Нерудных строительных материалов промышленность

НЕРУДНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ (а. industry of non-metalliferrous building materials; н. Baustoffindustrie, Bergbau auf Steine und Erden; ф. industrie des materiaux de соnstruction non-metallifиres; и. industrie de materiales de соnstruccion no metaliсоs) — подотрасль промышленности строительных материалов в CCCP по добыче строительных горных пород и производству из них нерудных строительных материалов; сырьём являются также отходы первичной переработки полезных ископаемых.

Продукция нерудных строительных материалов промышленности — щебень, гравий, песчано-гравийная смесь, песок, камень бутовый, декоративные каменные материалы, отсевы дробления и материалы из них. Основные виды горных пород для производства нерудных строительные материалов: песчано-гравийные (64%), изверженные (20%), осадочные скальные (15%), метаморфические (1%). Масса добываемых горных пород составляет около 2,5 млрд. т (1985). Общее число предприятий и производств в промышленности — 5634, в т.ч. на самостоятельном балансе — около 540 (выпускается 80% товарной продукции). Структура предприятий на самостоятельном балансе по объёму производства продукции (в %): свыше 1 млн. м³ — 23,4; от 0,5 до 1 млн. м³ — 30,3; от 0,25 до 0,5 млн. м³ — 27,5; от 0,1 до 0,25 млн. м³ — 16; от 0,1 млн. м³ и менее 2,8. В промышленности занято 184 тысячи человек промышленного производственного персонала, средняя выработка — около 6 тысяч м³ (1985). Область применения нерудных строительных материалов: производство бетона (35-40%), дорожное строительство (30-35%), строительные работы (15-20%). Попутные продукты используются в сельском хозяйстве, цементной, металлургической, пищевой и ряде других отраслей промышленности.

Главные особенности нерудных строительных материалов промышленности: механизация основных процессов; большой диапазон производственных мощностей; наличие значительного числа мелких предприятий; повсеместная потребность и дефицит нерудных строительных материалов в некоторых районах страны (дальние многотоннажные перевозки к месту потребления); многоцелевой характер использования продукции; ведомственная разобщённость промышленности.

Добыча природных каменных материалов для строительных целей ведётся с глубокой древности (со времён сооружения первых искусственных жилищ человека). Однако вплоть до позднего средневековья труд в каменоломнях был только ручным, а орудия — крайне примитивными. Изобретение взрывчатых веществ позволило в известной мере механизировать наиболее трудоёмкий процесс — отделение горной породы от массива, а создание первых железных дорог облегчило транспортирование породы из карьеров и каменоломен. В конце 19 века появились первые паровые экскаваторы. Механизация на каменных карьерах дореволюционной России применялась эпизодически; кирка, кайло, кувалда широко использовались для отбойки горной породы, ручные тачки и двухколёсные тележки — для транспортировки горной массы. В России до середины 19 века строительные горные породы использовались в основном в кирпичной, стекольной, известковой и других отраслях промышленности, а также в виде штучного камня. Объёмы добычи резко возросли к концу 19 века в связи с ростом масштабов гражданского и промышленного строительства. Насчитывалось 350-360 карьеров, на которых периодически добывали в год около 2 млн. м3 нерудных строительных материалов, главным образом бутового камня и песка (1913).

Становление нерудных строительных материалов промышленности в CCCP связано с созданием первых механизированных карьеров при строительстве Днепровской и Нижнесвирской ГЭС, организацией ряда механизированных карьеров по разработке песчано-гравийных месторождений. В годы первых пятилеток началось применение отечественного горнотранспортного оборудования: с 1929-30 — паровозов и мотовозов, с 1931-32 — первых отечественных паровых экскаваторов, с 1932 — станков канатно-ударного бурения и автомобильного транспорта. В эти же годы освоен гидромеханизированный способ добычи нерудных строительных материалов с использованием отечественных землесосов. Значительным этапом в развитии нерудных строительных материалов промышленности явилось создание в конце 40-х — начале 50-х гг. крупнейших полностью механизированных карьеров "Волгодонстроя" и "Куйбышевгидростроя".

Наиболее интенсивное развитие нерудных строительных материалов промышленности было связано с размахом строительства в 50-60-х гг. и индустриализацией строительных работ. Кроме высоких темпов роста объёма производства нерудных строительных материалов, в этот период происходят качественные изменения в структуре выпускаемой продукции. Подавляющее число предприятий перешло на выпуск фракционированного щебня и гравия, т.е. с разделением их по размеру зёрен на узкие диапазоны фракций (например, фракции от 5 до 10 мм, от 10 до 20 мм и т.д.). Это, в известной степени, было связано с организацией производства тонкостенных железобетонных конструкций и деталей. В 50-70-х гг. были расширены, реконструированы и вновь построены многие крупные предприятия, в т.ч. в РСФСР — Сычёвский и Павловский ГОКи, Сокское, Жигулёвское, Вяземское и Берёзовское карьероуправления, Хромцовский карьер, Горновский и Северо-Криводановский карьеры производственные объединения "Запсибнеруд", Бийский карьер производственного объединения "Алтайстройматериалы"; в Украинской CCP — Емельяновский и Коростенский щебёночные заводы производственного объединения "Житомир-нерудпром". Новопавловский и Рыбальский карьеры производственного объединения "Днепронерудпром", Янцевский щебёночный завод производственного объединения "Запорожнерудпром"; в БССР — производственное объединение "Гранит"; в Узбекской CCP — карьер Эйвалекского комбината специальных железобетонных конструкций, Чиназский и Бекабадский карьеры производственного объединения "Узбекнеруд"; в Казахской CCP — Мугоджарский, Джамбулский и Ерментауский щебёночные заводы; в Грузинской CCP — карьеры производственного объединения "Грузнеруд"; в Азербайджанской ССР — карьер Доллярского комбината строительных материалов; в Литовской ССР — Тракайское производственное объединение нерудных строительных материалов; в Киргизской CCP — карьер производственного объединения "Токмак-стройматериалы"; в Армянской ССР — Спандарянский дробильно-сортировочный завод; в Эстонской CCP — завод нерудных материалов и др. Вскрышные работы ведутся главным образом одноковшовыми экскаваторами. Для бурения взрывных скважин используются ударно-вращательные, шарошечные и вращательно-шнековые станки. Выемка скальной горной массы на добычных работах производится экскаваторами с вместимостью ковша 1,25, 2,5 и 5 м3 на песчано-гравийных карьерах — драглайнами и с помощью земснарядов. Транспортировка горной массы на скальных и песчано-гравийных необводнённых карьерах осуществляется главным образом автосамосвалами грузоподъёмностью 12, 27 и 40 т.

В дробильно-сортировочных цехах при переработке абразивных пород применяют трёх-, иногда четырёхстадийное дробление щековыми и конусными дробилками; при переработке малоабразивных осадочных пород — двух- или трёхстадийное дробление однороторными дробилками. Технологические схемы обеспечивают выпуск щебня мелких фракций (до 20 мм) в количестве 50-70%, иногда 100% общего объёма щебня.

В качестве промывочного оборудования применяют плоские виброгрохоты с брызгальными устройствами и спиральные классификаторы (для легкопромывных материалов), корытные мойки, скрубберы (для труднопромывных материалов). С 60-х гг. в дробильно-сортировочных цехах внедряют дистанционное централизованное управление комплексом механизмов с элементами автоматизированного контроля технологических процессов для переработки и транспортировки материалов.

С 70-х гг. разрабатываются и вводятся стандарты для предприятий с целью обеспечения комплексных систем управления технологическими процессами и качеством продукции. Начато внедрение прокатных резиновых сит виброгрохотов вместо быстро изнашивающихся металлических. Разработаны комплекс оборудования для обогащения песка и его обезвоживания, погружной грунтонасос для добычи песчано-гравийной смеси с глубины до 30 м, пневмоклассификатор песка, вибромойка производительностью 120 м³/ч, инерционный грохот с просеивающей поверхностью 15 м². Внедрение сборно-разборных автоматизированных дробильно-сортировочных линий для производства щебня из изверженных, осадочных и песчано-гравийных пород (производительность 400 тысяч м³ в год) позволяет эксплуатировать месторождения с малыми запасами сырья (до 10 млн. м³), снизить или полностью устранить дефицит нерудных строительных материалов в некоторых районах, избежать дальней перевозки их железнодорожным транспортом к местам потребления. CCCP располагает достаточными запасами сырья для производства нерудных строительных материалов, однако географическое размещение месторождений строительного камня, песчано-гравийной смеси и строительного песка неравномерно. Всего по стране учтено около 3 тысяч месторождений с запасами более 37 млрд. м³ сырья. Крупнейшие месторождения строительного камня находятся в Карелии, Забайкалье, Закавказье, Казахстане, на Украине, на северо-западе Ленинградской области, Урале, Дальнем Востоке. В Прибалтике, Поволжье, Молдавии и некоторых областях центра Европейской части CCCP распространены карбонатные породы, имеющие выход щебня 40-60%. Месторождения гравия и песка, связанные с аллювиальными отложениями, приурочены к бассейнам рек. Флювиогляциальные отложения размещены в северной половине европейской и азиатской частей страны, центральных областях РСФСР.

Качественные характеристики щебня, гравия, песка, песчано-гравийной смеси регламентированы ГОСТами на эти материалы для всех видов строительные работ, а также ГОСТами на материалы, предназначенные для отдельных видов строительных работ, например для приготовления всех видов бетонов, балластировки железнодорожных путей, устройства оснований и покрытий автодорог.

По объёму производства нерудных строительных материалов в 1985 CCCP занимал 2-е место в мире (табл. 1).

За счёт слияния ранее самостоятельных обособленных предприятий и производств в крупные производственные объединения и комбинаты, ввода в действие новых крупных предприятий происходит концентрация промышленного производства.

Основные направления дальнейшего развития нерудных строительных материалов промышленности: концентрация промышленности, полное использование имеющихся производственных мощностей, внедрение новой технологии добычи и переработки нерудных строительных материалов, комплексное использование сырья, в т.ч. переработка отвалов и отходов дробильно-сортировочных цехов, циклично-поточная и поточная технологии горных работ, повышение уровня автоматизации, сокращение ручного труда на вспомогательных работах.

В странах-членах СЭВ производство нерудных строительных материалов развито в BHP, ГДР и ЧССР, где производство щебня и гравия исчисляется десятками млн. т в год.

Среди капиталистических стран производство нерудных строительных материалов достигает наибольших масштабов в США (табл. 2).

На карьерах США, кроме гидравлических одноковшовых экскаваторов, широко применяются колёсные и на гусеничном ходу погрузчики, самоходные скреперы. Щебень и гравий выпускают с более узким диапазоном фракций, число которых на одном предприятии достигает 8-10.