Торговля

Добыча глины: разработка, карьеры и лицензия в РФ. Технология добычи карьерного песка Место добычи песка и глины

Песок – сыпучее вещество, которое преимущественно используется в строительной сфере. Большая часть его добычи приходится на удовлетворение нужд коммунального хозяйства, создания ландшафтных дизайнов, стекольного производств и строительства.

Где добывают песок?

Песок – это незаменимое природное сырье, но некоторые люди даже не задумываются о том, где добывают песок. Материал можно извлечь в следующих местах:

В реках.
В морях.
На равнинах.
В горах.

Сырье, добытое в разных местах, имеет различные свойства, которые учитываются при выборе сферы использования.

Особенности отдельных видов

На речном дне добывают мелкозернистый песок, который благодаря постоянному потоку воды промывается от примесей глины и ила. Он хорошо подходит для проведения отделочных работ.

Песок, добытый на море, используется для создания бетона и строительных смесей. Это обусловлено тем, что для такого производства играет важную роль откуда именно было получено сырье. Морской песок более богат на примеси и после очистки, а также обогащения отлично подходит для этих целей.

На равнинах и в горах добыча осуществляется карьерным способом. Материал, поднятый на землю часто загрязнен примесями, к примеру, глиной или вкраплениями извести. Поэтому при добыче все сырье просеивается и промывается. Песок, добытый в такой местности, хорошо подходит для использования в сфере строительства и производства асфальтобетона.

Кварцевый песок

Отдельного внимания заслуживает кварцевый песок – который представляет собой материал, полученный путем добычи природного окатанного песка или переработки горных пород, в основе которых лежит кремний.

Кварц обладает отличной сорбционной способностью и позволяет удалить из воды железо и марганец. Такой песок довольно устойчив к механическим, физическим, атмосферным и иным воздействия, благодаря чему он активно применяется при производстве отделочных материалов и в ландшафтном дизайне. Одна из необычных сфер его применения – общественное питание, ведь он используется для приготовления кофе.

Способы добычи

Если говорить о том, как добывают песок, то стоит отметить что существует два основных способа:

Подводный.
Открытый.

Первый способ подразумевает собой добычу в карьерах, предварительно обводненных, при помощи специальной техники:

Драглайнов.
Скеперов.
Землечерпалок.

Чтобы получить сырье таким способом задействуются специальные плавучие установки, представляющие собой понтон, который может фиксироваться на одном месте при помощи тросов и якорей.

На установках обязательно размещаются землесосы, которые не что иное, как мощные центробежные насосы. Их горло опускается на дно, где они всасывают песок и дробят его при помощи встроенного разрыхлителя. После добычи материал перекачивается по пульпопроводу на берег где он сушится. Главное достоинство такого способа заключается в том, что он позволяет очистить материал от всех примесей.

При открытом способе добычи карьеры могут быть как сухими, так и обводненными. При этом глубина залегания вещества может быть различной как под самой поверхностью, так и ниже уровня грунтовых вод. При этом карьер в зависимости от метода, которым планируется добыча, может быть как обводненным, так и сухим.

Места добычи, расположенные на склонах гор, как правило, называются косогорными карьерами. Для них характерно то, что местонахождение материала располагается выше уровня местности, в связи с этим используется исключительно сухой метод получения.

О добыче песка не расскажет никто лучше, чем Фэй Вэй Донг – этот гениальный бизнесмен из Шанхая, который зарабатывает 180 000 фунтов стерлингов в год торгуя самым скромным товаром: песком. Фей часто работает в рыбацкой деревушке на озере Поян, крупнейшем в Китае пресноводном озере, ставшем приютом для миллионов перелетных птиц, некоторые из которых находятся под угрозой исчезновения. Деревня - это немного больше, чем крошечная группа ветхих домов и избитых деревянных доков – ее скрывают огромные корабли, стоящие на якоре недалеко от берега, экскаваторы, длинные баржи, неуклюжие металлические плоские лодки с кранами, работающие на добыче. Фей регулярно приезжает сюда, чтобы купить сырой песок, извлеченный из нижней части Пояна. Он отправляет за 300 миль по реке Янцзы и перепродает песок строителям в быстро развивающемся Шанхае, который нуждается в песке, чтобы делать бетон.

Спрос на песок устойчив. Глобальный бум урбанизации пожирает колоссальные количества песка - ключевого ингредиента бетона и асфальта. Шанхай, финансовый центр Китая. С 2000 года Шанхай вырос, а его население увеличилось на 7 миллионов человек, составив 23 миллиона человек. В последнее десятилетие в Шанхае были построены более высокие здания, чем во всем Нью-Йорке, а также многочисленные дороги и другие объекты инфраструктуры. «Мой песок помог построить Шанхайский аэропорт Пудун», - хвастается Фей.
В последние несколько лет использовал больше цемента, чем США в течение всего 20-го века. Сотни агрегатов и кораблей добывают песок на озере, причем самый большой из них может добывать до 10 000 тонн песка в час. Согласно недавнему исследованию, из озера ежегодно вывозится 236 000 000 кубометров песка. Это делает Poyang крупнейшим песчаным рудником на планете, намного большим, чем крупнейшие песчаные рудники в США. «Я не мог поверить в это, когда делал расчеты», - говорит Дэвид Шенкман, геолог из Университета Алабамы.
Все эти дноуглубительные работы, по мнению исследователей, являются ключевой причиной того, что уровень воды в озере резко снизился за последние годы. Так много песка было вычерпано и вывезено, говорит Шенкман, что канал оттока воды из озера резко углубился и расширился, почти удвоив количество воды, впадающей в Янцзы. Более низкие уровни воды приводят к обмелению озера и заболачиванию окружающей местности. Это может быть губительно для жителей района, как для животных, так и людей.

Строительная проблема

Озеро Поян, которое расположено в зеленой сельской местности, является прибежищем для тысяч и миллионов перелетных птиц. В холодные месяцы в нем размещаются миллионы гусей и аистов, а также несколько исчезающих и редких видов. Это также одно из немногих оставшихся мест обитания, где проживают находящиеся под угрозой исчезновения пресноводные дельфины (freshwater porpoise). Исследования показали, что осадок, поднимающийся со дна, и шум, создаваемый техникой и лодками, мешает дельфинам ловить рыб и креветок для пропитания, а также приводит к сокращению популяции пресноводных рыб.

«Лодки разрушают наши рыболовные угодья», - говорят рыбаки. Дноуглубительные работы разрушают участки нереста рыбы, загрязняют воду и разрывают сети. «Я ловил здесь рыбу в течение 30 лет, сегодня рыбы все меньше и меньше», - говорит Тан Чун Хва, местный рыбак. Сегодня ему приходится работать и на добыче песка, иначе ему не на что будет жить.
Озеро Поян может быть уникальным местом, но добытчики песка не обращают на это внимание. Во всем мире русла рек и пляжи обнажаются, а сельскохозяйственные угодья и леса исчезают, когда в регионе начинается добыча песка… Это мировой кризис, о котором никто не слышал. Основной движущей силой этого кризиса является беспрецедентный рост городов. Города расширяются в быстро и в масштабе, намного превышающем известные человечеству величины. С 1950 года число людей, живущих в городских районах, выросло более чем в четыре раза, сегодня порядка 4 миллиардов человек живут именно в городах! И в ближайшее десятилетие эта цифра будет только расти.
Новые города требуют ошеломляющего количества песка. Почти каждый , небоскреб, офисная башня и торговый центр, который строится в любом месте от Пекина до Лагоса, строятся из бетона, который по существу представляет собой только песок и гравий, склеенные вместе с цементом. Каждый метр асфальтированной дороги, соединяющий эти здания, также выполнен из песка и каждое окно в каждом из этих зданий.
В Индии количество строительного песка, используемого ежегодно, с 2000 года увеличилось более чем в три раза, и эта цифра быстро растет. Существует так много спроса на определенные виды строительного песка, что Дубай, который находится на краю огромной пустыни, импортирует песок из Австралии. Китай сегодня находится в центре городского строительства - более полумиллиарда китайцев сейчас живут в городских районах, это втрое больше чем 60 лет назад. Кроме того, Китай также является домом для крупнейшей в мире городской агломерации: дельты реки Чжуцзян, напротив Гонконга, где проживает от 42 до 60 миллионов людей. Даже Наньчан, негласный провинциальный , который является ближайшей крупной городской зоной к озеру Поянг, окаймлен быстрорастущими лесами многоэтажных жилых домов.
В последние годы Китай использовал больше цемента, чем США в течение всего 20-го века. Только в прошлом году нация использовала достаточно строительного песка, чтобы покрыть весь штат Нью-Йорк слоем в дюйм глубиной. Этот песок нужно откуда-то брать - еще недавно его брали с ложа реки Янцзы, но к концу 1990-х годов этот ресурс был исчерпан – реку перекопали настолько, что рухнули мосты, прекратилось судоходство и осыпались берега. Китайские власти запретили добычу песка на Янцзы в 2000 году. Это привело к тому, что настал черед озера Поян.

Катастрофический ущерб

Добыча песка наносит вред окружающей среде. В некоторых местах местные жители окапывают берега реки лопатами и вытаскивают пласты земли на машинах, в других – добыча песка ведется в промышленных масштабах. Всюду этот процесс влияет на окружающую среду… Не только в Китае, но и в США, Европе, России…
В этом году в Калифорнии прошла странная акция протеста - активисты выбросили на берег 200 фунтов купленного в магазине песка. Они возвращали его туда, откуда песок был добыт. На пляж, который, по мнению исследователей, постепенно исчезает.

«Это самая быстрорастущая береговая линия в Калифорнии», - говорит профессор Эд Торнтон, ушедший в отставку инженер по прибрежным районам с военно-морской аспирантурой в Монтерее, который много лет изучает воздействие добычи песка на окружающую среду. «Мы теряем восемь акров берега, в год и теряем одни из самых красивых берегов в мире. Это из-за добычи песка».
Калифорнийский пляж является единственным в США, на котором все еще добывается песок для строительства. Мексиканская компания Cemex ежегодно добывает здесь 270 000 кубических метров песка. В начале 20-ого века на побережье Калифорнии было много таких песчаных рудников, но в конце 1980-х годов правительство закрыло их из-за эрозии, от которой страдали знаменитые пляжи. Завод Cemex по-прежнему работает благодаря правовой лазейке – корабли находятся глубже средней линии прилива, таким образом выходя из федеральной юрисдикции. Но протестующие хотят, чтобы государственные органы вмешались.
Экологи также призывают свои правительства снизить добычу песка. В Северной Ирландии активисты пытаются остановить дноуглубительные работы в Лоу-Неаге, где также гнездятся птицы. В южной Англии разработчики хотят добыть песок, чтобы расширить порт Дувра с участка морских песчаных отмелей и косяков, но это вызвало протест со стороны защитников природы, которые опасаются, что это поставит под угрозу жизнь тюленей, птиц и других морских обитателей, которым песчаные отмели обеспечивают среду обитания и питание.
Различные виды добычи песка наносят множество повреждений. Дноуглубительные работы разрушают среду обитания рыб и микроорганизмов. Поднимаемый со дна ил мутит воду, душит рыбу и блокирует солнечный свет, который поддерживает подводную растительность. Кенийские власти закрыли все речные песчаные рудники в одной части страны несколько лет назад из-за нанесенного ими ущерба окружающей среде. Верховный суд Индии недавно предупредил, что «тревожные темпы неограниченной добычи песка» разрушают прибрежные экосистемы по всей стране и могут обернуться фатальными последствиями для рыб, животных и птиц.
Добыча песка из рек также нанесла миллионы долларов ущерба инфраструктуре – это приводит к разрушению мостов. В Гане на добыче песка рабочие так увлеклись, что отрыли фундаменты зданий, стоящих на склоне холма, подвергнув их риску обрушения и поставив под угрозу жизни жителей. Добыча песка вызвала разрушение моста на Тайване в 2000 году, в Португалии мост рухнул, когда по нему шел автобус, а в Индии подобный прецедент случился в 2016 году. Все это человеческие жизни.
Добыча песка в руслах рек разрушительна – глубинные работы создают ямы, которые оказались фатальными для лосося в штате Вашингтон. В Австралии пойменные равнины, которые являются домом для крупнейшей в мире коллекции редких плотоядных растений, уничтожаются добычей песка. В Висконсине и Миннесоте фермеры опасаются, что недавний бум добычи песка загрязнил воду и воздух. Во Вьетнаме шахтеры взорвали сотни гектаров лесов и фермерских полей, чтобы попасть на подземные песчаные месторождения. Когда земляные карьеры и русло рек истощатся, добытчики песка обратятся к морям. Великобритания, например, получает около одной пятой песка со дна океана. Во всем мире тысячи кораблей ежегодно высасывают миллионы тонн песка с морского дна, разрывая места обитания морских рыб и поднимая песчаные шлейфы, вредящие экосистеме. В прибрежных районах Камбоджи, в таких местах, как прибрежная Камбоджа, дноуглубительные работы угрожают важным мангровым лесам, слоям водорослей и исчезающим видам, таким как ирвади, дельфины, королевские черепахи.
Наиболее впечатляющее воздействие добычи песка в океане, несомненно, ощущается в Индонезии, где с 2005 года были полностью стерты с лица земли две дюжины островов. Материал этих островов в основном оказался в Сингапуре, которому требуется титаническое количество песка, чтобы продолжить свою программу искусственного расширения территории. За последние 40 лет город-государство создал дополнительные 20 квадратных миль суши и продолжает расширять территорию, что делает его самым крупным в мире импортером песка. Спрос обнажил пляжи и русла реки в соседних странах до такой степени, что Индонезия, Малайзия и Вьетнам сегодня ограничили или запретили экспорт песка в Сингапур.
«Эта история похожа на чрезмерную рыбалку и », - говорит Паскаль Пелуци, исследователь программы по окружающей среде Организации Объединенных Наций, который создал исследование по добыче песка. По его словам, проблема заключается в том, что запас песка, который можно добывать устойчиво, конечно, есть, но он не покрывает потребности в этом ископаемом, который диктует урбанистический бум!
Поэтому уже сейчас стоит задуматься о том, какой вред наносит урбанизация биоразнообразию планеты.

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 – SiO 2). 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.

Виды карьерного песка

Разные карьеры поставляют разный песок. Добываемый материал различен по структуре, зернистости и составу. По цвету бывает желтый, красный, бурый или белый, в зависимости от минералов.

Обычно месторождения в разрушенных породах – неглубоко под слоем почвы. Величина песчаных зерен колеблется от 0,15 мм до 5 мм. Есть мелкозернистый (зерно до 2 мм), среднезернистый (от 2 до 2,8 мм) и крупнозернистый (до 5 мм) песок.

Специфика данной разновидности песка – разнородный состав и примеси (следствие карьерной добычи), что снижает технические свойства. Часто это недостаток, но иногда – преимущество. Например, глина придает эластичность и подвижность. Дешев и достаточно универсален. Основное применение – строительные и дорожные работы и благоустройство территорий.

Неочищенный песок карьерный – засыпка траншей или выравнивание под строительство.

Неочищенный песок карьерный

Для улучшения свойств его дополнительно обрабатывают и очищают, удаляют крупные части породы. Конечные свойства зависят от варианта добычи: промывание, просеивание или открытый способ. В результате выделяют:

Песок карьерный намывной

Песок карьерный намывной (мытый) – из обводненных залежей и карьеров. Из него гидромеханическими аппаратами убирают включения. Песок карьерный мытый – чистый, без примесей. Намывной песок подходит для бетона, железобетона и кирпича, покрытия дорог.

Песок карьерный сеяный

Песок карьерный сеяный просеивают технико-механическим путем от крупных частиц и камней через систему сит. Отлично идет для штукатурки, цементного раствора или литья фундамента.

Как добывают песок в карьере?

Песок с карьера: особенности добычи

Наиболее популярен открытый способ, когда используют метод вскрытия и простую технику: бульдозер, экскаватор и т.д. Изредка применяют взрывчатку. Иногда может использоваться оборудование специфического назначения. Например, при открытом способе – сито для камней и глины.

В карьерах, затопленных водой, работает гидромеханический насос для забора песка со дна. Его ставят на понтон или судно. Всасываемая масса идет по специальному каналу и делится на чистый песок и воду.

Применение карьерного песка

Сфера применения не ограничивается детской песочницей. Широко используется в строительстве и народном хозяйстве. В быту карьерным песком посыпают парковые дорожки и тротуары зимой. Добавляют в грунты для рассады. Карьерный песок – хороший септик и фильтр. Используют для защиты от порчи овощей на базах.

Песок экологически безопасен и прост в использовании, что очень актуально при производстве кирпича и бетона.

Например, крупный намывной карьерный песок применяют в высокопрочном бетоне и железобетоне. Отсутствие примесей дает исключительную прочность и долговечность. Еще из него делают бордюры, тротуарную плитку, дренаж и основу под дорожное полотно.

Применение карьерного песка для растений

В декоративные затирки и шпаклевки добавляют мытый мелкий карьерный песок. Просеянный карьерный песок применяют в фундаментах, в цементах, асфальте, штукатурках, наливных полах, при декорировании клумб, дорожек и детских площадок, для создания насыпных сооружений.

Мытый песок – сухие строительные смеси, высококачественный бетон, железобетон и фундаменты. Качественный кварцевый песок – производство стекла.

Какой песок лучше карьерный или речной?

Речной песок

По ГОСТу речной и карьерный песок не различают. Однозначно не скажешь, что лучше: карьерный или речной песок? Главное отличие карьерного и речного – качественный состав. Речной – чистый, без примесей и сторонних частиц, а карьерный содержит глину прочее.

Глина и органика занимают до 10% состава. В речном песке глины не больше 1%, а в карьерном может доходить до 10% и выше. Органические примеси могут вызвать брожение в строительном растворе. В речном – органики мало или нет совсем. Из-за этого неочищенный карьерный песок почти непригоден для строительства, т.к. снижается их прочность цемента.

Песчинки речного песка – округлой и гладкой формы от длительного действия воды. Незаменимый фильтрующий материал.

Карьерный песок

Неровная поверхность карьерного песка дает хорошее сцепление строительного раствора и после очистки, он предпочтительнее для цемента, чем речной.

Цена речного песка в 1,5 – 2 выше карьерного из-за процесса выработки и свойств.

Выбор “карьерный или речной” потребует оценки состава и технических возможностей, а также характера строительства.

Обработанный песок с карьера часто качественно превосходит речной. Все зависит от источника и степени обработки.

Технические характеристики

Зерно неровное, с шершавой пористой поверхностью, дает сцепление песчинок с цементом.

Удельный вес у сыпучих материалов – равен отношению массы в килограммах, к объему в кубических метрах. Плотность карьерного песка равна удельному весу.

Также меряют насыпную плотность – плотность не утрамбованного песка, которая меняется от влажности и механической утряски. Например, рост влажности уменьшает плотность. Песчинки покрываются водой и раздвигаются. Утрамбовка уменьшает меж зерновое расстояние, напротив, увеличивая плотность.

На плотность влияет и качественный состав. Чем больше глины, тем выше плотность и наоборот. Имеет значение и величина песчинок. Крупнее фракция – меньше плотность.

Крупнее фракция – меньше плотность

Сколько тонн в 1 кубе песка карьерного? Зависит от плотности и фракции. Удельный вес мелкозернистого песка – 1700-1800 кг/куб. Средне- и крупнозернистого – 1500-1600 кг/куб. Чем песок влажнее, тем больше его масса. 1 куб песка карьерного при влажности в пределах 5 - 7% весит соответственно около 1,7 - 1,8 тонны.

Коэффициент фильтрации – способность пропускать воду. Для карьерного песка это 0,5 до 7 м/сутки, в зависимости от количества глины и зернового состава.

Радиоактивность связана с месторождением. Горные разработки, обычно, с повышенным радиационным фоном. Для жилья и объектов сельского хозяйства, идет песок первого класса радиоактивности. Для дорог допускают второй и третий.