскаваторов.

Взорванная руда автосамосвалами транспортируется к дробильной установке, которая может работать одноступенчато или многоступенчато.

Обжиг извести

Целью обжига извести является преобразование карбоната кальция в оксид кальция. Теоретически для этого требуются 3154 кДж/кг CaO (при 20 °C). При 900 °C парциальное давление CО 2 достигает 1 бар. Практически температура обжига извести намного выше. Ряд потребителей (например, сталеплавильные комбинаты), желают кроме низкого остаточного содержания СО 2 также и хорошую реакционую способность, которая получается только в определенных типах печей. Для этого наряду с качеством обожженного продукта (химический состав, кристаллическая структура), первым делом играет роль температура обжига, которая определяют структуру пор продукта обжига. В дальнейшем в подробностях описываются самые важные реакции и процессы для обжига извести.

Известняк - мягкая горная порода, которая широко применяется в строительстве.

Чаще всего породу добывают путем проведения взрывных работ, в результате которых известняк превращается в крошку.

Затем эта масса поднимается из карьера экскаватором и транспортируется на заводы.

В настоящее время внедряются в практику и другие способы, которые дают возможность разрыхлять породу, не производя взрыва.

Компания Caterpillar разработала новые тяжелые экскаваторные машины, оснащенные специальными навесными устройствами, которые производят быстрое разрыхление породы. Существуют экскаваторы, как с механическим, так и с гидравлическим разрыхлителем.

Если вы хотите сделать подарок своей девушке на новый год, тогда бижутерия оптом это то, что вам нужно. Заходите на сайт www.sunstones.com.ua чтобы узнать цены на весь ассортимент продукции.

Устройство крепится к рукояти специальным креплением. Причем оно является быстросъемным. Водитель экскаватора может в считанные секунды сменить ковш на разрыхлитель, который производит превращение породы в крошку.

Затем съемное устройство меняется на ковш, которым разрыхленная порода транспортируется из карьера. Данная машина способна дробить как мягкий, так и достаточно твердый известняк.

Преимуществом данного способа является также и то, что она дает возможность уже в карьере осуществлять селекцию породы на различные фракции. Хотя точно выбрать метод добычи можно только после проведения анализа породы, все же сразу можно сказать, что за данным методом будущее.

В Германии его применяют тогда, когда залежи известняка находятся в местах с высокой плотностью населения. Метод также оправдывает себя, когда касается влияния производства на окружающую среду, так как он уменьшает долю вредных выбросов в атмосферу.

Метод активно продвигается российской компанией «Цепеллин», которая применяет технологию Rip&Load безвзрывной добычи известняка. Компания изучает физические и химические свойства скального известняка на тех предприятиях, куда он доставляется.

В результате получены данные о том, какие способы нужно применять на различных месторождениях.

Третий способ добычи выполняется фрезерным комбайном. При данном способе производится механическое превращение породы в крошку. Одновременно выполняется измельчение, погрузка и транспортировка.

Наименьшие затраты при добыче породы достигаются при использовании экскаватора и гидравлическим разрыхлителем. Еще более экономичным способом является использование добычного комбайна, затраты на эксплуатацию которого на 7% ниже, чем добыча экскаватором.