В 1830 гг., когда Рускеальские мраморные ломки давали мрамор в огромном количестве на облицовку стен и полов Исааковского собора, технология добычи камня оставалась практически на том же уровне, как и 50 – 60 лет назад. (Соболевский, 1839 г.)
Вначале вели вдоль подошвы уступа «подгорье» – горизонтальный ров шириной до 1.8 м и глубиной 4 – 6 м, и одновременно с ним две «канавы» таких же размеров по краям разметочного блока. Для этого в породе вырубались «скважины» (шпуры) по определенной сети, диаметром 3.8 см и глубиной 35.5 см, которые затем заряжали порохом и отпаливали. Далее, сверху уступа по направлению линии отрыва, на расстоянии 2 – 6 м друг от друга, бурили «цилиндры» – скважины диаметром 7.6 см, глубиной 5.7 – 9.5 м, на заряжение которых уходило до 50 кг пороха. Для бурения применяли буры двух типов – двухгранные и четырехгранные, соответственно для легких и твердых пород. Длина обычных буров составляла около 1.4 м, а тех, которыми проходили «цилиндры» 9.8 м. За смену двое рабочих на «подгорье» вырубали от 0.4 м до 3.5 – 4 м породы, в зависимости от ее крепости. «Подгорье» подсыпали щебнем, который смягчал удар блока при отрыве его от скалы во время взрыва. (Борисов, 2001 г.)
Таким образом, в Рускеала добывали «массы» (блоки) весом до 4800 тонн. Затем с помощью порохострельных работ их разделяли на «глыбы», а те, в свою очередь, размерялись на «штуки». (Борисов, 2000 г.)
Работы в Рускеальских мраморных ломках велись безостановочно - летом и зимой, а бурение даже ночью. Взрывы производились два раза в сутки: в обед, вечером – после работы. Глубина «Главной мраморной ломки» в эти годы достигала 20 – 30 м, а площадь ее была весьма значительна. По расчетам поручика Геттунга, за период с 1769 до конца 1830 гг. из этой каменоломни было вынуто более 200 тыс. тонн камня, немалая часть которого превращалась в щебень и окол, долгие годы не находивших себе применения.
В начале XIX в. в северном борту «Главной мраморной ломки» было пробита «брешь» – траншея, через которую добытые в карьере блоки и окол с щебнем вывозили в долину озер. В первой трети XIX в. в Рускеала получали блоки размеров от 1.24´0.7´0.35 м3 до 2.84´2.84´0.93 м3.
С середины XIX в., когда спрос на карельский декоративно-облицовочный камень практически прекратился, в Рускеала стали разрабатывать мрамор преимущественно для жжения строительной извести.
Наиболее экономичным и производительным способом эффективной добычи кальцитовых мраморов оказался подземный.
В последней трети XIX в. и первой трети ХХ в. часть Рускеальского месторождения, т.е. «финская залежь», как было выше сказано, разрабатывалась в 7 горизонтов, 3 из которых были подземными.
Первый (верхний) подземный горизонт расположился на отметке +71 +74 м над уровнем моря. Из забоев горизонта рабочие по проложенной железной дороге доставляли в вагонетках породу до шахтного ствола и далее поднимали их посредством канатов на поверхность ( сначала в ручную, затем лошадьми, а в 1920 гг. с помощью паровых машин и механизмов). От устья шахты другие рабочие вручную толкали груженые вагонетки к печам известкового завода «Лоухос», расположенного в низине к северу от каменоломни. Погрузка горной породы в вагонетки велась вручную, при этом рабочие могли приподнимать куски мрамора ограниченные по весу, в противном случае их приходилось разбивать молотками.
На втором (среднем) подземном горизонте (отметка +58.4+60.8 м) и на третьем (нижнем) горизонте горные работы велись аналогично первому, но нужно добавить, что второй горизонт обслуживался шахтой №2, как и первый, а третий – шахтой №3, расположенной севернее от шахты №2.
Очевидно, в 1900 гг. финны стали углублять «Главный карьер» до отметки 60 м, т.е. до уровня второго подземного горизонта, выработав породы, ранее находившихся в его кровле и оставленных целыми. Подъем добытой в каменоломне породы осуществлялся через шахту №2, к стволу которой от карьера вели частично сохранившиеся тоннели.
В северо-западной части «финской залежи» над верхним подземным горизонтом в первой трети ХХ в. был пройден карьер (отметка +92+94 м) длинной 160 – 180 м, ширина 25 – 30 м, ориентированный строго по широте. В восточной его части в последние годы работы предприятия (до 1940 гг.) образовался провал диаметром 20 м, глубинной до 30 м, причиной которого явились подвижки пород над первым подземным горизонтом.
В начале ХХ века к стволу шахты №2 было проложено две штольни – «западная» и «восточная». Последняя штольня служила для транспортировки вагонеток следовавших от известкового завода к стволу шахты, а в военные годы в ней располагалось бомбоубежище. «Западная» штольня, очевидно, предназначена была для передвижения рабочих, спускающихся в шахту и поднимающихся из нее.
Добыча мрамора в подземных выработках и открытых выработках в Рускеалы в последней трете XIX – первой трети ХХ вв. осуществлялась буровзрывным способом. В забоях по определенной сети бурили шпуры диаметром 30 – 35 мм, глубинной 1 – 3 м, заряжали порохом и затем производили массовый взрыв, в результате чего обрабатываемый блок породы полностью разваливался на куски различных размеров. При некачественной работе часто получались крупные глыбы, которые еще раз разбуривали и подрывали. В 1930 гг. ручное бурение сменилось перфораторным (на сжатом воздухе, нажимаемом в перфоратор от паровой машины).
Примечательно то, что подземные выработки Рускеала проходили практически без крепления из сводов и стен, что объяснялось низкой трещиноватостью и устойчивостью пород к обрушению.
В настоящее время на территории Рускеала действует другой мраморыный завод «Рускеала-2», построенный в советские времена, после окончательного закрытия работ «Рускеала-1».
Глава 3. Влияние горных выработок на окружающую среду
3.1. Изменение рельефа, образование эксковационных
полостей и отвалов в процессе добычи Рускеальского мрамора.
В результате добычи мрамора в Рускеала образовались денудационные и аккумулятивные формы рельефа.
Денудационные формы рельефа – это такие формы, которые образуются в процессе добычи полезных ископаемых. Они представлены открытыми и закрытыми эксковационными полостями. К открытым относятся карьеры и траншеи. К закрытым денудационным техногенным формам рельефа относятся подземные выработки – шахты, штольни, штреки, тоннели.
Аккумулятивные формы рельефа образовались в результате складирования непригодных для переработки горных пород – это отвалы.
На территории Рускеальского месторождения в разное время было пройдено 11 карьеров. Большая часть из них еще появилась до начала Великой Отечественной войны (1941 – 1945 гг.), начиная с 1700 гг. размеры и конфигурации этих каменоломен самые разные, но лишь только «Главный карьер» сохранил свой индивидуальный характер: он наиболее полностью раскрыл нам историю эксплуатации т.н. «финской залежи». Поэтому, чтобы описать образовавшиеся эксковационные полости мы возьмем именно эту выработку.
«Главный карьер представляет собой открытые и закрытые эксковационные полости. Открытые полости главного карьера выглядят следующим образом: карьер, заполненный голубовато-зеленой водой, площадью 25 тыс. м2. Высота бортов карьера колеблется от 20 до 10 м над водой (15 – 20 под водой). Западный борт более крутой и обрывистый, чем восточный, местами с отрицательным углом падения. Максимальная его высота – 50 м, из которых 20 м находятся под водой.
В южной части глубина «Главного карьера» достигало только отметки 73 м над уровнем моря. В эту часть карьера со стороны реки вела короткая траншея шириной 10 – 15 м, глубиной 3 – 5 м и длинной 50 м.
Закрытые (подземные) выработки Рускеала выглядят следующим образом.
Согласно маркшейдерскому плану, составленному по данным 1930 – 1940 гг., первый подземный горизонт расположился в северной части месторождения. Как было выше сказано связь с выработками осуществлялась через шахту №2, расположенной на северо-восточном борту карьера. От вертикального шахтного ствола сечением 8 – 6 ´ 3 – 5 м2, глубиной до 50 м, на уровне первого подземного горизонта в юго-западном направлении был пройден карьер – откаточный штрек шириной около 5 м и высотой кровли до 3 м. Через 40 м от поворачивал на северо-северо-запад и здесь, на изгибе была устроена небольшая кладовая камера. Далее штрек шел 50 м строго на северо-запад, до ствола шахты №1. На всем протяжении ширина его варьировала от 4 – 6 до 10 – 15 м, а высота сводной кровли составляла в среднем 2.5 – 3 м, местами увеличиваясь до 10 м.
От ствола шахты №1 в юго-западном направлении отходил рудный штрек. Его длина достигала 150 м, а конфигурации были очень сложными из-за боковых ответвлений длинной до 10 – 15 м и шириной 10 – 17 м. В юго-восточной части к штреку примыкал ОРТ – тупиковая выработка длинной 30 м, шириной, в среднем, 10 м и также сложных очертаний в плане. В целом ширина рудного штрека колебалась от 15 до 50 м, а высота сводов кровли достигала 3 – 11 м, так же в этой выработке в шахматном порядке были оставлены целики площадью около 50 – 150 м2. По приблизительным расчетам в «рудном» штреке добыто около 15 – 20 тыс. тонн мрамора.
Второй (средний) подземный горизонт располагался на отметке +58.4 +60.8 м (в среднем +60 м) и был самым крупным на территории месторождения: 325 м с севера на юг и 35 – 95 (в среднем 70 м) с запада на восток. Он имел связь с выработками через шахту №2. В «рудном» штреке второго подземного горизонта были оставлены целики породы площадью от 70 м2 до 450 м2. Они вытягивались цепочкой в 10 – 15 м друг от друга чуть западнее осевой линии горизонта. К востоку от целиков ширина выработки местами колебалась от 3 м до 5.5 м и более.
В центральной части среднего подземного горизонта выработка имела сложную конфигурацию в виде тоннеля, в начале идущего 20 м на север (ширина 10 м, высота кровли 8.6 м), затем круто сворачивающего на запад.
От ствола шахты №2 на второй подземный горизонт отходил тоннель, ориентированный на юго-запад (как и на первом горизонте).