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.
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.
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.
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.
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.
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
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.
