Разработка песчаных карьеров открытым способом. Разработка карьера для добычи песка - разработка гравийных и песчаных карьеров

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.

Добыча песка в карьере имеет много нюансов. Натуральный песок, добываемый в естественных условиях, представляет собой горную породу с рыхлой структурой. В состав смеси могут входить различные крупинки естественных минералов. Для строительства успешно применяются разные разновидности песка. В большинстве случаев используется речной или карьерный, но второй тип обладает большим спросом из-за низкой цены, а также хороших свойств. Чтобы приобрести необходимый качественный материал для строительства, потребуется изучить все основные характеристики и разновидности карьерного песка. А чтобы узнать, как открыть бизнес по добыче песка, потребуется ознакомиться с возможными тратами и списком нужных документов.

Главным свойством добываемого из карьеров песка является отсутствие различных примесей, а также его максимальная чистота.

Также имеется ряд неизменных характеристик:

1. Фракция может варьироваться в размерах от 1,5 до 5 мм.
2. В песке содержится малое количество пыли, глины, а также иных примесей. Этот показатель не превышает 0,03%. При превышении значения качество состава сильно ухудшается и материал становится непригодным для строительных нужд.
3. Плотность песка составляет 1,6 грамма на кубический сантиметр.

Это основные характеристики карьерного песка, на которые стоит обращать особое внимание при покупке. Даже незначительные изменения могут повлечь серьезные изменения в свойствах состава.

Карьерный песок разделяется на мелкую, крупную и среднюю фракцию. Этот параметр также следует уточнять при приобретении, поскольку диаметр песчинок очень важен при строительстве и смешивании цементного состава.

Оттенки материала также могут сильно отличаться друг от друга и иметь коричневый или янтарно-желтый цвет – в зависимости от добываемого карьера, а также расположение месторождения. Этот параметр необходимо учитывать исключительно в случае декоративной обработки песком какой-то поверхности. При строительстве показатель цвета не играет никакого значения.

Разновидности

Карьерный песок является уникальным материалом для строительных нужд, который также может успешно использоваться в промышленности и народном хозяйстве. Обустройство частной территории или постройка дорожного покрытия – материал имеет ключевое значение в этих процессах. И этим объясняется повышенный спрос на песок из карьера.

Поскольку места добычи могут находиться на значительном расстоянии друг от друга, то и состав получаемого материала разниться. По этой причине каждая разновидность песка имеет различную структуру, состав, а также зернистость. Чтобы узнать конечные свойства песка, необходимо также изучить способы его добычи:

1. Просеивание.
2. Промывание.
3. Открытый способ.

Всё это будет непосредственным образом влиять на разновидность получаемого материала.

По способу обработки, который применяется после получения материала, песок подразделяется на несколько разновидностей.

Намывной

Намывной песок добывают в карьерах и иных месторождениях при помощи гидромеханического оборудования. С помощью этой технологии песок получается максимально чистым, он не имеет различных примесей и других вредных для характеристик компонентов.

Применяемое оборудование позволяет во время добычи сразу же удалить все ненужные компоненты путем вымывания. Именно поэтому способ получил свое название – намывной. Такой вид песка является самым целесообразным для производства кирпичей и бетона, а также его часто применяют при строительстве различных типов помещений, железобетонных изделий, а также строительстве дорог.

Сеяный

Название метода говорит само за себя. Сеяный песок добывают с помощью технико-механического просеивания, в результате чего материал отделяют от больших камней и частиц. Этот метод считается довольно простым. Песок в результате применяют для изготовления штукатурки или цементных растворов, а также для заливки цемента.

Эту методику также часто применяют на территории частных участков, чтобы отделить большие частицы от основного песчаного материала.

Песчаный

Песчаный песок представляет собой неочищенную смесь, добываемую в карьерах. После добычи в песке остаются различные компоненты (примеси), которые не убираются в процессе. Цена за материал самая минимальная, но при этом сфера использования ограничена, а потому материал не столь распространен. Песок применяют, чтобы засыпать траншею и выравнивать рельеф на участке. Для более серьёзных строительных операций эта разновидность не подойдёт, поскольку дополнительные примеси сильно ухудшают характеристики.

Особенности процесса добычи

Самой большой популярностью пользуется открытый способ добычи, когда строительные компании применяют бульдозеры, экскаваторы и иную подобную технику. Этот метод наиболее дешёвый, но недостатком является то, песок пригодится не для всех разновидностей работ.

Карьерный песок, добываемый таким способом, добывают в верхних слоях почвы, а потому добытчики используют метод вскрытия верхнего слоя, а иногда даже взрывчатку. Последний нюанс делает бизнес по добыче строительного материала опасным.

Бывают случаи, когда карьер затоплен водой. Такая ситуация не должна останавливать добытчиков и для решения проблемы разработали специальное оборудование. В таком случае используется землесосное приспособление, которое представляет собой мощный насос, с помощью которого песок достается из глубин. Оборудование для устойчивости крепится якорями, а также мощными тросами. Также можно поставить его на борту специально оборудованного судна. Песок, который всасывается в устройство, называется пульпой – он проходит через пульповой канал, предназначающийся для отсеивания различных вредных частиц и примесей.

Важным моментом является то, что уже после этого процесса, вода возвращается в карьер, а потому ни о каком высушивании не может быть и речи. Такой способ добычи не приносит вред окружающей среде. Это описание гидромеханизированного способа.

Также бывают иные случаи, когда применяется более специфическое оборудование. Оно используется не регулярно. К примеру, строители могут использовать специальные сита для отсеивания больших камней и иных частиц. С помощью этого способа песок добывается гораздо больше время – в этом причина непопулярности. Также применяется обычная металлическая сетка, через которую песок просеивается руками рабочих.

Когда начинается разработка нового карьера, строительные компании подготавливают все расчёты и документально фиксируют их, а также согласовывают свою деятельность за государством. Без необходимых официальных бумаг невозможно получить разрешение на добычу песка.

Сферы применения

Поскольку карьерный песок обладает хорошим качеством и соответствует определенным ГОСТам, его часто используют в строительных сферах, декорировании и сельском хозяйстве. Особенно часто песок применяется для изготовления бетона и кирпичей, а также для строительства жилых домов и возведение дорог.

Намывной песок, имеющий крупную фракцию, большую популярность приобрёл в производстве хорошего типа бетона, а также при создании железобетонных конструкций.

Добывание песка в карьере востребовано, поскольку материалы часто используются для построения каменных кладок, тротуарных плиток и уличных бордюров.

Поскольку в некоторых разновидностях песка не имеются примеси, они обладают хорошей прочностью и прослужат долгие годы. По этой причине так важно перед покупкой изучить всю предоставляемую документацию и ГОСТы, иначе есть риск приобрести некачественный материал, который в быстрые сроки выйдет из строя.

В декоративных целях песок используется на дачных участках или частных постройках, а также его используют на детских площадках.

Бизнес-план по добыче песка

Поскольку добыча песка в карьере является востребованным делом, то начать свое дело именно с этой деятельности желают многие предприниматели. Но добыча песка в промышленных масштабах – задача непростая. Чтобы открыть такой бизнес, необходимо обладать специфическими знаниями, а также потратить немало денег. Желательно составить предварительно бизнес-план, чтобы посчитать все расходы и знать, как правильно вести разработку карьера для добычи песка.

Оформление деятельности по добыче песка

Чтобы начать свой бизнес, необходимо знать, как оформить карьер, а после зарегистрировать предприятие согласно законам Российской Федерации. Желательно использовать ООО на основании УСН.

После этого человек получает право на использование выбранного карьера, согласно лицензии. Срок действия лицензии будет составлять примерно 5 лет или чуть меньше, а после этого потребуется продлить разрешение.

Финансовый план

Чтобы открыть бизнес, необходимо учитывать что потребуются большие траты, включающие в себя:

1. Покупку экскаватора. Стоимость составит примерно 1.5 миллиона рублей.
2. Фронтальный погрузчик стоит примерно такую же сумму.
3. Машина-самосвал стоит 2.5 миллиона рублей. Грузоподъёмность должна составлять 18000 кг.
4. Вагончик для перевозки полученного материала – 500 000 рублей.
5. Рации для рабочих на сумму в 25000 рублей.
6. Один пожарный щит – 8000 рублей.
7. Баки, используемые для заливки топлива с объемом в 200 литров, – цена 28000 рублей.
8. Бак для заливки масла – 9000 рублей.
9. Один обогреватель, заправляемый соляркой. Стоимость – 4000 рублей.
10. Газовая плита – 7000 рублей.
11. Газовый баллон – 3000 рублей.
12. Бак, предназначенный для заливки питьевой воды – 5000 рублей.
13. Генератор, устанавливаемый на вагончик, заливаемый дизельным топливом, – 350 000 рублей.
14. Столы для рабочих – 4000 рублей.
15. Стулья для рабочих – 2000 рублей.
16. Холодильная камера – 5000 рублей.

Также потребуются дополнительные траты на жидкости для заправки оборудования. Для подсчета затрат и используют бизнес-план.

Из этого всего можно сделать вывод, что общая сумма затрат будет составлять примерно 10 миллионов рублей.

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.

Проведение строительных работ, вне зависимости от их сложности, требует наличия качественного песка. Данный строительный материал имеет природное происхождение и добывается в специальных карьерах. Ввиду огромнейшей популярности, каждый специалист, привлеченный к сфере строительства, должен знать о том, как добывают песок. Обладая подобными знаниями можно оценить актуальность его применения для того или иного типа строительства!

Базовые характеристики

В естественном виде, является осадочной горной породой и в большинстве случаев состоит из натурального минерального кварца. По составу и происхождению, его можно разделить на несколько видов:

1. Природный, добываемый посредством разрушения и последующего измельчения натуральных горных пород до состояния однородной субстанции из мелких зерен;
2. Возникший в результате естественных явлений: сырье, относящееся к данному виду, можно разделить на аллювиальное, делювиальное, морское, озерное и золовое;
3. Тяжелый искусственный, полученный в результате намеренного разрыхления и дробления различных твердых минеральных пород. В данном случае получается субстанция с различной крупностью и мелкостью зерен.

При использовании в целях строительства важно знать, где добывают песок, располагать информацией о методах его обработки, а также знать о прочих характеристиках.

Основные методы добычи и обработки

Чтобы понять, как получают , следует изучить основные источники его добычи.

1. Речной. Наиболее распространенный строительный материал, что добывается вблизи русел или со дна рек и водоемов. Отличается предельной чистотой и отсутствием примесей, глинистых отложений и небольших камешков;
2. Карьерный. Существует две разновидности: мытый и сеяный. В первом случае, он добывается посредством рытья карьеров и последующего дробления полученного сырья методом промывки и очистки от различных примесей и отложений. Второй вариант подразумевает просушку и дальнейшее просеивание, позволяющее избавить сырье от вредных примесей.
3. Естественно-образованный. Действующим законодательством определяется, что подобное сырье можно отнести к категории сыпучих материалов неорганического происхождения. По ГОСТу, к нему предъявляются особые требования к крупности и мелкости зерен.

Материал, добытый в специальных месторождениях, отличается от сырья из мест, где добывают речной песок. Учитывая, что для проведения различных ремонтно-строительных работ может потребоваться тот или иной тип, выбору стоит уделять особое внимание.

Качественные стройматериалы от компании «Инерт Групп»

За годы успешной деятельности в сегменте поставок качественных строительных расходных материалов, удалось зарекомендовать себя в качестве одного из лучших партнеров для частного или масштабного строительства, предлагая качественные материалы по оптимальным ценам!

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.