Типы добычи песка, гидромеханический способ. Добыча строительного песка Технология добычи песка в карьере
Песок сегодня востребован во многих сферах производства. Особенно много его расходуется на получение строительных материалов и смесей. В зависимости от того или иного технологического процесса используются различные виды песка. Способы добычи последних определяются местом их залегания (горный, речной, морской) и технологией.
Сухой способ
Таким методом извлекают подавляющее количество песка из открытых карьеров. Разрабатываемое месторождение предварительно подготавливают. Бульдозерами и скреперами снимают вскрышу - слой почвы и глины. Удаленная вскрыша обнажает отложения песка и позволяет определить ее коэффициент (соотношение ее объема к размерам полезного ископаемого).
Затем приступают к прокладке транспортных траншей и рабочих выступов. Габариты последних определяются высотой черпания экскаватора.
Для извлечения песка из карьеров используются экскаваторы с одним или несколькими ковшами. Ковш, в зависимости от задачи, может зачерпывать от 0,25 до 15 м3 песчаной породы. Если последняя очень мощная, то ее разработку ведут послойно.
Пылевые частицы глины окрашивают песок карьеров в желто-оранжевый оттенок и ухудшают его важные свойства. Поэтому при использовании этого сырья для получения строительных растворов или изделий его дополнительно очищают. Такой очищенный песок широко востребован в строительстве:
- входит в состав штукатурных и кладочных смесей;
- наполнитель для силикатного кирпича и газобетона.
Гидромеханизированный способ
При гидромеханизированном извлечении песка из карьеров используется очень много воды, которая нагнетается из ближайшего резервуара насосной станцией. Вода выходит через гидромонитор под сильным напором одной мощной струей, размывая нужный участок насыпи. Возникающая при этом пульпа из песка и воды стекает естественным путем (если создан необходимый уклон) в гидроотвалы, либо принудительно откачивается землесосами.
Такой способ дает лучшую чистоту песка, так как при этом удаляются мусор и посторонние примеси.
Со дна водоемов песок извлекают специальным оборудованием на понтонах, которое стабилизируется с помощью системы тросов, свай и якорей. Донный песок добывают следующей техникой:
- скреперы;
- земснаряды;
- землечерпалки;
- экскаваторы-драглайны;
- центробежные насосы.
С помощью землесоса и при задействовании механического рыхлителя донный песок подают через понтонный пульпопровод на гидроотвалы. В итоге получается песок наилучшего качества, применимый в любом строительном процессе.
Специалисты в строительной области уверяют, что карьерный песок является практически универсальным материалом, который используется в строительстве зданий и сооружений, автомобильных и железных дорог, ландшафтном дизайне и т. д. Как понятно из названия, этот строительный материал добывают в карьерах, которые разбросаны по всей территории России, такие огромные залежи песка находятся в нашей стране. При этом, добытому в различных карьерах песку присущи свои определенные качества, благодаря которым и определяется целесообразность его использования для конкретных целей. Добывается карьерный песок открытым способом, просеиванием или промыванием, а в ряде случаев, еще и проходит последующую обработку. При , материал сразу отгружают потребителям автомобильным, железнодорожным или речным (морским) транспортом. А поскольку он не проходит обработку, то в состав такого песка входит большое количество различных примесей, которые сужают область его применения. Такой для засыпки траншей, котлованов и ям, а также в качестве подсыпки при возведении фундаментов зданий и сооружений. Что касается сеяного и мытого карьерного песка, то примесей в ней значительно меньше, поэтому сфера его использования значительно шире, чем у песка, который не проходит обработку после добычи.
Сеяный карьерный песок добывается открытым способом, после чего просеивается на специальном оборудовании, чтобы избавить материал от крупных включений и различных примесей. Сам процесс просеивания достаточно прост, ибо производится с помощью, если так можно выразиться, стандартного оборудование, которое достаточно распространено в промышленности. Стандартные машины для просеивания представляют собой приемный бункер и, так называемый, грохот со съемной сеткой, заменив которую, можно отрегулировать размер песчинок в конкретной партии песка. Сеяный карьерный песок используется в фундаментных и штукатурных работ, создании растворов для кладки, дорожных работ и благоустройстве территорий, а также для засыпки ям, котлованов, траншей и т. п. Однако, специалисты отмечают, что в последнем случае, использовать сеяный песок нерентабельно, ибо он несколько дороже, чем карьерный, не прошедший последующей обработки. Доставка такого песка потребителям возможна сразу с места добычи, при условии, что карьер располагает оборудованием для просеивания, или же с мест хранения песка на предприятиях, специализирующихся на просеивании карьерного песка. В последнем случае, как правило, стоимость песка несколько выше. Связано это с тем, что в цепочке производитель-потребитель появляется лишнее звено в виде посредника.
Мытый песок добывают в карьерах вымыванием, поэтому в его составе присутствие посторонних включений ничтожно мало. Добыча материала ведется гидромеханическим способом из обводненных слоев месторождений, что позволяет добиться высокой чистоты песка, без присутствия глины и пылеватых частиц, которые значительно ухудшают качество материала и сужают область его применения. Мытый песок используется для производства кирпича и бетона, а также изделий из него. Кроме этого, такой чистый песок идет на приготовление сухих строительных смесей и растворов для оштукатуривания. Стоимость карьерного мытого песка выше, чем песка, прошедшего после добычи просеивание. Это связано с более сложным процессом его добычи и высокой чистотой материала. Но даже несмотря на относительно высокую стоимость такого песка, его популярность у потребителей растет с каждым годом, что напрямую влияет на объемы добычи мытого песка. Мытый в карьерах песок стал настолько востребованным, что купить его в Санкт-Петербурге можно партиями практически любого объема. Наиболее распространенный способ доставки такого песка потребителям - автомобильный транспорт. На втором месте по популярности стоит железнодорожный транспорт, который арендуют компании строительной области, ежедневно нуждающиеся в больших объемах мытого карьерного песка. И последний способ доставки - по воде речными или морским транспортом, который используется там, где нет шоссейного и железнодорожного сообщения.
Песок – мелкоосколочная фракция скальных горных пород. Она образуется в естественных условиях под действием долговременных природных факторов или получается искусственно. А добывать его помогает земснаряд.
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:
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.
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.
Добыча речного песка
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
Песок является важным строительным материалом, применяемым во множестве процессов во время выполнения работ. Объемы его потребления в промышленных масштабах в разы превышают использование щебня и других нерудных строительных материалов. Именно поэтому важна добыча песка и постоянное развитие действующих месторождений.
Для работ, выполняемых жителями в повседневной жизни песок найти просто, так как он встречается на дорогах, в сельскохозяйственных угодьях и других общественных местах. Но для того чтобы использовать материал в промышленных объемах, нужно знать, как правильно осуществляется процесс и руководствоваться строгими правилами по технологии добывания и дальнейшей транспортировке.
Оформление предпринимательского права
Песок имеет природное происхождение и добывается в специальных карьерах. Как правило, места добычи – это песчаные или с примесью гранита места.
Получить большой объем песка для его использования в дальнейших коммерческих целях - задача не из легких. В первую очередь нужно знать все нюансы технологии выработки и характеристики добытого песка. Эта проблема решаема, если есть лишние финансы, так как возможно нанять специально обученный персонал.
Финансовый аспект – еще одна проблема, с которой можно столкнутся сразу же при открытии этого бизнеса. Чтобы поставить дело на поток и начать получать прибыль, нужны немалые инвестиции и достаточно много времени.
Как и любое другое предпринимательское дело, добыча материала подлежит налогообложению и регистрации в государственном реестре. Для этого вида деятельности лучше всего подходит оформление ООО – общества с ограниченной ответственностью. Доверить оформление документации и приведение ее в надлежащий вид можно специальный компаниям, которые занимаются этим за плату. Если же позволяет время, то обойти все инстанции для сбора справок можно самостоятельно. После оформления ряда документов необходимо определиться с формой налогообложения.
Чтобы успешно открыть и разработать свой карьер, нужны регистрации на право собственности и использование этого месторождения, лицензия. Она выдается сроком на пять лет и в будущем продляется при желании предпринимателя.
Весь процесс добывания полезного ископаемого из месторождения регулируется действующим законодательством. Конкретно в этом случае действует государственный стандарт 8736-93 «Строительный песок», и ТУ 4417-75 «Кварцевый песок, предназначенный для сварочных работ».
Технология добычи
Существует множество способов добыть слои песка из карьера. Все методы делятся на открытый и закрытый способ. То, каким образом песок извлекается, зависит от происхождения этого строительного материала и характеристик производимого товара.
Добыча открытым способом
Открытый способ наиболее распространен ввиду его доступности. Подобраться к залежам в глубине и на поверхности проще. К тому же используется минимальное количество строительной техники.
Для начала на месте проводятся вскрышные работы. Это делают с помощью бульдозера и скрепера. Если работы не провести, то может быть смешение песка с примесями, что совсем нежелательно. В это время специалисты определяют коэффициент вскрыши – соотношение основного материала и других полезных ископаемых в общем объеме.
Затем проводятся траншеи для рабочих уступов и транспортные пути для техники. Угол наклона уступа индивидуален для каждой местности, так как он определяется исходя из технических характеристик строительной техники.
Несмотря на то, что данный метод достаточно прост в исполнении, он имеет свои недостатки. К ним можно отнести низкое качество добываемой продукции – она часто оранжевого или желтого цвета, что свидетельствует о ее низком качестве.
Улучшить показатели ископаемого, добытого открытым способом, помогает очистка песка от примесей. Готовый товар можно будет использовать в штукатурных и кладочных растворах.
Закрытый способ
Такую добычу иначе называют гидромеханическим способом. Так как на латыни «гидро» означает наличие воды, то можно догадаться о том, что данный метод используется, если нужно достать песок со дна водоема.
Для успешного осваивания месторождений ископаемого под водой используются плавучие системы или специальные земляные снаряды.
Понтоны используются неспроста – они служат для надежной фиксации тросов и якорей. На дно толщи воды опускается мощный земляной насос и механизированный рыхлитель. Гидросмесь всасывается по трубе и поступает по специальным проводникам в гидроотвалы. Смесь из воды и песка иначе называют пульпой.
Именно в гидроотвалах происходит отмывка песка от воды, которая стекает обратно в источник. Сам песок на этом этапе очищают от глины и других возможных примесей.
Главные задачи при разработке песчаного карьера
Цель любого бизнеса – реализация добытого песка и получение прибыли. Добыча предусматривает продажу сырья в будущем. Его значимость невозможно переоценить, а, значит, при правильно налаженных контактах и каналах сбыта нужно определить и первоначальные объемы, предполагаемую прибыль.
Каналов сбыта товара может быть несколько. Это могут быть и мелкие оптовые магазины, занимающиеся продажей строительного песка, и крупные фирмы, которые будут закупать материал для собственных нужд.
Несмотря на то, что способов продать товар множество, для начала не стоит быть нацеленным только на деньги. Сперва важно определиться с начальной ценой, поставками. Начинать продажи выгоднее всего ближе к месту добычи – так время и стоимость транспортировки сократятся до минимума.
К основным задачам после разработки карьера можно отнести:
- ценообразование;
- налаживание контактов для сбыта продукции;
- покупку необходимого оборудования. Любая деятельность по добыче песка не может обходится без экскаватора, фронтального погрузчика, самосвала.
- приобретение мелкохозяйственных вещей. К ним относятся пожарный щит, питьевой бак, генератор электроэнергии, бытовка и инвентарь для нее, рации для рабочих.
Методы добычи морского и речного песка
В зависимости от типа месторождений и вида добываемого строительного песка, материал подразделяют на:
- морской;
- речной;
- аллювиальный;
- озерный;
- делювиальный.
Наиболее распространенными способами добывания и разработки грунта является обработка карьеров, рек и морей. Речной песок добывается гидромеханическим способом со дна рек и русел, которые в силу природных катаклизмов пересохли.
Если месторождение находится на значительном расстоянии от места складирования, то добытое сырье складывают на баржу, а уже после доставляют на место. Случается и так, что слой песка на дне реки очень большой. Тогда используются землечерпалки и драглайны.
Одним из продвинутых способов добычи со дна реки является осушение части русла и применение центробежных сепараторов. Во время работы машина разделяет частицы песка и примесь, благодаря чему повышается качество добытого сырья. Путем промывки песок делают еще чище, а после его высыхания материал уже можно использовать.
