По бельгийскому стандарту NB № 329, 1962 щебень подразделяется на три категории: обычный, недодробленный и передробленный кубической формы (табл. 1).
| Свойства | Щебень лещадный | Щебень кубовидный |
| Содержание зерен лещадной и игловидной формы, % | 89 | 0 |
| Предел прочности при сжатии в водонасыщенном состоянии (в цилиндре), МПа | 40–60 | 120 |
| Дробимость при сжатии в цилидре,% | 15–22 | 2–5 |
| Показатель сопротивления щебня удару на копре ПМ | 41–152 | 120–370 |
| Износ в полочном барабане, % | 18–29 | 15–20 |
| Морозостойкость, марка | 25 | 300 |
Основным назначением балластного слоя является обеспечение вертикальной и горизонтальной устойчивости рельсошпальной решетки при динамических нагрузках.
Характер упрочнения балласта в процессе укладки и эксплуатации путей существенно зависит от начальной пустотности щебеночного каркаса, то есть от состава и формы зерен щебня. Предельная пустотность щебеночного балласта составляет 0,33–0,34, а начальная достигает 0,45–0,50, что вызвано в значительной степени наличием лещадных зерен. Лещадные и игловатые зерна ломаются под нагрузкой и повышают неравномерность осадки балласта при эксплуатации.
Отечественные стандарты на щебень для балласта требуют получения двух фракций – 25–60 мм и 5–25 мм, причем содержание зерен крупнее верхнего предела и менее нижнего предела не должно превышать 5%.
Повышение скорости движения поездов вызвало изменение требований к балласту, особенно по его горизонтальной устойчивости. В результате в отечественные стандарты было внесено требование по обеспечению кубовидности щебня – ограничение содержания лещадных зерен 18%.
Европейские стандарты также требуют ограничения лещадности щебня, используемого для железных дорог, на уровне 15–20%.
4. Расчёт в потребности
Исходным сырьем для переработки являются плотные горные породы Стойленского месторождения железистых кварцитов, соответствующие требованиям СТП 00186826-01-48-2009, не допускается засоренность руды посторонними материалами (металл, башмаки, зубья и др.).
Руда, не соответствующая требованиям СТП 00186826-01-48-2009, не допускается к разгрузке в приемный бункер ДСФ.
Добытые кристаллические сланцы по физико-механическим показателям должны соответствовать требованиям, приведенным в таблице 3.
Таблица 3
| Наименование показателя | Норма | Метод испытаний |
| 1 Объемная масса, г/см3, не менее | 1,8 | ГОСТ 8269.0 |
| 2 Марка породы по прочности | 1200 | ГОСТ 8269.0 |
| 3 Марка породы по морозостойкости | F 50 | ГОСТ 8269.0 |
| 4 Содержание слабых пород, %, не более | 5 | ГОСТ 8269.0 |
| 5 Устойчивость структуры породы против всех видов распадов (потери массы при распаде), %, не более | 3 | ГОСТ 8269.0 |
Технологические требования
Извлекаемые балансовые запасы кристаллических сланцев считаются добытым из недр полезным ископаемым (товарной скальной породой), подготовленной для дальнейшей переработки или реализации сторонним потребителям после выполнения следующих основных работ:
- осушения месторождения с целью получения минерального сырья минимальной влажности;
- выполнения вскрышных работ, обеспечивающих зачистку разрабатываемого скального массива от покрывающих рыхлых пород вскрыши;
- бурения взрывных скважин в соответствии с проектом для получения кондиционного куска полезного ископаемого и выполнения проектных технологий их взрывания, а также, при необходимости, вторичного дробления негабаритных кусков полезного ископаемого;
- опробования буровзрывных скважин для получения планируемых качественных показателей минерального сырья;
- погрузки полезного ископаемого в транспортные средства с формированием потока минерального сырья требуемого качества.
Порядок обеспечения качества и организации работ по подаче исходного сырья для производства щебня.
Скальный забой, из которого порода подается на дробильную фабрику для производства щебня, определяется участковым геологом.
Для складирования исходного сырья выделяется отдельная секция на перегрузочном складе.
Отдельно выделенная секция огораживается предупредительными знаками, запрещающими разгрузку автосамосвалов с другими породами, не предназначенными для производства щебня.
Горным надзором добычного участка при выдаче письменного наряда машинисту экскаватора делается запись о селективной работе экскаватора, при которой исключается отгрузка скальной породы, размер куска которой более 1200 мм.
Контроль качества породы для производства щебня
Крупность породы, подаваемой в приемный бункер ДСФ, контролируется визуально машинистом экскаватора, мастером смены участка добычи, мастером ДСФ.
Крупность питания дробилки КСД контролирует мастер ДСФ путем визуального осмотра.
Гранулометрический состав фракций щебня контролирует ОТКиЛА в соответствии с требованиями Стандарта предприятия.
Ежемесячно ДСФ перерабатывает 80 тыс. м 3 сланца из него получается столько же щебня различных фракций, который идёт на отгрузку потребителям.
5. Организационная схема производства программы «Дороги Российской Федерации »
Потребителям отгружается щебень смеси фракций 0-20 мм (в том числе щебень, получаемый из хвостов СМС) и 20-60 мм.
Процесс производства щебня соответствует требованиям ТИ 00186826-10-54-2009 и предусматривает трех стадиальное дробление и двух стадиальную классификацию на грохотах ГИТ 52М, проводимую перед второй и третьей стадиями дробления.
Первая стадия дробления горных пород осуществляется в щековой дробилке ЩКД- 2100/1500. Максимальный размер куска породы, подаваемой в дробилку не должен превышать 1200 мм.
Вторая стадия дробления осуществляется в конусных дробилках среднего дробления КСД 2200 Гр. Максимальный размер куска горной породы, подаваемой в дробилку - 350 мм.
Третья стадия дробления производится в конусных дробилках мелкого дробления КМД 2200 Т. Максимальный размер куска руды, подаваемой в дробилку - 85 мм.
Схема процесса производства продукции ОАО «Стойленский ГОК» представлена в приложении Б.
6. Характеристика работы предприятия
Количество выпускаемой продукции ДСФ стабильно и пользуется постоянным спросом, поэтому запаса щебня не остаётся на складируемых площадках. Общий объём составляет 40 тыс. м3 в месяц, из них 25 тыс. м3 щебень фракции 20-60, 15 тыс. м3 щебень фракции 0-20.
Плотные горные породы подаются из карьера на перегрузочный склад.
ДСФ железнодорожным транспортом согласно недельно-суточного графика добычи.
Плотные горные породы крупностью 0-1200 мм с перегрузочного склада в приемный бункер ДСФ подаются автосамосвалами. Емкость приемного бункера составляет 500 тонн, что соответствует часовому запасу. Из приемного бункера пластинчатым питателем 1-24-120 сырье подается в щековую дробилку ЩКД 1500*2100 с предварительным грохочением на колосниковом грохоте с веерообразно расположенными колосниками и щелью между ними до 120 мм. Производительность питателя регулируется бесступенчато путем изменения частоты вращения электродвигателя при помощи частотного преобразователя. Ширина разгрузочной щели дробилки ЩКД 180-200 мм. Крупность дробленого продукта составляет 0-350 мм.
Подрешетный и дробленый продукты объединяются на л.к. № 2 и ленточным конвейером № 15 подаются в промежуточный бункер среднего дробления емкостью 200 т. Из бункера сланец пластинчатым питателем 2-12-45 с бесступенчатым регулированием скорости движения ленты подается на грохот ГИТ-53С № 4. На грохоте установлены следующие типы просеивающих поверхностей: верхняя дека – резинокрученые сита, изготовленные на РМЗ ОАО «Стойленский ГОК» из конвейерной ленты, с шириной щели 60 мм; средняя дека – эластичные просеивающие поверхности с ячейкой квадратного сечения размером 70*70 мм; нижняя дека – эластичные просеивающие поверхности с ячейкой квадратного сечения размером 25*25 мм (20*20 мм и 30*30 мм) в зависимости от требуемой крупности готового продукта. Верхний ярус сит служит для защиты ЭПП от порывов и износа при падении куска размером 0-350 мм. Надрешетный продукт верхнего и среднего яруса сит поступает в дробилку КСД-2200 Гр, имеющую диапазон регулирования разгрузочной щели 30-60 мм. Дробленый продукт системой конвейеров лк 12а, лк №12, лк № 13 и лк № 14 подается в бункер № 3 мелкого дробления емкостью 200т. Надрешетный продукт нижнего яруса сит грохота ГИТ-53С крупностью 20-60 мм конвейерами лк № 10, лк № 27 и лк № 28а транспортируется на напольный склад готовой продукции. Разгрузка материала с конвейера осуществляется посредством передвижной автостеллы на обе стороны конвейера. Складирование материала осуществляется конусами до заполнения пилона. В случае полного заполнения пролетов № 1 и № 2 щебнем фракции 20-60 мм имеется возможность путем перестановки шибера в загрузочной течке лк № 27 направлять материал на конвейеры № 28 и № 29, и складирование осуществлять в пролетах № 3, № 4, № 5, № 6.