1.Основное и главное назначение предприятий дорожного строительства – удовлетворение потребностей строительства в эффективных и качественных материалах, деталях и конструкциях. ПП – это комплекс сооружений, машин и оборудования, которые обеспечивают добычу необходимых строительных материалов, изделий. По назначению ПП могут быть:
1) основного назначения (карьеры, битумные базы, базы цемента и МП, АБЗ, ЦБЗ, ЖБИ)
2) подсобно-производственного назначения (склады и хранилища, ремонтные мастерские, объекты административного назначения)
3) энергетическое обслуживание (электростанции, котельные, водопровод)
В зависимости от размещения и средств доставки материала предприятия могут быть притрассовые (расположенные вблизи строящейся АД) и прирельсовые (вблизи ЖД путей). Предприятия для приготовления смесей разделяют на стационарные, полустационарные и передвижные. Стационарные располагаются в капитальных зданиях, срок эксплуатации на одном месте более 2х лет. Полустационарного типа состоят из зданий и оборудования сборно/разборного типа, используют на одном месте как длительное так и короткое время. Передвижные предприятия устраивают вблизи места укладки смеси, используются не более 1 года.
2.Прежде чем размещать предприятие необходимо изучить планы строительства АД в данном районе и знать объемы его финансирования. При выборе места расположения ПП учитывают:
1)Возможность получения необходимых материалов
2)величину транспортных затрат
3)техническую обусловленность ограничивающую возможную дальность транспортировки смесей.
Схемы развития и размещения предприятий должны разрабатываться с учетом перспективы на 5 или 10 лет. При выборе площадки учитывают:
1)геологические и гидрологические условия
2)существующую транспортную сеть
3)обеспеченность района электроэнергией
4)имеющийся жилищный и культурно-бытовой фонд
5)противопожарные, экологические и санитарные требования
Оптимальный вариант территориального размещения выбирают по минимуму приведенных затрат на производство и транспортирование продукции при одинаковом ее качестве. К дополнительным показателям учитывающим производство относятся расходы электроэнергии, сжатого воздуха, воды, пара на единицу продукции. Показатель трудоемкости изготовления продукции отражает и уровень механизации и организации производства. После передислокации предприятия на новое место необходимо компенсировать вредное влияние на природу и ландшафт.
3. Изыскания месторождений песка, гравия, камня разделяют на 3 стадии:
1-рекогносцировка 2-поиск 3-разведка.
Рекогносцировкой устанавливают район поиска. Отчет по рекогносцировке содержит описание месторождений, глазомерный план или карту и служит только для планирования строительства. При поиске устанавливают ориентировочные запасы, ценность и пригодность материалов для строительства АД. Для поисковых работ используют карту крупного масштаба, геологическая или геолого-литологическая карты. При поисках делают выработки легкого типа (не глубокие канавы). Разведку производят по утвержденному проекту. При разведке пользуются контрольными шурфами. При бурении скважин выбуривают керны. Все шурфы и скважины записывают в журнал определений формы, где указывают пройденные полосы мощности слоев на плане выполненном в масштабе 1:200 наносят все скважины, шурфы, естественное обнажение. По их данным составляют геологические разрезы. По размерам судят о том, как залегает ископаемое, откуда и до какой глубины следует разрабатывать месторождение. По степени разведываемости месторождений, изученности качества полезного материала различают запасы 3-х категорий: А,В,С с подразделением 3 категории на С1 и С2
К категории А относятся месторождения, запасы, качество и использование залегания которых полностью изучены и оконтурены буровыми скважинами и горными выработками. Такие сведения позволяют запроектировать и построить на базе разведанных месторождений предприятие соответствующей мощности.
К категории Б относят месторождения запасы которых определены на основании менее точного отображения о пространственном положении каждого пласта.
К категории С1 относят месторождения запасы которых определенны на основании редкой сетки бурения примыкающей к контурам запасов А и Б. Качество и состав материала, условия разработки месторождения в этом случае изучены на основе отдельных проб и образцов.
К категории С2 относят месторождения предварительно оцененные на основе отдельных проб и образцов.
4.Карьеры бывают промышленные и строительные. Промышленные действуют постоянно, созданы на базе мощных месторождений, снабжают дорожные стройки в радиусе до 1500км. Строительные – временного типа на срок эксплуатации до 3 лет, оборудование сборно-разборного типа. Технологический процесс разработки месторождения состоит из следующих работ:
1)подготовительные (очистка от пней, валунов, снятие растительного слоя, засечка уступов, обеспечение отвода воды)
2)вскрышные (снятие слоя пустой породы открытым способом)
3)добычные
4)транспортных и погрузочно-разгрузочных
5)переработка материала (при необходимости)
Для выбора машин и механизмов для добычи необходимо знать классификацию ГП. Чаще используется классификация Протодьяконова на основании прочности материала. Кроме того используются показатели буримости, раскалываемости, твердости. Извлечение материала производят слоями поэтому разрабатываемый массив имеет форму уступов.
5. Методы бурения разделяют на механические и термические. Механические способы: 1)вращательный 2)ударный 3)ударно-вращательный 4)вращательно-ударный.
При вращательном бурении разрушение происходит за счет вращательного движения резца. При ударном разрушение происходит от ударной нагрузки клина, который внедряется в породу. Вращательно – ударный способ – сочетание 2х методов, при этом срезаемая стружка имеет большую величину. При термическом методе разрушение происходит за счет неравномерного нагревания и изменения структуры кварца в кремниевых породах. Нагрев производится горелкой в виде трубы.
В соответствии с видом зарядных устройств различают следующие методы зарядов: 1.шпуровые (запальные отверстия некоторых типа зарядов) - применяют при небольшом объёме взрывных работ и там где не приемлемы другие методы, при этом методе достигается хорошее дробление породы однако он наиболее трудоёмок и наименее безопасен.
2.скваженные - при использовании скважин можно одновременно взрывать несколько скважин, расположенных в один или несколько рядов. Высоту взрываемого уступа принимают 10-15 м.
3.котловые - котлы в шпурах очищают сжатым воздухом, в скважинах разбуриванием нижней части скважины. Достоинства метода: сокращение объёма буровых работ
4. камерные - заряды размешаются в специальных камерах в штольнях и шурфах. Достоинства: высокая производительность труда на взрывных работах сокращение числа взрывов. Недостатки: трудоёмкость подготовительных работ, значительных выход не габарита, возникновение сейсмических колебании, сложность ликвидации отказов, вторичное дробление.
6.К негабаритным кускам относят такие, которые по своим размерам превышают технологическое оборудование (ковш экскаватора, ширина ленты конвейера, загрузочное отверстие дробилки). Дробление производится механическим способом (падающий груз со стрелы экскаватора) или взрывным способом. После взрыва рыхлую породу из развала грузят на самосвалы, жд составы, ленточные траспортеры. Необходимо обеспечить достаточные габариты рабочей площадки. Для бесперебойной работы необходимо иметь запас разрыхленной породы на 10 суток работы.
7. Залежи ОГП состоящие из песка более 50% гравия и валунов называют песчано-гравийными месторождениями. При содержании песка менее 50% гравийно-песчаными. Песок и гравий для ДС должны соответствовать требованиям, устанавливаемым государственными стандартами: регламентирующие размер фракций содержание слабых включений глинистых пылеватых частиц морозостойкостью и формой зёрен. Содержание слабых разновидностей пород недолжно превышать 10% по массе, количество глиняных илистых и пылеватых частиц не должно превышать 1%. Гравий не должен содержать больше 15% зёрен пластинчатой и игольчатой формы. На песчано-гравийных карьерах чаще всего применяют продольные и поперечные и реже кольцевые схемы разработки. Наиболее широко применяются для разработки песчнно гравийных месторождений экскаваторы погрузчики и бульдозеры. На больших карьерах применяют гидро механизацию работ. При гидро-мониторной добыче большое значение имеет интенсивность разлива которая зависит от характера добываемых пород. Увеличение содержания глинистых примесей снижает потребное количество воды. Максимальное допустимое расстояние от гидро-монитора до забоя, зависит от насадки монитора. Для нормальной работы гидро-мониторов необходимо своевременно производить их перестановку не допуская удаление насадки от забоя на предельное расстояние для данных условий. Транспортирование смеси на перерабатывающие предприятия осуществляют авто и конвейерным транспортом. Наиболее простой способ борьбы с промерзанием породы создание на площади подлежащей разработки искусственного снегового покрова толщиной 1-.15 метра. Используется так же вспашка поверхности на глубину 30-50 см и укрытия месторождения теплоизоляционными материалами солома, мох, опилки. В зимнее время следует разрабатывать наиболее богатую часть содержащую меньше глинистых частиц. При разработке обводнённых песчано-гравийных месторождений. Без предварительного осушения выполняют только выемку и складирование полезного ископаемого. В штабель для обезвоживания и доведения его до естественной влажности.
8.Перед началом взрывных работ устанавливают границы опасной зоны которую отмечают условными знаками. На границе во время взрывных работ устанавливают охрану при взрывных работах в светлое время суток обязательно подача звуковых сигналов, в тёмное время звуковых и световых. Иногда заряды не взрываются , их нужно ликвидировать для ликвидации шпуровых зарядов бурят параллельно шпуры на расстоянии 30см . для ликвидации скважинных зарядов на расстоянии 3-х метров и последующем взрывании. Скважинные заряды можно ликвидировать так же разработкой горной породы в месте нахождение скважины и его извлечением работы по ликвидации отказов производят под руководством лиц тех надзора. Для предохранения людей от поражения кусками породы или воздушной ударной волной во время взрывных работ. Высоту укрытия принимают не менее 1.8 метра толщину деревянного перекрытия 15см. Рекультивацию делают засыпкой землёй и делают когда предприятие уходит на новое место в течении года.
9.Для получения нужной продукции полезные ископаемые подвергают переработке на дробильно-сортировочных заводах.
Переработка состоит из дробления, сортировки, промывки и обогащения щебня, гравия, песка.
Дробление и измельчение - уменьшение размера кусков горной массы путем механического разрушения. Принято считать, что при дроблении получают продукты преимущественно крупные, а при измельчении менее 0,5 мм. Для дробления используют дробилки, а для измельчения мельницы.
Сортировка (грохочение) - разделение продуктов переработки по крупности на грохотах.
Промывку щебня и гравия осуществляют с целью удаления комковой глины, пылеватых и глинистых частиц. Промывку можно производить на грохотах или в машинах-мойках.
Классификацию и обогащение песков применяют до доведения зернового состава до требований государственных стандартов. Эти операции выполняются в гидроклассификаторах и обогатительных аппаратах (гидроциклонах).
Обогащение щебня и гравия по прочности осуществляют в осадочных машинах, механических классификаторах, установках для обогащения в тяжелых средах.
Обогащение щебня по форме зерен предназначено для получения щебня кубовидной формы. Эту операцию осуществляют избирательной сортировкой на щелевидных ситах, грануляцией щебня в роторных дробилках ударного действия и в барабанах грануляторах.
Для выбора технологической схемы переработки полезного ископаемого необходимо иметь следующие данные:
- характеристику исходной горной массы;
- прочностной и зерновой состав;
- ассортимент готовой продукции.
Способность горных пород противостоять разрушению зависит от прочности, наличия трещин в кусках, способов воздействия на них разрушающих усилий. Наибольшее сопротивление оказывают горные породы раздавливанию, меньшее - изгибу и особенно растяжению.
10. При выборе технологической схемы производства учитывают тип перерабатываемой горной породы:
I - однородные магматические горные породы с пределом прочности при сжатии 600 МПа и более, метаморфические (осадочные) породы с прочностью 60-250 МПа;
II - прочные однородные осадочные породы с пределом прочности при сжатии 60-200 МПа;
III - неоднородные малоабразивные породы с прочностью от 10 до 150 МПа с содержанием труднопромываемых включений.
Схемы дробления: 1)открытого цикла – материал проходит через дробильную машину 1 раз. 2) замкнутого цикла – крупные фракции после сортировки возвращаются на повторное дробление.
Расчетную производительность щековых дробилок ориентировочно определяют по формуле
П = Пп·Кд·Кg·Kф·Kкр , где
Пп - паспортная выработка, т/ч;
Кд - коэффициент дробимости породы
Кg - коэффициент, учитывающий насыпную плотность дробимого материала
Кф - коэффициент, учитывающий форму камня
Ккр - коэффициент, учитывающий крупность дробимого материала.
Кроме расчетной, также можно пользоваться паспортной производительностью, которую обычно указывают при минимальной и максимальной ширине разгрузочной щели.
Ширину разгрузочной щели дробилки, при которой будет достигнута заданная производительность, определяют по формуле.Изменение ширины разгрузочной щели влияет на производительность дробилки и степень измельчения материала. С увеличением ширины производительность повышается, а степень измельчения уменьшается и снижается выход мелких фракций.
11. Машины для дробления и измельчения разделяют на 5 классов: щековые, конусные, валковые, роторноударномолотковые, барабанные мельницы.
В щековых дробилках дробление камня производится раздавливанием и частичным истиранием между дробящими плитами (подвижный и не подвижный щек). Они служат для дробления пород средней и большой твердости. Применяются как на 1 так и на последних стадиях дробления. Производительность до 300м3/час.(Рисунок)
Конусные дробилки (Рисунок) служат для измельчения пород средней и большой твердости.
Валковые дробилки (рисунок) служат для измельчения мягких пород, а также для вторичного дробления каменных материалов средней и большой твердости. Бывают гладкие и рифленые. Производительность 8-100м3/час.
В молотковых дробилках камень измельчается силой ударов наносимых молотками. Они служат для дробления известняков и хрупких материалов с прочностью до 150 МПа. Производительность от 40-400 м3/час. Загрузочное отверстие до 1400 мм.
Для помола каменных материалов и получения минерального порошка используются шаровые (стержневые) мельницы. Измельчение материала достигается истиранием, раздавливанием частично ударами мет шаров или стержней, загружаемых вместе с материалом внутрь вращающегося барабана.
В процессе переработки материал необходимо разделить на классы по крупности. Этот технологический процесс называется сортировкой. Оборудование для сортировки может быть механического или гидравлического действия. Для механического разделения применяют машины-грохоты с просеивающей поверхностью в виде колосников, решет, сит.(рисунок колосника)
12.Приготовление мп, его активирование.
МП это тонко измельченный продукт из известняков, доломитов и других карбонатных пород. Различают активированные и не активированные порошки. Для активации при измельчении пород вводят смесь битума и ПАВ. Активированные порошки обладают гидрофобными свойствами (не смачиваются или отталкивают воду), пониженной пористостью меньше 28% по объему и пониженной битумоёмкостью. МП обычно изготавливают на стационарных заводах, иногда его изготавливают на АБЗ в отдельном цехе. Это более эффективно, поскольку порошок поступает в мешалку при изготовлении, а/б смеси, теплым и без комьев. Технология приготовления может быть циклическая и непрерывная. При циклической технологии щебень фракций 20-40 погрузчиком подают в расходный бункер. Затем из бункера тарельчатым питателем подается определенное количество материал в сушильный барабан. Щебень после сушки поступает в лопастной смеситель, в который из дозатора поступает битум и ПАВ. В качестве ПАВ обычно применяют высшие карбоновые кислоты или их соли. После смешения щебня с активирующей смесью минеральный материал подается в помольную установку, где он измельчается до требуемого размера. Готовый материал подается в накопительные бункера или на склад силосного или бункерного типа. МП удовлетворяет требованиям если частиц мельче 0.071 мм более 80%.
13.Сортировка-классификация, виды грохотов, эффективность грохочения. В процессе переработки материал необходимо разделить на классы по крупности. Этот технологический процесс называется сортировкой. Оборудование для сортировки может быть механического или гидравлического действия. Для механического разделения применяют машины-грохоты с просеивающей поверхностью в виде колосников, решет, сит.(рисунок колосника)
В зависимости от назначения различают сортировку: подготовительную, классификационную, контрольную и избирательную.
Подготовительная сортировка это удаление из поступающего в дробилку материала тех размеров, которые не дробятся.
Классификационная сортировка это разделение щебня или гравия на товарные сорта, направляемые потребителем. При этом получаемый материал соответствующий ГОСТу.
Контрольная сортировка применяют перед отгрузкой потребителя щебня или гравия долго хранящихся на складе.
Избирательная сортировка позволяет выбрать из потока компоненты, отличающиеся от основного материала. Например, выделение глины на грохотах.
Грохоты разделяются на плоские и барабанные. Барабанные грохоты . бывают коническими и цилиндрическими. Грохоты имеют 1,2 или 3 просеивающие поверхности. Плоские грохоты могут быть неподвижными и подвижными. К неподвижным грохотам относят колосниковые решетки, перекрывающие бункера или устанавливаемые перед дробилками. Подвижные плоские грохоты делятся на колосниковые качающиеся и инерционные. Сортировка материала происходит при перемещении его по ситу в качающихся грохотах. Инерционные грохоты обеспечивают сортировку в результате вибрации при перемещении по поверхности грохота, материал разделяется по крупности. Зерна, которые остаются на поверхности называют над решетным продуктом (верхний класс). Зерна прошедшие сита- под решетный продукт или нижний класс. Верхний класс обозначают знаком «+» нижний знаком «-». Отношение количества материала прошедшего сито к количеству материала данной крупности содержащегося в исходном продукте называют эффективностью грохочения:
Эг =(Q-q0(100-Q)/)Q *100% где:
Q-содержание зерен нижнего класса в исходном материале в %, q0-относительное содержание зерен нижнего класса оставшихся после сортировки в верхнем классе.