Карьер по добыче диабаза

Карьер по добыче диабаза — это горное предприятие, осуществляющее открытую разработку месторождений диабаза — магматической горной породы, относящейся к группе палеотипных базальтов. Карьеры по добыче диабаза представляют собой совокупность горных выработок, оборудования и инфраструктуры, предназначенных для извлечения, первичной переработки и отгрузки породы, используемой в строительстве, дорожном хозяйстве и промышленности.

Геологическая характеристика диабаза

Диабаз (долерит) — это полнокристаллическая мелкозернистая или среднезернистая порода основного состава, близкая по химическому составу к базальту, но отличающаяся более крупной структурой. Образуется в результате застывания магмы в трещинах земной коры на небольшой глубине (субвулканические тела — дайки, силлы, штоки). Цвет диабаза варьируется от тёмно-серого до чёрного, иногда с зеленоватым оттенком из-за вторичных изменений (хлоритизация, эпидотизация).

Основные физико-механические свойства диабаза:

Плотность: 2,8–3,1 г/см³
Предел прочности при сжатии: 200–400 МПа (высокая прочность)
Морозостойкость: F200–F400 (выдерживает 200–400 циклов замораживания-оттаивания)
Истираемость: до 0,2 г/см² (низкая)
Водопоглощение: 0,1–0,5 % (низкое)

История разработки месторождений диабаза

Промышленная добыча диабаза в России началась в XIX веке, когда породу стали использовать для мощения улиц (брусчатка) и производства щебня для железных дорог. Наибольшее развитие карьеры по добыче диабаза получили в советский период, в связи с масштабным дорожным строительством и индустриализацией. Крупные месторождения осваивались в Карелии, на Урале, в Сибири и на Дальнем Востоке.

В постсоветское время многие карьеры были законсервированы или закрыты из-за экономического спада, однако с 2000-х годов наблюдается возобновление добычи в связи с ростом спроса на высококачественный щебень для асфальтобетонных смесей и строительства автобанов. В настоящее время в России действует несколько десятков карьеров по добыче диабаза, преимущественно в Карелии, Ленинградской области, Мурманской области и на Урале.

Технология добычи

Вскрышные работы

Перед началом добычи диабаза производится удаление вскрышных пород — почвенно-растительного слоя, глин, песков и выветрелых зон. Мощность вскрыши на диабазовых карьерах варьируется от 1 до 15 метров. Вскрышные работы выполняются с использованием бульдозеров, экскаваторов и автосамосвалов. Вскрышные породы складируются в отвалы, которые впоследствии рекультивируются.

Буровзрывные работы

Диабаз является крепкой породой, поэтому его добыча почти всегда требует применения буровзрывных работ. Бурятся шпуры или скважины диаметром 100–200 мм с помощью буровых станков (например, СБШ-250, ROC D7). В скважины закладывается взрывчатое вещество (аммонит, эмульсионные взрывчатые вещества). Взрыв производится с использованием средств инициирования (электродетонаторы, неэлектрические системы). После взрыва образуется горная масса — куски диабаза размером от нескольких сантиметров до метра.

Экскавация и транспортировка

Раздробленная взрывом горная масса погружается экскаваторами (прямая механическая лопата, гидравлический экскаватор) в автосамосвалы (БелАЗ, КАМАЗ, Scania) и вывозится на дробильно-сортировочный комплекс (ДСК) или на склад готовой продукции. Расстояние транспортировки обычно не превышает 3–5 км.

Дробление и сортировка

На ДСК диабаз проходит несколько стадий дробления (щёковое, конусное, роторное) и грохочения для получения фракций щебня:

0–5 мм (отсев, песок из отсевов дробления)
5–20 мм (мелкая фракция)
20–40 мм (средняя фракция)
40–70 мм (крупная фракция)
70–120 мм (бутовый камень)

Готовый щебень складируется в конусы и отгружается потребителям железнодорожным или автомобильным транспортом.

Классификация карьеров по добыче диабаза

По производственной мощности карьеры делятся на:

Малые (до 100 тыс. м³ горной массы в год)
Средние (100–500 тыс. м³/год)
Крупные (свыше 500 тыс. м³/год)

По способу разработки различают:

Карьеры с горизонтальным или пологим залеганием пласта (разработка уступами)
Карьеры с крутым залеганием (разработка глубокими уступами)

По виду готовой продукции:

Карьеры, выпускающие только щебень
Карьеры, выпускающие также брусчатку, плиты, бордюрный камень

Основные месторождения и карьеры в России

Карелия

Карьер «Калливере» (Лахденпохский район) — одно из крупнейших месторождений диабаза в России. Разрабатывается с 1990-х годов. Мощность — до 1 млн тонн щебня в год.
Карьер «Куйтежа» (Медвежьегорский район) — известен высоким качеством диабаза, используется для производства щебня высших марок прочности.
Карьер «Рускеала» (Сортавальский район) — частично законсервирован, используется как туристический объект (горный парк), но добыча ведётся на соседних участках.

Ленинградская область

Карьер «Гаврилово» (Выборгский район) — разрабатывает диабазовое месторождение, щебень используется для строительства дорог и мостов.
Карьер «Красный Бор» (Тосненский район) — добыча диабаза ведётся с 1950-х годов, продукция применяется в дорожном строительстве.

Урал

Карьер «Косой Брод» (Свердловская область) — разрабатывает диабазовое месторождение, щебень идёт на производство железобетонных изделий.
Карьер «Берёзовский» (Челябинская область) — добыча диабаза для строительства и дорожных работ.

Сибирь и Дальний Восток

Карьер «Курагинский» (Красноярский край) — разрабатывает диабазовое месторождение, продукция используется для строительства дорог в Сибири.
Карьер «Солнечный» (Хабаровский край) — добыча диабаза для нужд дорожного строительства и производства бетона.

Применение диабаза

Строительство и дорожное хозяйство

Основной потребитель диабазового щебня — дорожная отрасль. Диабазовый щебень используется:

В качестве заполнителя для асфальтобетонных смесей (особенно для верхних слоёв покрытия автобанов и аэродромов)
Для устройства оснований дорог и железнодорожного балласта
Для производства бетона и железобетонных конструкций
В качестве декоративного камня (брусчатка, облицовочные плиты)

Промышленность

Диабаз применяется:

В производстве каменного литья (диабазовое литьё) — для изготовления кислотоупорной плитки, труб, футеровок
В производстве минеральной ваты (как компонент шихты)
В качестве наполнителя для резинотехнических изделий и пластмасс

Ландшафтный дизайн

Диабаз используется для мощения дорожек, создания альпийских горок, оформления водоёмов и фонтанов.

Экологические аспекты

Разработка карьеров по добыче диабаза оказывает воздействие на окружающую среду:

Нарушение земель (занятие площадей под карьер, отвалы, дороги)
Пылевое загрязнение при бурении, взрывных работах и дроблении
Шумовое воздействие от работы техники и взрывов
Изменение гидрологического режима (осушение или обводнение территории)

Для минимизации ущерба проводятся:

Рекультивация нарушенных земель (технический и биологический этапы)
Пылеподавление (орошение, применение пылеуловителей)
Обустройство санитарно-защитных зон
Внедрение малоотходных технологий

Экономическое значение

Карьеры по добыче диабаза являются важным звеном в цепочке производства строительных материалов. Диабазовый щебень относится к продукции высшей категории качества (марка по прочности М1200–М1400, по истираемости И1–И2). Цена на диабазовый щебень в 1,5–2 раза выше, чем на гранитный щебень, что обусловлено его лучшими физико-механическими свойствами. Рентабельность карьеров зависит от удалённости от потребителей, стоимости транспортировки и конъюнктуры рынка.

Интересные факты

Диабаз является одной из древнейших пород, используемых человеком: из него изготавливали орудия труда и оружие в каменном веке.
В России диабаз использовался для мощения Красной площади в Москве (брусчатка уложена в 1930-е годы).
Диабазовое литьё отличается высокой кислотостойкостью и применяется в химической промышленности для футеровки аппаратов.
Крупнейший в мире карьер по добыче диабаза находится в Норвегии (месторождение Тюсфьорд), где добывается до 5 млн тонн в год.

Источники

Геологический словарь. — М.: Недра, 1978.
Справочник по строительным материалам. — М.: Стройиздат, 1985.
Технология открытых горных работ. — М.: Горная книга, 2010.
Материалы Федерального агентства по недропользованию (Роснедра) о месторождениях диабаза в России.
Отчёты горнодобывающих предприятий Карелии и Ленинградской области.

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →