Известняком называют осадочную горную породу, имеющую органическое происхождение. Также имеет место хемогенное происхождение известняка, когда порода образуется в результате химического осаждения при испарении воды или из водных растворов. Основой горной породы считается преимущественно карбонат кальция, представленный в виде кристаллов кальцита разных размеров. Добыча известняка является востребованной, поскольку данную горную породу человек использует во многих сферах.

Описание

Основу известняка составляет карбонат кальция - вещество, способное растворяться в воде. В результате образуется карст. Он может разлагаться на основания и углекислый газ. Это осуществляется на больших глубинах, потому из-за воздействия тепла Земли известняк образует газ для минеральных вод.

Известняк может включать примеси глинистых минералов, доломита, кварца, гипса, пирита. Природный известняк имеет светло-серый цвет, хотя он может быть черным и белым. Примеси дают голубой, розовый, желтый оттенок. Добыча известняка востребована из-за его широкого применения. Порода является прочной, известна своими уникальными характеристиками, которые делают ее не похожей на другие материалы.

Классификация

К распространенному типу породы относят ракушечник, который состоит из раковин морских животных и их обломков. Существуют другие виды известняка:

• Мшанковый, в который входят останки мшанков - беспозвоночных животных небольшого размера, живущих колониями в морях.
• Нуммулитовый, состоящий из вымерших одноклеточных организмов нуммулитов.
• Мраморовидный. Бывает тонкослоистым и массивнослоистым.

При метаморфизме с известняком происходит процесс перекристаллизации, за счет чего данная порода образует мрамор.

Мономинеральной породой считается известняк, способ добычи которого может отличаться, в зависимости от типа примесей, структуры, геологического возраста. Есть организации, которые занимаются тем, что добывают известняк. Места и способы добычи определяются по местности, видам пород и другим характеристикам.

Месторождения

Как видно из вышеизложенного, известняком считается осадочная порода, появившаяся с участием живых организмов, живущих в морских бассейнах. Порода добывается во многих регионах нашей страны и других государств. Россия считается одной из лидирующих по ее наличию.

Известняк считается «строительным материалом» для горных цепей. Примером могут служить Альпы, хотя он может залегать и в других горных районах. Добыча камня известняка происходит по всему миру. Множество запасов есть на территории нашей страны. Причем все места добычи известняка позволяют получать разные породы природного материала: плотные, белые, флюсовые, ракушечно-оолитовые.

Известна добыча известняка в России. Популярны месторождения в западной части страны. Разработки проводятся от Белгородской и Тульской области до Москвы, Вологодской, Воронежской области. Добыча выполняется около Санкт-Петербурга, в Краснодарском крае, Архангельске, на Урале, в Сибири. Из стран ближнего зарубежья месторождения есть в Донецкой области Украины.

Методы добычи

Добыча выполняется открытым карьерным способом. Снимается верхний слой грунта и глины. Так образовывают карьер. Добыча известняка предполагает выполнение пиротехнических работ для измельчения и отсоединения порций горной породы. Потом его вывозят автомобилями на переработку.

Первым в мире методом добычи считается способ ломки. Такое название было получено из-за того, что порода изымалась ломами, а затем молотами выбивали камни из пласта. Сейчас применяется альтернатива этому способу. Используется метод взрывных работ. Из породы получается мелкая крошка. Экскаватор собирает ее, загружает на самосвалы, а потом все транспортируется на завод, где выполняется обработка и очищение.

Есть специальное устройство для экскаватора, с которым добыча известняка может выполняться и без взрыва. Водителем меняется ковш на навесной аппарат, производящий разрыхление породы. Такой способ используется в местонахождениях с повышенной плотностью населения. Существует метод добычи фрезерным комбайном. Это самый выгодный вариант. Одновременно выполняется добыча, измельчение, транспортировка породы.

Особенности традиционного способа

Для добычи плиты известняка применяется старый способ. Нужно лишь найти выход из-под земли наружу. Затем лопатой расчищается область, где будет осуществляться добыча.

Ломом надо создать трещину в плите известняка, а потом поддеть край плиты и приподнять его. Так как известняк располагается под землей пластами, следует приподнять только небольшую его пластину. Ее надо вытащить из места, где залегает известняк. Пилят породу обычной пилой. Для упрощения работы инструмент смачивают в воде.

Взрывной метод

Известняк получают с применением взрывного метода. Сначала надо вскрыть залежи, убрав с них землю, глину и некондиционный известняк при помощи бульдозеров. Около кромки места добычи бурят скважины и кладут туда взрывчатку. При помощи взрывов происходит отламывание пластов известняка, который затем требуется погрузить в самосвалы и вывезти для дальнейшей обработки.

Потом карьер, где производилась добыча, засыпается землей, засаживается травами, растениями. Такой метод используется в больших месторождениях. А в малых не следует применять взрывной метод. Тогда известняк вынимается блоками, подобными форме прямоугольников. Эта технология имеет название баровой выработки.

Работы выполняются разными машинами, которые режут камни. Обязательно нужен экскаватор. Технология имеет свои преимущества:

• Простота.
• Хорошая форма блоков.
• Легкое транспортировка и обработка.

Так как известняк имеет пористую структуру, его применяют в строительном деле. Из него возводят храмы, дворцы, усадьбы.

Виды и цвета известняка

Добыча известняка позволяет получать разные горные породы. Они отличаются окраской, структурой, химическим составом, происхождением, областью использования и прочими характеристиками. По виду применений встречаются известняки разных цветов:

• Белый и серый - «чистая» порода, в которой нет примесей.
• Красный и бурый - известняки с марганцем.
• Желтые и коричневые - содержат железо.
• Зеленые - камни с включениями морских водорослей.
• Темно-серые и черные - имеют примеси органики.

По структуре и химическому составу порода бывает:

• Доломитизированная - содержится 4-17% оксида магния. Если увеличивается доля магния, то образуются доломиты.
• Мраморизованные - карбонатные известняки с органическими включениями. Их палитра может быть от бежевых до серо-голубых тонов.
• Коралловые. Породы имеют пористую структуру. Они преобразуются в рифы из раковин моллюсков и панцирей морских обитателей.
• Глинистые. Порода имеет состав, подобный известняку и мергелю. Образования мягче известняков, хрупкие по сравнению со сланцевыми глинами.

По происхождению известняки бывают:

• Юрский - порода, имеющая историю в сотни млн. лет, обладает высокой прочностью, плотностью и мелкой зернистостью. В средние века известняк имел название «мраморный» из-за того, что его можно было полировать.
• Путиловский. Этот известняк имеет уникальные физические характеристики, низкое поглощение влаги и истирания. При становлении Петербурга был главным строительным материалом. Имеет название в честь места добычи - Путиловского карьера, находящегося в Ленинградской области.

Варианты применения

В металлургической промышленности его применяют в качестве флюса. Он считается основным компонентом во время создания цемента и извести. Его используют как вспомогательный компонент для получения соды, минеральных удобрений, бумаги, сахара, стекла.

Материал также применяют для получения резины, красок, мыла, пластмассы, минеральной ваты. Он востребован в строительной области для изготовления облицовочных и стеновых блоков. Его используют для возведения фундаментов, дорог. Добыча известняка позволяет обеспечивать строительным материалом всю страну.

Известняк представляет собой осадочную горную породу. Чаще всего он имеет органическое происхождение. Хотя встречается и известняк хомогенного происхождения. Если говорить языком химии, то в основании известняка лежит карбонат кальция, представляющий собой кристаллы кальцита различных размеров.

Классификация известняка и его описание

Находящийся в составе известняка карбонат кальция имеет особенность растворяться в воде. В итоге образовывается карст. Кроме того, он может подвергаться разложению на основания и углекислый газ. Это происходит на больших глубинах, потому под воздействием тепла Земли из известняка получается газ для минеральных вод.

Одним из самых распространенных типов известняка является ракушечник, состоящий из обломков, а также целых раковин морских животных. Кроме того, выделяют еще несколько видов известняка:

• Мшанковый, состоящий из останков мшанков - беспозвоночных животных мелкого размера, проживающих колониями в морях.
• Нуммулитовый, состоящий из вымерших одноклеточных организмов нуммулитов, относящихся к отряду фораминифер.
• Мраморовидный. Он делится на тонкослоистый и массивнослоистый. Известно, что в процессе метаморфизма происходит перекристаллизация известняка с последующим образованием мрамора.

Как видим, известняк относится к мономинеральным породам с различными примесями. Его название зачастую отражает тип этих примесей, а, кроме того - структуру, их геологический возраст или характер залегания.

Природный известняк светло-серого цвета, хотя вполне может быть почти черным или вообще белым. Примеси могут давать ему голубоватый, розовый или желтоватый оттенок.

Месторождения и технологии добычи известняка

Как следует из вышеизложенного, известняк представляет собой осадочную породу, которая образуется с непосредственным участием живых организмов, проживающих в морских бассейнах. Это и обуславливает их месторождения.

Известняк является «строительным материалом» для целых горных цепей. Примером могут стать Альпы, хотя он широко распространен и в других горных районах. Залежи известняка имеются по всему миру. Серьезные его запасы имеются и в нашей стране. Причем в каждом месторождении добывают различный известняк: плотный, белый, флюсовый, ракушечно-оолитовый и пр.

Добывают известняк в большинстве случаев открытым карьерным способом. Для этого снимают верхний слой грунта и глину и образовывают карьер. В нем могут проводиться пиротехнические работы для измельчения и отсоединения порций известняка. Далее он карьерными автомобилями вывозится на переработку.

Применение известняка

В металлургической промышленности его используют в качестве флюса. Также он является главным компонентом при изготовлении цемента и извести. Также он является вспомогательным элементом при изготовлении соды, минеральных удобрений, бумаги, сахара и стекла. Кроме того, данный материал принимает участие в изготовлении резины, красок, мыла пластмасс, минеральной ваты и пр. Широко применяется в строительстве для изготовления облицовочных и стеновых блоков, а также в качестве щебня при строительстве фундаментов, а также прокладывании дорог.

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.

Чтобы понять, что такое известняк, необходимо узнать о его происхождении и местах залегания. Забегая вперед, скажем, что эта горная порода очень востребована в строительстве как натуральный природный камень, а также как вяжущий элемент при изготовлении извести и цемента.

Известняк также используют в пищевой и химической промышленностях и в качестве флюса (примеси) в металлургии. Такое массовое применение и популярность материала объясняет его добычу в огромных масштабах во многих уголках мира.

Как зарождается известняк?

Живые морские организмы, большие и малые, имеют очень важное значение в зарождении известняка. Развиваясь на глубине моря в огромных количествах, эти морские обитатели невероятно быстро размножаются, но также быстро и погибают.

Микроорганизмы успевают за время своего существования извлечь из воды достаточное количество извести, чтобы обустроить на своем теле надежную защиту в виде панцирей или разнообразных ракушек. Впоследствии скелеты умерших микроорганизмов залегают на морском дне целыми пластами.

С течением времени эти пласты прессуются водной массой, становятся прочными и в итоге превращаются в камень, главной составляющей которого является кальцит. В итоге, количество карбоната кальция составляет 60% от общей массы известняка. Остальную часть составляют углекислый газ и незначительные глинистые примеси. Именно примеси окрашивают известняк в разные цвета.

Виды известняка

Природный камень характеризуется по следующим параметрам:

• происхождению;
• структуре;
• химическому составу;
• строению.

Видео: Известняк-ракушечник

Происхождение камня

• Органогенные. Образованы из различных остатков органического происхождения, к которым относятся: известняк шламовый и рифовый, а также ракушечник.
• Хемогенные. Возникают в процессе осаждения кальция.
• Обломочные. Являются результатом разрушительной деятельности самых старейших известняков.

Структура известняка

Химический состав

• Доломитизированные. В состав данных известняков входит до 17% магния. При увеличении данной цифры доломитизированные известняки переходят в группу доломитов, пройдя перед этим через ряд промежуточных процессов.
• Мраморизированные известняки — это переходные варианты образований, приводящие в результате к превращению в мрамор.
• Мергели. Камни, в состав которых входит до 50% глинистых частиц.

Строение

• Известняки различаются между собой по степени зернистости:
• Оолитовые. Имеют зернистую структуру. Зерна-оолиты плотно скреплены между собой. Размер зерен не превышает 1 мм. Оолиты обладают способностью растворяться. Тогда на их месте образуются пустоты.
• Позолитовые. Структура данных известняков состоит из более крупных зерен, размер которых превышает 1 мм.

Цвет природного камня

Стандартный цвет породы — белый, серый, желтоватый. Примеси, входящие в состав камня, могут придавать ему различные оттенки: частички глины — коричневые тона, водоросли — зеленоватые, железо и марганец — красноватые отблески. Присутствие примесей в известняковой породе дает красивые результаты.

Где и как добывают известняк?

Известняки имеют способность зарождаться в любых водоемах: морских, пресноводных. Но основная масса этой породы имеет все-таки морское происхождение.

Кроме Австралии залежи горной породы встречаются практически на всех материках. Большие запасы известняка находятся в Америке. Центральная часть территории России богата месторождениями камня. Его добыча успешно ведется в следующих регионах РФ: в Московской области, а также в Воронежской, Архангельской и Тульской областях.

В Краснодарском крае, в Ленинградской области, Белгородской и Вологодской областях также организовываются карьеры по добыче известняка. Месторождения горной породы на Урале и в Сибири можно назвать штучными. Альпы, горные хребты которых состоят в основном из известняка, служат доказательством того, что горный массив был когда-то составной частью морского дна.

Видео: Как изготавливают известняковые плиты для отделки

Добыча этой горной породы осуществляется методом открытых разработок. Сначала удаляются верхние некондиционные слои известняка, глины и земли. Затем по всему периметру добычи закладывается взрывчатка. Взрывы направленного действия разламывают породу на огромные куски, которые в свою очередь грузятся с помощью экскаваторов на самосвалы и доставляются к месту обработки.

Где применяется известняк

Порода отличается многообразием применения в различных областях:

Материал используется в разных видах:

• в виде щебня;
• бутового камня, штучного или кускового;
• минерального порошка или крошки;
• песка;
• облицовочных плит;
• известняковой муки;
• минеральной ваты.

В гидросооружениях известняк пористый используют в качестве фильтра для воды. Данная порода очень востребована при обустройстве фундаментов зданий. Составными обычного известняка являются известь и бетон.

Измельченный камень входит в состав автодорожного покрытия трасс, не подвергающихся частым нагрузкам. Известняк применяется для производства соды, а также является основой многочисленных минеральных удобрений.

Известняк хорошо раскалывается, режется и пилится, обрабатывается в любом направлении. Высокие теплоизоляционные свойства породы и ее долговечность позволяют создавать большое разнообразие качественных строительных материалов.

Плитка из известняка

Данный облицовочный материал применяется для отделки разных поверхностей. Внешняя облицовка строения плиткой из известняка облагородит внешний вид здания и обеспечит ему длительный срок эксплуатации. В загородном доме найдутся и другие места, где можно применить облицовочную плитку: лестницы, бассейны, элементы ландшафтного дизайна.

Плитка из известняка также активно применяется для отделки внутренних поверхностей зданий: стен, полов, подоконников. Красивые, хорошо сочетаемые цвета натурального материала позволяют создавать воистину неповторимые дизайны барных стоек, кухонных столешниц, арок, каминов.

Воздействия климатических условий на свойства известняка

Горная порода ценится как строительный материал за свою невысокую плотность, податливость пилящим и режущим инструментам, отличные адгезийные свойства и разнообразие внешних достоинств.

Влажные климатические условия заметно снижают прочность известняка. Причем камень отличается неоднородностью породы, поэтому и плотность здесь присутствует разная. На этот важный момент необходимо обратить особое внимание.

На прочность материала и длительность его эксплуатации влияет его морозостойкость. Данный параметр намного выше у кристаллических известняков, но при отсутствии пор и трещин в материале.

Чтобы предотвратить разрушение природного материала при его применении, необходимо обязательно учитывать упомянутые выше свойства известняка.

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.