Изучение технологических свойств полезного ископаемого

30. Технологические свойства строительного и облицовочного камня (определение скорости распиловки, шлифовки, фрезеровки, способности полироваться, фракционного состава щебня и, при необходимости, поведения его в бетоне) изучаются в лабораторных и полупромышленных условиях. При имеющемся опыте промышленной переработки разведанного полезного ископаемого допускается использование аналогии, подтвержденной результатами лабораторных исследований. Технологические исследования новых видов сырья, а также вскрышных пород других месторождений и отходов производства, опыт переработки которых в промышленном масштабе отсутствует, должны проводиться по специальным программам, согласованным с потребителями.

Характер испытаний определяется намечаемым направлением промышленного использования строительного или облицовочного камня – изучается соответствие технологических свойств пород требованиям промышленности к сырью данного назначения, а также устанавливается выход товарной продукции.

31. Определение физико-механических свойств исходной горной породы и щебня производится по методике, предусмотренной ГОСТ 8269.0–97, на образцах, характеризующих все выделенные разновидности пород, отобранных из выработок, равномерно расположенных на площади месторождения. Каждая разновидность породы должна быть охарактеризована по морозостойкости не менее чем 9 пробами.

При высоком содержании в щебне зерен лещадной формы необходимо произвести исследования по установлению возможности снижения их содержания до пределов, установленных государственным стандартом.

32. В соответствии с назначением камня отбираются специальные пробы для определения износа породы, сопротивления ее разрушению на удар, поведения в битумной связке, естественной влажности, исследования поведения породы в бетоне и т. д. Такие пробы отбираются в местах, характеризующихся типичными для месторождения соотношениями разновидностей пород различной измененности и трещиноватости. Количество точек опробования различно и зависит от геологических особенностей месторождения и от назначения пород: для исследования в полочном барабане отбираются пробы массой не менее 45–50 кг из большинства выработок, для исследования щебня в бетоне пробы берутся обычно в двух-трех точках с учетом выделенных разновидностей, масса пробы составляет 100–150 кг, каждая проба испытывается отдельно.

33. При разведке новых месторождений облицовочного камня декоративность, долговечность и способность принимать и сохранять полировку должны изучаться в специализированных институтах и лабораториях на отобранных для этой цели образцах.

34. При разведке месторождений облицовочного камня должны быть установлены данные по технологии и экономике обработки камня: скорость и расход энергии на распиловку, фрезеровку и полировку. Эти показатели определяются на камнеобрабатывающих предприятиях, производивших распиловку блоков на плиты.

35. Для геолого-экономической оценки месторождений стенового и облицовочного камня необходимо произвести определение выхода из горной массы отдельных видов товарной продукции. Их выход определяется в разведочных выработках вне зоны выветривания с характерным для месторождения разрезом, а в случае наличия эксплуатационных выработок – по данным разработки.

Для определения выхода блоков на месторождениях облицовочного камня следует заложить опытный карьер для добычи 50–150 м³ неизмененных пород. Участок, на котором производится опытная добыча блоков, должен быть представительным для всего месторождения по составу, степени и характеру трещиноватости пород. В случае существенных различий этих показателей в различных частях месторождения необходимо заложение карьеров на каждом из этих участков.

При разведке месторождений стенового камня выход камня следует также определить путем опытной добычи пород объемом 50–100 м³ из карьера, а при глубоком залегании полезной толщи – из штольни или шурфа с рассечками.

Предварительная оценка и прогнозирование блочности может осуществляться на основе данных бурения. Для этого используются показатели линейного выхода ненарушенных столбиков керна буровых, скважин, длиной более 20 см (минимально допустимый размер одной из сторон блока V группы по ГОСТ 9479–98 с группировкой их по классам).

При разведке месторождений камня на щебень опытная добыча для определения выхода товарного камня может не производиться. Возможный выход товарного щебня оценивается по содержанию в породе слабых разностей, которые в процессе дробления истираются и уходят в шлам, или по опыту разработки месторождений, аналогичных по составу и качеству пород. Однако, при крайне изменчивом составе пород, слагающих месторождение, и отсутствии данных по разработке месторождения с аналогичным качеством пород для определения выхода товарного камня целесообразна проходка опытного карьера объемом 25–50 м³.

Выход товарного щебня необходимо определять раздельно по фракциям, установленным соответствующими государственными стандартами или техническими условиями, с указанием марки щебня по прочности на сжатие, истираемости или сопротивлению удару.

36. При разведке месторождений облицовочного камня определяется выход из блоков облицовочных плит, который устанавливается распиливанием блоков, отобранных из всех выделенных на месторождении разновидностей пород (не менее трех блоков для каждой разновидности). Для распиловки выбираются блоки всех групп по государственному стандарту независимо от наличия на них потребителя. Выход плит определяется непосредственно после распиловки и после каждой операции по изготовлению плит.

37. Технологические свойства строительного и облицовочного камня должны быть изучены с детальностью, обеспечивающей получение исходных данных для проектирования технологической схемы обработки с наиболее полным, рациональным и комплексным использованием полезного ископаемого.

Помимо изучения возможности применения сырья по основному назначению, необходимо проводить соответствующий комплекс анализов и испытаний для принципиальной оценки возможности его использования для других целей.

В тех случаях, когда при этом устанавливается пригодность полезного ископаемого для производства более дефицитной продукции (например, использование известняков для получения кальцинированной соды, конверторной извести и т. д.), вопрос об использовании горных пород месторождения в качестве строительного камня должен согласовываться с органом управления государственной службы недр. Необходимо изучить возможность применения получаемых при добыче строительного и облицовочного камня отходов, так как их утилизация существенно повышает экономические показатели разработки месторождения.

38. Качество товарной продукции должно в каждом конкретном случае регламентироваться договором между поставщиком (рудником) и потребителем или должно соответствовать существующим стандартам и техническим условиям. Для сведения в приложении 1 приведен перечень основных стандартов и технических условий на материалы и изделия из природного камня.