Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и постановка задач исследования
1.1. Состояние вопроса 8
1.2. Анализ исследований в области добычи и распиловки природного камня 16
1.3. Задачи и методы исследования 23
2. Обоснование критериев выбора добычной технологии. Определение технологических параметров добычного и распиловочного оборудования .
2.1. Критерии для обоснования рациональной технологии добычи природного камня 25
2.2. Методика выбора оптимального способа подготовки к выемке блоков при разработке месторождений прочных пород 38
2.3. Исследование технологических параметров алмазно-канатного пиления прочных пород при отделении блоков 40
2.4. Обоснование технологических параметров комбинированного способа отделения от массива блоков прочных пород 45
2.5. Методика оценки потерь блочного сырья при ведении добычных работ с использованием алмазно-канатного способа отделения 51
2.6. Обоснование технологических параметров распиловки блоков 57
3. Формирование комплексов добычного и распиловочного оборудования при использовании комбинированного способа отделения блоков от массива.
3.1. Группирование карьеров РФ по производственной мощности и выходу блоков 67
3.2. Принципы формирования комплексов оборудования для карьеров, разрабатывающих месторождения природного камня 71
3.3. Расчет потребного количества оборудования для карьеров, добывающих прочные породы с применением комбинированного способа 73
4. Экономическое обоснование внедрения комбинированного способа отделения блоков от массива на карьерах прочных пород.
4.1. Обоснование критерия экономической эффективности производства слэбов на камнеобрабатывающем предприятии 86
4.2. Сравнение способов отделения блока от массива по критерию экономической эффективности производства слэбов на камнеобрабатывающем предприятии 96
Заключение 106
- Анализ исследований в области добычи и распиловки природного камня
- Исследование технологических параметров алмазно-канатного пиления прочных пород при отделении блоков
- Принципы формирования комплексов оборудования для карьеров, разрабатывающих месторождения природного камня
- Сравнение способов отделения блока от массива по критерию экономической эффективности производства слэбов на камнеобрабатывающем предприятии
Введение к работе
Актуальность проблемы. Анализ мирового и отечественного рынков природного камня показывает на возрастание доли потребления облицовочных изделий из декоративного прочного камня. Учитывая требования рынка и значительную конкуренцию между предприятиями-изготовителями, возрастает значение качества и стоимости изделий из природного камня.
С повышением прочности природного камня существенно возрастают трудоемкость и себестоимость процесса отделения блоков от массива.
Применяемые буровзрывной и буроклиновой способы отделения
блоков от массива на карьерах прочных пород природного камня позволяют
получать колотое блочное сырье, характеристики которого не
удовлетворяют требованиям современного распиловочного оборудования (штрипсовые рамные станки). Дальнейшее совершенствование способов отделения (основываясь на мировом опыте добычи прочных пород) лежит в области применения алмазно-канатного пиления, позволяющего получать крупноблочное сырье с ровными поверхностями, снижая потери природного камня. Вместе с тем, значительные затраты на алмазно-канатное пиление сдерживают внедрение этого способа и требуют применения комбинированных способов добычи.
Поэтому обоснование выбора способа отделения при добыче блоков прочных пород природного камня, учитывающего технологические параметры добычного и распиловочного оборудования, основывающегося на экономической эффективности производства продукции на камнеобрабатывающем предприятии, является актуальной задачей.
Цель работы заключается в обосновании параметров алмазно-канатного способа отделения блоков прочных пород и параметров распиловки блоков на штрипсовых станках для выбора рационального способа подготовки блоков к выемке.
Идея работы снижение суммарных затрат на добычу и распиловку блоков прочных пород достигается за счет рациональных параметров алмазно-канатного пиления при комбинированном способе отделения блоков.
В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие задачи:
- установить зависимость технологических параметров работы алмазно-
канатного оборудования от прочностных свойств камня;
установить зависимость технологических параметров работы распиловочного оборудования (штрипсовые станки) от прочностных свойств камня;
разработать классификацию прочных пород по эффективности их пиления алмазным канатом;
разработать методику выбора способа подготовки к выемке блоков прочных пород исходя из комплексной оценки добычи и распиловки;
разработать методику определения объема потерь природного камня при применении комбинированного способа отделения блоков прочных пород;
обосновать комплексы оборудования при применении
комбинированного способа отделения блоков прочных пород (алмазно-канатный и бурогидроклиновой способы), для карьеров, сгруппированных по производительности и выходу блоков из массива.
Математические и статистические расчеты выполнены в программе Statistica '99 Edition Kernel Release 5.5 A Copyright 1984-1999 by StatSoft, Inc. Программирование выполнено в программе QBasic ver. 1.0 by MicroSoft Corp.
Исследования производились на карьерах по добыче блоков природного камня, расположенных на территории Российской Федерации (гранитный карьер «Калгуваара»), а также на следующих
камнеобрабатывающих предприятиях: ОАО «Московский
камнеобрабатывающий комбинат» (РФ, М.О. г. Долгопрудный). На защиту выносятся следующие научные положения:
Установленная корреляционная зависимость производительности алмазно-канатной установки от комплексной твердости позволяет классифицировать прочные породы по эффективности их пиления алмазным канатом.
Использование алмазно-канатного пиления при отделении блоков от массива прочных пород обеспечивает снижение потерь природного камня в 1,8 раза по сравнению с буровзрывным способом, в 1,3 раза по сравнению с буроклиновым, в 1,1 раза по сравнению с термогазоструйным способом.
Методика выбора способа подготовки к выемке блоков прочных пород включает: обоснование технологических параметров работы добычного и распиловочного оборудования, с учетом комплексной твердости, оценку потерь природного камня, и основывается на критерии чистого дисконтированного дохода при производстве слэбов.
Применение алмазно-канатного пиления при комбинированном способе отделения блоков прочных пород позволяет увеличить коэффициент загрузки подрамного пространства штрипсового распиловочного станка до 0,7-0,8 без применения операции пассировки, увеличить производительность распиловочного оборудования в 1,2 - 1,3 раза. При этом значение чистого дисконтированного дохода при производстве слэбов больше, по сравнению с буровзрывным и буроклиновым способами отделения блоков.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается: анализом геологической и технико-экономической информации по карьерам, разрабатывающим месторождения прочных пород природного камня, а также камнеобрабатывающим заводам; использованием положений математической статистики; удовлетворительной сходимостью теоретических результатов расчета с данными производственных экспериментов.
Научное значение работы:
установлена зависимость технологических параметров работы алмазно-канатного оборудования от прочностных свойств камня;
установлена зависимость технологических параметров работы распиловочного оборудования (штрипсовых станков) от прочностных свойств камня;
разработана классификация прочных пород по эффективности их пиления алмазным канатом;
предложена методика выбора способа подготовки к выемке блоков прочных пород, исходя из комплексной оценки операций добычи и распиловки;
разработана методика определения объема потерь природного камня при применении алмазно-канатного пиления блоков прочных пород.
- обоснованы комплексы оборудования при применении комбинированного
способа отделения блоков прочных пород, для карьеров, сгруппированных
по производительности, выходу блоков из массива.
Практическое значение работы. Применение методики выбора способа подготовки к выемке блоков и установленных технологических параметров работы алмазно-канатного и штрипсового оборудования даст возможность снизить затраты на производство продукции на камнеобрабатывающем предприятии.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались .
на конференциях «Неделя горняка» (2003-05 гг.), заседаниях кафедры ТО МГГУ.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из 4 глав, введения, заключения, списка использованных источников из 63 наименований, содержит 33 таблицы, 19 рисунков.
Автор выражает благодарность коллективу кафедры технологии, механизации и организации открытых горных работ Московского государственного горного университета за постоянную помощь и полезные советы при подготовке настоящей работы.
Анализ исследований в области добычи и распиловки природного камня
В исследованиях академиков Ржевского В.В., Мельникова Н.В., Трубецкого К.Н решены основополагающие вопросы развития отрасли добычи и переработки строительных материалов. Вопросам технологии разработки месторождений природного камня посвящены работы Косолапова А.И., Бакки Н.Т., Карасева Ю.Г., Сычева Ю.И., Орлова A.M., Ларионова СО. Вопросы оценки качества и свойств природного камня и массива изложены в работах Бакки Н.Т., Казаряна Ж.А., Анощенко Н.Н., Сычева Ю.И. Изучению резания природного камня алмазным инструментом посвящены работы Першина Г.Д., Бычкова Г.В., Сычева Ю.И., Гурова М.Ю., Давтяна К.Д., Левковского Г.Л., Баграмяна В.А., Акопяна Р.В., Предметом исследований данной работы является способ отделения блоков прочных пород от массива с использованием алмазно-канатного пиления, распиловка блоков гранита с использованием штрипсовых рамных станков. В технологии добычи основные трудозатраты и материальные затраты приходятся на процесс подготовки блоков к выемке, под которым понимается при камнедобычи - способ отделения монолитов (блоков) от массива. На долю этого процесса приходится 60 - 80 % трудозатрат и 60 - 70 % доля в себестоимости.
Поэтому наибольшее внимание в анализе уделено исследованиям способов отделения блоков. При переработке блоков на камнеобрабатывающем предприятии основные затраты приходятся на процесс распиловки (до 50 %), поэтому основное внимание при анализе работ, посвященных переработке природного камня, уделяется вопросам распиловки блоков. Статистическая информация по месторождениям природного камня рассматривалась в работах [13,14,15,16,42]. В данных работах приведены объемы добычи природного камня по типу пород в РФ и за рубежом. Анализ данных по количеству месторождений природного камня, типу добываемых пород определяет, актуальность выбранного объекта исследования. Массив природного камня характеризуется физико-механическими свойствами, а также трещиноватостью. Исследования по влиянию прочностных свойств природного камня на технологические параметры работы добычного и распиловочного оборудования приведены в работах [8,9,10,18,29,33,34]. В работах [8, 9, 10] предложена теория разрушения породы, основанная на энергетическом принципе. На основании данной теории энергосиловые параметры резания зависят от энергоемкости природного камня. В работах [29, 33] в качестве прочностных свойств массива, влияющих на технологические параметры алмазно-канатного пиления, выделяются комплексная твердость природного камня и твердость по штампу. В работе [33] рекомендуется определять производительность алмазно-канатного пиления при переработке блоков на стационарных станках, используя графический метод.(номограм) В работах [5,6,12,17,19,20,24,40,43,44,45,47,49,50,51,59,60] рассмотрены технологии и оборудование, использующиеся при добыче природного камня.
Анализ данных работ показал, что отделение блоков камня от массива горной породы является наиболее трудоемким процессом при разработке месторождений природного камня и в значительной степени на качество добытого сырья и на себестоимость продукции, именно этот процесс оказывает наибольшее влияние. Буровзрывной способ подготовки блоков к выемке является одним из самых распространенных способов и широко используется на карьерах прочных пород природного камня. Взрывные работы оказывают отрицательное действие на отделяемый от массива монолит. При этом зона нарушения монолитности природного камня распространяется на 10-15 см при использовании шпурового способа взрывной подготовки блоков к выемке 151. Плоскости блоков при данном способе отделения блоков от массива получаются неровными со следами шпурового инструмента на них. Таким образом, при распиловке блочного сырья на штрипсовых рамных станках на камнеобрабатывающих предприятиях заполнений подрамного пространства неполное, что в значительной степени снижает производительность распиловочного оборудования. Также использование шпурового способа подразумевает бурение значительного количества вертикальных и горизонтальных шпуров. Механические способы отделения блоков от массива являются более щадящими по сравнению с буровзрывными способами. Это способы дают возможность сохранить монолитность, декоративные качества, а также получить блоки более правильной геометрической формы. Среди механических способов применяющихся на отечественных карьерах можно выделить: клиновые способы (гидроклиновые), обуривание массива, использование невзрывчатых разрушающих смесей или составов (НРС). Клиновой способ разрушения породы занимает одно из ведущих мест по распространенности на карьерах блочного камня. Применяется в комбинации с бурением шпуров (скважин). Действие гидроклина на породу имеет по сравнению с взрывом замедленный характер, что позволяет более целенаправленно ориентировать усилия раскола в заданных направлениях, снизить вредное воздействие динамических нагрузок на породу. Одним из механических способов отделения монолита от массива при добыче блочного сырья является выбуривание блоков из массива. Использование этого способа позволяет в достаточной степени сохранить монолитность массива, однако его применение на карьерах сдерживается относительно большой трудоемкостью. Применение данного способа ввиду его низкой производительности и высокой себестоимости не распространено на отечественных карьерах. Способ отделения монолита от массива с применением невзрывных разрушающих составов (НРС) применяется на карьерах облицовочного камня.
Данный способ имеет рад преимуществ незначительное влияние на монолитность блоков, обеспечивает снижение энергоемкости и материальных затрат по сравнению с буровзрывным и бурогидроклиновым способом отделения блоков природного камня. Основным ограничением, при использовании НРС на карьерах природного камня, является их ненадежная работа при низких температурах, которые имеют место в течение значительного периода времени на широкой территории Российской Федерации. Работы [5,12,18,25,28,49,50,51,53,55,56,59] посвящены вопросам применения канатного пиления на карьерах добывающих природный камень средних и мягких пород. Анализ данных работ показал, что одним из перспективных способов отделения блоков от массива природного камня является резание камня с помощью алмазно-канатной установки. Применение данного способа при разработке месторождений мягких и средних пород уже нашло широкое применение, как за рубежом, так и в РФ. В частности данный способ применяется при разработке Кибик-Кордонского месторождения мраморов. Применение же указанного способа отделения блоков от массива при разработке месторождений прочных пород пока не нашло широкого применения на территории РФ, хотя за рубежом данный способ активно внедряется. Основным недостатком данного способа, препятствующего ее широкому внедрению, являются значительные затраты на алмазный канат (от 100 до 200 долл. США/м), который подвержен высокому износу при пилении прочных пород, которые являются высоко абразивными. В работах [8,10,25,33,41] исследован вопрос определения энергосиловых параметров работы алмазно-канатного оборудования при добыче прочных пород. Разработана математическая модель взаимосвязи положения линии контакта инструмент-порода. Предложен критерий энергоемкости, позволяющий классифицировать прочные породы по трудности добычи алмазно-канатными пилами. В работе [19] дана методика оценки качественных и количественных потерь природного камня при использовании буровзрывного, гидроклинового и термогазоструиного способов отделения блоков от массива.
Исследование технологических параметров алмазно-канатного пиления прочных пород при отделении блоков
Применение канатного пиления при добыче блоков природного камня осуществлялась, начиная с 50 - 60 - ых годов, на карьерах мягких и средних пород. В качестве абразива использовался кварцевый песок. С развитием технологического оборудования для добычи блоков в 80 - х годах началось внедрение алмазного каната, который отличается большей производительностью и надежностью. В последнее время алмазный канат начал внедрятся на зарубежных карьерах по добыче прочных пород. Оборудования для пиления прочных пород алмазным канатом выпускает ряд фирм, среди которых можно выделить: «Пеллегрини» (Италия»), «Марини» (Италия), «Бенетти» (Италия), «Диамант Бор» (Германия). Использованы следующие линейки алмазно-канатных установок: фирмы «Пеллегрини» (Италия): Pellegrini Telediam TD-55, Pellegrini TDD-100 Super, Pellegrini TDD-120 Super, Pellegrini Granfil. Характеристики алмазно-канатных установок приведены в таблице 4 (Приложение 2). Физический процесс резания породы алмазным канатом можно описать как внедрение в тело резца. Резец при резании вдавливается в породу как клин под действием усилия подачи, и одновременно перемещается в направлении резания под действием усилия резания, разрушая породу впереди себя.
Теория поверхностного разрушения (резания) горных пород алмазным инструментом базируется на энергетическом принципе /8/. На основании данной теории производительность резания зависит от прочностных свойств природного камня: ( Ь\ 0 = Д а + - -И) (2.4) где а и b - эмпирические коэффициенты; h - глубина (высота) пропила, м, А - физико-механические свойства природного камня. При определении производительности пиления породы алмазно-абразивным инструментом учитывались следующие характеристики породы: комплексная твердость природного камня, предел прочности на сжатие. Значение комплексной твердости Ц рассчитывается по выражению/33/: Я = ЛІНМ Р , (2.5) где Нм - микротвердость природного камня, МПа; Р - твердость породы по штампу, МПа. Микротвердость природного камня определяется, как суммарная микротвердость породообразующих минералов, по выражению: н = игг, + н2 + г2+ +н„-г„ м 100 (2.3) где 15 2 и - микротвердость минералов, входящих в состав горной породы, МПа; У\- Уі- Уп - содержание породообразующих минералов в горной породе, %. Микротвердости природного камня Нм и твердость породы по штампу Р вместе служат для определения комплексной твердости обрабатываемого природного камня алмазно-абразивным инструментом. Значение пределов прочности на сжатие месторождений природного камня приведены в таблице 1 (Приложение 1). Значение микротвердостей различных минералов и соответственно значения микротвердости природного камня месторождений приведены в таблицах 5 и 6 (Приложение 1).
Значения твердости по штампу для прочных пород месторождений природного камня приведены в таблице 7 (Приложение 1). Твердость по штампу природного камня хорошо коррелирует с пределом прочности на сжатие УСЖ 1291,1ЪЪ1. На рисунке 2.7 показана зависимость твердости по штампу от предела прочности на сжатие. При отсутствии данных о твердости по штампу природного камня какого-либо месторождение данный показатель можно определить использую приведенную зависимость. Р,МПа Комбинированный способ отделения блоков от массива дает возможность применять одностадийную и двустадийную схему ведения добычных работ. Одностадийная схема ведения горных работ предусматривает непосредственное отделение товарного блока от массива и его отгрузку потребителю. Двустадийная схема ведения горных работ подразумевает отделения монолита от массива с последующей его распиловкой на товарные блоки, которая может производиться как непосредственно в карьере, так и в цехах. Исследования и опыт применения алмазного каната свидетельствуют о его высоком износе при резании прочных пород. В связи с высокой стоимостью алмазного инструмента целесообразно применение алмазно-канатного пиления в комбинации с другими способами отделения блоков от массива.
В комбинации с алмазно-канатным способом можно использовать: буроклиновой способ (причем возможно использование, как ручных клиньев, так и гидроклиньев), сплошное обуривание массива, использование НРС, применение термогазорезаков. К наиболее распространенному способу относится буроклиновой способ с применением гидроклиньев (комбинированный способ). При выпиливании монолита (блока) алмазно-канатной пилой обязательным условием является наличие не менее двух обнаженных поверхностей. На рисунке 2.9 представлен технологический комплекс ведения горных работ с применением комбинированного способа отделения блоков (алмазно-канатное пиление и бурогидроклиновой способ).
Принципы формирования комплексов оборудования для карьеров, разрабатывающих месторождения природного камня
Комплектация добычных комплексов оборудования производилась по следующим технологическим процессам: подготовка блоков к выемке (отделение блоков от массива), первичная обработка блочного сырья (распиловка блоков на полуфабрикат). Определялось потребное количество добычного оборудования для отработки карьера данной мощности, а также оборудования для переработки полученного сырья на полуфабрикат (слябы). При расчете необходимого количества оборудования были приняты следующие положения: - технические характеристики буровых станков, перфораторов, алмазно-канатных установок, штрипсовых станков должны удовлетворять физико-механическим характеристикам горных пород; - удельный расход бурения шпуров для последующего размещения в них гидроклиньев и проведения отрыва монолита от массива горной породы должен определяться в зависимости от физико-механических свойств природного камня; - количество буровых станков (перфораторов) определяется исходя из потребного объема бурения, скоростью бурения и количеством добычных забоев; - количество компрессоров определяется исходя из нормативов расхода сжатого воздуха для станков и перфораторов; количество распиловочного оборудования (штрипсовые станки) определялось исходя из объема блоков подлежащих распиловки на камнеобрабатывающем предприятии. Количество перфораторов определялось технической скоростью бурения и объемом бурения.
Годовой объем бурения определялся по методике /4/ и являлся функцией от площади отделения и разделки блоков. В таблице 3.5 (параграф 3.3.) приведены объемы буровых работ в зависимости от производственной мощности карьера по блокам, показателей трещеноватости массива природного камня. Это позволило определить потребное количество перфораторов и гидроклиновых установок для карьеров различной мощности. Потребное количество алмазно-канатных установок определялось исходя из необходимого объема пиления для карьеров различной мощности. Для группирования карьеров по их производственной мощности также были проанализированы 58 предприятий, занимающихся добычей блочного природного камня. В результате анализа определено, что данный показатель изменяется в широких пределах и колеблется от 0,1 до 10 тыс. мЗ/год. Анализ данных показал, что 72,3 % от общего количества предприятий имеет производственную мощность менее 1000 мЗ/год. Производственную мощность от 1000 до 3000 мЗ/год имеют 19,2 % предприятий, а свыше 3000 мЗ/год - 8,5 % предприятий, добывающих блочное сырье 2. Комплектация добычных комплексов оборудования производилась по следующим технологическим процессам: подготовка блоков к выемке, первичная обработка блочного сырья (распиловка блоков на слэбы на штрипсовых станках). Характеристики добычного и распиловочного оборудования и их режимы работы должны соответствовать физико- механическим характеристикам. Типоразмер и количество оборудования в процессах добычи и обработки должно соответствовать друг другу по критерию производительности. 5.
Используя классификацию предприятий по производственной мощности и выходу блоков, а также методику выбора способа подготовки блоков к выемке сформированы 9 комплексов оборудования. Определен тип, типоразмер и количество добычного и распиловочного оборудования для каждого комплекса. Для сравнительной оценки экономической эффективности способов отделения блоков при разработке месторождений прочных пород природного камня использовался следующий критерий: чистый дисконтированный доход ЧДД. Чистый дисконтированный доход определяется как сумма текущих эффектов за расчетный период, приведенная к базисному году /63/. Величина чистого дисконтированного дохода определяется как /63/: В эксплуатационные затраты включается стоимость: основных расходных и вспомогательных материалов, необходимых для обеспечения технологического процесса, плата за воду, которая расходуется производственным оборудованием в процессе добычи и переработки природного камня, плата за топливо, которое расходуется на производственные нужды предприятия, плата за электроэнергию. 2. Затраты на оплату труда. 3. Отчисления на социальные нужды. 4. Амортизация фондов. Размер амортизационных отчислений определяется исходя из балансовой стоимости основных фондов и норм амортизационных отчислений. 5. Прочие затраты. К данной позиции относятся налоги, сборы, различные отчисления, платежи за право на добычу полезных ископаемых, за предельно допустимые выбросу загрязняющих веществ в атмосферу, платежи по кредитам и прочие затраты, входящие в состав себестоимости продукции. Таким образом, себестоимость производства добычных работ по различным технологиям может быть рассчитана по следующим формулам:
Сравнение способов отделения блока от массива по критерию экономической эффективности производства слэбов на камнеобрабатывающем предприятии
На основании алгоритма выбора оптимального способа отделения блока от массива производится сравнение возможных способов и определения наиболее эффективного по критерию максимального значения чистого дисконтированного дохода (параграф 4.1.). Рассмотрены следующие способы отделения блока от массива: буровзрывной, бурогидроклиновой, комбинированный (алмазно-канатное пиление и бурогидроклиновое отделение) способы. Данные варианты способов рассмотрены на примере их применения на карьере, разрабатывающем месторождения прочных пород (гранитов). Проектная мощность карьера составляет 2000 м3/года товарных блоков. Граниты, разрабатываемые на данном месторождении, имеют следующие прочностные характеристики: - предел прочности на сжатие: 150 МПа - содержание высокопрочных минералов: 20 - 25 % - комплексная твердость: 5000 МПа Массив природного камня данного месторождения слаботрещиноватый. Выход блоков из массива находится в диапазоне от 25 до 45 %. Комплексы оборудования для рассматриваемых способов отделения приняты на основании проведенных в настоящей работе исследований, а также на основании работ Бакки Н.Т., Карасева Ю.Г. 151. Переработка природного камня осуществлялась на штрипсовых распиловочных станках. Блоки распиливались на слэбы толщиной 30 мм. Стоимость единицы товарной продукции (слэба) составляет 1300 руб./м2 Выход полуфабриката зависит от качества блоков, и в свою очередь, зависит от выбранного способа отделения блоков от массива.
В таблице 4.6 приведены значения выхода полуфабриката с 1 мЗ блочного сырья, полученного при использовании различных способов отделения блоков от массива. Для более полного заполнения подрамного пространства распиловочного станка (повышения коэффициента загрузки камнеобрабатывающего оборудования) на камнеобрабатывающем предприятии производится, дополнительная операция пассировки блоков. Увеличение коэффициента загрузки кам необрабатывающего оборудования при использовании операции пассировки блоков по высоте и ширине составляет: для рамных распиловочных станков с 0,52 до 0,76; Затраты на пассировку (придание необходимой геометрической формы) зависят от типа применяемого оборудования. При анализе оборудования и способов пассировки в условиях камнеобрабатывающих предприятий оценивались: однодисковый станок с обрезным сегментным кругом диаметром 3 500 мм; многодисковый станок, нарезающий полосы на выступах блока с последующим их скалыванием; ортогональный многодисковый станок, нарезающий полосы на выступах блока с последующим их срезанием подрезным диском; алмазно-канатный станок.
Проведенный анализ показал, что по затратам алмазного инструмента на 1 м2 пассированной поверхности более предпочтительным является пассировка на станке с алмазным отрезным сегментным кругом диаметром 3 500 мм (408 руб./м ). Далее идут: алмазно-канатный станок (560 руб./м ), многодисковый станок со скалыванием нарезок, скарпельный и ортогональный многодисковый станок (1470 руб./м ). Затраты на пассировку на многодисковых станках в 2,6 раза выше, чем на алмазно-канатных станках, и в 3,5 раза выше, чем на однодисковых. Объем продукции условного карьера и камнеперерабатывающего цеха, а также выручка от ее реализации приведена в таблице 4.7 Затраты на транспортировку блочного сырья зависят от объема заполнения отсека транспортного средства. При перевозке блочного сырья железнодорожным транспортом максимальная загрузка вагона составляет порядка 20 мЗ. При производстве блочного сырья с применением буровзрывного, гидроклинового способов отделения блоков от массива (колотые блоки) загрузка вагона составляет порядка 13 - 15 мЗ, при использовании комбинированного способа (с применением алмазно-канатного пиления) загрузка вагона составляет порядка 18-20 мЗ.
Тарифы на перевозку блочного сырья (код ЕТСНГ 251023 «Блоки гранитные») составляют: 1) при расстоянии транспортирования 500 - 1000 км тариф на перевозку составляет порядка 7100 - 15000 руб./вагон; 2) при расстоянии транспортировании до 2000 км тариф на перевозку составляет порядка 20000 - 25000 руб./вагон; 3) при расстоянии транспортировании свыше 3000 км тариф на перевозку составляет свыше 30000 руб./вагон. В таблице 4.15 приведены значения показателя чистого дисконтированного дохода для условного карьера и камнеобрабатывающего цеха при применении принятых способов отделения блоков прочных пород от массива. При применении комбинированного способа отделения блоков прочных пород достигается эффективность производства по критериям: чистый дисконтированный доход и потерь природного камня по сравнению с буровзрывным и буроклиновым способами. Определены области применения комбинированного способа отделения блоков, использующего алмазно-канатное пиление в соответствии с разработанной методикой: 1) удельная линейная трещиноватость массива составляет не более 0,4 -0,6 м/шт. Количество карьеров на которых эффективно применение комбинированного способа составляет 40 - 60 % от общего количества проанализированных предприятий. 2) значение производственной мощности должно составлять свыше 1500 мЗ/год. Количество предприятий, на которых эффективно применение комбинированного способа составляет 15 - 20 % от общего количества проанализированных предприятий. 3) прочностные характеристики массива: а) комплексная твердость - не более 6000 МПа, б) содержание высокопрочных минералов (кварц, ортоклаз) не более 25 - 30 %. 4) температурный режим местности месторождения природного камня лежит в диапазоне от -2 до + 25 С.
