Прежде чем щебень попадает к конечному потребителю в том виде, в котором мы его привыкли видеть, он проходит несколько этапов. В добыче, обработке и сортировке этого природного материала применяются сложные технологии. Все процессы в итоге формируют цену на разные виды щебня. Каким же способом добывают щебень и как его обрабатывают?
Все начинается со взрыва
Прежде всего, происходят вскрышные работы буровзрывным способом. В карьерах, где будет добываться гранит, удаляется растительный слой, песчано-глинистые породы и непригодный камень верхней зоны выветривания. Затем специальные буровые машины и станки бурят в два ряда 10-20-метровые скважины до 2,5 м в диаметре, после чего в эти скважины закладывают аммониты, тротил или другие взрывчатые вещества, удаляют из радиуса взрыва людей и технику.
Произведенный массовый взрыв образует так называемые рваные камни разные по величине. Крупные глыбы подвергаются вторичному взрыванию с помощью накладных или шпуровых зарядов. И лишь после этого полученный материал грузится мощными экскаваторами в самосвалы, которые доставляют камень на дробильно-сортировочные заводы.
За дело берутся дробилки
На заводах обустроены огромные технологические линии, которые состоят из ряда техники – дробилок, грохотов, ленточных конвейеров, питателей, транспортеров и т.д.
Дробилки бывают нескольких видов:
1. Щековые. Применяются чаще всего для дробления среднего и крупного щебня. Принцип действия заключается в измельчении камня, который поступает в периодически сужающийся зазор между подвижной и неподвижной щеками. Самые крупные дробилки могут принять камень, который разрабатывает экскаватор с ковшом вместительностью 4 м3.
2. Конусные. Внутренний дробящий конус непрерывно изменяет ширину зазора круговым качанием. Камень попадает в этот кольцевой зазор между внешним и внутренним конусами и измельчается.
3. Валковые. Могут быть применены к дроблению относительно непрочного камня. Состоят из двух цилиндров (рифленых или гладких), которые вращаются навстречу друг другу и дробят попадающие между ними камни.
4. Молотковые. Применяются при окончательном дроблении для получения более мелкого щебня.
Грохочение, или сортировка
Еще один этап производства щебня – это грохочение, которое регулирует крупность камня. Грохоты бывают гирационные, вибрационные и неподвижные колосниковые. Последние используются для крупного камня.
Грохочение, в свою очередь, также делится на несколько этапов:
Предварительное – используется для отделения мелких частей для улучшения условий работы дробилок с более крупным камнем.
Поверочное (контрольное) – выделяет отдельные классы, которые отправляются на доработку в повторное дробление. Таким образом, улучшается форма зерна щебня.
Товарное (окончательное) – распределяет щебень по фракциям (мелкую, среднюю, крупную, бутовый камень и отсев).
И лишь после прохождения всех этапов щебень может быть использован в различных сферах строительства.
Судя по названию, добывается этот строительный материал из известняка – одной из наиболее распространенных горных пород. Количество его в общей массе...
Чем выше потребность в товаре, тем выгоднее им заниматься. Что касается щебня, бизнес, связанный с его добычей, производством и продажей, очень...
Одна из характеристик щебня – фракция. Означает она размер отдельно взятых зерен. В зависимости от нее изменяются сферы применения этого строительного...
Щебень является сыпучим строительным материалом неорганического происхождения. Получают его путем дробления скальных горных пород. Зёрна имеют размер...
Щебень – природный неорганический сыпучий зернистый материал, который относится к полезным ископаемым и получается путем дробления горных пород, а так...
Разделение на фракции и подбор необходимого размера зерна является важным этапом любого строительства. Только таким образом может быть приготовл...
Фреон или по-другому холодильный агент – это основная составляющая, обеспечивающая оптимальное охлаждение окружающего пространства при помощи компресс...
Щебень – наиболее широко используемый продукт добычи и переработки нерудных строительных материалов.
Объемы производства щебня в мире превышают 3 млрд. м 3 в год. Интересной особенностью щебня как продукта, производимого из природного минерального сырья, является то, что цены на него во всем мире за последние 50 лет выросли в 2,5–3 раза. В то же время цены на большинство продуктов, производимых на базе минерального сырья (например, черные и цветные металлы), за это же время упали в 3–5 раз.
Кажущаяся простота производства щебня – дробление горных пород – обманчива, так как современные технологии производства строительных материалов и изделий на их основе предъявляют все более высокие требования к качеству щебня, используемого, в основном, как заполнитель при производстве бетонов, асфальтобетонов и дорожных покрытий.
Щебень для дорожного строительства
Щебень является одним из основных материалов, применяющихся для строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог. От его качества в значительной мере зависят их потребительские свойства (ровность, коэффициент сцепления и т.д.) и долговечность. Особенно это относится к щебню, применяемому для устройства верхних слоев дорожной одежды, непосредственно воспринимающих высокие механические нагрузки от движущегося транспорта, находящихся под воздействием природных факторов и антигололедных химических средств.
Щебень, применяемый в дорожном хозяйстве, условно можно разделить на три группы:
- щебень для устройства оснований дорожных одежд (любые, но преимущественно осадочные скальные и рыхлые горные породы с крупностью фракций 5–20, 20–40, 40–70, 0–40, 0–70 мм);
- щебень для нижних слоев покрытий (метаморфические и магматические горные породы с крупностью фракций 5–20 и 20–40 мм);
- щебень для верхних слоев покрытий из асфальтобетонных смесей типа А и поверхностной обработки (магматические и частично метаморфические горные породы крупностью щебня от 5 до 20 мм) с содержанием зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы не более 15% (группа 1 по ГОСТ 8267-93), который принято называть «кубовидным».
Общий объем производства каменных материалов (щебень, гравий, песок) в России в настоящее время составляет примерно 140 млн м 3 в год, причем примерно половина этого количества используется в дорожном строительстве.
За последние годы сформировался устойчивый спрос на щебень кубовидной формы со стороны дорожно-строительных организаций, но эта потребность в РФ сейчас удовлетворяется только на 30–40%.
В соответствии с президентской программой «Дороги России XXI века» СоюздорНИИ был произведен расчет потребности в дорожно-строительных материалах, в том числе в различных видах щебня. В таблице 1 приведена потребность в щебне узких фракций кубовидной формы из магматических горных пород для различных регионов России.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Таблица 1
Потребность в щебне узких фракций кубовидной формы (млн м 3) для развития сети автомобильных дорог по регионам России (2001 – 2020 гг.)
В настоящее время протяженность сети дорог общего пользования с твердым покрытием в России составляет около 600 тыс. км, и основная часть щебня кубовидной формы будет использована на их ремонт и содержание. Наибольшее количество всех видов щебня будет потребляться в Центральном регионе, где дорожное строительство ведется наиболее интенсивно.
Современная практика показывает, что щебень из магматических горных пород для дорожного строительства в нашей стране производится в основном на стационарных дробильно-сортировочных заводах, расположенных вблизи месторождений, главным образом на северо-западе России и на Урале.
Мобильная камнедробильная установка для получения кубовидного щебня на площадке ООО «ЭнСиСи Индустри» (Санкт-Петербург)
Анализ продукции, выпускаемой предприятиями нерудной промышленности, разрабатывающими месторождения магматических горных пород, показывает, что они в основном производят щебень в виде фракций 5–20 мм и 20–40 мм, в отдельных случаях – фракций 5–10, 10–20 и 5–15 мм. К щебню фракции 5–20 мм, используемой для приготовления асфальтобетонных смесей для верхних слоев покрытий, имеются серьезные претензии со стороны дорожно-строительных организаций.
Производимый щебень фракции 5–20 мм обычно сильно закрупнен. Это не позволяет подобрать оптимальный зерновой состав минеральной части асфальтобетонных смесей, что существенно ухудшает физико-механические характеристики асфальтобетона. Исследования СоюздорНИИ, а также отечественный и зарубежный опыт строительства и эксплуатации автомобильных дорог позволили установить, что щебень для приготовления асфальтобетонных смесей для верхних слоев покрытий должен выпускаться в виде узких фракций (5–10, 10–15, 15–20 мм). Из узких фракций сравнительно просто подобрать требуемые смеси оптимального зернового состава.
Поставляемый щебень фракции 5–20 мм в большинстве случаев содержит чрезмерное количество зерен лещадной формы – 25–40% и более. Повышенное их содержание отрицательно влияет на удобоукладываемость и плотность асфальтобетонных смесей. Они обладают меньшей механической прочностью по сравнению с кубовидными и поэтому в процессе строительства и при эксплуатации дорог разрушаются, что может приводить к образованию поверхностей, не покрытых битумом. Эти места являются первичными очагами разрушения асфальтобетона при проникновении воды и действии затем попеременного замораживания-оттаивания.
Асфальтобетонные смеси на кубовидном щебне (группа I) обладают лучшей уплотняемостью по сравнению с щебнем групп II и V за счет взаимного перемещения и взаимозаклинивания зерен.
В связи с этим действующая нормативно-техническая документация ограничивает содержание в смесях зерен лещадной формы: 15% - для смесей типа А, 25% – типа Б, 35% - для смесей типа В.
Особенно отрицательно действие зерен лещадной формы проявляется при поверхностной обработке асфальтобетонных покрытий с использованием фракционированного щебня, когда при укладке материала разрушается большая часть таких зерен. В этом случае их содержание в щебне не должно превышать 10%.
Отрицательное воздействие на свойства асфальтобетона оказывает и повышенное количество пылевато-глинистых примесей, которые препятствуют контакту битума с поверхностью щебня. Поэтому их содержание не должно превышать: 1% – для приготовления асфальтобетонной смеси; 0,5% – для поверхностной обработки.
При формировании структуры асфальтобетона щебень является главным компонентом, определяющим устойчивость минерального остова. Лабораторными исследованиями установлено, что коэффициент внутреннего трения tg ц зависит от зернового состава асфальтобетона. На него практически не влияет вязкость применяемого битума и асфальтового вяжущего вещества. В асфальтобетонах с остаточной пористостью 3,0–3,5% коэффициент внутреннего трения возрастает при увеличении содержания кубовидных зерен щебня.
Высокие показатели внутреннего трения обеспечивают плотные асфальтобетоны типа А на основе дробленых каменных материалов и специальные многощебенистые составы, например щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА) по ТУ 5718.030.01393697-99.
В щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесях высоко содержание прочного фракционированного щебня (70–80%) с улучшенной (кубовидной) формой зерен, что создает устойчивый каркас. Повышенное содержание минерального активированного порошка (8–15%) и битумного вяжущего (не менее 5,5%) значительно уменьшает количество пустот в уплотненном слое покрытия. Для структурирования и стабилизации битумного вяжущего рекомендуется вводить специальные стабилизирующие добавки, например волокна.
Структура ЩМА оптимально сочетает максимальную жесткость минерального остова и высокую пластичность асфальтового вяжущего. Повышенное содержание прочного кубовидного щебня призвано обеспечивать высокое сцепление с колесом автомобиля, шероховатость, сдвигоустойчивость и износостойкость покрытия, а увеличенное количество асфальтового вяжущего вещества (мастики) – повышать водо- и морозостойкость, водонепроницаемость, устойчивость к деформациям и усталостную стойкость защитного слоя. При устройстве шероховатых покрытий важно обеспечить повышенные требования к свойствам каменных материалов. Щебень должен быть изготовлен из горных пород, обладающих высокой износостойкостью, иметь кубовидную форму, быть однородным по прочности, трудношлифуемым и не иметь загрязняющих примесей. Содержание зерен лещадной формы в нем должно быть ограничено. Щебень должен обладать хорошо выраженной шероховатостью естественного скола, поэтому предпочтение отдается горным породам зернистой кристаллической структуры, а также породам, способным оставаться шероховатыми за счет компонентов разной твердости согласно ВСН 73-67.
Комплектная технологическая линия
на основе дробилки КИД-1200М на ОАО «Павловскгранит», Воронежская область
Для реконструкции Московской кольцевой автомобильной дороги (МКАД) АО «Центродорстрой» были использованы три дробильно-сортировочные установки фирмы «Сведала» и налажено производство улучшенного щебня из габбро-диабаза. Получаемый щебень фракции 5–10 и 10–15 мм с лещадностью менее 15% применяли в асфальтобетонной смеси типа А на полимерно-битумном вяжущем для устройства верхнего слоя покрытия взамен ранее использовавшегося гранитного щебня фракции 5–20 мм. По результатам контроля качества верхнего слоя покрытия МКАД можно судить о влиянии качества щебня на свойства асфальтобетона.
Асфальтобетонное покрытие стало более сдвигоустойчивым, хотя максимальная крупность применяемого в смеси щебня была снижена с 20 до 15 мм. Среднее значение угла внутреннего трения повысилось примерно на 1,5°, а разброс этого показателя снизился почти в 2 раза. Среднее сопротивление сдвигу при расчетных условиях для МКАД возросло с 0,789 до 0,840 МПа. При этом стандартный показатель прочности при сжатии при 50°С повысился в среднем на 0,3 МПа, а его вариация не превысила 12%.
Применение более качественного щебня в асфальтобетоне позволило снизить вероятность образования колеи в верхнем слое покрытия даже в форс-мажорных случаях колонного движения и заторов автомобилей.
Щебень для производства бетонов
Щебень как крупный заполнитель бетонов, образуя жесткий скелет, увеличивает его прочность и модуль деформации, уменьшает ползучесть, усадку, повышает его долговечность, сокращает расход цемента.
Мелкий заполнитель – песок – оказывает влияние на реологические свойства бетонной смеси – вязкость, предельное напряжение сдвига бетона, а также на его плотность.
Форма зерен крупного заполнителя непосредственно влияет на удобоукладываемость бетонной смеси. Кроме этого, щебень с зернами плоской (лещадной) или игловатой формы имеет значительно большую пустотность, чем щебень с зернами кубовидной формы. По данным ВНИИЖелезобетона, объемный насыпной вес щебня с содержанием зерен плоской и игловатой формы до 15% ниже, чем щебня с зернами кубовидной формы.
Объемный насыпной вес щебня, состоящего полностью из зерен плоской или игловатой формы, на 9–10% ниже, чем щебня с зернами кубовидной формы. Указанные факторы вызывают увеличение расхода цемента. Поэтому, хотя форма зерен крупного заполнителя, по данным ряда исследований, не оказывает значительного влияния на прочность бетона, ей должно быть уделено серьезное внимание.
В щебне для дорожного бетона содержание зерен плоской и игловатой формы допустимо до 25%, для асфальтобетона - до 15%, для оснований дорог (необработанных) – до 25%.
Следует отметить, что принятое ограничение содержания в щебне зерен плоской и игловатой формы с отношением большего и меньшего размеров выше 3 не полностью характеризует форму зерен. В этой связи представляет интерес принятая в некоторых зарубежных стандартах оценка формы зерен по так называемому «индексу формы», то есть среднему отношению наибольшего и наименьшего размеров зерен пробы. Такая оценка позволяет судить о форме всего количества зерен щебня.
По бельгийскому стандарту NB № 329, 1962 щебень подразделяется на три категории: обычный, недодробленный и передробленный кубической формы (табл. 2).
|
|||||||||||||||||||||||
Таблица 2
Наименьшие значения «индекса формы» для различных категорий щебня (по бельгийскому стандарту NB № 329, 1962)
Как видно из данных таблицы, к обычному щебню практически не предъявляются требования к форме зерен (он может быть отнесен к щебню плоской и игловатой формы по нашим стандартам), но к щебню более высоких категорий требования к форме зерен довольно жесткие.
В ряде работ отмечается отрицательная роль плоских и удлиненных заполнителей, применение которых снижает прочность и повышает расход цемента, а также ухудшает морозостойкость бетона. С учетом этого при строительстве бетонного полотна автомобильных дорог должно быть обеспечено отсутствие в щебне кусков лещадной и игловатой формы, исходя из того, что бетонная смесь с такими заполнителями становится неудобоукладываемой, плохо уплотняется и в бетоне остаются раковины, борьба с которыми требует увеличения расхода цемента.
Для проверки влияния на параметры бетона наличия в щебне кусков лещадной формы в институте ВНИИЖелезобетон были выполнены исследования. В опытах использовался щебень из природных горных пород. Результаты показали, что прочность бетона по мере увеличения в щебне содержания кусков лещадной формы (до 50 и 100%), как правило, снижается с одновременным снижением объемного веса бетона, то есть при недоуплотнении бетонной смеси. Наличие в большом количестве (более 50%) щебня лещадной формы затрудняло уплотнение бетона, а это приводило к снижению прочности.
Отрицательное воздействие наличия в щебне более 50% кусков лещадной формы объясняется укладкой щебня в основном плашмя, черепицеобразно, что затрудняет взаимное скольжение смежных кусков и требует увеличения мощности вибрационного оборудования.
Сравнительные физико-механические свойства щебня различной лещадности приведены в табл. 3.
Таблица 3 Физико-механические свойства щебня различной лещадности
Щебень для балластного слоя на железнодорожных путях
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%.
Технологии и оборудование для производства высококачественного щебня
При производстве щебня кубовидной формы необходимо учитывать, что форма зерен дробленого материала определяется текстурно-структурными особенностями исходной горной породы, используемым оборудованием и технологией переработки.
Форма зерен щебня зависит также от принципа работы дробильного агрегата. Оптимальная изометричная кубообразная форма создается в агрегатах ударного действия – молотковых, ударно-центробежных и отбойно-центробежных дробилках. Из раздавливающих камень агрегатов (щековые, валковые, стандартные конусные дробилки) получают щебень с высоким содержанием зерен лещадной и игловатой формы. Так, при дроблении песчаников в отбойно-центробежной дробилке ОЦД-100 лещадные и игловатые зерна составили 9–13% во фракции 5–10 мм и всего 4,6–5,3% – во фракции 10–20 мм, в то время как щебень из конусной дробилки СМ-561 содержал соответственно 53–55% и 39–50% таких зерен. В гранитном щебне из дробилки ОЦД-100 лещадных и игловатых зерен было только 6 и 2%, а в щебне из дробилки СМ-561 – соответственно 23 и 14%, т. е. в 4–7 раз больше.
Для получения щебня кубовидной формы обычно применяют специальные конусные дробилки или дробилки ударного действия. Последние позволяют получать щебень, форма зерен которого близка к кубовидной, но иногда и к окатанной, кроме того, они являются дорогими в эксплуатации и характеризуются повышенным выходом отсевов дробления.
Некоторого снижения содержания зерен лещадной формы в щебне можно добиться и при использовании стандартных конусных дробилок. Для этого необходимо, чтобы в процессе работы была полностью заполнена камера дробления. При этом измельчение происходит не только между конусами дробилки, но и между зернами материала, находящимися в камере (дробление «в слое» или «в стесненных условиях»). В таком случае имеющиеся в исходном материале и образующиеся в процессе дробления зерна лещадной формы, как механически наиболее слабые, разрушаются. Для осуществления этого процесса дробилка должна быть оборудована более мощным электродвигателем, датчиком уровня материала в камере дробления, а также аккумулирующим бункером с питателем.
|
Таблица 4
Сравнительная характеристика различных технологий получения кубовидного щебня
В таблице 4 приводятся данные по применению различных типов дробильных агрегатов для производства щебня. На основании их анализа можно сделать заключение, что для получения кубовидного щебня необходимо обеспечить многократное дробящее воздействие на кусок породы, а разрушающая сила должна действовать не на раздавливание, а на сдвиг.
Основываясь на этих принципах, способы производства кубовидного щебня могут быть следующими (табл. 4):
- использование стандартных конусных дробилок, работающих «под завалом» в замкнутом цикле;
- использование роторных молотковых дробилок;
- использование роторных центробежных дробилок;
- использование дробилок, обеспечивающих многократное сдвиговое воздействие на дробимую породу – конусных виброинерционных дробилок.
Использование ударных и отражательных дробилок, в конечном счете, может рассматриваться как дополнительная операция дробления, назначение которой – исправление формы зерен без существенного сокращения размеров дробимого материала.
Дробильный комплекс
фирмы Zeppelin
Центробежные дробилки ударного типа с небольшими конструктивными отличиями изготавливают как в России, так и за рубежом. В России – это ассоциация «Урал-Центр», ЗАО «Новые технологии», ОАО «Дробмаш». За рубежом – фирма «Metso Minerals» (Финляндия), KRUPP, MARTIN STECKERT, FORSTER, SPILLE (Германия) и другие.
Центробежные дробилки-грануляторы могут принимать максимальный кусок не более 60–70 мм (лучше 40 мм) и производить кубовидный щебень фракции 5–20 мм с производительностью по питанию до 200 т/ч и выходом фракции менее 5 мм 35–50%.
По данным предприятия «Урал-Центр» назначение их дробилок – «последняя стадия дробления в трех- или четырехстадийных схемах дробления, определяющая качество конечного продукта. Максимальный линейный размер куска питания не должен превышать 70 мм. Питанием дробилки ДЦ является продукт конусных дробилок КСД или КМД согласно технологической схеме с контрольным грохочением по классу – 40 мм», то есть она фактически передрабливает горную массу крупностью менее 40 мм.
Разрушение дробимого материала «в слое» применительно к конусным дробилкам – сравнительно новый технологический метод, разработка которого принадлежит отечественной школе дезинтеграции.
Специалистами «Механобра» разработаны новые образцы дезинтегрирующего вибрационного оборудования, обеспечивающие принудительное самоизмельчение материала внутри собственного слоя под воздействием виброимпульсного сжатия с одновременным сдвигом при дозировании силы воздействия на слой материала по величине предела прочности дефектных поверхностей его структуры. Реализация таких принципов рационального разрушения осуществляется в конусных инерционных дробилках (КИД) и виброщековых дробилках (ВЩД).
Выводы
1. Срок службы дорог, построенных на кубовидном щебне в 2–2,5 раза больше, чем на щебне игловатой и пластинчатой формы. Кубовидный щебень образует устойчивую трехмерную структуру дорожного полотна, требует меньшего расхода вяжущих – цемента или битума. Лещадные частицы в процессе уплотнения ломаются, образуя «островки» лещадных зерен, что является причиной локальных разрушений дорожных покрытий.
2. Прочность бетона при использовании кубовидного щебня возрастает на 5–10% при одновременном уменьшении расхода цемента на 7–12% и снижении на 3–5% водопотребности бетонной смеси.
3. Стандартные щековые и конусные дробилки не обеспечивают получение щебня необходимой формы.
4. Ударно-центробежные дробилки-грануляторы обеспечивают снижение содержания лещадных зерен в дробленом щебне до требований стандартов, но могут быть использованы как дополнительная стадия дробления – «кубикатор».
5. Конусные инерционные дробилки обеспечивают получение кубовидного щебня в широком диапазоне крупности при минимальном числе стадий дробления.
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.
Бизнес идеи
