Добыча гранита в Украине

Граниты, как представители горных пород магматического происхождения образовались на земле в результате длительных химических и термодинамических условий. Поскольку эти условия на образовывающейся мантии Земли были неодинаковые это послужило причиной неравномерного распространения гранитов в природе. Например, большинство месторождений гранита Украины находятся в тектонической зоне под названием Украинский щит. Под месторождением подразумевают природные объемные образования минеральных веществ. Их еще называют полезными ископаемыми. Полезные ископаемые могут находиться на поверхности Земли или залегать на определенных глубинах. Полезные ископаемые становятся предметом добычи их и использования в народном хозяйстве.

В зависимости от видов полезных ископаемых и глубины их залегания разработаны различные способы их добычи. Суть этих способов заключается в том, чтобы из огромного массива, разрабатываемого ископаемого получить породу меньших размеров, удобных для переработки и транспортировки. Для этого необходимо затратить определенное количество энергии на разрушение внутренних связей, добываемого сырья. Другими словами, необходимо нарушить целостность объекта. Существует распространенное мнение, что массив гранита представляет собой цельный монолит.

В действительности кажущийся сплошным монолит состоит из отдельных частей различного масштабного уровня. В процессе образования магматические горные породы из расплавленного состояния превращались в твердые вещества. При этом процесс сопровождается уменьшением общего объема системы. В результате уменьшения объема в массиве возникают огромные внутренние напряжения. Однако, все природные процессы в конечном итоге стремятся к равновесию (термодинамическому, энергетическому и пр.). Поэтому внутри массива происходят самопроизвольные процессы, позволяющие «избавиться» от энергии, возникших внутренних напряжений.

Происходит это за счет образования внутри массива внутренних поверхностей раздела, которые нарушают сплошность объекта. Однако при этом сохраняется его целостность. Поскольку изначально расплавленная масса неоднородна по химико-минералогичному составу, а остывание массива происходит неравномерно в нем образовываются внутренние поверхности раздела различного размера.

В конечном итоге кажущийся сплошным и цельным массив состоит из отдельных блоков различного масштабного уровня. Соответственно, происходит и разрушение массива. В естественных условиях в результате различных атмосферных воздействий внутренние поверхности раздела начинаются увеличиваться в размерах и появляются видимые невооруженным глазом трещины. Далее трещины развиваются, замыкаются друг на друге и в результате от монолита откалывается глыба. Визуально результат этих процессов можно наблюдать у подножия гор (фото).

добыча гранита

Подножие горы Блахнюкюр

Из изложенного можно сделать важный вывод: если прикладывать разрушающую силу в определенных местах массива можно значительно снизить, затрачиваемую энергию.

При разработке месторождений из гранита применяют различные способы его добычи.

Одним из таких способов является способ подрыва породы взрывчаткой. В этом случае в гранитном массиве бурятся шурфы, в которые закладывают взрывчатое вещество. Предполагаемый размер откалываемых кусков определяется расстоянием между шурфами и мощностью закладываемой взрывчатки. Недостаток способа: неоднородность откалываемых частей по размерам. Применяется преимущественно для получения гранитного щебня. Два других способа – буроклиновой и применение расширяющихся смесей, который еще называют тихим взрывом, близки по природе воздействия.

При буроклиновом способе добычи гранита по периметру массива при помощи специального оборудования бурятся шурфы, в которые вставляют клинья или используют гидравлические установки, за счет, которых создают давление, что приводит к разрушению породы. При способе тихого взрыва в шурфы инъецируют расширяющиеся смеси, которые создают внутренние напряжения в массиве и разрушают его. Этот способ является одним из самых древних. Наши предки для добычи камней использовали замерзающую воду или набухающую древесину.

Близким по способу воздействия является добыча камня при помощи воздушной подушки. Только в этом случае в заранее обустроенные отверстия помещают емкости, в которых впоследствии при помощи воздуха создают давление, что приводит к разрушению монолита. Эти способы эффективны при добыче камней, которые обладают хорошей раскалываемостью.

В случае если необходимо получить изделия геометрически правильной формы применяют способ камнереза. В этом случае используют дисковые алмазные пилы и канаты. Полученная таким способом продукция является более высококачественной так как в добываемом сырье практически не образовывается микротрещин.