Добыча полезных ископаемых песка и глины
Глина относится к породам осадочного типа. В сухом состоянии она существует в виде глыб или пыли, которые при намокании приобретают пластичные свойства. Добыча глины – первый этап в процессе производства кирпича и многочисленных керамических изделий.
Происхождение глины
Данное ископаемое образуется вследствие разрушения скал. Основным материалом для образования глинистых пластов являются ископаемые, например, полевой шпат. После разрушения пласта под влиянием атмосферных факторов образуются силикаты из ряда глинистых минералов.
Глины состоит из каолинита, иллита и других алюмосиликатов, также в ней имеются вкрапления песка и карбонатов. Кремнеземы и глинозем являют собой основу глиногенных минералов.
Цвет породы может быть различный из-за пигментных примесей и органики. Чистая порода, как правило, серого цвета, распространены также красные, желтые, синие типы глин.
Часть глинистых пород получается в результате накопления вышеупомянутых минералов, но по большей части, это породы, которые представляют наносы водных течений, накапливающихся на дне водоемов.
По происхождению данный минерал разделяют на подгруппы.
Осадочные глины. Образовываются в результате нанесения водой разрушенных пластов горных пород.
Глины данного типа делятся на морские и материковые. По названию первого ясно, что глина образуется на морском дне, во втором случае образование происходит на материках, в донных отложениях рек и озер.
Ниже перечислены особенности морских групп глины.
- Прибережно-морские.
- Лагунные. Скапливаются в лагунах морских или пресных. В случае с морскими заливами, глина являет собой неоднородную массу, имеет многочисленные примеси.
- В пресных лагунах пласты глины довольно тонкие, имеют меньше примесей. В таких лагунах часто встречаются залежи огнеупорной глины.
- Шельфовые. Образуются на глубине около двухсот метров. Обязательное условие – отсутствие какого-либо рода течений. Имеет гранулометрическую форму.
Континентальные глины делятся на следующие группы:
- Делювиальные. Имеют разнослойную гранулометрию;
- Озерные. К глинам данного происхождения относятся наилучшие огнеупорные глинистые породы, которые залегают на дне озер. Плюсом данной породы является то, что в ней содержатся все глинистые минералы.
Добыча континентальной глины
Выделяют еще одну категорию – остаточные глины. Это, как правило, малопластичные горные породы, образующиеся в результате выветриваний других ископаемых. К таким глинам относится каолин и иные иллювиальные глины.
Места добычи
Глина распространена повсеместно, это естественно, так как она относится к осадочным породам, и является, по сути, измельченными до порошкообразного состояния скальными породами.
Места добычи ископаемого зачастую располагаются по берегам водоемов. Выходы на поверхность многочисленны, однако далеко не все месторождения пригодны для промышленной добычи.
Где добывают глину в России? Самые известные месторождения – Кыштымское, Астафьевское, Палевское. Стоит отметить, что огнеупорная и каолиновая глины встречается значительно реже. Зачастую тугоплавкие разновидности соседствуют с огнеупорными видами.
Кыштымское месторождение глины
В настоящее время глину добывают карьерным способом. Глинистые карьеры могут быть различной глубины. Часто в одном карьере может производиться выработка различных типов глин.
Места добычи глины подразделяются на группы по степени сложности их разработок:
- Уплотненная глина, насыщенная влагой – II;
- Комковатая, с примесью гравия – III;
- Затвердевшая сланцевая – IV;
- Суглинок – II;
- Промерзший глинистый грунт – IV;
- Почва с растительными остатками – I.
Методы разработки карьеров
Методы разработки различны, они зависят от количества залежей породы, их расположения. Способы получения глины:
- Самый распространенный метод добычи глины основан на выемке ископаемого с помощью зубофрезерных экскаваторов;
- Подрывные технологии применяются при больших залежах;
- Каолин и голубую глину добывают с применением гидромониторов. Это особенно актуально при высокой влажности слоя;
- Для предприятий по производству керамики выработку ведут в карьерах с последующей транспортировкой авто- или железнодорожным транспортом.
Пласты содержат, как правило, не один тип глины. Выработка каждого типа производится отдельно.
Особенности добычи
Выработка, или иными словами, выемка глины осуществляется зубофрезерными экскаваторами срезанием слоев различной толщины.
- Крутизна откоса является важным параметром, который характеризует угол наклона к горизонту или отношение высоты к слою залегающей породы.
- Перед добычей горной породы проводятся подготовительные работы, которые включают очистку карьерного горизонта, снятие крышки, обустройство подъездных путей, доставку оборудование в забой.
- Как правило, затраты на подготовительные работы составляют до 30% общего расхода по добыче глины.
- Грунт и песок вывозятся из карьера в специальный отвал, а целевой продукт транспортируется в место потребления. Зачастую бывает так, что в слое залегает несколько разновидностей глин. В этом случае каждый пласт вырабатывают по-отдельности. Такая методика называется селективной выработкой глины, она намного эффективней валовой добычи, при которой производится срезание продукта одновременно со всех слоев.
Добыча и транспортировка глины
Как добывают глину в летнее время
Летом добыча глины производится экскаваторами. Так как залегает она послойно, то срезку лучше проводить пластами различной толщины. Выработку ведут до тех пор, пока техника не достигнет пласта залегания суглинка, после чего экскаваторы направляют в другие места залежей горной породы.
Карьер по добыче глины может иметь различную глубину. В летний период года производится очистка места от почвы с растительными остатками. После чего обустраиваются транспортные подъезды к месту выработки. Пустые породы, такие как, песок, убирают. В случае залегания глины на уровне водоносного горизонта и ниже, оборудуется дренаж. Целевой продукт перевозят на место переработки.
При открытом способе добычи используют бульдозеры или ленточного типа конвейеры. При необходимости проводятся подрывные мероприятия.
Как добывают глину зимой
В холодное время года при больших объемах работ и высокой плотности глинистых пород используют взрывной метод добычи.
- Чтоб не допустить промерзание почвы, место выработки утепляют материалами с низкой теплопроводностью – торфом или опилками.
- При добыче глин высокой степени зыбкости и карьерной влажности добычу ископаемого ведут с применением гидромониторов.
На севере, где грунт промерзает достаточно глубоко, используют так называемые тепляки. Это закрытые сооружения, снабженные обогревателями – калориферами. При помощи калориферов разогревается место разработки. Тепляки оборудуют на специальных катках, их перемещают по мере надобности.
Самый экономичный способ разработки основан на применении отвалообразователей ленточного типа и транспортирующих мостов.
Транспортировка
Далеко не всегда карьер по выработке глины соседствует с производством. Часто месторождения расположены вне населенных пунктов. К тому же, каолинитовая глина высокого качества, которая добывается в глиняных карьерах РФ, явление не частое. Возникает потребность транспортировки сырья к месту переработки.
Перевозка глины осуществляется авто- и железнодорожным транспортом. При перевозке глины автотранспортом нужно помнить, что груз должен быть покрыт тентом. Объем перевозимой глины должен соответствовать грузоподъемности кузова, это поможет избежать нежелательных переплат за неиспользуемое пространство.
Перевозки на далекие расстояния лучше производить железнодорожным транспортом с использованием опрокидывающихся платформ.
Нюансы получения лицензии на добычу
Законодательство регулирует добычу полезных ископаемых, в том числе глины. Лицензия на пользование недрами – необходимое условие добычи породы в промышленных объемах.
Стоит отметить, что лицензия не нужна в том, случае, если добыча осуществляется лицами, не состоящими на государственном балансе, без подрывных работ не глубине не более пяти метров. Без лицензии могут добывать глину, к примеру, дачники на собственных участках.
Чтобы получить лицензию на добычу глины – обратитесь к специалистам
Чтоб процедура лицензирования прошла успешно, лучше всего обратиться к специалистам в данной области. Чтоб получить разрешение на пользование природными недрами нужно иметь определенные знания и немалый опыт в данной сфере, в противном случае существует риск возврата пакета документов заявителю.
Как получить лицензию на добычу глины:
- Прежде всего, нужно определиться с участком;
- Подготовить пакет документов, которые отражают финансовое состояние компании;
- Выплатить государственные пошлины;
- Участвовать в аукционных торгах.
- Получив лицензию, нужно разработать, согласовать и утвердить проэкт по разработке залежей глины.
Источник
В современном мире строительство зданий, от маленьких частных домиков до колоссальных небоскребов, давно уже поставлено на поток. Технологии позволяют строить дома быстро и качественно, обеспечивая личным жильем, рабочим местом или просто зданием для развлечений все человечество. Но, как бы далеко не зашел нынешний прогресс, одним из основных компонентов для строительства все еще остается самый обычный песок.
Да, нельзя сказать, что это редкий материал. Его можно встретить, просто гуляя по улице. Можно увидеть на детских площадках. Естественно, его достаточно на пляжах. Но откуда же песок берется изначально? Как и где происходит его добыча? Рассмотрим в нашей статье ответы на данные вопросы.
Что такое песок
Песок – это рыхлая осадочная горная порода, являющаяся самым популярным строительным материалом, который не принадлежит к рудным. Размер одной песчинки варьируется от 0,16 до 5 мм. Данный материал образовывается при разрушении горных пород. Чаще всего, песок практически полностью состоит из вещества под названием диоксид силиция (химическая формула – SiO2). Его еще называют кремнеземом. Бывают белые, желтые и даже черные пески. Последние, кстати, могут отличаться радиоактивностью, так что для промышленных и бытовых нужд их использование опасно.
Различия по месту добычи
В плане локаций добычи песка в крупных масштабах существует два основных вида – речной и карьерный. Карьерный песок добывается в карьерах, и пусть добыча производится в действительно крупных объемах, но особым изначальным качеством такое сырье похвастаться не может.
Другое дело – речной песок. Исходя из названия, добывают его в речках, доставая со дна. Качество этого песка заметно отличается – отсутствуют крупные вкрапления лишних элементов и примеси глин.
Способы добычи песка
В подавляющем большинстве случаев добыча песка происходит одним из двух способов. В случае карьерного песка задействуют открытый способ. Кстати, он является более дешевым, чем второй и требует не так много техники.
Перед началом добычи песка открытым способом на месте добычи производятся вскрышные работы. Проще говоря, верхний слой земли попросту снимается, дабы минимизировать лишние примеси в составе добываемого сырья. Работы проводятся, благодаря скреперу и бульдозеру. Затем, оформив траншеи и проложив пути для техники, начинается процесс добычи. Так или иначе, но получаемое сырье нельзя назвать высококачественным, потому полученный песок также подлежит очистке от различных примесей разными способами.
Второй способ – гидромеханический. Его задействуют во время добычи песка из русел рек. Для осуществления данного метода необходим понтон или специально оборудованное судно. Они необходимы, чтобы якоря и тросы с оборудованием для добычи были надежно зафиксированы на поверхности реки. Алгоритм таков: вниз, в воду, опускается мощный насос вместе с разрыхливающим устройством. Устройство «взбивает» обрабатываемую поверхность, а насос, в свою очередь, всасывает пульпу (комбинация песка с водой) в гидроотвалы. Там уже происходит фильтрация песка от лишних примесей, а вода – стекает обратно в речку.
Таким образом, второй способ не только не вредит окружающей среде (воду ведь возвращают в реку, никакого осушения), но и позволяет получать песок более высокого качества. Единственными недостатками данного способа являются его более медленная скорость, по сравнению с первым, а также более высокая стоимость.
Если вы планируете купить песок для своих целей, внимательно изучите документы на свое приобретение. Особое внимание уделите ГОСТам песка. Не каждый из них подойдет для строительных, или наоборот – для декоративных работ.
Добыча песка в России
В мире, в отличие от полезных ископаемых, за год используется просто титанический объем песка вместе с гравием – 40 миллиардов тонн в год. В самой России наиболее объемными месторождениями песка могут похвастаться Воронежская, Ленинградская, Московская, Нижегородская, Самарская и Смоленская области. Конкретно морской и речной виды песка встречаются на Азовье, около Финского залива, Невы, а также в Ленинградской области.
Егановское месторождение, расположенное недалеко от станции Раменское, интересно тем, что там идет промысел кварцевых песков.
Сотни единиц автотранспорта, а также составы железнодорожного транспорта ежедневно перемещают по стране тысячи тонн песка от песчаных карьеров и речных русел к заводам, промышленным точкам и прочим «жаждущим».
Применение песка
Песок является очень важным строительным материалом. Посему, добыча строительного песка необходима для создания таких вещей, как цемент, кирпичи, штукатурка, бетон. Также он используется, как абразивный материал, для обработки поверхностей. Песок является основополагающим элементом для стеклодувной промышленности, ведь именно благодаря кремнезему мы имеем стекла в окнах и зеркала на стенах. Также песок используют в чистом виде для создания тех или иных насыпей, в строительстве дорог и как декоративный элемент для украшения фасадов частных домов, дач, детских площадок и как «покрытие» для искусственных пляжей.
Источник
Карьерный песокПесок – мелкоосколочная фракция скальных горных пород. Она образуется в естественных условиях под действием долговременных природных факторов или получается искусственно. А добывать его помогает земснаряд.
Намывной карьерный песок добывается в карьерах путем промывки большого количества породы
Песок является важнейшим материалом, применяемым во многих отраслях промышленности.
Это составляющая цементных растворов и бетонов при производстве строительных материалов и возведении зданий и сооружений, необходимый компонент в дорожном строительстве.
Песок является основным сырьевым материалом в производстве стекла и керамики, входит в состав формовочных смесей в литейном производстве.
Песок залегает на дне водоемов, от океанов и морей до рек и ручьев; он составляет немалую часть и сухопутных недр планеты.
Промышленная добыча песка производится как предприятиями, специализирующимися на этой деятельности, так и крупными строительными компаниями для нужд производства. Попутная добыча гравия песка и глины производится многими горнорудными предприятиями.
Способы добычи песка
Песок является частью недр, поэтому для его добычи мало купить самосвал и экскаватор или земснаряд; необходима лицензия на право пользования недрами отдельно на каждый объект. В противном случае такая деятельность будет расценена как незаконная добыча песка.
Не требуется оформление лицензии только предприятиям, делающим это в границах горного либо геологического отвода земель. Владельцами приусадебных и садовых земельных участков добыча гравия песка и глины на своих участках разрешена; лицензия не требуется.
Добыча промытого песка экскаватором
Песок добывают несколькими способами, для этого используют:
- карьеры с сухой добычей используют методы и технику, характерные для всех открытых горных работ по добыче любой руды. Это бурение скважин, взрывное рыхление, погрузка экскаваторами или погрузчиками и вывозка автосамосвалами.
Песчаный карьер Рыхлый песок добывают без использования буровзрывных работ; - в карьерах мокрой добычи используется метод гидравлического намыва, не требующий проведения буровзрывных работ. Таким методом добываемый песок получается очищенным от примесей, что в ряде случаев является конкурентным преимуществом продукции;
- со дна рек, озер и прибрежного мелководья морей песок извлекает специальный механизм – земснаряд. Применяются и экскаваторы с длинной стрелой и выкидным ковшом (драглайн) или грейфером.
Горнорудные предприятия, добывающие попутно с рудой и скальную пустую породу, зачастую занимаются производством щебня. Применяемые для этого установки (дробильно – сортировочные комплексы) выделяют в числе других и мелкую фракцию – песок.
Золотодобывающие предприятия и артели, разрабатывающие россыпные месторождения золотоносных песков, попутно реализуют ту часть песка, которая не содержит драгоценный металл.
Сухой карьерный способ
Разработка месторождения начинается с проведения вскрышных работ. Вырубаются деревья и кустарники, удаляется бульдозерами или фронтальными погрузчиками плодородный слой почвы (вскрыша) и пустая порода до песчаного слоя. Работа в карьере осуществляется по проекту, предусматривающему удобную и безопасную работу. Чередующиеся слои песка и пустой породы вынимаются экскаваторами и вывозятся раздельно.
Карьерный способ добычи песка
Для добычи песка в карьерах используют два способа выемки:
- верховая выемка, когда с верхней площадки экскаватор, оборудованный драглайном, зачерпывает материал снизу, поднимает наверх и грузит в транспортное средство;
- нижняя выемка; экскаватор или погрузчик располагается на нижней отметке карьера и грузит материал в спустившийся по кольцевой дороге транспорт.
Гидромеханический способ
Применяется при наличии вблизи месторождения водоема для забора и сброса воды. В таком случае, лицензия на право пользования недрами должна дополняться оформлением решения о праве использования водного объекта.
Гидромеханический способ разработки грунта – это комплекс операций, включающих размыв грунта под давлением и его переход в полужидкую массу
Вместо буровзрывных работ и экскаваторов применяется размыв горной массы струей воды высокого давления. Подача воды на размыв осуществляется высоконапорным насосом через шланг, присоединенный к монитору. Гидромонитор – установленное на станине сопло, к которому подведена вода. Оператор задает направление струи, за рукоятки поворачивая монитор.
Вода в смеси с песком (пульпа) самотеком или песковыми насосами перемещается в отстойники (гидроотвалы), где отстаивается. Вода возвращается в водоем, песок обезвоживается и сушится.
Такой способ выемки наиболее производителен. Песок в процессе добычи хорошо промывается от глинистых включений и имеет повышенную ценность.
Добыча речного песка
Пересохшие речные русла наиболее удобны для выемки песка. Необходимы погрузка и перевозка, а также финишные операции – промывка от ила и посторонних включений и обезвоживание. Необходимость лицензии для добычи песка сохраняется.
В водоемах добыча песка осуществляют, применяя земснаряд – специальной конструкции судно. Есть несколько типов земснарядов для добычи песков различной твердости; добывание песка со дна водоемов осуществляется в основном землесосными и лишь для самых слежавшихся применяют черпаковые. Для накопления добытого песка используется трюм земснаряда либо баржа.
Землесосный земснаряд насосом засасывает песок со дна водоема износостойким насосом и загружает на баржу или в свой трюм. Черпаковый земснаряд выполняет черпаками эту же функцию при более твердых песках.
После наполнения материалом трюма или баржи судно перемещается к приречному складу и песок перегружается на складские отсеки или в транспортные средства. Для перегрузки из трюма земснаряда или с баржи используются портальные краны с грейферами либо транспортеры.
На берегу песок промывают от ила и ракушек, затем сушат до нормативной влажности.
Искусственный песок
Песок — осадочная горная порода, а также искусственный материал, состоящий из зёрен горных пород
Природный песок – ресурс в принципе конечный, хотя хватит его на планете надолго. Однако есть возможность заменять природный песок искусственным.
Речь идет о самых массовых по количеству отходах промышленности – отходах мокрого обогащения (хвосты) и шлаках металлургического производства.
Хвосты обогащения руд, соскладированные в огромном количестве, для применения взамен песка не требуют никакой обработки; нужны только те же операции, что с песками в сухих руслах рек. Обводненные хранилища может обрабатывать земснаряд.
Касательно шлаков – необходимо расширять и совершенствовать процессы их обработки при выпуске из металлургических агрегатов. Водная и воздушная их грануляция в расплавленном виде позволит получать частицы с крупностью и твердостью, не отличающимися от свойств природного песка.
Видео: Добыча песка погружным насосом
Источник