Добыча полезных ископаемых
Горное дело и добыча полезных ископаемых являются ключевыми отраслями экономики в современной России. Горное дело касается добычи любых полезных ископаемых, доходы от продажи которых составляют большую часть федерального бюджета страны. Добыча полезных ископаемых в промышленном масштабе началась при Петре Первом. В функции созданного Петром Великим Приказа рудокопных дел входили добыча руд, выплавка металлов, строительство рудников, поиски руд - "рудосыскное дело", составление инструкций по розыску минералов и подготовка "сведущих людей", в России было заложено государственное управление горном делом.
Строительные камни - это скальные горные породы, перерабатываемые на различные материалы и изделия (монолиты, блоки, плиты, щебень, песок дробления и др.) механическим путем: дроблением, распиловкой, фракционированием и т.п. В качестве строительных камней используют горные породы различного происхождения, в наибольших количествах применяют породы группы гранита, реже используют габброиды, базальтоиды, метаморфические и карбонатные породы (известняки, доломиты, мергели), песчаники и др. Выделяют несколько групп горных пород, используемых в качестве строительных камней: стойкие, крепкие изверженные и метаморфические породы (граниты, диориты, габбро, диабазы, кварциты и др.); химически стойкие, но не крепкие (песчаники, глины, сланцы и др.); химически нестойкие, но крепкие (доломиты, известняки, кремнистые породы); слабые, выветрелые. Качественные характеристики строительных камней конкретного назначения, вредные примеси в них регламентируются соответствующими стандартами и техническими условиями.
К строительным камням относятся разнообразные по составу и свойствам горные породы магматического, метаморфического и осадочного происхождения, используемые для производства щебня и других строительных материалов, основные из них следующие:
Амфиболит - темноокрашенная массивная или сланцеватая метаморфическая порода, состоящая главным образом из амфибола (роговой обманки), среднего плагиоклаза и, иногда, граната. Плотность 2700-3200 кг/м3, пористость 0,1-0,34%, сопротивление сжатию 81-264 МПа. Используется в качестве строительного камня (сырьё для производства щебня), чёрные разновидности амфиболита – поделочные и облицовочные камни.
Базальт - излившаяся кайнотипная основная горная порода, эффузивный аналог габбро. Состоит главным образом из основного плагиоклаза, пироксенов и часто оливина. Окраска базальта тёмная до чёрной. Коэффициент пористости 0,6-19%, водопоглощение 0,15-10,2%, сопротивление сжатию 60-400 МПа, истираемость 1-20 кг/м², температура плавления 1100-1250°C, иногда до 1450°C. Высокая прочность базальта и относительно низкая температура плавления обусловили применение его в качестве ценного строительного камня и сырья для каменного литья и минеральной ваты. Используется для получения щебня, дорожного (бортового и брусчатки) и облицовочного камней, кислотоупорного и щелочестойкого материала.
Габбро - глубинная равномерно-зернистая горная порода основного состава, состоит из основного плагиоклаза и из одного или нескольких темноцветных и рудных минералов. Окраска темная, зеленовато-темно-серая, черная. Габбро — глубинный аналог базальта. Высокая прочность и декоративность обусловили применение габбро в производстве строительных материалов. Плотность невыветрелого габбро 2780-3230 кг/м3, пористость 0,12-2,2%, водопоглощение 0,02-0,7%, сопротивление сжатию 80-360 МПа, истираемость 0,04-0,5 г/см2. Габбро используется в качестве облицовочного, штучного камня, щебня для бетона, балластировки железнодорожного пути, строительства автодорог. Габбро может использоваться в качестве сырья для каменного литья и минеральной ваты.
Гипс (гипсовый камень) – осадочная горная порода, состоящая преимущественно из минерала гипса (70-90%) с примесью кварца, ангидрита, кальцита, доломита, целестина, органического вещества, серы, глинистых частиц, гидроокислов железа, и др. В природе встречается в виде сплошных зернистых или волокнистых плотных масс серой, розовой и бурой окраски. Минерал гипс - бесцветный и прозрачный, блеск стеклянный, твердость по шкале Мооса 1,5-2, плотность 2300 кг/м3.
Существует несколько природных разновидностей гипса: алебастр (зернистый с сахаровидным изломом), селенит (полупрозрачные волокнистые агрегаты с шелковистым блеском), гипсовый шпат(пластинчатый в виде плоских кристаллов) и землистый гипс.
При нагревании в результате дегидратации гипс теряет воду и переходит в ангидрит. Прокаленный гипсовый камень приобретает вяжущие свойства, по этой причине, около половины добываемого гипса используется для производства вяжущих веществ различного назначения: для производства портландцемента, в т.ч., для производства специальных сортов цемента (глиноземистого расширяющего, напрягающего цемента и др.), штукатурки. Гипс применяется в сельском хозяйстве при производстве удобрений и для гипсования почв, в цветной металлургии в качестве флюса, в бумажной промышленности – как наполнитель качественной бумаги, а также, для производств серной кислоты. Способность гипса легко обрабатываться и полироваться, высокие декоративные свойства позволяют применять его в качестве имитатора мрамора при производстве облицовочных плит для внутренней отделки зданий и как материал для различных поделок, сувениров.