gscienceMining Science and Technology (Russia)Горные науки и технологии2500-0632The National University of Science and Technology MISiIS (NUST MISIS)10.17073/2500-0632-2016-2-3-13gscience-22Research ArticleMINERAL RESOURCES EXPLOITATIONРАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХThe technology of block stone extraction at complex carbonate depositsТехнология добычи блочного камня на сложноструктурных карбонатных месторожденияхСтромоноговА. В.StromonogovA. V.

Leading Engineer of Design-Expert Center

labstone@mail.ruСупрунВ. И.SuprunV. I.

Head of Design-Expert Center

labstone@mail.ruАгафоновЮ. Г.AgafonovJu. G.

Deputy Head of the Design-Expert Center

granat-agafonov@mail.ruНациональный исследовательский технологический университет «МИСиС»РоссияThe National University of Science and Technology MISiSRussian Federation20162207201602313Copyright © Stromonogov A.V., Suprun V.I., Agafonov J.G., 20162016Стромоногов А.В., Супрун В.И., Агафонов Ю.Г.Stromonogov A.V., Suprun V.I., Agafonov J.G.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://mst.misis.ru/jour/article/view/22

It was found that the carbonate deposits of the Russian Platform presented mainly unconsolidated arrays with complex spatial network of endogenous vertical cracks and bedding, which is expressed in the separation column of limestone on layers and layers. Together, they define the block structure of the array. The geological structure is dominated by deposits (about 85%) of the difference between building block 0.2 m3 to 0.9 m3 with a yield of 15-25% of commodity blocks .Vsё this, together with increased demand for white stone for the construction and restoration work, placing increased demands the quality of produced and delivered to the stone-working blocks that can not be achieved using conventional methods of preparing explosives for excavation of natural array. A promising technology of nonexplosive extraction of blocks of limestone and dolomite, which provides an improvement in their quality. The technology, based on the use of a hydraulic excavator and bars installation, maximizes natural features into account hardstructural carbonate deposits. It was found that for the majority of the carbonate deposits of the Russian Platform to develop a block of limestone can be as "tailwind seizure" under the integrated use of all productive strata carbonates. To implement this technology, proposes the creation of the site of block stone extraction integrated into the working area of a large career, worked the carbonate with the formation of an array of different types of cargo flows of several raw materials. The technological solutions for the screening of the recess portions of blocks from the working area of the main pit

Установлено, что карбонатные месторождения Русской платформы представлены в основном слабосцементированными массивами со сложной пространственной сетью вертикальных эндогенных трещин и слоистостью, выражающейся в разделении толщи известняков на пласты и прослойки. В совокупности они определяют блочность массива. В геологической структуре месторождений доминируют (около 85 %) мелкоблочные разности от 0,2 до 0,9 м3 с выходом товарных блоков 25 %. Всё это, вместе с возросшей потребностью в белом камне для строительно-реставрационных работ, предъявляет повышенные требования к качеству добываемых и поставляемых на камнеобработку блоков, которое невозможно обеспечить при использовании стандартных взрывных способов подготовки природных массивов к выемке.

Предложена перспективная безвзрывная технология добычи блоков известняков и доломитов, обеспечивающая улучшение их качества. Технология, базирующаяся на использовании гидравлического экскаватора и баровой установки, позволяет максимально учитывать природные особенности сложноструктурных карбонатных месторождений. Установлено, что для большинства карбонатных месторождений Русской платформы разработка блочного известняка возможна как «попутная выемка» при комплексном использовании всей продуктивной толщи карбонатов. Для реализации данной технологии предлагается создание участка добычи блочного камня, интегрированного в рабочую зону крупного карьера, отрабатывающего карбонатный массив, с формированием нескольких грузопотоков разнотипного сырья. Рассмотрены технологические решения по экранированию участков выемки блоков от рабочей зоны основного карьера.

блоки известнякатрещиноватостьслоистостьбезвзрывная технологиягидравлический экскаваторбаровая установкаlimestone blocksjointingbeddingblast-free technologyhydraulic excavatorbars settingReferencesЗвягинцев Л.И. Русь белокаменная. – М.: Издательство «Горная книга», 2008. – 306 с.Zvjagincev L.I. Rus' belokamennaja.[White stone Rus'] – M.: «Mining Book» Publishing House , 2008. – 306 p.Супрун В.И. Белый камень. – М.: Издательство «Горная книга», 2010. – 153с.Suprun V.I. Belyj kamen'. [White Stone] – M.: «Mining Book» Publishing House, 2010. – 153 p.Стромоногов А.В., Супрун Е.В. Использование природного камня в храмостроительстве // Православный экономический вестник / Приход. – 2003. – №4, 5.Stromonogov A.V., Suprun E.V. Ispol'zovanie prirodnogo kamnja v hramostroitel'stve, Pravoslavnyj jekonomicheskij vestnik. «Prihod» [The use of natural stone in hramostroitelstva, Orthodox Economic Bulletin. «The arrival»], No. 4, 5 – 2003.Воронин М.Н. Владимир, Боголюбово, Суздаль, Юрьев-Польский. – М.: Искусство, 1962.Voronin M.N. Vladimir, Bogoljubovo, Suzdal', Jur'ev-Pol'skij. [Vladimir, Bogolyubovo, Suzdal, Yuryev-Polsky.] – M.: Art, 1962.Сперанский А.Н. Очерки истории приказа каменных дел Московского государства. – М.: РАНИОН, 1930.Speranskij A.N. Ocherki istorii prikaza kamennyh del Moskovskogo gosudarstva. [Essays on the history of the order of stone affairs of the Moscow State.] – M .: RANION 1930.Викторов А.М., Викторова Л.А. Природный камень в архитектуре. – М.: Стройиздат, 1983.Viktorov A.M., Viktorova L.A. Prirodnyj kamen' v arhitekture. [Natural stone in architecture.] – M.: Strojizdat, 1983.Казарян Ж.А. Природный камень (добыча, обработка, применение): Справочник. – М.: Петракомплект, 1998.Kazarjan Zh.A. Prirodnyj kamen' (dobycha, obrabotka, primenenie): Spravochnik. [Natural stone (extraction, processing, use): Handbook.] – M.: Petrakomplekt, 1998.ГОСТ 30629–99. Материалы и изделия облицовочные из горных пород. Методы испытания.GOST 30629–99. Materialy i izdelija oblicovochnye iz gornyh porod. Metody ispytanija. [GOST 30629-99. Facing materials and products from rocks. Test methods.]Беликов Б.П., Петров В.П. Облицовочный камень и его оценка. – М.: Наука, 1977.Belikov B.P., Petrov V.P. Oblicovochnyj kamen' i ego ocenka. [Facing stone and its evaluation.] – M.: Nauka, 1977.Звягинцев Л.И., Викторов А.М. Белый камень Подмосковья. – М.: Недра, 1989.Zvjagincev L.I., Viktorov A.M. Belyj kamen' Podmoskov'ja. [White stone Moscow suburbs] – M.: Nedra, 1989.ГОСТ 9480–89. Плиты облицовочные пиленые из природного камня. Технические условия.GOST 9480–89. Plity oblicovochnye pilenye iz prirodnogo kamnja. Tehnicheskie uslovija. [GOST 9480-89. Plates facing made of natural stone sawn. Specifications.]Ануфриев А.А. Белый камень Подмосковья /Природные условия строительства и сохранения Храмов православной Руси: Сб. тр. 1-го Междунар. науч.-практ. симпозиума // Московская Патриархия: Троице-Сергиева Лавра, 2000 .Anufriev A.A. Belyj kamen' Podmoskov'ja [ White stone Moscow suburbs] / Prirodnye uslovija stroitel'stva i sohranenija Hramov pravoslavnoj Rusi: Sb. tr. 1-go Mezhdunar. nauch.-prakt. simpoziuma [Natural conditions for the construction and preservation of the Temples Orthodox Russia: Coll. tr. 1st Int. scientific-practical. Symposium] // Moscow Patriarchate: Trinity-Sergius Lavra, 2000.Залесский Б.В., Степанов В.Я., Флоренский К.П. Опыт изучения физических свойств известняков мячковского горизонта (песковская группа месторождений). – АНСССР, Труды института геологических наук, вып. 123, Петрографическая серия (№37), 1950.Zalesskij B.V., Stepanov V.Ja., Florenskij K.P. Opyt izuchenija fizicheskih svojstv izvestnjakov mjachkovskogo gorizonta (peskovskaja gruppa mestorozhdenij). [The experience of studying the physical properties of limestone myachkovskogo horizon (Peskovskaya group of deposits).] – ANUSSR, Proc. of the Inst. of Geological Sciences, vol. 123, petrographic series (No. 37), 1950.Стромоногов А.В., Супрун Е.В. Требования к качеству белого камня для реставрационных работ // Камень и бизнес. – 2003 (№2) – C. 12.Stromonogov A.V., Suprun E.V. Trebovanija k kachestvu belogo kamnja dlja restavracionnyh rabot [A white stone quality requirements for restoration work] // Stone and Business. – 2003 (No. 2) – 12 p.Стромоногов А.В., Супрун Е.В. Реставрация и воссоздание каменных памятников древней Руси // Империя камня. – 2005 (№6). – C. 64Stromonogov A.V., Suprun E.V. Restavracija i vossozdanie kamennyh pamjatnikov drevnej Rusi [Restoration and reconstruction of stone monuments of ancient Russia] // Empire stone. –2005 (No. 6). – 64 p.Ржевский В.В. Открытые горные работы. Ч. 1 и 2. – М.: Недра, 1985.Rzhevskij V.V. Otkrytye gornye raboty. Ch. 1 i 2. [Open pit mining. Part 1 and 2.] – M.: Nedra, 1985.Синельников О.Б. Природный облицовочный камень. – М.: Изд-во МГГУ, 2000.Sinel'nikov O.B. Prirodnyj oblicovochnyj kamen'. [Natural stone cladding.] – M.: Publ. house of the MSMU, 2000.Косолапов А.И. Технология добычи облицовочного камня. – Красноярск: Изд-во Красноярского университета, 1990.Kosolapov A.I. Tehnologija dobychi oblicovochnogo kamnja. [Technology decorative stone extraction] – Krasnojarsk: Publ. house of Krasnoyarsk University, 1990.C.Singewald., Naturwerkstein. Exploration und Gewinnung. – Steintechnisches Institut, Mayen-Köln: R.Muller, 1992.C.Singewald., Naturwerkstein. Exploration und Gewinnung. – Steintechnisches Institut, Mayen-Köln: R.Muller, 1992.Штейнцайг В.М. Интенсификация открытых горных работ с применением мощных карьерных одноковшовых экскаваторов. – М.: Наука, 1990.Shtejncajg V.M. Intensifikacija otkrytyh gornyh rabot s primeneniem moshhnyh kar'ernyh odnokovshovyh jekskavatorov. [Intensification of open pit mining with the use of powerful mining shovels.] – M.: Nauka, 1990.Технология добычи блоков известняка / Л.И. Звягинцев, В.И. Супрун, Н.М. Кулин и др. // Камень и Бизнес. – 2001. – №1 – С. 7.Tehnologija dobychi blokov izvestnjaka. [Technology of production of limestone blocks.] // L.I. Zvjagincev, V.I. Suprun, N.M. Kulin at al./ M.: Stone and Business. – 2001. – №1 – 7 p.B.Schimm, J.Georg Wirtgen Surface Miner-The First Link of a Simple Extraction and Materials Handling Chain in «Medium Hard» Rock.Proceedings of the 12 Intertnational Symposium Continuous Surface Mining-Aachen 2014,Springer, s. 511-521.B.Schimm, J.Georg Wirtgen Surface Miner-The First Link of a Simple Extraction and Materials Handling Chain in «Medium Hard» Rock.Proceedings of the 12 Int. Symposium Continuous Surface Mining-Aachen 2014, Springer, 511-521 pp.Руппенейт К.В. Деформируемость массивов трещиноватых горных пород. – М.: Недра, 1975.Ruppenejt K.V. Deformiruemost' massivov treshhinovatyh gornyh porod. [Deformability array of fractured rocks.] – M.: Nedra, 1975.Анощенко Н.Н. Геометрический анализ трещиноватости и блочности месторождений облицовочного камня. – М.: МГИ, 1983.Anoshhenko N.N. Geometricheskij analiz treshhinovatosti i blochnosti mestorozhdenij oblicovochnogo kamnja. [Geometrical Analysis of fracturing and blocking deposits of facing stone.] – M.: MSU, 1983.Штейнцайг Р.М. Методика определения параметров и показателей эффективности применения карьерных гидравлических экскаваторов. – М.: Ин-т горного дела им. А.А. Скочинского, 1980.Shtejncajg R.M. Metodika opredelenija parametrov i pokazatelej jeffektivnosti primenenija kar'ernyh gidravlicheskih jekskavatorov. [Method for determining the parameters and indicators of the effectiveness of career hydraulic excavator.] – M.: Inst. of Mining of them. AA Skochinskiy, 1980.Бульбашев А.П., Билюкин А.Б., Супрун В.И. и др. Безвзрывная селективная выемка сложноструктурных залежей // Горный журнал. – 1996. – №11-12 – С. 70.Bul'bashev A.P., Biljukin A.B., Suprun V.I. et al. Bezvzryvnaja selektivnaja vyemka slozhnostrukturnyh zalezhej [Unexplosive selective extraction of complex deposits] / Mining Journal. – 1996. – No. 11-12 –70 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.