Где добывают известь. Способы добычи известняка

Известняк является достаточно ценным природным ресурсом. Сфера использования известняковых материалов достаточно широка. Конечно стоит учесть, что как и все природные ресурсы он может исчерпаться.

Месторождений известняка достаточно много по всему миру, эта горная порода не является редкой, но в зависимости от способов добывания и техники, которая используется, она бывает достаточно различной по своей структуре.

Что касается России, то количество карьеров для добычи известняковой породы достаточно много, они имеется почти в каждом уголке. Достаточно известны и придаются огласке такие области: Воронежская, Ленинградская, Тульская, Архангельская, Белгородская, Вологодская.

Не стоит конечно же забывать о месторождениях расположенных в Краснодарском крае, на Урале, в Подмосковье, а также в некоторых районах Сибири.

В Вологодской области месторождение известняковых пород пребывает в разработке, и ресурсы, которые добываются там используются для известкового комбината расположенного рядом.

Слободское месторождение является менее известным, так как располагается на территории закрытой железнодорожной станции.

Ново-Пристанское месторождение находится на территории муниципального Саткинского района. В данный момент запасы известняка составляют более 8 тысяч тонн.

Наиболее популярными среди предприятий, которые используют известняк, как основное сырье в своем производстве является Савинское и Швакинское месторождение. Оно расположено в Архангельской области и включает в себя Шестовский, Огарковский и Левобережные участки.

Ресурсы, которые добываются тут используются в цементном производстве. Согласно данным баланса, запасы известняка составляют около 106 000 тысяч тонн. Из этого объема около 65 020 тысяч тонн являются в нераспределенном фонде. Остальной объем находится в процессе подготовки, освоения и технической подготовки проекта добычи известняка.

Швакинское месторождение располагается в Архангельской области, а именно в городском поселении Обозер. Этот участок состоит из двух территорий - Левобережной и Восточной. Левобережный участок считается резервным фондом, т.е. никакие мероприятия касаемо разработки способов добычи известняка тут не ведутся.

Восточная же часть используется достаточно интенсивно, и на сегодняшний день объем производства в год составляет 100 тысяч тонн в год. Известняк добываемый в этом карьере используется для цементной промышленности.

Таким образом можно сказать, что Россия является достаточно богатой страной, что касается ресурсных запасов.

По сложившейся традиции разбираю очередное задание олимпиады по информационной безопасности MCTF. В этот раз мы будем организованно писать эксплоит для серверного приложения, написанного на языке Python.

Общеизвестно, что эксплоит - это компьютерная программа, фрагмент программного кода или последовательность команд, которые используются уязвимости в программном обеспечении и применяются для осуществления атаки на вычислительную систему. Целью атаки является захват контроля над системой или нарушение её корректной работы (с) вики.

В качестве подопытного предлагается код сервера на языке Python с несколько странной реализацией протокола. Ознакомиться с кодом приложения можно , далее я прокомментирую его наиболее яркие фрагменты. Но прежде всего нам нужное его установить на локальной машине для вдумчивого препарирования. Итак

Запуск файла server.py на Ubuntu

В целом особых подводных камней тут нет, Python включен во все дистрибутивы повсеместно, однако тут ВНЕЗАПНО используется малоизвестная библиотека mmh3 (о подляне, которую она подкладывает ).
К сожалению, в дистрибутиве ubuntu ее нет, поэтому ставим из исходников
sudo apt-get install python-pip sudo apt-get install python-dev sudo python -m pip install mmh3
В результате скачиваются и компилируются исходники данного модуля, после чего сервер можно запустить командой
python server.py
Кроме того для безошибочной работы сервера нужно положить в его рабочую директорию файл flag.txt и каталогом выше подключаемый модуль../file_handler.py.

Вообще цель заданий в этой олимпиаде - найти некие "флаги". Таким образом цель взлома server.py - считать содержимое файла flag.txt, который расположен в одном каталоге с исполняемым файлом сервера.

Известняком называется натуральный камень мягкой осадочной породы, имеющий органическое или органо-химическое происхождение. Основным элементом, входящим в состав известняка, является карбонат кальция (кальцит). Кроме этого, в известняке также могут содержаться примеси кварца, фосфата, кремния, глинистые, а также песчаные частицы, известковые остатки скелетов микроорганизмов.

Образования известняка

Известняк формируется, главным образом, в условиях морских мелководных бассейнов. Однако, есть случаи, когда природный известняк был сформирован за пределами привычных условий - в пресноводной среде. Залежи камня представляют собой отложения и пласты. Известковые отложения иногда формируются также как соляные и гипсовые - в результате испарения воды морских лагун и озер. Но, не смотря на это, основная локализация месторождений известняка находится в морях, которым не свойственно интенсивное высыхание.

Происхождение известняка, в основном, связано с выделением живыми организмами из морской воды карбоната кальция, который необходим для формирования скелетов и раковин. Накопление этих остатков умерших организмов, главным образом, происходит на дне морей. Коралловые рифы - один из самых ярких примеров того, как извлекается и накапливается кальцит. Иногда, если разломать известняковую породу, то можно увидеть наличие отдельных раковин. Морское течение и морские волны разрушительно воздействуют на рифы, в результате чего на дне морей из воды происходит осаждение карбоната кальция, который добавляется к известковым обломкам. Кроме этого, молодые породы известняка образуются при участии кальцита, поступающего в результате разрушения древних пород.

Карбонат кальция, который входит в состав породы, способен растворяться в воде, в результате чего происходит образование карста. Также существуют случаи его разложения на основание и углекислый газ. Однако, для этого необходимы надлежащие условия, поэтому, карбонат кальция разлагается исключительно на большой глубине, в результате чего под воздействием тепла земли происходит выделение газа для минеральных вод.

В зависимости от условий формирования, известняк подразделяется на типы. Наиболее распространенным считается ракушечник. В его образовании участвуют обломки и множество раковин морских животных. Однако, кроме данного типа существуют и другие, среди которых выделяют:

• Мшанковый известняк. Основными составными его компонентами являются останки мшанков, т.е. беспозвоночных животных, которые имеют достаточно маленькие размеры и обитают колониями в морях.
• Нуммулитовый известняк. В состав данного типа камня входят вымершие одноклеточные организмы нуммулитов, которые относятся к отряду фораминифер.
• Мраморовидный известняк. Данный тип подразделяется на два подтипа: тонкослоистый и массивнослоистый. Не секрет, что метаморфизм является причиной перекристаллизации известняка, в результате чего образуется мрамор.

Таблица 1. Механические свойства известняков различной структуры

Структура известняка	Твердость МПа	Предел текучести МПа	Коэффициент пластичности	Модуль Юнга Е·10 -4 , МПа	Удельная контактная работа Дж/см
Органогенный сильнопористый	-	150-400	-	0,8	66
Органогенный пористый	580-1150	350	7,0	2,0	23-38
Органогенный плотный	1100-2000	500-1100	2,0-5,0	2,0-5,0	7-28
Пелитоморфный сильнопористый	-	100-250	∞	0,6-0,8	237
Оолитовый сильнопористый	-	300-460	∞	1,7-2,8	170
Пелитоморфный плотный	1200-2000	550-1150	2,0-6,0	1,5-5,0	7-25
Мелкозернистый пористый выветрелый	-	180	∞	-	152
Мелкозернистый плотный	1200-2000	300-1200	2,5-4,5	2,0-4,0	7-18

Таким образом, стоит сказать, что известняк - это мономинеральная порода, имеющая в своем составе, кроме основного компонента, множество разнообразных примесей. Название известняка, как правило, зависит от типа данных примесей, а также структуры, их геологического возраста и характера залегания: оолитовые известняки, железистые известняки, плитняковые известняки, триасовые известняки и т.д.

Природный известняк характеризуется светло-серым окрасом, но, не смотря на это, также может иметь черный цвет или белый. Допустимо существование известняка с голубоватым, розовым или желтым оттенком, в зависимости от примесей, находящихся в составе камня.

Месторождения известняка

Дефицита известняка в мире не существует, поскольку он относится к достаточно распространенным осадочным породам, образующимся с участием живых организмов в водной среде.

Целые альпийские цепи сформированы из известняков. Также известняки принимали участие в формирование крымских гор. Однако, это не единственные в мире места нахождения камня. Его залежи известны на территории бывшего СССР (Центральный экономический район), на территории Северного Кавказа, Поволжья, Прибалтики, Молдавской ССР, Азербайджанской ССР. Среди основных известковых месторождений можно выделить:

• Афанасьевское месторождение, расположенное в Московской области. Оно является основным источником добычи белого известняка, который применяется в производстве цемента;
• Барсуковское месторождение, которое находится на территории Тульской области. Из него добывается флюсовый известняк;
• Гурьевское (Веневское) месторождение. Оно также расположено в Тульской области и является источником добычи плотного известняка, из которого производят щебень;
• Окницкое месторождение (Молдавская ССР). Содержит в себе ракушечно-оолитовый известняк, применяемый в процессе формирования пильных стеновых блоков;
• Бадракско-Альминское месторождение. Находится в Крыму. Именно там были обнаружены залежи белого ракушечного пильного известняка, который является основным материалом для производства облицовочных и стеновых материалов;
• Шахтахтинское месторождение (Азербайджанская ССР). Является месторождением серовато-желтого и светло-коричневого пильного кавернозного травертинового известняка, из которого производят облицовочные плиты;
• Жетыбайское месторождение, расположенное на полуострове Мангишлак, содержит залежи розового, светло-серого, серо-желтого пористого ракушечного пильного известняка, который также применяется для производства облицовочных плит.

Таблица 2. Крупнейшие месторождения известняков России

Месторождение	Регион	Запасы, тыс. т*	Область использования, качество	Степень освоения
Пронское	Рязанская обл.	657980		гос. резерв
Сухореченское	Челябинская обл.	418330	флюсовые известняки; СаО - 50,5-55,2%; SiO2 - 0,24-3,04%	гос. резерв
Урусовское	Тульская обл.	415768	флюсовые известняки; СаО - 52-55,8%; SiO2 - 0,1-1%; MgО - 0,3-1%	гос. резерв
Гальянское	Свердловская обл.	384244	флюсовые известняки; СаО - 55,3%; SiO2 - 0,15%; Р - 0,013%; МgО - 0,51%	разрабат.
Аккермановское	Оренбургская обл.	376303	флюсовые известняки; СаО - 51,2-56%; SiO2 - 0,10-3,37%	разрабат.
Джегутинское	Карачаево- Черкесская Респ.	352269	сырье для производства цемента	разрабат.
Чаньвинское (Костанокский участок)	Пермский край	333253	известняки для химического производства (СаСО3 - 94,0%; MgСО3 - 4%; SiO2 - 2,5%)	разрабат.
Карачкинское	Кемеровская обл.	322818	флюсовые известняки	разрабат.
Пикалевское	Ленинградская обл.	307278	флюсовые известняки; СаО - 53,6%; SiO2 - 0,9%; МgО - 1,4%	разрабат.
Соломинское	Кемеровская обл.	306129	сырье для производства цемента	разрабат.
Мало-Салаирское	Кемеровская обл.	275155	флюсовые известняки р	разрабат.
Храповицкое	Владимирская обл.	258555	сырье для производства цемента	гос. резерв
Подгорное	Красноярский край	248104	флюсовые известняки; CaO - 54,13%; SiO2 - 1,56%; P2O5 - 0,048%	гос. резерв

Добыча известняка

При добыче известняка применяются несколько способов его извлечения из земных недр. К таким способам относятся:

• открытый карьерный способ. Считается наиболее распространенным. При данном методе происходит снятие верхнего грунтового слоя и образование карьера, в котором могут осуществляться пиротехнические работы, путем которых порции известняка измельчаются и отсоединяются. Следующий этап данного способа заключается в транспортировке камня в места его переработки. Для данного процесса используются карьерные автомобили.
• взрывной способ. При этом происходит вскрытие залежей путем снятия с них земли бульдозерами. После этого также снимается с них глина и некондиционные известняки. В таких местах, где добывают известняк, формируются скважины, в которые закладывается взрывчатка. При правильной организации данного процесса, отламываются довольно крупные известковые пласты, которые вывозятся самосвалами на дальнейшую обработку.
• добыча фрезерным комбайном. Данный способ механически преобразует породу в крошку. Таким образом, выполняются одновременно несколько процессов - измельчение, погрузка и перевозка.

Стоит отметить, что после извлечения известняка карьер следует засыпать землей, а также засадить травами и растениями. Обычно данные действия осуществляются в местах крупных месторождений. На мелких месторождениях, в основном, известняк добывается с помощью взрывного способа. Из таких месторождений извлечение камня осуществляется в виде блоков, имеющих прямоугольную форму. Это происходит по причине создания контурных щелей.

Стоит отметить, что каждый из способов в той или иной мере экономически затратный. Однако, одним из наиболее дешевых вариантов считается добыча камня с помощью экскаватора и гидравлического разрыхлителя. Но существует самый экономичный способ, заключающийся в использовании добычного комбайна. Данный способ примерно на 7% дешевле от предыдущего.

Площадь участка, с которой удаляют вскрышу, зависит от годовой потребности в извести и толщины пласта известняка.

Так, например, если годовая потребность в извести равна 500 т, то необходимо обжечь примерно 1000 т известняка.

При дроблении известняка получают отходы в виде мелкого щебня, частично происходят потери при его перевозке, что составляет около 25 %. Следовательно, для добычи 1250 т известняка (при массе 1 м3 около 2 т) необходимо выработать его 625 м3.

Для получения годового запаса известняка при средней толщине пласта с учетом возможных его прослоек во вскрыше, равной 2 м, нужно освободить от вскрыши площадь: 625: 2 = 312,5 м2.

Вскрышу по возможности удаляют бульдозерами и экскаваторами в теплый период года.

Выбранный неплодородный грунт отвозят с места разработки по мере удаления вскрыши в овраги, впадины, а также выемки.

ДОБЫЧА ИЗВЕСТНЯКА

Способы разработки известняка зависят от строения и характера напластований. Пласты известняка могут располагаться слоями горизонтально или с некоторым углом наклона к горизонту. Встречаются известняки с почти вертикально расположенными слоями.

В известняках слоистого строения обычно между пластами находятся прослойки глины, кроме того, пласты часто прорезываются трещинами, что способствует облегчению выломки известняка.

Для разработки такого известняка вбивают лом в прослоек между пластами, подкладывают под него твердый предмет (другой лом, молоток или крепкий камень), и нажимая на свободный коиец лома, приподнимают плиту. Обычно куски известняка легко отделяются по прослойкам и трещинам.

Если же известняк представляет собой сплошную массу и имеет мало трещин, то для облегчения выламывания глыб сверху массива киркой вырубают каиавку в том месте, в котором желательно получить отделение глыбы от пласта. Затем пласт подбивают ломом и выламывают глыбу обычным приемом. Высота отделяемой глыбы не должна превышать 0,8... 1 м.

При горизонтальном расположении слоев, а также с небольшим углом наклона, разработку пластов ведут в любом направлении. Несколько легче вести разработку навстречу направлению падения слоев. Но это допускается только в том случае, если наклон слоев небольшой и не превышает угла наклона, при котором выломанные глыбы могут сами скатываться вниз по обнаженным пластам. Если же слои известняка расположены под крутым углом, его разрабатывают в обратном направлении.

При разработке аалежей известняка необходимо выполнять требования техники безопасности и охраны труда. Работу можно вести уступами, выламывая камень одновременно на двух и даже более слоях известняка. Высота уступа не должна превышать 2 метров, подошва - иметь ровную, очищенную от мусора площадку шириной не менее 0,7 м. Отвесным стенкам следует придавать небольшой уклон, 10...15 см на каждый метр высоты.

Второй уступ ни в коем случае не должен вплотную приближаться к откосу первого, чтобы не было осыпания известняка с поверхности стенки ранее выработанных слоев (расположенных выше уступа).

Выломанные из массива или из пласта глыбы известняка разбивают на более мелкие куски кувалдами и складируют в штабеля высотой не более 2 м. В плане штабеля должны иметь правильную прямоугольную форму, что облегчает их обмер и подсчет объема камня.

Склад известняка устраивают недалеко от места обжига. Для этой цели необходимо выбрать ровную от- коытую площадку, незатопляемую водой.

ОБЖИГ ИЗВЕСТНЯКА В ШАХТНОЙ ПЕЧИ

Печи для обжига извести бывают различных типов. Наиболее доступными для колхозов являются шахтные печи малой мощности (11).

Стены печи выкладывают из кирпича. Печь имеет подтопок, служащий для первоначальной растопки печи. Выгрузное отверстие располагается над колосниковой решеткой. Обжиг известняка ведут пересыпным способом с послойной загрузкой в шахту камня и антрацитового угля. Для удобства загрузки печь располагают в откосе оврага или на крутом склоне местности. Более целесообразно располагать печь непосредственно в карьере, в откосе выработки.

Вначале загружают на колосники дрова, на которые укладывают первый слой камня одинакового размера толщиной слоя 25...30 см. Затем по выровненной поверхности каменной выкладки насыпают антрацитовый уголь слоем не более 8 см (по расчету).

В печах периодического действия расход угля на 1 т извести составляет 300...400 кг. Последующую загрузку камня и топлива ведут с таким же чередованием слоев.

Для ослабления температурного воздействия на стены в процессе горения топлива толщину слоя угля возле стен уменьшают.

Загрузку печи камнем и топливом производят вначале примерно на 2/з высоты печи, затем закладывают дрова под колосниковую решетку и разжигают их. После разогрева печи продолжают загрузку печи до верха. После этого наращивают стены выкладкой камня насухо на высоту до 70 см и заполняют топливом наращенный объем печи. После окончания обжига объем садки камня в печи уменьшится и известь опустится до уровня верха основного объема печи.

Выгрузку готовой извести осуществляют через выгрузное отверстие, для чего из него удаляют кирпич.

Для получения 1 т извести требуется обжечь 1,2... 1,4 м3 известняка. Известь должна соответствовать ГОСТ 9179-77.

Известняк представляет собой осадочную горную породу, которая состоит, в основном, из карбоната кальция (формула: CaCO 3). Основная его масса является результатом отложений твёрдых панцирей и раковин древних морских организмов. Реже встречается известняк, образованный химическим путём.

Благодаря наличию в воде кислот эта порода имеет свойство постепенно растворяться, что приводит к появлению пещер и карстовых полостей. При нагревании она разлагается с выделением углекислого газа. Эта реакция используется при производстве цемента, а также является причиной наличия газа в минеральных водах.

Отложения известняка отличаются по возрасту. От этого зависит и его внешний вид. Так, например, юрские известняки существенно отличаются по внешнему виду от триасовых известняков.

Различные примеси придают этой породе разные свойства. Благодаря примеси оксида марганца образуются доломитовые известняки. Примесь оксида серы характерна для мергелистых пород. В песчаных известняках присутствуют примеси кварца, опала, халцедона. Так же известны породы с примесью глины.

Окраска у известняков бывает преимущественно светлых оттенков, может быть белой, серой, жёлтой. Реже встречаются красноватый и бурый цвет. Иногда можно обнаружить зеленоватый и коричневый оттенки. Наиболее редкий вариант цвета – чёрный.

Плотность разных видов известняков составляет от 2500 до 3000 кг на метр кубический.

Распространение известняковой породы

Известняк – довольно распространённая горная порода. Много его на территории России, Европы и Северной Америки. Единственный регион, где его нет, это Австралия. Месторождения этой породы обычно приурочены к днищам древних морей, где обитали водные организмы, имеющие известковые панцири. Многие европейские горы (например, Альпы) состоят почти целиком из известняка.

Известняк: где добывают

Большое распространение известняка делает возможной его добычу в различных регионах мира. В России большинство крупных месторождений приурочены к западной части страны. Карьеры по добыче этого камня есть в Ленинградской, Воронежской, Тульской, Белгородской, Архангельской и Вологодской областях. Добывают известняк также на Северном Кавказе, на Урале, в отдельных районах Сибири и в Московской области.

В Вологодской области добыча известняка осуществляется на карьерах, расположенных поблизости от комбината, на котором производится его переработка.

Самыми известными из российских месторождений являются Швакинское и Савинское. Они находятся в Архангельской области. Добытый на них известняк отправляется на цементные заводы. Общие запасы этой породы на данных месторождениях превышают 100 тысяч тонн. Примерно половина от этого объёма будет задействована в последующей добыче.

Наиболее рентабельные месторождения расположены в центральных районах Европейской территории России. На Урале наибольшими запасами обладает Челябинская область, а в Сибири – Новосибирская, Кемеровская области и Красноярский край.

Активная разработка известняка для производства цемента ведётся в окрестностях Новороссийска.

Добыча известняка в Новосибирске

Крупный современный карьер, на котором разрабатываются известняки Сокольско-Ситовского месторождения, расположился в двух километрах в северо-восточном направлении от Липецка. На этом карьере ведётся добыча так называемых флюсовых известняков, около 15 процентов которых получают именно здесь. Это один из крупнейших разрезов в мире: его размеры составляют 1,5 на 0,5 км, глубина – 50 м. При современном уровне добычи запасов добываемого сырья будет достаточно для разработок в течение более 30 лет.

В странах СНГ также имеются крупные запасы этой породы. Крупнейшее в Европе месторождение расположено на территории Донецкой области у села Еленовка. Здесь добывается, в том числе, и доломит. Разработка месторождения производится на протяжении 150 лет.

Некоторые разрезы выделяются особым качеством добываемой на них породы. В России таким является знаменитое месторождение у села Мячково, расположенного у Москвы-реки. Добываемый на нём известняк отличается своим белым цветом и высокой прочностью. Это позволяет использовать его для укладки мостовых и при строительстве мельниц.

Как добывают известняк

Как добывают известняк

Добыча известняка производится на карьерах. Такой вариант извлечения полезных ископаемых называется открытым. На первом этапе осуществляют так называемые вскрышные работы. Они заключаются в снятии верхних слоёв грунта, под которым находится полезное ископаемое. В период функционирования карьера производится непосредственно добыча. После её завершения осуществляются мероприятия по рекультивации.

Процедура добычи заключается в измельчении (дроблении) породы на месте, с последующей транспортировкой её к месту переработки.

Для её измельчения применяют взрывы и другие способы и технологии. К последним относятся экскаваторы – гигантские машины, которые вгрызаются в пласт известняковой породы. Также используют и гидравлические способы разрыхления.

Способы применения известняка

Наиболее широкая сфера применения этой породы – строительные и отделочные работы. Из него строят целые дома. Пласты качественного известняка используют для отделки и мостовых. Содержащий отпечатки древних животных этот камень пользуется успехом у декораторов и дизайнеров.

Применение известняка

Одна из разновидностей известняка – мергель – активно применяется для получения цемента. Также он используется для производства извести.

Другой вид этой породы мел – применяется для рисования, при создании приспособлений для сварки, в производстве резины. Определённые виды известняка используются в полиграфии. Так же он применяется при производстве теплоизоляционных материалов, в металлургической, химической и пищевой промышленности. Его нередко используют для создания насыпей, в том числе, при строительстве железных дорог.

В прошлом известняк с успехом применялся при строительстве крупных сооружений. Он использовался при создании таких знаменитых объектов, как Великая Китайская стена, Египетские пирамиды и многие другие. Некоторые из них были построены более тысячи лет назад и при этом неплохо сохранились. В России с его помощью сооружали различные храмы (храм Бориса и Глеба, церковь Покрова на Нерли), а также другие здания Москвы, Суздаля, Санкт-Петербурга и других городов. Он использовался для мощения тротуаров, при строительстве лестниц, колонн, оград. В Россию этот камень завозился из Эстонии.

В Греции его применяли при создании скульптур, в Западной Европе – при возведении зданий и храмов. Известный во Франции Собор Парижской Богоматери также был построен из этого камня. С использованием известняка была построена и знаменитая Беленская башня в Лиссабоне.