Типы добычи песка, гидромеханический способ. Добыча песка в России и мире: скрытые экологические потери Оформление предпринимательского права

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.

Песок – один из наиболее распространенных строительных материалов. Добыча песка ведется в больших объемах. Только на территории Московской области его добывают в объеме более 5,5 млн. м3 с учетом ПГМ. Он применяется в дорожных работах, строительстве сооружений, изготовлении ЖБИ и благоустройстве территорий.
Организации (компании) по добыче песка в Московской области предлагают широкий спектр видов этого материала по всей территории региона. Благодаря этому можно реализовать любые строительные задачи.

Какими способами проводится добыча песка

В Московской области используют следующие способы добычи:

• открытая добыча песка. Инициируется разработка карьеров с использованием специального оборудования. Разные технологии предоставляют возможность получить обычный карьерный, намывной и сеяный песок. Все эти виды находят применение в строительстве и других сферах деятельности человека;
• добыча речного песка. Эта процедура позволяет получить материал с минимальным содержанием примеси. Он считается очень чистым. Для реализации данной задачи привлекаются земснаряды для добычи песка. Их погружают в воду со специальных плавучих платформ, после чего они начинают всасывать материал со дна. После этого песок транспортируется к месту сушки и хранения через проложенные в земле коммуникации.

Карьерный песок

Добыча песка в карьере предоставляет возможность получить одну из наиболее дешевых разновидностей данного материала. По причине высокого содержания примесей (глины, остатков растений и других биокомпонентов) его задействуют преимущественно в черновых работах.
Для повышения качества извлеченного материала карьер по добыче песка может быть оборудован устройствами для намывания и сеяния. Такой материал дороже, но он более чистый и обладает широкой сферой применения.
Очистка сиянием подразумевает прохождение через несколько сит с разным размером ячеек. В результате устраняется большая часть примесей.
Намывная технология подразумевает обработку большими объемами воды. В ходе работ вымывается глина и прочие примеси. Этот процесс аналогичен тому, который проходит на дне рек. Но по причине более быстрого воздействия песчинки сохраняют острые грани и лучшие адгезионные свойства.
Мытый песок обладает самой широкой сферой применения, но его стоимость будет выше, так как разработка и добыча песка требуют значительных финансовых затрат.

Речной песок

Русла водоемов – один из лучших источников песка. Находящиеся на дне песчинки проходят тщательную обработку водой. Чаще всего песок попадает туда с горных вершин, где размываются породы. Так как маршрут достаточно протяженный, песчинки обкатываются и становятся более округлыми.
Такой материал востребован в ходе финишных отделочных работ. Его задействуют в процессе организации песочниц и благоустройства территории.
Чаще всего на водоемах ведется добыча строительного песка. При необходимости его разделяют на отдельные фракции для реализации разных задач.

Карьеры Московской области

Добыча песка в Московской области ведется в промышленных масштабах. На данный момент работает более 110 карьеров (цифра приведена без учета водных месторождений). В 2009 запасы этого материала вместе с ПГС оценивались в 2,1 млрд. м3. Основную добычу (более 95 %) ведут 10 самых крупных компаний. Остальное приходится на небольшие организации.
Больше всего мест добычи песка строительного сконцентрировано в Воскресенском, Каширском, Наро-Фоминском и Раменском районах. Более 50 % всех разведанных запасов ПГМ находится в Рузском районе.
На территории МО добывают строительный, речной, гидронамывной, а также природный песок I и II класса. Этого вполне достаточно для удовлетворения нужд области. Значительная часть материала продается за ее пределы.

Лицензирование

Для официальной добычи карьерного песка обязательно нужна лицензия. Процесс получения этого документа проходит в несколько этапов. В первую очередь нужно доказать способность своей организации реализовать данную задачу:

• предварительно оценить запас недр;
• получить разрешение на бурение;
• подготовить материально-сырьевую базу и документы для участия в аукционе, который предстоит выиграть.

После этого участки для добычи песка ставят на баланс. Выдается лицензия.

19.03.2019 статья

Как давно вы задумывались о материалах, из которых строятся дома и дороги? Возьмём, к примеру, бетон. Огромная материковая часть планеты закована в этот искусственный камень. Основным компонентом бетона, как известно, является песок. Откуда он берётся? Ответ простой - добывается из природной среды, зачастую разрушительными методами.

По некоторым данным, песок во всем мире добывают больше, чем любое другое твердое полезное ископаемое. Огромный спрос на эту горную породу объясняется растущей потребностью в стекле и бетоне. В результате чрезмерная добыча песка наносит ущерб рекам, морям и прибрежным экосистемам.

В настоящее время песок составляет 85% от всех добытых нерудных полезных ископаемых. По оценкам Программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП), общий объем добычи песка превышает 40 миллиардов тонн в год.

В настоящее время на долю добычи песка приходится 85% всей добычи нерудных полезных ископаемых Программа ООН по окружающей среде

Мы не можем привести точную динамику добычи песка по регионам и странам мира за последние 20 или даже 10 лет, потому что глобальных комплексных исследований в этой области нет. Ясно одно: проблема часто игнорируется политиками и остаётся скрытой от широкой общественности, несмотря на колоссальное количество используемого песка и гравия, нашу растущую зависимость от них и значительное негативное влияние, которое добыча оказывает на окружающую среду.

Для чего используется песок

Основная доля песка добывается для изготовления бетона. Вместе с тем асфальт на 90% состоит из этой горной породы, она также широко используется при производстве стекла и добыче природного газа или нефти, а в Сингапуре, к примеру, нужна для мелиорации .

Около 60% добытого во всём мире песка приходится на Китай, который за три года потребляет его больше, чем было использовано в США за весь 20-й век.

Не весь песок одинаков

Обычный песок не подходит для всех целей. Например, пустынный песок бесполезен для строительства, потому что его зерна округлены ветровой эрозией и плохо связываются в бетоне. По этой причине породу преимущественно изымают из русел рек или с морского дна.

Около 60% добытого во всём мире песка приходится на Китай, который за три года потребляет его больше, чем было использовано в США за весь 20-й век Ecocosm

Однако и морской песок менее пригоден для бетона, чем речной, потому что его нужно очищать от соли, которая в противном случае могла бы вызвать коррозию металла в арматуре строительных конструкций. Всё это делает речной песок первоочередным средством добычи.

По мнению экологической группы WWF, именно добыча речного песка наиболее разрушительна для окружающей среды. Это связно с её методами. Как правило, добывающие компании достают песок из русел рек с помощью плавучих платформ с ковшами на конвейерных лентах.

Такой грубый и дешевый способ добычи песка используется повсеместно, отчего радикально меняются речные стоки, разрушаются берега, понижается уровень грунтовых вод. Все эти факторы совокупно воздействуют на несколько социальных секторов: на туризм из-за эрозии пляжей, на рыболовство из-за разрушения бентической фауны и флоры, на страхование, поскольку добыча песка в реке может привести к более сильной засухе и нанести урон сельскому хозяйству.

По словам исследователя ЮНЕП Паскаля Педуцци (Pascal Peduzzi), из года в год последствия усугубляются, потому что отсутствие надлежащей научной методологии привело к неизбирательной и незаконной добыче речного песка.

В развитых и развивающихся странах

В развитых странах добыча песка в руслах рек и вблизи пляжей запрещена, но не везде. Последний пляжный рудник США находится в Монтерее, штат Калифорния. Он добывает до полумиллиона тонн породы в год. Кампания должна быть закрыта в 2020 году по соглашению с государственными органами.

Во многих развивающихся странах добыча речного песка растет. Практически всегда это незаконный бизнес, окруженный коррупцией и насилием. По словам эксперта WWF доктора Лоис Кёнкен (Lois Koehnken), в Индии широко распространена нелегальная добыча, «которую контролирует высокоорганизованная и жестокая песчаная мафия». Преступники подкупают чиновников, а суды против них бессильны.

На снимке Rajesh Kumar Singh рабочие перевозят песок из реки Ямуны в Индии, где масштабное строительство привело к неконтролируемой добыче речного песка

Некоторые страны добывают морской песок вдоль берегов. В этом случае ущерб экосистеме может быть таким же большим, как и для рек. В результате дноуглубительных работ гибнут морские травы, образуются скопления отложений, вызывающих эрозию побережья.

В России

Согласно Сводному государственному реестру участков недр и лицензий , крупнейшие месторождения песка в России расположены в Нижегородской, Ленинградской, Московской, Смоленской, Воронежской и Самарской областях, а также в районе Азовского побережья.

Cамые крупные месторождения песка в России расположены в Нижегородской, Ленинградской, Московской, Смоленской, Воронежской и Самарской областях Ecocosm

Речной и морской песок добывается в основном в акватории Азовского моря и в Ленинградской области. Также крупные залежи расположены в районе Финского залива и около Невы. Ежедневно с карьеров в этом регионе отгружают более 1000 тонн песка.

К сожалению, авторитетных исследований по экологическому ущербу от промышленной добычи песка в России в открытом доступе не обнаружено. Однако периодически региональные СМИ публикуют материалы, косвенно подтверждающие, что проблема чрезмерной добычи песка актуальна и в нашей стране.

Что можно сделать?

Есть несколько вариантов. В развитых странах, где новые здания зачастую сооружаются на месте старых, можно использовать переработанный строительный мусор вместо нового бетона, как, например, делают в Великобритании. Кроме того, заменить песок в бетоне могут пепел из мусоросжигательных заводов и электростанций, и пыль из каменных карьеров.

Проблема в том, что при цене менее 10 долларов за тонну песок остается очень дешевым. Поэтому, как считают эксперты, добыча речного песка продолжится.

В некоторой степени песок является возобновляемым ресурсом. Доктор Лоис Кёнкен говорит, что «реки могут способствовать добыче песка». Но есть ограничения: добываемое количество должно быть «в пределах естественной изменчивости наносов системы».

Это предполагает простое правило, которое должно применяться во всем мире: добыча песка в реках не должна превышать скорость пополнения запасов песка в верхнем течении. Пока этого не произойдет, истории о нерациональном природопользовании не закончатся.

По происхождению песок делится на следующие виды: морской, речной, горный (карьерный) и дюнный. Любой из видов песка добывается по-разному, то есть, совершенно разными способами.

Особенности сухого метода добычи песка

Самый распространенный метод добычи для карьеров – сухой метод, или, как он еще называется, открытый. Предварительно, перед добычей песка для предотвращения попадания в песок различных примесей бульдозеры или скреперы проводят вскрышные работы. Вскрышей называют верхний слой почвы или глинистых пород, под которым находятся залежи песка. Коэффициент вскрыши определяется соотношением объема вскрыши к объему чистого полезного ископаемого.

После удаления вскрышного слоя прокладываются траншеи для транспортных путей и рабочих уступов. Высота уступа зависит от высоты черпания экскаватора.

Добывается песок, в основном, одноковшовыми экскаваторами, или многоковшовыми. Ковш экскаватора может вмещать от минимального объема песка – 0, 25 м3, до максимального объема – 15 м3. Добыча песка ведется послойно, если слой залежи оказался мощным.

Благодаря наличию в составе определенного количества мелкодисперсной глины, песок, который добыли таким способом, желто-оранжевый по цвету и не самый лучший по своим свойствам. В связи с этим сырью требуется дополнительная очистка, и только после нее песок может применяться в приготовлении кладочных или штукатурных растворах, производстве кирпича, бетона и газосиликатных изделий.

Гидромеханизированный способ добычи песка для карьера

Также в карьерах добывают песок и гидромеханизированным методом, который предполагает использование большого количества воды. Вода, которая подается насосной станцией из близлежащего водоема, выбрасывается плотной струей через гидромонитор с очень высокой скоростью. Вода размывает намеченную залежь песка, при этом образовавшаяся пульпа (гидросмесь) при обеспечении требуемого уклона, сама стекает в гидроотвалы. Она также может транспортироваться по трубам при помощи землесоса.

Благодаря такому способу песок более чистый, он с помощью воды отделяется от камней, корней растений и других нежелательных примесей.

Гидромеханизированный способ добычи песка со дна водоема

Гидромеханизированный способ применяется при добыче песка со дна водоемов. Без помощи разнообразной техники здесь не обойтись. Землечерпалки, экскаваторы-драглайны, скреперы, землесосные снаряды, центробежные насосы фиксируются на понтонах при помощи тросов, свайных устройств и якорей. Со дна реки или озера при помощи землесоса и механического рыхлителя песок поступает в трубу и через плавучий пульпопровод перемещается на оборудованные береговые площадки – гидравлические отвалы. Сток воды и дополнительная очистка делают песок практически чистым, свободным от инородных загрязнений. Такой природный материал готов к продаже для применения его в любом виде строительства.

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

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.