Как добывают щебень? Свой бизнес: производство щебня. Технология и дробильное оборудование для производства щебня

Министерство транспортного строительства СССР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
(СОЮЗДОРНИИ)

Москва - 1971

Предисловие

Применение щебня кубовидной формы в верхних слоях дорожных одежд способствует созданию более устойчивой структуры материала, обеспечивая необходимую шероховатость и сдвигоустойчивость покрытия. Однако производство такого щебня сопряжено с рядом технических трудностей, особенно получение щебня из гравия, который разнообразен по своему петрографическому составу.

В целях получения щебня улучшенной формы в Союздорнии проведены исследования по изучению процесса дробления массивных горных пород, разработана технология производства такого щебня и даны практические рекомендации.

В дальнейших исследованиях были изучены процессы дробления рыхлых пород, разных по своему литологическому составу. Результаты этих работ были положены в основу «Рекомендаций по технологии производства щебня улучшенной формы из гравия».

Замечания и пожелания просьба направлять по адресу: Московская обл., Балашиха - 6, Союздорнии.

ЗАМ. ДИРЕКТОРА СОЮЗДОРНИИ
кандидат технических наук Ю. Мотылев

Выбор сырья для производства щебня
улучшенной формы из гравия

1. Качество сырья - один из важнейших факторов, определяющих технологию производства щебня улучшенной формы. Свойства перерабатываемых горных пород оказывают большое влияние на выбор специального оборудования.

Форма зерен щебня зависит от текстурно-структурных свойств, минералогического состава и степени выветривания перерабатываемых массивных горных пород.

4. При дроблении гравийно-валунного материала влияние петрографического состава на форму щебня то же, что и при измельчении массивных пород. Количество кубовидных зерен в щебне из гравия находится в таком же соотношении, в каком содержатся те или другие виды горных пород.

5. Общее количество лещадных зерен в щебне из гравия можно выразить следующим уравнением:

где n 1 - количество зерен в щебне данной горной породы, % по весу;

N л 1 - содержание лещадных и плоских зерен в данной горной породе;

K - коэффициент, учитывающий крупность исходного материала.

6. Для ориентировочного определения формы щебня при дроблении гравийно-валунных пород отбирают пробы материала.

Группа горных пород	Горные породы	Структурно-текстурные свойства	Ориентировочное содержание нещадных и игловатых зерен в щебне, % по весу
	Изверженные: граниты, лабродориты, диориты, андезиты, габбро	Крупно- среднезернистые горные породы с размерами зерен 3 мм; текстура - массивная	12 - 35
	Изверженные: граниты, сиениты, андезиты, диориты, базальты. Осадочные и метаморфические: песчаники, известняки, доломиты, мраморы	Средне- среднемелкозернистые горные породы с размерами зерен 5 - 0,2 мм, а также частично кристаллические пористые породы; текстура - массивная	20 - 40
	Изверженные; микро граниты, микрогаббро, микродиабазы, микродиориты, вулканические стекла, кварциты Осадочные и метаморфические: афанитовые известняки, окремненные известняки, кремнистые породы, кремний - микрокварциты, гранито-гнейсы	Породы плотной (афонитовые) мелкозернистой и стекловатой структуры с размером зерен 0,2 мм; текстура - массивная	40 - 60
	Слоистые и рассланцеватые горные породы любого генезиса и минералогического состава: гранито-гнейсы, гнейсы, слоистые известняки, доломиты, сланцы и т.д.	Полнокристаллические и частично кристаллические породы средне- и мелкозернистой структуры; текстура слоистая, сланцеватая	Свыше 50

Пробу делят на фракции и каждую фракцию разбирают на основные типы горных пород, входящих в одну из групп, приведенных в п. . После этого гравий каждой группы тщательно осматривают, при необходимости еще подразделяют на отдельные виды и определяют их количество. В частности, в изверженных породах I группы желательно выделить куски камни из крупнозернистого гранита, дающего наибольший процент кубовидных зерен. При разработке карбонатных пород рекомендуется выделять окремненные разности, которые при дроблении размельчаются в зерна плоской формы. Затем подсчитывают процентное содержание отдельных горных пород в материале. По этим данным и по значениям табл. определяют предполагаемое содержание плоских и игловатых зерен в щебне из гравия по формуле, приведенной выше. Коэффициент K можно принять по табл. .

Размер фракций в горной массе, мм	Количество зерен в горной массе, % по весу	Значение K
Крупнее 100
40 - 100
40 - 100		1,15

7. При общей ориентировочной оценке качества сырья необходимо учитывать следующее:

Получить из гравия наибольшее количество щебня кубовидной формы можно при большом содержании в исходном материале крупнозернистых гранитов;

Щебень неудовлетворительной формы, т.е. наибольший процент нещадных зерен, получают в том случае, когда в исходной горной массе содержится большое количество материала со сланцеватой структурой, а также из окремненных пород и кремния;

Для производства щебня улучшенной формы рационально использовать только отдельные фракции, в которых содержится наименьшее количество пород, дающих при дроблении плоские зерна.

Выбор дробильного оборудования
и режим его работы

8. Парк дробильных машин главным образом составляют щековые, конусные и валковые дробилки и выпускаемые в последнее время отечественно; промышленностью роторные дробилки.

9. По данным исследований Союздорнии, ВНИИнеруда, ВНИИжелезобетона для получения щебня кубовидной формы целесообразно применять:

при дроблении неабразивных горных пород - роторные дробилки;

при дроблении абразивных пород - короткоконусные дробилки типа КМД-1200, КМД-1750, дающие большее количество щебня кубовидной формы, чем щековые и валковые дробилки. Однако короткоконусные дробилки не всегда обеспечивают необходимое качество щебня.

10. При переработке рыхлых массивных горных пород рекомендуется применять:

Роторные дробилки, если неабразивных пород в исходном материале содержится более 75 % по весу;

Короткоконусные, щековые дробилки, если в горной массе содержится более 25 % абразивных пород. Причем после дробления на этих машинах щебень, как правило, необходимо исправлять.

11. Из щековых Дробилок рекомендуются дробилки тина СМ-186А, которые устанавливают на последней стадии дробления. В этом случае обеспечивается высокое содержание щебня кубовидной формы вследствие ограничения размеров разгрузочного отверстия.

12. На форму щебня существенно влияет режим работы и состояние рабочих органов дробилки.

а) дробильная камера щековой дробилки должна загружаться полностью и непрерывно. Равномерная непрерывная загрузка дробилки обеспечивает большую степень измельчения и уменьшает содержание в дробленом щебне зерен лещадной и игловатой формы на 10 - 15 % в зависимости от свойств горной породы, крупности, формы исходного материала и т.п.

Для непрерывного режима дробления необходимо устанавливать автоматические регуляторы питания дробилок.

При неполной загрузке дробилки количество лещадных и игловатых зерен возрастает. С уменьшением крупности загружаемого материала повышается количество кубовидных зерен в дробленом материале.

Большое количество лещадных и игловатых зерен в исходном материале, размер которых больше размера разгрузочной щели, улучшает качество формы зерен продукта дробления;

б) в каждом отдельном случае оптимальная ширина разгрузочной щели должна быть определена с учетом максимального выхода щебня кубовидной формы.

Исследованиями установлено, что с уменьшением ширины разгрузочного отверстия щековых дробилок форма щебня улучшается, но одновременно уменьшается производительность и увеличивается выход отходов дробления.

Например, при работе дробилки в замкнутом цикле с размером ячеек сита грохота 18×18 мм оптимальная ширина разгрузочного отверстия (щели) составляет 10 мм, при этом содержание в щебне зерен лещадной и игловатой формы уменьшается на 6 - 8 % по весу.

При увеличении или уменьшении ширины разгрузочной щели производительность уменьшается на 10 - 15 %, а выход отходов дробления (фракции 0,5 мм) и щебня лещадной и игловатой формы зерен увеличивается на 5 - 6 %. Поэтому при пусконаладочных работах следует устанавливать опытным путем оптимальный режим работы дробилок.

13. Для определения оптимального режима работы дробилки по кривым типовых характеристик зернового состава продуктов дробления находят размер разгрузочной щели, а затем для опытного дробления устанавливают три размера щели: первый - несколько меньше расчетного; второй - расчетный и третий - несколько больше расчетного.

14. Из дробленого щебня отбирают по ГОСТ 8269-84 пробы на зерновой состав (в том числе фракцию до 5 мм) и на содержание зерен лещадной и игловатой формы. При необходимости разгрузочную щель уменьшают или увеличивают и опять проводят опытное дробление. По полученным данным выбирают наивыгоднейший размер разгрузочного отверстия.

Наименьшее количество лещадных зерен в продукте дробления получается при ширине разгрузочной щели в 2 - 2,5 раза меньшей крупности исходного продукта, при i ≤ 3,0, причем наименьшее их содержание отмечается в средних фракциях.

15. При работе дробилок необходимо следить за износом зубьев рифлений дробильных плит. Износ зубьев более чем на 2/3 первоначальной высоты приводит к значительному увеличению зерен щебня лещадной и игловатой формы. Изношенные плиты необходимо своевременно заменять.

Для первичного дробления, при котором форма зерен щебня не имеет большого значения, можно допускать несколько повышенный износ зубьев рифления дробящих плит.

18. Форма и размер рифлений дробящих плит оказывают большое влияние на форму щебня.

Для получения щебня кубовидной формы целесообразно использовать дробящие плиты с мелкими треугольными рифлениями (ГОСТ 13757-68), шаг которых соответствует ширине разгрузочной щели при соотношении высоты рифлений к шагу рифлений 1:2.

При таком режиме работы щековой дробилки увеличивается выход щебня кубовидной формы, а процентное содержание сверхмерного материала в продукте дробления будет минимальным.

17. Нецелесообразно применять выпуклую футеровку для подвижной щеки в том случае, если в дробимом материале содержится значительное количество кусков, близких по величине к размеру загрузочного отверстия, так как выпуклость футеровки ухудшает условия захвата крупных кусков.

18. При дроблении горных пород конусными дробилками для улучшения формы зерен щебня из гравия рекомендуется предусматривать те же мероприятия, что и при дроблении щековыми дробилками (т.е. непрерывная и полная загрузка камеры дробления и т.д.); дробилка должна работать в замкнутом цикле с виброгрохотом. На этом виброгрохоте не допускается сортировка продуктов дробления других машин. Опытом установлено, что наибольший эффект в улучшении формы щебня из гравия достигается, когда на последней стадии дробления устанавливают среднеконусные дробилки типа КСД-1200А, КСД-1750А или короткоконусные дробилки мелкого дробления КМД-1200, КМД-1750 с большой параллельной зоной и с оптимальной шириной разгрузочной щели.

Способы исправления формы щебня

19. Форму щебня исправляют специальными машинами-грануляторами, в качестве которых рекомендуется использовать: отбойно-центробежные дробилки типа ОЦД-100, имеющие следующие технические характеристики:


Диаметр ротора, мм
Количество бил, шт.
Число оборотов ротора, об/мин
Средняя производительность, т/час
Вес дробилки, т
Цена, руб.

20. Для грануляции щебня дробилки должны работать с определенным числом оборотов ротора - 200 - 400 об/мин, в зависимости от содержания лещадных зерен в исходном материале (рис.). При таком режиме дробления форма зерен щебня улучшается (содержание в щебне зерен кубовидной формы доводится до 85 - 90 %) и снижается износ рабочих органов дробилки.

В то же время грануляция щебня, наряду с улучшением формы зерен и выхода мелких фракций, приводит к частичному измельчению материала, т.е. образованию мелочи (0 - 5 мм). Так, например, при 200 об/мин ротора содержание зерен менее 5 мм составляет 10 % от всего объема материала, а при 250 об/мин - 14 %. Поэтому в каждом отдельном случае выбор оптимального режима работы дробилок ударного действия должен быть экономически обоснован. Степень дробления должна быть в пределах i ≤ 3,0 - 3,5.

1 - гранит; 2 - песчаник; 3 - гравий.
N - содержание зерен лещадной формы в исходном материале, % по весу

21. Грануляторы необходимо устанавливать на последней стадии дробления, в основном при работе дробилок в замкнутом цикле. После грануляции щебень вторично классифицируется по крупности на грохотах и очищается, а затем отправляется на склад готовой продукции.

22. Схема более совершенной технологии производства щебня улучшенной формы, предложенная Союздорнии, показана на рис. . По этой технологии готовая продукция - щебень - поступает на виброгрохот для классификации по крупности и сепарации по форме зерен, где зерна кубовидной формы отделяются и направляются на склад готовой продукции, а лещадные и игловатые зерна направляются в дробилку-гранулятор для исправления формы.

Рис. 2. Технологическая схема Союздорнии производства
щебня кубовидной формы

23. Сепарацию щебня рекомендуется производить на виброгрохотах обычной конструкции со щелевидными ситами. Размеры ячеек сит подбирают с учетом выделения из исходного материала зерен кубовидной формы. Ширина ячейки щелевидных сит должна быть примерно в 2,2 раза меньше среднего диаметра фракции щебня, а длина ячейки - от 30 до 250 мм, в зависимости от крупности щебня, диаметра и качества проволоки, из которой сделано сито. Длина сита должна быть не менее 2 м, угол наклона от 2 до 8°.

24. Конструкция сит может быть различной. Из-за значительной загрязненности гравийной массы для сортировки щебня из гравия фракции 5 - 10, 10 - 20 мм и отходов 0 - 5 мм по крупности и форме зерен целесообразно использовать плетеные проволочные сита с квадратной или ромбовидной формой ячейки (рис. , а, б), которые благодаря амортизирующим свойствам самоочищаются в процессе работы виброгрохота.

25. Плетеное сито может быть изготовлено на обычном плетельном станке на щебеночном заводе *) .

*) Сбитнев А.С., Беленький Я.Г., Басс А.И. Проволочные сетки и ленты. М., Металлургиздат, 1963.

При плетении сетки применяют шнек, напоминающий витую пружину, толщина стенок которого равна от 4 до 10 мм. По внутреннему диаметру шнек имеет небольшую конусности с расширением в сторону сбега спирали. Внутри шнека вращается плоский нож длиной до 400 мм и толщиной 2,5 - 4,5 мм, на который и навиваются спирали (рис. , в).

Рис. 3. Конструкции плетеных сит с квадратной ячейкой
для сортировки щебня по крупности (а), ромбовидной ячейкой для
сепарации щебня по форме зерен фракции 10 - 20 мм (б) и механический
станок для плетения сетки (в):

1 - спираль сита; 2 - ячейка; 3 - шнек; 4 - нож;
В и b - внешний и внутренний диаметр шнека:
l - длина ножа; a - ширина ножа; h - толщина ножа; T - шаг спирали

Поверхность ножа и шнека должна быть гладкой, а углы ножа закруглены. Величина разворота ножа зависит от качества проволоки, т.е. переднюю часть ножа поворачивают вокруг оси на 160°, а конец его поворачивают на меньший угол, в зависимости от степени подгонки ножа к шнеку. В шнеке должно быть не меньше четырех витков.

Для плетеных сит с ромбовидными ячейками шаг спирали (шнека) определяют по формуле

T = n ⋅ x ,

где n - величина, равная половине суммы диагоналей ромба, имеющих отношение 1:3; 1:4; 1:5;

x - размер стороны ромбовидной ячейки сита (сетки).

Например, при изготовлении плетеного сита для сепарации щебня по форме зерен фракции 10 - 20 мм из проволоки марки СВ-08 диаметром 3 мм с удлиненной ромбовидной ячейкой шириной 7,5 мм и длиной 24 мм (см. рис. , б) шаг спирали равен Т = n ⋅ х = 1,25×13 = 15,5 мм; внешний диаметр шнека равен 36 мм, внутренний - 27 мм, длина ножа принята 380 мм, ширина - 26 мм, толщина - 4 мм.

Для плетеных сит с квадратными ячейками шаг спирали (шнека) определяют по формуле

где Т - шаг спирали;

d - диаметр проволоки.

Плетеное сито имеет большую площадь живого сечения по сравнению со штампованным ситом; засоренность всего сита в работе небольшая - 2 - 3 % площади как в сухую, так и в дождливую погоду.

26. Срок службы сита зависит от крепления и натяжения, Наиболее удачное крепление плетеного сита не виброгрохоте ГУП-II с поперечным натяжением разработано на Сильницком щебеночном заводе. Готовое плетеное сито следует уложить на специальный шаблон, сделанный из деревянных брусьев. Затем по краям всей длины сита проложить с двух сторон металлические трубы диаметром 30 мм с просверленными в них насквозь отверстиями. Сито к трубе крепят проволочными скобками, которые пропускают через просверленные отверстия, а с другой стороны закрепляют металлическими скобками, плотно прижимая полотно сита к трубе. Сито с прикрепленными к нему трубами следует устанавливать на раму виброгрохота ГУП-II так, чтобы они заходили под лонжероны. Для поперечного натяжения сита используют натяжные болты (рис. ).

27. Чтобы обеспечить более продолжительный срок службы сит, необходимо регулярно осуществлять эксплуатационный контроль; своевременно, через несколько смен, подтягивать натяжные болты, прогулочные скобка

После износа сита трубы используют для крепления последующих сит.

28. Для сепарирования щебня по форме зерен (например, фракция 5 - 20 мм), его разделяют на фракции 5 - 10, 10 - 20, 5 - 15 мм и т.д. Каждая фракция сепарируется че рез щелевидные сита с шириной ячеек соответственно 3,5; 5,5; 7,5 мм. При этих размерах ячеек сит получают материал с содержанием лещадных и игловатых зерен до 15 % по весу.

29. На рис. приведена рациональная схема технологии производства щебня улучшенной формы фракции 5 - 20 мм. Как видно из схемы, исходный материал - щебень из гравия крупностью Б-20 мм - поступает на виброгрохот ГУП-III на сита: верхнее - щелевидное, с шириной ячейки (щели) 7,5 мм; среднее - квадратное, со стороной квадрата 7,0 мм, диагональю 10,0 мм.

Рис. 4. Схема крепления плетеного сита:

а - вид сбоку; б - вид сверху; в - поперечное натяжение плетеного сита на виброгрохоте ГУП-II;
1 - плетеное сито; 2 - проволочные скобки; 3 - трубы металлические; 4 - шаблон;
5 - отверстия для скобок; 6 - натяжные болты; 7 - лонжероны

Рис. 6. Схема технологии Союздорнии производства щебня кубовидной
формы зерен фракции 5 - 20 мм на трехситном виброгрохоте ГУП-III

На верхнем, щелевидном, сите из исходного материала выделяют щебень кубовидной формы фракции 10 - 20 мм (верхний продукт сита) к направляют на склад готовой продукции. На среднем, квадратном, сите верхний продукт представлен щебнем лещадной и игловатой формы фракции 10 - 20 мм, который направляется в дробилку-гранулятор ОЦД-50с или ОЦД-100 для переработки. На нижнем, щелевидном, сите щебень фракции 5 - 10 мм разделяется по форме зерен. Верхний продукт - щебень фракции 5 - 10 мм кубовидной формы - направляется на склад готовой продукции, нижний продукт - щебень фракции 5 - 10 мм лещадной и игловатой формы вместе с незначительным количеством отходов 0 - 6 мм - на переработку в дробилку-гранулятор.

После грануляции полученный материал направляют на виброгрохот для отделения гранулированного щебня и отходов.

30. Сепарация щебня по форме зерен фракции 5 - 15 мм происходит аналогично сепараций щебня фракции 5 - 20 мм с той лишь разницей, что на верхнем сите виброгрохота ГУП-III нужно установить щелевидное сито с шириной ячейки 5,5 мм для разделения по форме зерен щебня фракции 10 - 15 мм,

31. Выделение щебня лещадной и игловатой формы фракции 10 - 15 мм для переработки в грануляторе и разделение щебня по форме зерен фракции 5 - 10 мм производится на ситах с теми же размерами ячеек, что и для щебня фракции 5 - 20 мм.

8(2. Следует учитывать, что применение Дополнительного оборудования для грануляции щебня требует определенных затрат. Расчеты показывают, что себестоимость щебня фракции 5 - 20 мм с учетом грануляции увеличивается приблизительно на 8 - 10 %. При грануляции щебня фракции 20 - 40 мм имеется возможность увеличить выпуск щебня мелких фракций, отпускная цена которого выше стоимости щебня фракции 20 - 40 мм. Поэтому при получении гранулированного щебня щебеночные заводы будут иметь прибыль.

33 В типовых технологических схемах гравийно-песчаных месторождений при эксплуатации щековых, среднеконусных, короткоконусных дробилок и дробилок-грануляторов типа ОЦД-100 для получения кубовидного щебня следует соблюдать мероприятия, предусмотренные настоящими «Рекомендациями».

34. В целях улучшения формы зерен щебня из гравия технологические схемы Гравийно-песчаных заводов должны предусматривать переработку горной массы с учетом возможных колебаний крупности зернового состава исходного материала, так как при дроблении от крупности исходного материала зависит форма зерен щебня из гравия, В зависимости от этого в технологической схеме гравийно-песчаного завода должно быть предусмотрены 2 или 3 стадии дробления в замкнутом цикле с обязательным включением операций предварительного и контрольного грохочения.

35. Контрольное грохочение способствует улучшению формы зерен щебня, так как вместе с избыточным продуктом вторичному дроблению подвергается значительная часть нещадных зерен.

Размер отверстий сита контрольного грохота принимают близким к размеру выпускной щели дробилки.

Предлагаются мероприятия, обеспечивающие производство щебня улучшенной формы из гравия. Приводятся данные по оценке горных пород как сырья для производства щебня из гравия, по выбору необходимого оборудования и режиму его работы, а также рекомендации по разработке технологических схем.

Добыча щебня в России осуществляется в большинстве регионов. Это обусловлено широким распространением данного материала. Щебень выгоднее покупать в непосредственной близости, так как транспортировка увеличивает итоговую стоимость почти на 40 %.
Сейчас карьеры по добыче щебня находятся под управлением более чем 200 предприятий по всей стране. Подавляющая часть разработок ведется крупными компаниям, владеющими несколькими добывающе-перерабатывающими комплексами. После осложнений в 2015, когда объемы добычи и спрос сократились почти на 20 %, на рынке остались организации, обладающие развитой инфраструктурой. Результатом стало значительное сокращение числа собственников.

Карьеры по добыче щебня

Щебень – нерудный материал, добываемый методом дробления твердых пород. Его месторождения находятся по всей территории РФ, что облегчает выбор ближайшего источника.
Объемы потребления данного материала увеличиваются вслед за ростом числа дорожных проектов федерального уровня. Сейчас карьеры обеспечивают добычу и производство щебня для удовлетворения нужд всех отечественных потребителей.
Не так давно часть материала отправляли на экспорт. Но с 2015 года объемы продаваемого за рубеж щебня снизились. Только за один год они уменьшились в 5 раз.
Чтобы купить этот нерудный материал, не обязательно искать адреса карьеров по добыче щебня. Это обусловлено тем, что производственные процессы могут проходить в разных местах. Например, каменный бут получают на разработке, а обрабатывают на заводе, расположенном в нескольких десятках километров. В результате выбирать самый близкий карьер для закупки может быть невыгодно.
При выборе поставщика следует учесть, что на месторождениях щебень существенно различается по своим характеристикам и материалу. Наиболее востребованные виды – данного материала – гранитный и известковый. Но существует ряд других разновидностей, используемых в строительстве, дорожных работах и благоустройстве территорий.

Виды щебня

Наиболее прочный и дорогостоящий – гранитный щебень. Он демонстрирует высокую стойкость к перепадам температур, воздействию влаги и давлению. Его задействуют в процессе изготовления ответственных ЖБИ, возведения самых прочных дорожных покрытий и сооружений.
Как место добычи гранитного щебня многим хорошо известна Карелия. В этой республике добывают габбро-диабаз, обладающий высокими эстетическими характеристиками.
Добыча щебня в России известнякового и гравийного происхождения развита существенно лучше. Это обусловлено более широким распространением исходных пород. Они обладают менее выдающимися характеристиками по сравнению с гранитным аналогом, но отлично подходят для бытового строительства, организации балластной подушки железных дорог и формирования закрытых дренажей.
Более простая добыча и распространенность делают гравийный и известняковый виды щебня более доступными. Они подходят для проведения большинства работ, где не требуется сопротивление значительным нагрузкам (как от многоэтажных зданий, мостов, гидротехнических сооружений).
Помимо добычи осуществляется переработка щебня из строительного мусора. В результате получается доступный вторичный материал, который оптимально подходит для реализации черновых работ (например, засыпки котлованов и укрепления грунта под основанием). Его производят отдельные предприятия на территории РФ.

Добыча щебня

Добыча щебня проходит в несколько этапов. В первую очередь с поверхности месторождения удаляют землю и неподходящие породы. На этом этапе часто получают песчано-глиняную смесь, которая находит применение в строительстве во время вторичных работ.
Добыча щебня предприятием осуществляется с использованием специальных машин и станков, формирующих шурфы в породе. В эти отверстия закладывают взрывчатку для получения каменного бута – крупных осколков, на которые разрывается при взрыве монолит. Дальнейшие процессы обработки могут различаться по месту проведения.
Первичное дробление может проходить на территории карьера или перерабатывающего завода. Впоследствии каменный бут попадает в дробилку, откуда выходит материал первичной обработки.
После этого осуществляется повторное дробление и грохочение для разделения на фракции. В итоге получается рассортированный щебень с разными размерами зерен, а также гранотсев – смесь зерен разного размера, фракции которых меньше необходимых (вплоть до пылеватых).

Щебень – один из самых востребованных материалов для строительства. Его используют при производстве бетона, строительстве дорог, закладывании фундамента, возведении плотин и прочих гидротехнических сооружений. Только торговля щебнем может принести хороший доход, не говоря уже о собственном бизнесе, основанном на его добыче.

Регистрация и организация бизнеса

Начать трудовую деятельность необходимо с регистрации индивидуального предприятия. Это не составит хлопот и не потребует больших финансовых и временных затрат.

В перспективе, когда дело пойдет в гору, его можно расширить и переоформить в «Общество с ограниченной ответственностью». В качестве системы налогообложения лучше всего выбрать упрощенную, которая составит примерно 15% от прибыли.

Для правомерной деятельности следует провести ряд мероприятий:

Получить лицензию на добычу камня.
Разработать документацию по запуску карьера в эксплуатацию и утвердить ее в Ростехнадзоре.
Получить ТУ по добыче исходного сырья из карьера.
Разработать технологию производства.

Оборудование

Полный цикл производства щебня включает три этапа:

добыча горной породы;
переработка ее в камни нужного размера;
продажа готового продукта.

Основная трудность и минус такого бизнеса – поиск месторождения и получение соответствующих разрешений на добычу сырья.

На сегодняшний день наиболее удобные, с точки зрения доступа транспорта, участки заняты и новым предпринимателям приходится вкладывать средства на геологические исследования или приобретать уже готовый к использованию карьер.

В качестве сырья для изготовления щебня могут использоваться гранитные или каменные скалы. Первый вид – наиболее популярный, обладает отличными прочностными показателями и добывается повсеместно. Второй – не такой прочный, но менее радиоактивный и более дешевый.

Специализированное оборудование для добычи и переработки щебня обойдется примерно в 1 000 000 долларов, куда входит:

Дробильная установка.
Грохот.
Экскаватор для погрузки горных пород.
Самосвалы для перевозки сырья/готовой продукции.

Наиболее дорогостоящим оборудованием является дробильная установка, от нее зависит размер готового продукта, так чаще всего в строительстве используют:

5-10 мм – применяется при изготовлении бетона;
5-20 мм – производство бетона, мостовое полотно, аэродромные покрытия и прочее.
20-40 мм – железобетонные конструкции, строительство дорог, трамвайные линии и так далее.

Одним из важных показателей качества щебня является его лещадность (доля плоских и игольчатых частиц).

Чем выше этот параметр, тем ниже качество камня. Наиболее эффективны дробилки конусного типа. Стоимость такого агрегата, уже бывшего в употреблении, составит не менее 2 500 000 рублей. Также необходимо предусмотреть место для хранения переработанного материала и его дальнейшую продажу. Для этих целей можно арендовать или выкупить участок земли.

Технология

Процесс получения щебня из природной горной породы включает несколько этапов:

Добыча каменного бута.
Дробление бута на камень нужного размера.

Для переработки гранита используются взрывные материалы для откалывания горных пород, затем происходит измельчение и сортировка.

Измельчение каменного бута осуществляется в несколько этапов:

первичное дробление – получение камней среднего размера;
вторичное дробление – измельчение породы на щебень нужной фракции;
сортировка на грохоте;
складирование по размеру.

Персонал

Учитывая объем работ, предполагающих разработку карьера, откол горной породы и его переработку, штат сотрудников должен включать:

Администрация – 6 человек.
Основные работники – 48 человек.

Работать целесообразно в две смены пять дней в неделю.

Длительность одной смены – 8 часов.

Сбыт

Реализовывать продукцию можно:

оптом – большие объемы продаж по меньшим ценам, есть необходимость заключения долгосрочных договоров с крупными заказчиками;
в розницу – цены более высокие, объемы продаж меньше, покупатели чаще всего случайные. Стоит подумать о рекламе для привлечения покупателей.

Спрос на стройматериалы, в частности на щебень – высокий, проблем со сбытом не должно быть. Неплохо потратиться на рекламу или разместить информацию о товаре на сайте, для привлечения потенциальных клиентов.

Финансовая составляющая бизнеса

Основные затраты по производству щебня составляет оснащение производства.

Если сам по себе технологический процесс несложен, особой специализации рабочих не требуется, то техника нужна дорогостоящая и мощная.

Стоимость открытия и поддержания

Начальные затраты составят:

Регистрация индивидуального предприятия.
Закупка спецтехники.

Сумма инвестиций – 100-130 млн рублей.

К текущим затратам прибавятся: заработная плата сотрудников (около 1 500 000 рублей ежемесячно), обслуживание оборудования (4% от стоимости) и налоги.

Размер будущих доходов

Выпуск предприятия, оснащенного современной специализированной техникой, составляет около 50 000 м 3 готового продукта ежемесячно.
При производстве товара в следующем эквиваленте и размерах:

Доход от продажи каждого вида материала, в соответствии с рыночными ценами:

5-20 мм – 16 000*460 = 7 360 000 рублей.
20-40 мм — 12 500*420 = 5 250 000 рублей.
40-70 мм – 4000*440 = 1 760 000 рублей.
Отсев мелких фракций – 13 500*140 = 1 890 000 рублей.
Бут – 4 000*360 = 1 440 000 рублей.

Итого: 17 700 000 рублей.

Срок окупаемости

Часто складывается впечатление, что занятие бизнесом, который требует серьезных финансовых вложений – очень рискованное действие в плане окупаемости. В данном случае это не соответствует действительности.

Высокий спрос на товар и большие объемы продаж позволяют говорить о полном возврате средств уже через 1,5-2 года со дня начала горнодобывающих мероприятий.

Положительно сказывается на рентабельности введение дополнительных услуг, например, производство и реализация цветного щебня. Пригодный для декоративных работ, этот материал на сегодняшний день достаточно популярен.

Добыча и переработка горных пород – бизнес для серьезных предпринимателей, обладающих определенным финансовым состоянием. Это сфера не для новичков. Специфика работы, большой штат сотрудников, поиск и заключение контрактов с потенциальными покупателями требуют от руководителя опыта, сноровки и предприимчивости.

В этой статье:

Очень сложно найти материал, применяющийся в строительстве больше чем щебень . Так как щебень используется при закладке фундамента для зданий, в дорожном строительстве и является основой для производства бетона. Поэтому если в Вашей местности есть заброшенные гранитные карьеры, то есть смысл открыть свой бизнес по производству востребованного строительного материала – щебня .

Конечно, этот вид бизнеса требует больших капиталовложений, но он будет приносить регулярный доход.

Особенности регистрации предприятия по производству щебня

Для легализации бизнеса нужно оформить индивидуальное предпринимательство или открыть ООО. Если на первых этапах Вы планируете производить небольшие объемы строительного материала, то целесообразно будет оформить ИП. Эта процедура не требует больших затрат времени и денежных средств.

Наилучшая система налогообложения – упрощенная система налогообложения, 15 % от прибыли. Чтобы перейти на эту систему, необходимо в течение 3-х дней после оформления ИП подать заявление о желании перейти с общей системы налогообложения на УСН.

Особенности организационно-правовой деятельности:

Получение лицензии на добычу каменного бута из карьера;
Разработка проектной документации использования карьера и защита ее в Ростехнадзоре;
Получение технических условий;

В процессе организации предприятия могут понадобиться следующие коды ОКВЭД, ОКП:

14.21 – «Разработка гравийных и песчаных карьеров»;
ОКП код 57 1101 – гравий и щебень из природного камня и песчано-гравийных материалов;

Также в процессе организации собственного бизнеса в России необходимо ознакомиться с нормативными документами:

ГОСТ 8267-93 – «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия».
ГОСТ 8269.0-97, ГОСТ 22856-89, ГОСТ 26644-85, ГОСТ 25226-96, ГОСТ 7392-2002, ГОСТ 18866-93.

Эти документы весьма либеральны и разрешают производить щебень из разных пород, даже из строительного мусора – этот вид называется вторичным щебнем.

Технология производства щебня

Технологическая схема производства щебня отображена ниже.

Процесс производства щебня включает два этапа – добыча каменного бута и его переработка .

Посредством взрывных работ монолиты отделяют от массива. А затем при помощи спецтехники их раскалывают на мелкие камни, которые транспортируются на дробильно-сортировочный участок.

Переработка каменного бута включает следующие стадии:

1. Первичное дробление – на этой стадии каменный бут загружается в бункер питателя, где осуществляется равномерная подача горной массы в дробилку первичной обработки. Дробилка измельчает породу на куски среднего размера.

2. Вторичное дробление – измельченный бут при помощи ленточного транспортера поступает в дробилку вторичного дробления. Там горная масса измельчается на куски более мелкого размера.

3. Сортировка раздробленной массы – передробленная масса поступает на грохот, где сортируется на товарные фракции. С помощью выносных ленточных транспортеров все фракции щебня складируются по-отдельности.

Особенности производства цветного щебня

Технология производства цветного щебня отображена на рисунке ниже.

Для производства цветного щебня отбирают фракции определенного размера. Обычно используется щебень размером более 10 мм. В результате сортировки отсеиваются загрязнения и мусор. Далее щебень, который уже прошел сортировку, поступает в бетономешалку и заливается краской определенного цвета. Объем краски должен составлять 20 % от объема щебня.

Для экономии краски извлекать щебень необходимо над приемным бункером, используя металлическую сетку. В этот бункер будут стекать излишки краски, которые можно будет использовать для повторной покраски.

В завершение покрашенный щебень высушивают. Для производства декоративного щебня в больших объемах лучше всего осуществлять сушку с помощью специальной камеры или бункера. Однако это оборудование стоит недешево, поэтому на первых этапах предпринимательской деятельности можно сушить щебень на открытом воздухе.

Оборудование для производства щебня

Питатели

На предприятиях может применяться два вида этого оборудования – вибрационные и пластинчатые .

Пластинчатый питатель – закольцованное полотно, которое состоит из пластин, что соединены шарнирно между собой. Каменный бут перемещается по движущемуся по кругу полотне.

Вибрационные питатели – это оборудование нового поколения. Оно имеет ряд преимуществ по сравнению с пластинчатыми питателями. Это оборудование осуществляет направленные и возвратно-поступательные движения при помощи электромагнитного вибратора.

Дробилки

Существуют дробилки щековые, конусные и центробежные. Для первичного дробления обычно используют щековые дробилки. Независимо от технических характеристик и модели, в щековых дробилках измельчение каменного бута происходит в результате раздавливания кусков между 2-ух щек. Одна из них неподвижно закрепляется на станине дробилки, а вторая находится на маятнике. Это оборудование измельчает камни в 4-8 раз.

Остальные виды дробилок используются для измельчения горной массы и вторичного дробления.

Грохоты

Для разделения щебня на фракции применяются инерционные грохоты . Это оборудование оснащено вибратором, который активируются электродвигателем. Под воздействием вибратора короб выполняет круговые движения.

Весь щебень подается на вернее сито, где благодаря колебаниям короба и наклонной установке, он транспортируется к разгрузке, просеиваясь через отверстия. На грохоте может быть два и более сит.

Для максимальной эффективности, все оборудование линии для производства щебня должно работать с максимальной отдачей.

Бизнес план производства щебня

Рассмотрим особенности организации завода по добыче горной породы и ее переработке на щебень.

Затраты на покупку оборудования

Для добычи каменного бута необходима следующая спецтехника:

1. Гидравлический карьерный экскаватор Komatsu PC1250-7 с ковшом емкостью 6,5 м3. Цена – 25 390 000 рублей;

2. Бульдозер Komatsu D-155. Цена – 8 400 000 рублей;

3. Фронтальный погрузчик Komatsu WA470-3 . Цена – 10 000 000 рублей.

Парк техники транспортного цеха должен включать:

1. Карьерный самосвал Caterpillar 772 – 5 000 000 рублей;

2. Самосвал КАМАЗ-65115-044-62, грузоподъемность которого составляет 15 тонн. Стоимость – 2 180 000 рублей;

3. Бортовой автомобиль КАМАЗ-65117. Цена — 1 500 000 рублей;

4. Автобус Hyundai на 25 мест. Средняя стоимость – 18 000 000 рублей;

5. Топливозаправщик. Цена – 500 000 рублей;

6. Легковой автомобиль УАЗ «Патриот». Средняя стоимость — 499 000 рублей;

7. Передвижной сварочный полуавтомат. Цена – 200 000 рублей.

Переработку породы в щебень планируем осуществлять на дробильно-сортировочном участке. Это позволит производить строительный материал прямо у рабочей зоны карьера.

Дробильно-сортировочный участок должен включать следующее оборудование:

1. Самоходный гидравлический молот. Цена – 7 200 000 рублей;

2. Самоходную щековую дробилку. Средняя стоимость – 18 000 000 рублей;

3. Самоходную роторную дробилку. Цена 24 600 000 рублей;

4. Самоходный грохот производителя METSO MINERALS. Средняя стоимость – 8 531 000 рублей.

Основное требование к этому участку – средняя производительность переработки породы должна составлять более 110 м 3 /час. Конструкция вышеперечисленных установок не требует возведения укрытий в виде зданий, укрытых галерей. Это позволяет уменьшить капитальные затраты. Итого капитальные инвестиции составят 130 млн. рублей.

Выручка от производственной деятельности

Производственные мощности проектируемого завода должны добывать и перерабатывать около 600 тыс. м 3 породы в год.

В этом проекте прогнозируется следующий выход продуктов:

Отсев дробления (0-5 мм) – 27 %;
Щебень фракции (5-20 мм) – 32 %;
Щебень фракции (20-40 мм) – 25 %;
Щебень фракции (40-70 мм) – 8 %;
Бутовый камень – 8 %.

Годовой план производства щебня:

Отсев мелких фракций – 166800 м 3 ;
Щебень М 600 (5-20 мм) – 188400 м 3 ;
Щебень М 600 (20-40 мм) – 151800 м 3 ;
Щебень М 600 (40-70 мм) – 42600 м 3 ;
Бутовый камень – 50400 м 3 .

Выручка за год составит (объемы фракций умножаем на среднюю цену):

Отсев мелких фракций – 166 800 м 3 *140, 8 руб./м 3 = 23 485 440 рублей;
Щебень (5-20 мм) – 188 400 м 3 * 463, 1 руб./м 3 = 87 248 040 рублей;
Щебень (20-40 мм) – 151 800 м 3 *426,2 руб./м 3 = 64697160 рублей;
Щебень (40-70 мм) – 42600 м 3 *445,4 руб./м 3 = 18974 040 рублей;
Бутовый камень – 50400 м 3 *360,6 руб./м 3 = 18174240 рублей.

Таким образом, годовая выручка без НДС составит 212 578 920 рублей.

Расходная часть бизнес-плана

Оплата труда

Для расчета затрат на оплату труда используем такие данные:

Количество рабочих дней в году – 329 дней;
График работы – 5 рабочих дней и 2 выходных;
В сутки 2 смены;
Продолжительность смены – 8 часов.

Штатное расписание разрабатывалось в соответствии с экспертными оценками потребностей каждого производственного этапа и установленными нормативами отрасли.Общая численность персонала для завода составляет 54 человека, из них 48 – основные работники, 6 – административный персонал.

Общие ежемесячные расходы на заработную плату составят 1 600 000 рублей из них:

Производственный персонал – 1 310 000 рублей в месяц;
Административный персонал – 290 000 рублей в месяц. Ставка по страховым взносам на 1 января 2013 года составляет 30 % от общего Фонда заработной платы.

Исходя из этого, общая сумма затрат на оплату труда за 12 месяцев составит: 1600 000 *1,3 *12 = 24 млн. 960 тыс. рублей.

Затраты на вспомогательные материалы и запасные части

Затраты на запасные части принимаются как 4 % от стоимости оборудования.69 870 тыс. рублей * 0, 04 = 2 794 800 рублей

Затраты на горюче-смазочные материалы: Общий расход дизельного топлива на эксплуатацию ДСУ, экскаватора, фронтального погрузчика, бульдозера, дизель-генератора и топливозаправщика – 1 438, 5 тыс. литров в год.

Расход смазочных материалов – 106, 4 тыс. литров (кг.) в год.

Расход ГСМ для самосвала Caterpillar:

Дизельное топливо – 603, 7 тыс. литров (кг.) в год;
Смазочные материалы – 42,9 тыс. литров (кг.) в год.

Предположим, что коэффициент использования самосвала составляет 0,5.

Средняя стоимость дизельного топлива составляет 25 руб./литр;

Средняя стоимость смазочных материалов составляет 19,6 руб./литр.

С учетом этих данных затраты на содержание и эксплуатацию карьерного самосвала составят 7 966 670,00 рублей в год.

Затраты на горюче-смазочные материалы другой спецтехники составят 38 047 940,00 рублей

Амортизационные отчисления

Процент амортизации основного оборудования равен 16 %.68 500 000 * 0,16 = 10 960 000,00 рублей

Косвенные расходы

Общие затраты на буровзрывные работы за год – 600 000 (проектная мощность карьера) * 36 руб./м 3 (средняя стоимость буровзрывных работ) = 21 600 000 рублей

Расход дизельного топлива на эксплуатацию вспомогательного оборудования – 19,8 тыс. литров в год

Расход смазочных материалов на содержание вспомогательного оборудования – 0,5 тыс. литров в год

Коэффициент использования этой техники – 0,3

Отсюда следует, что затраты на ГСМ составляют: (19 800 *25 + 500 * 19,6) × 0,3 = 151 440 рублей.

Отчисление налога на добычу каменного бута

Ставка налога на добычу полезных ископаемых, которые используются в строительной индустрии, составляет 5,5 %.

Общие затраты на оплату налога на добычу каменного бута за год составят: 212 578 920 *0, 055 = 11 691 840,6 рублей

Размер прочих расходов составит 2 % от общей суммы прямых затрат: 98 362 740 *0,02 = 1 967 254,8 рублей

Общая себестоимость 98 362 740 + 11 691 840,6 + 1 967 254,8 + 151 440 = 112 173 275,40 рублей.

Для производства и продажи щебня в годовом объеме 600 000 м 3 нужны затраты в размере 112 173 275,40 рублей.

При этом удельно эксплуатационные расходы на 1 м 3 продукции составят 187,00 руб./м3.

Расчет финансово-экономических показателей

Выручка от реализации за первый год (без НДС) – 212 578 920 рублей

Затраты на производство – 112 173 275, 4 рублей;

Налогооблагаемая прибыль – 100 405 644, 6 рублей

Налог на прибыль (20%) – 20 081 128,92

Чистая прибыль – 80 324 515,68

Срок окупаемости – 1,6 года

Стоит отметить, что добыча каменного бута и производство щебня – выгодный бизнес. Однако он требует больших инвестиций, колоссальных сил и огромного внимания.

Производство щебня. Щебень получают путем дробления горных пород, используя специальные дробилки. Технологический процесс производства щебня учитывает текстурно-структурные особенности горной породы, используемое оборудование и переработку, которые влияют на форму и размер зерен дробленого камня.

От принципа работы дробильного агрегата напрямую зависит форма зерен материала на выходе. Оптимальной изометрической кубообразной формой отличается щебень, переработанный в машинах ударного действия. К ним относятся молотковые, ударно - центробежные и отбойно- центробежные дробилки .

Щебень с повышенным содержанием зерен игловатой и лещадной форм производится с применением агрегатов, к которым относятся валковые, стандартные конусные и щековые дробилки. В результате дробления песчаников отбойно - центробежной дробилкой ОЦД-100 игловатые и лещадные зерна составляют 9-13% с фракцией 5-10 мм. При этом во фракции 10-20 мм эти зерна составляли лишь 4.5-5.5%. Для сравнения, в конусной дробилке СМ-561 щебень содержит соответственно 52-55% и 38-50% подобных зерен. Специальные конусные и дробилки ударного действия обычно используются для производства кубовидного щебня. Эти агрегаты выдают щебень, форма и структура зерен которого сходны с кубовидной, а иногда и окатанной. При этом такие производственные машины материально затратные в эксплуатации и отличаются повышенным выходом отсева дробления.

Применение стандартных конусных дробилок позволяет несколько снизить содержание в щебне зерен камня лещадной формы. Это происходит благодаря полному заполнению камер дробления в процессе работы. В данном случае, измельчение осуществляется не только в конусах дробилки, но и между фракциями зерен материала, который находится в камере.

При данной технологии зерна лещадной формы, присутствующие в исходном материале и получаемые в процессе дробления, разрушаются, как механически более слабые. Неукоснительным требованием для производства является оборудование дробилки более мощным, силовым электродвигателем, аккумулирующей емкостью с питанием, а также датчиком уровня исходного материала.

Методы производства щебня

Методы производства щебня кубовидной формы:

Применение стандартных конусных дробилок в условиях эксплуатации в замкнутом цикле
Использование молотковых роторных дробилок
Применение центробежных роторных дробилок
Использование дробилок, которые обеспечивают многоцелевое сдвиговое действие на перерабатываемую породу. К подобным машинам относятся конусные виброинерционные дробилки.

Применение отражательных и ударных дробилок в результате рассматривается как опционная, дополнительная технологическая операция измельчения. Ее назначение направлено на коррекцию формы зерен, при которой не происходит значительного сокращения размеров перерабатываемого материала.

Оборудование необходимое для производства щебня

К зарубежным производителям центробежных механизмов ударного типа относятся компании Metso Minerals (Финляндия), MARTIN STECKERT, KRUPP, SPILLE (Германия), FORSTER и другие. В России - это предприятия ЗАО «Новые технологии», «Урал-Центр», ОАО «Дробмаш».

Разрушение перерабатываемого материала относится к задачам для дробилок конусного типа. Этот инновационный технологический метод обязан своему появлению российской школе дезинтеграции.

Основные направления деятельности конструкторских бюро связаны с усовершенствованием вибрационного оборудования, которое обеспечивает автономные принудительные измельчения материала на уровне собственного слоя. Процесс происходит под действием высокочастотного сжатия и одновременного сдвига силы воздействия на материал.

Приоритетным направлением современной технологии добычи щебня является эффективная реализация принципов корректного и рационального разрушения материала. Основной техникой для решения задач в этой области являются виброщековые дробилки (ВЩД), а также конусные инерционные дробилки (КИД).

Эффективное использование кубовидного щебня позволяет увеличить прочность бетона на 6-10%. При этом происходит сокращение расхода цемента на 8-12%, а также снижение потребления воды для производства бетонных смесей на 4-6%.

Стоит учесть, что применение стандартных щековых и конусных дробилок не позволяет получать щебень необходимого размера и формы.

Задачи ударно-центробежных дробилок-грануляторов - обеспечить снижение количества лещадных зерен в щебне до стандартных требований. Однако такие механизмы используются для дополнительных стадий дробления.

Преимущество инерционных конусных дробилок для производства щебня очевидно и состоит в том, что они обеспечивают высокую эффективность технологического процесса. Это происходит за счет оптимизации стадий дробления и получения оптимального и качественного кубовидного щебня в максимально расширенном диапазоне крупности.