Горные породы становятся дорожно -строительными материалами после их добычи из земной коры и переработки.
Скопления горных пород в земной коре называют месторождениями. Разрабатываемые месторождения горных пород называют карьерами. Для выяснения пригодности горной породы и экономической целесообразности разработки месторождения производят разведку.Задачи разведки :
установить запасы и технические свойства горных пород, а также выяс нить рентабельность разработки (толщину слоя породы и верхнего наносного слоя, способ транспортирования горных пород и готовой продукции).
В зависимости от условий залегания разработка горных пород может вестись
открытым способом в карьерах, реже подземным (разработка в подземных галереях ракушечных известняков) или подводным (рыхлые горные породы залега ют сравнительно неглубоко от поверхности воды в реках или озерах) способами.
При разработке месторождения вначале удаляют верхний наносной слой (вскрыша), а затем снимают верхние выветрившиеся слои горной породы. Работы в карьере обычно ведут уступами.Высота уступа колеблется в пределах 2 . . . 10 м. По условиям техники безопасности для рыхлых пород принимают меньшую высоту, чем для скальных.
Рисунок-1. Разработка горных пород экскаваторами
Горные породы, разбитые небольшими трещинами, разрабатываются механическим способом (экскаваторами). Массивные горные породы (как правило, изверженные) разрабатываются с применением взрывчатых веществ. Взорванную горную породу грузят экскаватором в транспортные средства и направляют на переработку на дробильно-сортировочные заводы, а также на передвижные камнедробильные сортировочные установки.
Рыхлые горные породы (валуны, гравий, песок) добывают открытым способом, как дравило, одно- и многоковшовыми экскаваторами. В большинстве случаев запасы рыхлых горных пород в пределах одного месторождения невелики, поэтому их переработка ведется в передвижных установках.
Технологическая схема разработки рыхлых горных пород включает: вскрышные работы; прокладывание траншей для образования рабочих уступов и транспортных путей, разработку слоев, содержащих полезную породу и пустые прослойки; транспортирование пород; сортировку гравийно-галечного материала по фракциям с отделением мелких песчаных и пылевато-глинистых фракций ( < 5 мм) ;отделение валунов и их дробление на щебень.
Подводная добыча песка со дна водоемов наиболее эффективна гидромехани- зированным способом. На понтоне устанавливается землесосный снаряд, на дно опускается всасывающее устройство землесоса и механический рыхлитель. Пульпа (песок с водой) по пульпопроводу транспортируется в гидроотвалы. При подводной добыче одновременно производится отмывка песка от глинистых, пылевидных, органических примесей, обогащение и фракционирование песка.
Поэтому для улучшения качества песка месторождения, расположенные выше уровня воды, разрабатывают с помощью гидромониторов с давлением воды 0,3 . . . 0,5 МПа. Обезвоживание песка осуществляется в результате дренажа в гидроотвалах, естественной и искусственной сушки.
Переработка горной породы на штучные изделия заключается в заготовке из массива горных пород блоков в форме прямоугольного параллелепипеда шириной и высотой 0,2 . . . 2 м , длиной до 2,8 м. В зависимости от способа добычи различают блоки пиленые, полученные с помощью камнерезных машин, и колотые.
Последние получают, используя буроклиновой, буровзрывной и термический способы отделения блоков от массива прочных горных пород. При разработке горных пород средней и низкой прочности (мрамор, известняк, вулканический туф) используют метод механического резания (пиления). Для разработки месторождений высокой прочности (гранит, сиенит и др.) наибольшее распространение получил буровзрывной способ.
Из полученных блоков распиливанием или колкой с последующей обработкой поверхности абразивными способами или скалыванием получают природные каменные материалы и изделия.