Экскаваторный способ добычи песка

Добыча песка в карьерах и из рек

Как добывают песок, вопрос который интересует многих, этот пост расставит все по полочкам. Песок уже давно один из важных материалов. Его используют во многих сферах деятельности: в качестве компонента строительных материалов. Потребляется песка намного больше, чем щебня и других нерудных материалов. Благодаря этому постоянно развиваются действующие и разрабатываются новые месторождения.

Добыча песка механическим способом

В данном случае добывается песок, путем извлечения из земли. Для этого используются экскаваторы, бульдозеры и грейдеры. Механический способ называется сухим, открытым или карьерным. В целом добыча песка последовательная. Сначала выполняется подготовка, затем добыча и постобработка.

Подготовка к добыче

Перед тем, как добывают песок, сначала выбирают участок под карьер. Важно, чтобы он соответствовал следующим требованиям:

• Поблизости не было жилых зданий.
• Запрещается выработка в охранной зоне водоема или на территории заповедника.

Исходя из данных требований, легальное место для карьера найти не так и легко. Также, нет смысла начинать разработку там, где объемов песка недостаточно для обеспечения рентабельности карьера. Именно поэтому сначала производиться тщательное изучение территории. Для этого в организации существует специальный отдел.

добыча песка в карьере

Они выполняют разведку, состоящую из следующих этапов:

1. Сначала производится оценка запасов сырья. Выполняются геологические исследования. Геологи определяют насколько рентабельным будет организация карьера в этом месте, на какой глубине располагается песок. После этого выполняется бурение, и извлекаются образцы песка для исследований. Путем лабораторного изучения определяется качество добытого материала а также наличие в нем примесей. Также, пробы помогают определить объем песка в карьере.
2. Если лабораторные исследования показали удовлетворительные результаты, то далее начинаются подготовки к работам по добыче песка, определяется количество и тип машин, которые будут задействованы в процессе.
3. Снятие верхнего слоя почвы. Обычно песок скрыт под слоем грунта и глинистых пород. Чтобы получить материал с минимальным количеством примесей, выполняются вскрышные работы. Они заключаются в том, что снимается верхний слой почвы. Для этого используется различная техника, но чаще применяются бульдозеры и экскаваторы. Снятая почва грузится в транспорт и вывозится в отвал. Она сохраняется, так как после разработки и завершения добычи необходимо вернуть грунт на место для последующей рекультивации.
4. Последний этап. Подготовка площадки для проведения работ. Выполняются подъездные пути, погрузочно-разгрузочные площадки. Здесь важно сделать так, чтобы работы проводились безопасно. Подъездные пути организовываются так, чтобы не попадать в зону действия землеройных машин.

Добыча песка

Добыча зависит от различных факторов. Обращается внимание на размер площадки, планируемые объемы добычи. От этого зависит и выбор используемой техники.

Землеройные машины

Землеройные машины срезают грунт и перемещают в самосвалы или сразу в отвал. В карьере к такой технике относятся экскаваторы. Выемка материала ковшом. А место, где работают экскаватором – забой. Важно обратить внимание на то, чтобы размеры забоя соответствовали размерам ковша. В противном случае потребуется бульдозер, который будет собирать для экскаватора песок в кучу.

экскаватор для добычи песка

При добыче материала используются как одноковшовые, так и многоковшовые экскаваторы. Одноковшовые землеройные машины оснащаются следующими видами ковшей:

• Прямая лопата. Рабочий орган, у которого режущий край расположен спереди (от экскаватора), а днище откидывается для выгрузки. Технику с такой насадкой совмещают с самосвалом. Прямая лопата позволяет добывать песок из забоя, который расположен ниже площадки, на которой расположена техника.
• Обратная лопата. У такого ковша режущий край направлен в сторону экскаватора. Для выгрузки ковш просто опрокидывается. Используется он для выемки песка из забоя, находящегося ниже площадки, на которой установлен экскаватор. Такие насадки подходят для разработки не слишком глубоких котлованов:
• Драглайн. Ковш с канатно-блочным оборудованием. Крепится к стреле кранового типа сложной системой канатов. Все действия с драглайном осуществляются тяговым канатом. Такой ковш используется в том случае, если производится выемка песка с глубины или из-под воды. Драглайном лучше отгружать материал в отвал. Дело в том, что наводить его точно в самосвал сложно. Есть много типов драглайнов. Одни подходят для разработки небольших карьеров, другие используются на крупных месторождениях.
• Грейфер. Захватный механизм, состоящий чаще всего из двух (может и больше) ковшей. Механизм действия грейфера заключается в том, что ковши раскрываются при заборе песка и смыкаются при перемещении. Устанавливается грейфер обычно на канатной стреле.

Также, при добыче песка из карьера используются многоковшовые экскаваторы. Их еще называются машинами непрерывного действия. Такие экскаваторы по типу рабочего органа делятся на виды:

• Цепные. В данном случае рабочий орган – это ковшовая цепь, которая движется по направляющей. Ковши на ней расположены на равном расстоянии друг от друга. В процессе работы цепь углубляется в породу и собирает песок. В результате материал перемещается в транспорт или сыпется в отвал. Используются цепные экскаваторы только в том случае, когда забой расположен ниже площадки, на которой устанавливается техника.
• Роторные. По принципу действия похожи на цепные. Здесь рабочий орган выполнен в форме ротора, на котором закреплены ковши. Когда экскаватор движется, ротор проникает в породу и ковши начинают ее выемку. Далее песок попадает на устройство выгрузки, а оттуда в самосвал или отвал. Отличие от цепных в том, что уровень забоя должен быть выше уровня стоянки экскаватора.

Землеройно-транспортные машины

Более многофункциональная техника. Позволяют уменьшить количество самосвалов на площадке, так как способны самостоятельно перемещать материал к отвалу. К землеройно-транспортной технике относятся:

• Скрепер. Может передвигаться сам или с помощью тягача. Используется для послойной срезки песка и его транспортировки. За раз может срезать слой толщиной 12-32 см.
• Бульдозер. Трактор, оснащенный отвалов с нижней режущей частью. Бульдозер используется для срезки слоев песка и последующего перемещение на расстояние до 100 метров.
• Грейдер. Более сложный тип трактора с отвалом, который меняет угол своего положения. Однако самостоятельно грузить материал грейдер не может. Его задача заключается в сборе песка и перемещении его в отвал. В дальнейшем погрузка бульдозером или экскаватором.

Постобработка

Практически всегда песок, добытый в карьере, имеет в составе примеси. Для повышения качества, материал после добычи обрабатывается. Однако цена при этом возрастает. Поэтому нужно понимать, для чего будет использоваться песок, чтобы понять, нуждается ли он в очистке.

Постобработка выполняется следующими способами:

1. Промывка водой.
2. Просеивание через сита.
3. Комплексная обработка. Чаще всего она включает в себя оба предыдущих метода.

Выбор техники для добычи песка зависит в первую очередь от размера карьера. Если он небольшой, то достаточно иметь на площадке экскаватор и бульдозер. При больших объемах добычи лучше использовать более мощную технику.

песок намывной

Добыча песка гидромеханизированным способом

В данном случае основная часть добычи песка под воздействием потока воды. Материал попадает в карту намыва, которая выполнена так, чтобы предотвратить растекание пульпы. Вода же стекает через водосбросные колодцы, расположенные по бокам карты. Существует два способа добычи песка с использованием воды: гидромониторный и землесосный.

Гидромониторный способ

Данный способ используется в сухих забоях. Для добычи песка потребуется насосная станция и гидромонитор (установка из трубы и ствола). Насосная станция подает воду на гидромонитор. Установка, в свою очередь, подает струю воды под высоким давлением в забой. Мощный напор разрушает структуру массива. В результате песок вместе с водой стекает в подготовленное углубление. Из него пульпа попадает по трубам на карту намыва. В ней песок отстаивается, пока не уйдет вся вода. Гидромонитор управляется рычагом и двигается в разные стороны, что обеспечивает большое пространство для работы.

Кроме того, сам способ двух видов: насосно-гидромониторный и гидромониторно-насосно-землесосный. Все зависит от расположения забоя. Так, если подошва забоя находится выше карты укладки, то используется насосно-гидромониторный способ. В таком случае пульпа стекает по трубам и лоткам самостоятельно. Для этого важно обеспечить уклон для песка не менее 35 процентов. Если же обеспечить необходимый для самотека пульпы уклон не представляется возможным, то используются насосы. Такой способ называется гидромониторно-насосно-землесосным.

добыча песка в обводненном карьере

В зависимости от количества доступной воды используются две схемы водоснабжения:

• Прямая. Используется в том случае, когда для добычи песка используется водоем. В таком случае вода после работы попадает обратно. Но сначала выполняется ее очистка от примесей в специальных прудах-отстойниках.
• С оборотом. Используется в том случае, когда больших запасов воды поблизости нет. Тогда вода собирается в специальных отстойниках. Там производится ее очистка от примесей. Затем вода снова поступает на насосную станцию и используется для продолжения намывки песка.

Землесосный способ

Способ, который активно используется в том случае, когда песок добывается со дна водоемов. Для этого используются землесосы, которые устанавливаются на плавучем земснаряде. Они откачивают пульпы со дна и передачу ее к месту обработки. Песок с водой попадает на карту намыва, расположенную на берегу. Если же земснаряд расположен вдали от берега, то для доставки песка к картам используются баржи. Карта намыва организуется также, как и при гидромониторном способе. Со всех сторон она должна быть ограничена валами и иметь водосборные колодцы для отвода воды.

Данный способ позволяет уже на этапе добычи удалить из песка большое количество примесей и частиц глины. Именно поэтому для повышения качества материала в карьерах создаются искусственные водоемы. Далее просто используется земснаряд, подающий пульпу на карту намыва. В результате получается песок более чистый песок, не имеющий примесей.

Взрывной способ

Существует еще один вариант того, как добывают песок. Путем разрушения горных пород. Взрывной способ используется для получения искусственных песков. При этом, используются следующие виды веществ:

1. Метательные. Дымный и бездымный порох при взрыве которого газ образуется медленно. В результате горные породы раскалываются и разбрасываются в разные стороны.
2. Бризантные. Тол и динамит. Взрывчатые вещества разлагаются с большей скоростью. В результате разрушение горных пород происходит без разброса.

Размещаться взрывчатые вещества могут по-разному. Так, накладные заряды располагают на поверхности пород, а внутренние закладывают в заранее подготовленные скважины. После того, как горные породы разрушены, их измельчают в камнедробильных машинах. После этого дополнительно просеивают через вибросита. Самые крупные фракции идут на щебень, а мелкие образуют искусственный песок. Полученный таким образом материал содержит примеси в составе.

Источник

Способы добычи строительного песка

Песок – мелкоосколочная фракция скальных горных пород. Она образуется в естественных условиях под действием долговременных природных факторов или получается искусственно. А добывать его помогает земснаряд.

Намывной карьерный песок добывается в карьерах путем промывки большого количества породы

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.

Добыча промытого песка экскаватором

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.

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.

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.

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.

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.

Видео: Добыча песка погружным насосом

Источник