1. Источники снабжения сырьевыми материалами

Все цементные предприятия, за исключением Днепрозержинского ОАО «Днепроцемент» и Енакиевского ООО «Цемент-Донбасс» имеют карьеры и работают на своем сырье.

На шести предприятиях отрасли шлам готовится на карьерах и его доставка на промплощадку осуществляется гидротранспортом.

Наибольшие запасы цементного сырья сосредоточены в Донецкой, Львовской, Ровенской и Харьковской областях. Меньшие, но также значительные запасы имеются в Хмельницкой, Крымской, Днепропетровской областях.

Разведаные запасы карбонатного сырья (мергелей, мела, известняков) и глины обеспечат работу предприятий на протяжении 25-30 лет, доразведка запасов ведётся по мере необходимости.

К примеру, Предприятие НПО "Строительные технологии" предлагает известняк Комсомольского рудоуправления и щебень для дорожного строительства (вагонные нормы).

Добыча и транспортирование сырья-важнейшие технологические переделы производства. Доля затрат на добычу сырья составляет около 10% общих расхо-дов. В каждом отдельном случае способ добычи должен быть тщательно обоснован. Его выбору предшествует анализ химического состава, физических свойств сырья: влагоемкости, водопроницаемости, плотности, предела прочности при сжатии и др. В процессе разработки карьера путем опережающих разведочных работ уточняют свойства сырья и условия его залегания. Если пласты породы сравнительно по-стоянны по мощности и химическому составу, то про-бы отбирают из борозд глубиной 5-10 см. Если состав пластов неоднороден, пробы берут из шурфов или сква-жин, закладываемых в шахматном порядке на участке, намеченном к разработке в ближайшие 3-5 лет.

Рас-стояние между точками отбора проб не более 30-50 м. Результатом этих работ является карьерная сет-ка, которая фиксирует химический состав, свойства и условия залегания сырья и позволяет правильно орга-низовать работу карьера. Ее периодически дополняют данными анализа добываемого сырья, а также проб из скважин, получаемых при проведении буровзрывных работы. Добыча сырья производится открытым способом. В зависимости от свойств разрабатываемых пород, объ-ема вскрыши и других факторов принимают опреде-ленную систему разработки месторождения. Под тако-вой понимают порядок выполнения вскрышных, добычных, транспортирующих и других работ, обеспечиваю-щий заданную производительность, экономичность, ра-циональное использование сырья при безопасных усло-виях труда.

Вскрышные работы

Слой горной породы обычно зак-рыт пустой породой, поэтому в комплекс горнодобываю-щих работ входит ее удаление (вскрышные работы). Их проводят с опережением по отношению к добыче сырья. Выбор системы вскрышных работ определяется мощ-ностью залежи, характером ее залегания, мощностью вскрыши, рельефом местности и т. д. Вскрышные рабо-ты составляют одну из крупных расходных статей карь-ерного хозяйства. Затраты на них в значительной мере определяют конечную стоимость сырья. Вскрышные ра-боты осуществляют бульдозерами, экскаваторами, скре-перами или гидромеханическим способом (размыва-нием породы струей воды, подаваемой под давлением).

При разработке вскрыши большой мощности (15-20 м и более) наиболее эффективны бестранспортная и отвально-транспортные системы, когда выемку и пере-мещение вскрышных пород производят роторными или шагающими экскаваторами в выработанное простран-ство карьера. Если один экскаватор не может переме-щать вскрышу непосредственно в отвал, возможна крат-ная перевалка, при которой один экскаватор перемеща-ет породу в промежуточный, а другой - из промежу-точного в постоянный отвал. Карьеры разрабатывают одним или несколькими уступами. Высоту уступа задают исходя из физико-механических свойств разрабатываемых пород, применяемого оборудования, горно-технических и кли-матических условий. Она составляет для твердых пород 10-15 м, мягких 8-10 м. Для скальных пород, раз-рабатываемых с помощью взрывов, высота уступа не должна превышать 20 м.

Добыча сырья

Разработка твердых и плотных горных пород производят, как правило, взрывом. Буровзрывные работы обеспечивают как отделение породы от горного массива, так и дробление негабаритных кусков. Взрывчатые вещества (аммонит, аммонал и другие) размещают в шпурах или скважинах, располагаемых в определенном порядке вдоль фронта уступа. Шпуры-углубления в горной породе диаметром до 75 мм и глубиной до 5 м; скважины имеют диаметр 5-300 мм и глубину более 5 м.

Бурение шпуров и скважин осуществляют буровыми машинами ударно-канатного или вращательного буре-ния. Действие первых основано на свободном падении в скважину бурового снаряда массой 500-3000 кг. Сна-ряд поднимают на высоту 0,6-1,2 м, затем сбрасыва-ют в породу рабочим наконечником, поворачивая после каждого удара вокруг центральной оси на 20-40°С. Диа-метр скважин и расстояние между ними устанавлива-ют в зависимости от свойств разрабатываемой породы. Для легкодробящихся трещиноватых пород рекоменду-ется повышенный диаметр скважин и соответственно большая масса зарядов, размещаемых на значительном расстоянии один от другого. В трудновзрываемых мо-нолитных породах проходят скважины меньшего диа-метра, но размещают их ближе одну к другой. Глубина скважины, как правило, на 10-15% должна превы-шать высоту уступа.

После взрыва часть кусков породы может превосхо-дить размеры кондиционных фракций. Для дробления негабаритных кусков применяют накладные заряды. Их помещают на поверхности взрываемой породы, покрывают забойкой и взрывают. Иногда для дробления не-габарита используют и механические способы, напри-мер с помощью перфораторов. Взорванная порода гру-зится на транспортные средства экскаваторами.

В последнее время взамен буровзрывных работ на-чали применять механическое рыхление. Оно позволяет вводить в эксплуатацию значительные запасы разведан-ного сырья, находящиеся во взрывоопасных зонах. При-меняют навесные тракторные рыхлители, разрабаты-вающие породы с пределом прочности при сжатии до 190 МПа. Эффективность их работы зависит от струк-туры, прочности и трещиноватости пород. Применение рыхлителей снижает стоимость добычных работ на 15-20 % и увеличивает безопасность их ведения за счет ликвидации взрывов.

Добычу мягких пород (мел, глина и другие) производят прямой экскавацией одноковшовыми или роторными экскаваторами, которые выполняют сразу две операции: отделение породы от пласта и погрузку готового сырья. Возможно применение для добычи мела и глины спе-циальных комбайнов, изготовляющихся на базе ротор-ного экскаватора и производящих одновременно добы-чу и размучивание сырья (перевод мела и глины в шлам с влажностью 50-60%).

Транспортирование сырья

Для доставки сырья на за-вод используют железнодорожный и автомобильный транспорт, воздушно-канатные дороги, ленточные кон-вейеры, гидротранспорт.

Применение железнодорожного транспорта эффек-тивно при перемещении значительных объемов сырья на расстояния более 8 км. Основное достоинство желез-нодорожного транспорта: надежность работы в любых климатических условиях, невысокий расход энергии и рабочей силы. Однако его применение связано с боль-шими капитальными затратами.

Автомобильный транспорт целесообразно применять для перевозки материалов при сложном рельефе по-верхности, малых объемах перевозок, а также неболь-ших (до 8 км) расстояниях. Его преимуществами яв-ляются подвижность и маневренность, минимальные ка-питальные затраты. Однако высокая стоимость обслу-живания и ремонта машин повышает затраты на транс-портирование, особенно при больших расстояниях.

Ленточные конвейеры предназначены для перемеще-ния рыхлых и мелкокусковых пород на расстояние 1-6 км при благоприятных климатических условиях. Кон-вейерный транспорт хотя и связан с большими капи-тальными затратами, дешев в эксплуатации, высоко-производителен, обеспечивает поточность транспортиро-вания, что создает благоприятные предпосылки для его автоматизации. Распространение этого способа транс-порта сдерживается некоторыми его недостатками: не-обходимостью предварительного дробления материалов, высоким износом лент, зависимостью качества достав-ляемого продукта от климатических и метеоусловий.

Воздушно-канатные дороги применяют для транс-портирования сырья по сильно пересеченной местности. Они просты и надежны в работе, требуют минимума обслуживающего персонала, но связаны с большими капитальными вложениями при строительстве.

Гидро-транспорт служит для перемещения материалов, пере-рабатываемых на карьере в шлам мокрым способом. Его применение обеспечивает удобство эксплуатации и создает необходимые условия для комплексной автома-тизации производства.

Рост объема добычи на карьерах требует совершен-ствования технологии горнотранспортных разработок, в частности перехода от цикличных видов транспорта к транспорту непрерывного действия. Действующие уста-новки непрерывного транспорта (ленточные конвейеры, гидротранспорт) являются звеньями циклично-поточной технологии, которая обеспечивает снижение транспорт-ных расходов на 25-35% и повышение производитель-ности труда рабочих карьеров в 1,5-2 раза.

Следующая ступень в совершенствовании техноло-гии добычи и переработки твердого сырья-создание непрерывной технологии горнотранспортных работ с переработкой (дроблением) взорванной горной массы в передвижных дробильных агрегатах непосредственно на карьере и последующим транспортированием системой ленточных конвейеров на завод.