Каменоломни

Определение "Каменоломни" в словаре Брокгауза и Ефрона

Каменоломни — Так называются места выломки или добычи естественных камней. Выломка камней производится различными способами, которые зависят: 1) от рода добываемой породы, 2) от вида камней или их назначения. Горные породы бывают сложения слоистого и зернистого, а по виду камни добываются или неправильной формы (на бут), или же правильных форм и определенных заранее размеров. К. бывают чаще всего открытые (когда работа производится под открытым небом), реже закрытые (когда добываются камни под землей, как, напр., в парижских и римских катакомбах). У нас, кроме некоторых местностей на Ю. России (Одесса, Севастополь и др.), принят именно первый способ добычи; поэтому все нижесказанное относится главным образом к этому способу. 1) Выломка камней в слоистых породах. Если выламывается камень, идущий для бута, то для производства ломки употребляются следующие инструменты: а) железный остроконечный лом или с лопастью, длиной 2½ арш. и толщиною 1¼ -1½ д юйма; б) кирка-молот с заостренными и засталенными концами, насаженная на деревянную рукоятку, длин. 1½ арш.; в) кулак — большой молот весом от 1-1½ пд; г) вага, большой железный рычаг длиной 7-9 фт. с наваренными кольцами, которые служат точками опоры для ног рабочих, вставших на вагу для подъема каменных глыб. Обыкновенно слои камня залегают в земле на некоторой глубине, так что до приступа к выломке нужно прежде расчистить местность от наносной земли. Для этого первоначально определяют толщину этого слоя и начинают расчистку с того места, где слой самый тонкий. Снятую землю следует отвозить в сторону, где в будущем не предвидится разработка. Обнаженный верхний, обыкновенно разрушенный слой камня сбивается кирками и сортируется, причем самый мелкий отвозится туда, куда свезена земля верхнего слоя, а более крупный идет на бут. В большинстве К. каждый слой изобилует множеством трещин по разным направлениям; выломку камня ведут уступами по этим направлениям, так как тогда работа идет успешнее и отвод воды легче. Обыкновенно в К. по мере разработки появляется грунтовая вода, которую или тотчас удаляют посредством отводной канавы (если К. расположена вблизи обрыва), или же собирают в одном из углублений, откуда ее затем выкачивают насосами. Выломанный камень подымается разными способами, зависящими от местных условий, и складывается в правильной формы кучи. Такого рода К. у нас в России очень много, напр. Тосненская, Серпуховские, Каменец-Подольская, Псковские, Волховские, Мячковские, Шелепихинские, Севастопольские и мн. др. Когда требуется добывать плиты правильных и в особенности определенных размеров, то, расчищая и разрабатывая К. по открывшимся трещинам, стараются по возможности добыть таковые возможно больших размеров. Сначала на очищенной поверхности чертят формы плит по шаблонам, протесывают кирками по чертам дорожки на глубину плиты или слоя камня и приподымают камень снизу ломом. Если между слоями есть глиняные прослойки, значительно увеличивающие сцепление, то между слоями протесывают паз и помощью клиньев, вставленных как в него, так и по линии дорожек, отделяют плиты — последовательными ударами молота.

Отломанный пластами камень известен под названием плитного камня. Плиты бывают различной величины, от 1 арш. в квадрате до 1 ½ арш., последние реже. Выломанный камень подымают наверх и складывают в штабели мерою в 1 куб. саж. или же десятками в клетки, напр. так назыв. сортовую плиту. Примером может служить вырабатываемый со времен Петра Великого близ села Никольского пласт путиловской плиты, состоящий из 14 слоев, имеющих каждый свое название (лучшие слои серого цвета, худшие красноватого): растительная земля, суглинок, хрящ, все до 2 арш.; мелкий фриз до 1 арш. (мелкая плита, негодная); 1) буток, 2) братенок, 3) переплет, 4) конопляный — серого цвета; 5) мяконькие, серый с розовым; 6) наджелтый серый с желтым; 7) желтый — негодный к употреблению бут; 8) верхний красный; 9) старицкий серый лучшего качества; 10) зеленый, 11) белоглаз; 12) нижний красный; 13) мелкоцвет — узорчат, красив в полировке; 14) бархатный серый с розовым, красив, но непрочен. Более известные К. этого рода: Путиловские, Гатчинские, Коломенские, Подольские, Инкерманские и др.

2) Выломка камней в породах зернистого сложения. Все вообще зернистые породы для получения бута или камня неправильной формы рвут большими зарядами пороха, а для правильных форм разделяют на глыбы клиньями или небольшими зарядами пороха. Кроме того, отличаются еще два приема ломки: один в породах крупнозернистых, а другой — мелкозернистых. В общем выломка камней в этого рода породах представляет несравненно больше затруднений, чем в слоистых. В некоторых напластованиях встречаются жилы или порыни, т. е. трещины, заполненные хотя и той же массой горной породы, но более слабого сложения; их узнают по звуку при ударе молотка, зимою же — по инею, который на них бывает не так густ, как на более плотных частях. Эти жилы и служат натуральными линиями отделения глыб.

Примером выломки камня крупнозернистой породы может служить гранит. В красном граните кроме жил и порыней замечается особенное свойство колоться по известному направлению, образуя при этом почти плоскую поверхность. Из К. этого рода известна Питерлакская в Финляндии, из которой добыт монолит Александровской колонны. Отыскав по направлению жил соответственный камень, отделяют его от остальной массы с трех сторон (задней и боковых) коридорами шириною в 10 врш. на нужную глубину так, что остается только отделить глыбу с нижней стороны по направлению порыни, что делается посредством пороховых взрывов, производимых в просверленных предварительно буровых скважинах, причем заряды должны быть так рассчитаны, чтобы камень только приподняло. Когда это сделано, в задний коридор вставляются один или несколько длинных (длина 2 саж., толщина 3 дюйм.) железных рычагов, называемых ольхами с привязанными к верхнему концу веревками и понемногу его раскачивают, бросая в коридор по мере размахов обрубки бревна, пни или др. вещи, пока камень не сдвинется к краю и не упадет затем на приготовленную ранее хворостяную подстилку. Выломка монолита Александровской колонны, замечательная по необычайно большим размерам его (длина 100 фт., диаметр 22 фт.), произведена была без пороха следующим образом. Передняя сторона была обнажена, нижняя отделялась от скалы громадною трещиной. С задней стороны и боков высверлены были цилиндрич. отверстия во всю толщину камня, столь близко одно от другого, что образовалась сквозная трещина. Когда камень был отбит со всех сторон, тогда со стороны скалы в прорубленном коридоре заложены были 10 деревянных, пятисаженной длины, толстых бревен и 2 железных, и ими начали раскачивать монолит; в это же время помощью 9 воротов канатами, укрепленными к штырям, вдолбленным в монолит, сдвигали его понемногу с места. 19 сентября 1841 г. в 6 часов вечера монолит свалился на приготовленную для него из еловых ветвей постель толщиною в 12 фт. Вес обделанной колонны равен 50 тыс. пд., а в грубом виде доходил до 65 тыс. пд. Выломкою этого монолита занято было 600 человек в продолжение двух лет, под управлением знаменитого Монферрана. Выломка камней для колонн Исаакиевского собора не требовала таких предосторожностей: очистив и выровняв поверхность камня, сверлили с двух боков ряд цилиндр. скважин; с задней стороны пробивали на поверхности канавку по длине камня, шириною 5 и глубиною 12 дюймов, и по ней пробивали цилиндры на футовом между собой расстоянии. Снизу камень подтесывался; в верхний паз, между железными пластинками (для уменьшения трения и для распределения давления на большую поверхность), вставляли железные, полуторафутовой длины клинья один около другого и одновременными по ним ударами тяжелых молотов отделяли камень. — 2 клина с 2 железными полосами длиною 1 фт. называются гнездом; количество гнезд зависит от величины камня. На каждые 2 или 3 гнезда ставится по одному рабочему, которые по команде и производят удары. В настоящее время нет К., в которой бы для выломки камня не употреблялся порох или динамит; без них обходятся только при выломке небольших камней малой твердости. Производство самой работы зависит от величины и рода выламываемого камня и требует всегда знания, практики и ловкости, так как несоответственное количество пороха, неподходящие места сверления дыр или неумелая забивка могут испортить всю работу до непоправимости (напр. разбить монолит на куски). По линии, по которой желают оторвать камень, пробивают ряд дыр или цилиндрических отверстий; в последние кладут заряды пороха, плотно забивают и одновременно зажигают. Цилиндрические отверстия или просто цилиндры располагаются непременно в целых местах скалы, а не в жилах и скважинах, и согласно нижеследующим правилам: а) камень должен быть отделен от скалы по крайней мере с 2 сторон; б) дно цилиндра должно быть выше поверхности земли, окружающей камень; в) направление цилиндров должно быть наклонное; г) длина цилиндров должна быть по крайней мере на половину более линии наименьшего сопротивления; д) при своем размещении цилиндры не должны нигде совпадать с линией наименьшего сопротивления; е) диаметр их всегда должен находиться в зависимости от величины (объема) заряда, который, для одновременного воспламенения пороха, не должен быть очень длинен, не более 4 дюймов; обыкновенно же не дают и этого, а если нужна такая длина, то делают два малых рядом вместо одного большого. Линией наименьшего сопротивления назыв. расстояние от конца цилиндра или заряда до дна заднего коридора. На прилагаемой фигуре 1-й (сбоку и в разрез по линии AB): ab цилиндры для порохового заряда; К — коридоры, высеченные в скале, шириною 12 врш., глубиною до 14 фт. — eb — линия наименьшего сопротивления.

Фиг. 1.

Сверление цилиндров производится стальными сверлами одним, двумя, а иногда и более рабочими; если один и тот же рабочий держит сверло и наносит удары железным кулаком, то работа называется одноручная: более употребительна двуручная, когда один направляет и вращает сверло, а другой наносит удары; самая же успешная — троеручная работа, когда один держит сверло, а двое попеременно бьют молотами. Надо наблюдать, чтобы при каждом ударе сверло поворачивалось не более ¹/₁₂ оборота, в противном случае скважина будет иметь нецилиндрическую форму. Для охлаждения нагревающихся сверл вливают понемногу воду, которая смешавшись с каменной мукой, образует грязь, которую вынимают особым железным совком. — По прекращении или остановке в работе отверстие забивается пробкой. Употребляемые для работы инструменты (фиг. 2) сверла, долотообразные (m), называемые забурниками для пород слабых, и коронные (n) — для пород твердых.

Фиг. 2

Длина сверл не бывает более 10 фт.; если же требуется сверлить более глубокие цилиндры, то сверла свинчиваются с одним, двумя и т. д. стальными стержнями. Франц. инженер Лешо предложил употреблять алмазные сверла: 4 черных алмаза (о), которые насажены на трубчатое сверло по его окружности; при сверлении его приставляют к камню плотно и нажимая приводят в быстрое вращательное движение; выпиливаемый при этом цилиндрик камня, входящий внутрь сверла, легко вынимается; в 1 час два сверлильщика делают углубление от 2 ½ — 3 фт. при диаметре сверла 2 дюйма, причем алмазы остаются неизмененными. Когда цилиндры высверлены, приступают к заряжению. Скважина должна быть совершенно суха, для чего ее вытирают тщательно и на дно кладут подбой из мелкой сухой глины. Порох в бумажном картузе вдвигают в скважину, а если ее нельзя досуха вычистить, то в жестяной коробке. Для одновременного воспламенения пороха добавляют от ¹/₃-²/₃ деревянных опилок. Величина заряда пропорциональна линии наименьшего сопротивления (bс) на фигуре 1-ой. В Англии принято за правило, что величина заряда равна стольким унциям, сколько составляет половина куба линии наименьшего сопротивления, выраженной в футах. Таблицу с данными для величины заряда при разных условиях можно найти в "Строит. технологии" Гр. Рошфора изд. 1869 г. По положении на место заряда приступают к его забивке, которая может быть сделана различно: из глины с цемянкой, из крупного и мелкого щебня, из мокрого песка, сухого песка, воды и, наконец, посредством воздуха. Между ею и зарядом всегда оставляется пустое пространство. Работа по забивке заряда представляет большие трудности в отношении устройства проводника для огня. Он делается 3-х родов: в виде деревянного желоба диам. 1½ дюйма, заполняемого пороховою мякотью в виде фитиля и из проволоки от гальванической батареи. Употребление того или другого из этих способов воспламенения зависит от рода забивки, а последняя от выламываемой породы. Для пород мягких — забивка может быть глиняная, песчаная или из мелкого щебня; для пород твердых — из крупного щебня, цемянки и каменной или деревянной пробки. Глиняная забивка производится следующим образом. Заряд до середины протыкается так называемым протравником , толщиной в 4 линии, сделанным обязательно из меди, для предупреждения образования искры от трения. Не вынимая протравника и время от времени поворачивая его, на заряд кладется пыж из пакли или картона, и на него осторожно забивают глину или мелкий щебень тонкими слоями, причем каждый раз уколачивают так называемым прибойииком, первые слои слабо, а затем — тверже и тверже. Прибойник может быть деревянным. По окончании забивки, вынув протравник, вставляют деревянный желобок в ¼ дюйма, наполненный пороховою мякотью по всей длине, называемой затравкой, Конец затравки, выходящий наружу, обкладывается паклей, посыпанною зернистым порохом. Огонь сообщается заряду, зажигая каким-либо способом паклю, которая, сгорая медленно, дает возможность укрыться зажигающему на расстояние до 25 саж. Забивка при взрыве пород зернистых делается подобным же образом, только прибойник в этом случае бывает железный, для более плотной утрамбовки слоев; для предупреждения образования искры его часто смазывают салом. Водяная забивка (для пород хрупких) производится след. образом: заряд кладется в цилиндр, помещенный в гуттаперчевый мешочек, из которого выходит проводник огня (лучше всего от гальванической батареи). Заряд закрывается пыжом, чтобы над ним был слой воздуха, а остальное пространство цилиндра заливается водой. При воздушной забивке, закрыв заряд пыжом, отверстие цилиндра крепко забивается пробкой, сквозь которую пропускают гальванический проводник или фитиль. Дознано, что сила упругости пороховых газов увеличивается, когда песок забивки был смочен и легко утрамбован и когда между забивкой и зарядом оставлено пустое пространство. В последнее время взрыв камней предпочитают производить динамитами (см.), потому что, как оказалось, взрывная работа с ними обходится дешевле и при взрыве раздробленные части не отлетают так далеко, как при употреблении пороха. При производстве взрывов отверстия в каменной породе сверлятся, как обыкновенно, вставляют патрон начиненный динамитом, а поверх него другой патрон, начиненный воспламеняющимся пороховым составом, к которому проведена пороховая нить. Отверстие засыпается песком и закладывается камнями. Вместо второго порохового патрона можно употреблять различные предложенные с этой целью специальные заряды, называемые запалами (см.), приводя их в тесное соприкосновение с динамитом и производя воспламенение или фитилями, или помощью гальванического тока. Непосредственный опыт доказал, что: а) по силе действия одна буровая скважина с динамитом равна от 10 до 15 буровым скважинам с порохом; б) при одинаковом, как для пороха, числе скважины для динамита могут быть гораздо тоньше, а потому на работу их требуется менее времени; в) вследствие сравнительно большого своего удельного веса, от 1,3 до 1,6, динамит легко может быть употребляем для работ под водой. При выломке камней мелкозернистой породы работы несколько усложняются. Прежде всего выбирают место, где камень по крайней мере с одной стороны имеет трещину, потому с двух сторон пробиваются коридоры посредством последовательных пороховых взрывов. Это делается так: сверлят цилиндр наклонно к наружной стороне камня по линии коридора, заряжают и после взрыва сверлят за ним второй цилиндр и т. д.; Когда коридор обозначен по всей длине, начинают углублять его точно таким же образом, т. е. последовательными взрывами, пока не получится требуемая глубина. По окончании коридоров с задней стороны камня вытесывают дорожку и по ней сверлят ряд буровых скважин диаметром в 1 дюйм и на расстоянии один от другого в 2-3 дюйма, во всю глубину отделяемой глыбы. Чтобы отделить камень снизу, по направлению трещины проделывают дорожку, в которой точно так же сверлят горизонтальные скважины. Затем стараются заколачиваемыми сверху и снизу клиньями отделить камень; если же камень очень велик, то скважины заряжают слабыми зарядами пороха. У нас в России К. этого рода известны следующие: Сердобольская, Шокшинская, Рускольские (мраморные), Нерчинские, Крымские и др. Для отделения мраморной глыбы, весом от 250-300 т. пд. и менее, в Рускольских К. выделывают с боков и снизу (порохострельной работою) коридоры, из коих нижний называется подгорьем, боковые — канавами. Выломка подгорья и канав ведется одновременно глубиной до 8 арш., а шириною до 2 ½ арш., по окончании чего для отделения камня с задней стороны выбуривают цилиндры диаметр. в 3 дюйма, заряжаемые порохом, по воспламенении которых обыкновенным способом и происходит отделение глыбы от горы. Оторванную глыбу затем разбивают на более мелкие штуки для дальнейшей обработки. Цилиндры пробуриваются от 8-13 арш. в глубину; величина заряда для такого отверстия доходит до 3 пд. Расстояние между цилиндрами зависит от плотности породы и ее сложения: 2-4 арш. в мягкой и 1 ½ — 2 арш. в твердой. Буры имеют до 14 арш. длины. В подгорьях, где бурение труднее, чем в канавах, двое рабочих выбуривают в день на урок обыкновенно по 6 и 6 ½ арш., зимою 5 арш., а в весьма крепкой породе только 1 арш. или даже ½ арш. Рускольским мрамором облицованы стены Исаакиевского собора (а также Мраморного дворца и др.), причем уплачивалось по 70 коп. за каждую четверть куб. арш., что составит более 1200 р. за 1 куб. саж. (с доставкой на место в Петербург).

Литература: Соболевский, "Описание Рускольских мраморных ломок" ("Жур. пут. сооб.", 1839, и "Горн. журн."); Мевиус, "Казенная гранитная К. в Питерлкасе" ("Горн. журн.", 1841); его же, "Описание К. в окрестностях Москвы" ("Горн. журн.", 1843); Федоров, "Рускольские мраморные ломки" (1859); Эвертц, "Несколько слов о К. Финляндии" ("Инжен. журн.", 1865); Гр. Рошфор, "Строительная технология" (1869).

Эд. Фрик. Δ .