Как найти месторождение песка

3.1. Общие сведения о минеральном строительном сырье и требования к качеству песка, гравия и глинистого материала

Целесообразность
промышленного использования минерального
сырья устанавливается в результате
выявления физико-механических, химических
и других сведений, прежде всего об
элементарном и минеральном составе
пород, о содержании полезных компонентов,
вредных примесей, физических свойствах
минералов и др. Качество и промышленная
ценность минерального сырья определяются
в результате его опробования. Применяется
химическое, минералого-петрографическое,
техническое и технологическое опробование.

Обычно
к
промышленным типам месторождений
относят разрабатываемые (эксплуатируемые),
а также иногда уже разведанные и
подготовленные к эксплуатации.
Потенциально-промышленными
считаются разведанные месторождения,
не вовлеченные в эксплуатацию.
Перспективно-промышленными являются
менее исследованные месторождения.

3.1.1. Строительные пески и гравийно-песчаные породы

Пески
и гравийно-песчаные породы связаны как
с четвертичными, так и с более древними
(неогеновыми, палеогеновыми и др.)
отложениями. Формирование их – результат
физической дезинтеграции и химического
разложения и накопления продуктов
выветривания в различных водных бассейнах
и иных обстановках (морские, ледниковые,
флювиогляциальные, ледниково-озерные,
аллювиальные, озерные, и т. д.).

Пески
и гравий – рыхлые осадочные горные
породы, представляющие собой сочетание
окатанных и угловатых обломков разных
минералов и горных пород. Общепринятой
единой классификации обломочных
осадочных пород по размерам слагающих
их обломков не имеется. Нижняя и верхняя
границы песчаных зерен оцениваются
по-разному: 0,05–2,0 мм (Л. Б. Рухин);
0,1–2,0 мм (А. Н. Заварицкий); 0,1 –
1,0 мм (Л. В. Пустовалов) и др.

В
пределах размеров обломочных пород от
песка до гравия по величине составляющих
их зерен, исходя из прикладных и научных
соображений, выделяется несколько
гранулометрических фракций (рис. 3.1,
табл. 3.1).

В
горном деле и по промышленным стандартам
(ГОСТ 8268–82) к пескам относят фракции
мельче 5 мм; к гравию – обломки
размерами от 5 до 70 мм с выделением
диапазонов 5–10, 10–20, 20–40, 40–70 мм; к
валунам – обломки крупнее 70 мм.

ГОСТ
(8736–67) “Песок для строительных работ”,
который устанавливает требования к
пескам для строительства автомобильных
дорог, железнодорожного путевого
балласта, для строительных растворов
и бетона (после отсева обломков крупнее
5 мм), определяет группы песков в
зависимости от их гранулометрического
состава (см. табл. 3.1). По данному ГОСТу
пески с модулем крупности менее 1,0 мм
не должны использоваться в строительном
деле.

Таблица
3.1

Классификация строительных песков по модулю крупности и гранулометрическому составу

В
песках обычно встречаются примеси,
прослои, линзы, блоки глинистого,
алевритового, гравийного, галечного и
валунного материала. Аккумуляции,
содержащие более 60 % объема зерен
песчаных фракций, относятся к песчаным
породам.

Собственно
промышленными песками считаются породы,
содержащие более 90 % зерен песчаной
фракции, прошедшей через сито с размером
отверстий 5 мм; к гравийно-песчаным
смесям относят песчаные породы с
содержанием гравия более 10 %;
валунно-гравийно-песчаными смесями
являются песчаные породы с насыщенностью
гравием и валунами более 10 и 5 %
соответственно. Как правило, примеси
валунно-гравийного материала в
гравийно-песчаных залежах составляют
20–60 %, редко более.

Химический
состав песков чаще всего характеризуется
следующими показателями: SiO₂
– от
53,0 до 98,7 %, Nа₂O
– от 0,1
до 7,1 %, слюды – от 0,0 до 0,4 %,
SO₃
–
от
0,0 до 3,1 %.

Гравий
для строительных работ должен включать
как крупные, так и мелкие фракции, то
есть обладать гранулометрическим
составом, обеспечивающим минимальный
объем пустот между обломками, так как
их чрезмерное наличие приводит к
увеличению затрат цемента.

Большое
содержание в гравии глинистого материала
приводит к перерасходу цемента, который
обволакивает глинистые частицы. Суммарная
поверхность зерен и частиц при уменьшении
их размеров возрастает. Так, суммарная
поверхность 1 г частиц размером
0,2–0,002 мм составляет 4458 см²,
в то время как 1 г глинистых пород
размером 0,002–0,00001 мм увеличивается
до 9,89 тыс. м².

Общие
требования к гравию (щебню из гравия и
валунов) (ГОСТ 8268–74; ГОСТ 10260–74)
устанавливают, что гравий (щебень) не
должен содержать:

1)
зерен пластинчатой или игольчатой формы
более 35 % помассе;

2)
слабых (выветрелых) зерен – не более
15 % по массе;

3)
пылевато-глинистых примесей – не более
2 %;

4)
вредных органических примесей, а также
сульфидных и сульфатных соединений,
которые понижают прочность бетона и
способствуют его разрушению.

По
степени морозостойкости марка гравия
определяется количеством циклов
попеременного замораживания и оттаивания,
при которых потери в массе не превышают
10 % для марок М_мр-15
и М_мр-25
и не более 5 % для марок М_мр-50,
М_мр-100,
М_мр-150,
М_мр-200,
М_мр-300.

Механическая
прочность гравия определяется:

1)
дробимостью при сжатии (раздавливании)
в цилиндре – при оценке гравия как
заполнителя бетона;

2)
истираемостью в пологом барабане – при
оценке гравия для строительства
автомобильных дорог;

3)
сопротивлением удару на копре – при
оценке гравия для балластного слоя
железнодорожного пути.

При
разведке гравийно-песчаных пород
обязательна оценка песчаной фракции в
качестве сырья для производства
строительного песка, гравийной фракции
размером зерен менее 20 мм – для
производства гравия, а гравия размером
более 20 мм и валунов – для производства
щебня (ГОСТ 24100–86).

Для
некоторых видов продукции гравийно-песчаные
породы иногда могут быть пригодны без
предварительной переработки. Характерные
показатели, которым соответствуют
природные гравийно-песчаные породы без
переработки, приведены в табл. 3.2.

Таблица
3.2

Соседние файлы в папке пособие

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Месторождения песка разнообразны по размерам и качеству. В поисково-разведочную стадию на участках, где предполагается наличие песков, проходят мелкие скважины и шурфы. Количество выработок 2—3 на 1 км2, причем обязательно должен быть пройден хотя бы один шурф. Пробы из выработок передают для химического анализа и определения гранулометрического состава песка.

Месторождения, представленные выдержанными пластами, разведывают по сетке 200—400 м, линзы — по сетке 100—200 м. Если разведка осуществляется скважинами (диаметром не меньше 100 м), то по крайней мере каждая третья скважина должна быть заменена дудкой или шурфом, в которых производится послойное опробование. Скважины опробуют через 0,5 м. Гидрогеологические условия должны быть изучены настолько, чтобы не было сомнений в возможности целесообразной эксплуатации месторождения.

Детальная разведка производится при помощи шурфов с расстояниями между ними в 100 м. На небольших и линзообразных месторождениях сетка сгущается до 50—70 м, причем около одной трети выработок может быть заменено скважинами. В процессе детальной разведки окончательно устанавливается распределение сортов ископаемого и линз пустых пород, определяется минералогический состав песков и форма, в которой присутствует железо. Производятся опыты по обогатимости и сортируемости песков. Выясняется мощность вскрыши, а также рельеф кровли и почвы пласта, которые изображаются в изолиниях. Гидрогеологическое изучение устанавливает ожидаемый дебит воды на различных отметках будущего карьера, определяет режим грунтовых вод и направление движения грунтового потока.

Месторождения гравия в центральных областях Европейской части России представлены преимущественно флювиогляциальными отложениями; в других областях большое значение имеют месторождения аллювиального типа.

Гравием в строительстве считается материал размерами от 5 до 8 мм, а асфальтовым гравием — от 2 до 5 мм. Гравийные месторождения характеризуются по: 1) форме залегания; 2) запасам; 3) продуктивности с 1 м2; 4) процентному выходу гравия; 5) гранулометрическому составу; 6) характеру залегания пустых прослоев; 7) мощности вскрыши.

Некоторые месторождения озового типа имеют площадь до 10 га, продуктивность 4—9 м3 на 1 м2 и содержание гравия 52—59%. Месторождения зандрового типа весьма разнообразны. Площади их изменяются от немногих единиц до многих сотен гектаров, продуктивность — от 0,4 до 4 м3 на 1 м2, содержание гравия — от 14 до 73%. Весьма разнообразны также и аллювиальные месторождения.

Масштабы месторождений определяют способ их разработки. Для ручной добычи требуется обычно минимальный запас в одном месторождении порядка 50 тыс. м3; для скреперной — 100 тыс. м3, а для экскаваторной — не менее 300 тыс. м3.

При разведке месторождений длиной от 0,5 до 1 км расстояние между линиями составляет до 200 м; при большей длине расстояние увеличивается. Минимальное число выработок на линии — 3. При детальной разведке, в отдельных случаях, расстояние между выработками уменьшается до 50 м (при сложном рельефе кровли). По контуру тела сетка разведочных выработок сгущается и доходит до 50 м и даже до 25 м.

Песок представляет собой незаменимый материал, который достаточно широко применяется в самых разных сферах и промышленных отраслях. В частности, этот материал незаменим в строительстве и аграрной отрасли. Он бывает озерным и морским, аллювиальным и речным, а также делювиальным в зависимости от места, где он образуется.

Как добывают песок?

Добывается песок различными способами:

1. Открытый сухой способ (карьерный). Он позволяет получать песок с большим количеством примесей в его составе. Однако такой вариант менее затратный
2. Карьерный мокрый способ. Не требует буровзрывных работ. Для этой добычи применяют метод гидравлического намыва, и это позволяет получат очищенный и качественный песок
3. Возможно поднимать песок и со дна, и он будет более высокой степени очистки, но такой вариант требует больших финансовых затрат

Иногда песок реализуют золотодобывающие предприятия, которые разрабатывают россыпные месторождения. Песок у них образуется после отсеивания песка, который не содержит никаких следов драгоценного метала.

Где добывают песок в России?

Песок возможно добывать на поверхности, и для этого достаточно снять верхние слои почвы, а также пустые, не представляющие ценности, песчанники. Это и есть карьерный способ. Не менее популярны варианты добычи со дна водоемов. Наиболее популярными являются месторождения в Московской и Ленинградской области в России, а также в городах, которые расположены на берегах Азовского моря. Именно в этих регионах очень большое количество месторождений. Не меньше песка добывают в Нижегородской области.

Этапы добычи песка

Обычно песок встречается в форме осадочных кварцевых горных пород, и представляет собой рыхловатую смесь из округлых зерен с разным диаметром до 0,5 мм. Сухой способ добычи позволяет получать песок следующими двумя стандартными способами:

• верховая выемка, когда при помощи экскаватора с верхней площадки зачерпывается снизу материал, поднимается наверх и погружается в транспорт;
• нижняя выемка, когда погрузчики или экскаваторы располагаются внизу карьера и грузят материал сразу в транспорт, который спустился по кольцевой дороге.

Гидравлический способ нуждается в водоеме поблизости, чтобы была возможность забора воды, а также сброса его в дальнейшем. Этот способ требует лицензирования, чтобы получить право использовать ресурсы водного объекта. Процесс прост:

• горная масса размывается струей воды под высоким давлением;
• вода с песком отстаивается в отстойниках;
• затем воду возвращают в водоем, а песок сушат.

Данный способ более производительный и дает возможность получить качественный ценный песок для производственных и строительных целей.

В водоемах применяют судна, которые оборудованы специальным оборудованием для поднятия со дна песчанников. После того, как песок поднят со дна, его достаточно просто хорошенько просушить на берегу. Это наиболее качественный обычно песок без лишних вкраплений и примесей.

Оборудование для добычи песка

Морской и речной песок может быть взят не только с побережья, но и непосредственно со дна водоемов. Для этого используются драглайны и землечерпалки, а также канатные скреперы и земленасосные снаряды. Все это оборудование устанавливается на плавсредствах. После того, как песок будет добыт таким способом, его необходимо отправить на берег для тщательной просушки. Нужно сказать, что именно морской и речной песок обходятся дороже, но благодаря качественной очистке песка природным способом эти виды песка более качественные и на них повышенный спрос в производственной отрасли. Именно такой песок применяют для производства стекла, а также строительных материалов высочайшего качества.

Для сухого способа применяют экскаваторы и оборудование для буровзрывных работ. Это позволяет создавать карьеры, которые очищаются от деревьев и кустарников погрузчиками и бульдозерами. После этого для вывоза песка требуется автомобильный транспорт. Далее доставка до места прямого применения материала на производстве или в строительстве осуществляется при помощи либо автотранспорта, либо железнодорожного транспорта. Любое оборудование возможно арендовать, чтобы не приобретать собственное.

Гидравлический способ потребует оборудование для создания водной струи под высоким давлением. Вода подается при помощи высоконапорного насоса и специальных шлангов. Для задания направления струи оператор на гидромониторе поворачивает ее при помощи обычной рукоятки. Это более сложный и технологичный вариант добычи на карьерах песка, однако он позволяет избавиться потом от промышленной обработки песка для очистки его и избавления от лишних примесей, потому такой песок будет стоить дороже.

Крупные месторождения, песчаные карьеры России

Самые крупные месторождения песка в России расположены в Нижегородской, Ленинградской, Московской, Смоленской, Воронежской и Самарской областях, а также в районе Азовского побережья. В Нижегородской области расположены месторождения для промышленной добычи песка.

В Московской области наиболее ценится песок с карьеров в Солнечногорске и Раменское. Речной и морской песок добывается в основном на Азовье и в Ленинградской области. Мощные залежи речного и морского песка расположены в районе Финского залива, а также около Невы. Ежедневно карьеры в этом регионе отгружают более 1000 тонн песка, и для этого используются сотни автомобильного транспорта, а также железнодорожный транспорт. Поезда применяют для того, чтобы доставить песок на достаточно большие расстояния в другие города и области для дальнейшего промышленного или строительного использования.

Достаточно крупным является Егановское месторождение, где добывают кварцевые пески. Это месторождение в районе станции Раменское. Тут ведется добыча около Еганова и Люберец, и именно тут добываются среднезернистые или мелкозернистые пески. Отсюда также вывозятся сотни тысяч тонн песка, и распределяются различным транспортом в другие города.

Видео процесса добычи песка

Наша компания ООО «Вектор» предлагает поставки инертных материалов в Краснодаре и Краснодарском крае, Ростове и Республике Крым по низким ценам.

Звоните сейчас и получите скидку +7 (988) 318-84-49

Как искать месторождения строительного камня, гравия и песка

Издание:Государственное научно-техническое издательство литературы по геологии и охране недр, Москва, 1960 г., 25 стр.

Быстрое, непрерывно увеличивающееся промышленное и жилищное строительство в нашей стране требует громадного количества различных строительных материалов. В связи с переходом на строительство зданий из ‘крупных железобетонных блоков возрастает спрос на так называемые заполнители бетона, т. е. щебень, гравий, песок. Для получения бетона смешивают цемент, воду, заполнители, причем вес заполнителей достигает 70—75% от веса всей смеси. Щебень, песок и гравий требуются также в больших количествах при строительстве плотин для гидроэлектростанций. Кроме того, пески широко применяются для изготовления силикатного кирпича и известково-силикатных блоков. Кроме промышленного и жилищного строительства, большое количество песчано-гравийных материалов используется для железных дорог — для содержания путей в исправном состоянии укладывается ежегодно 20—25 млн. м3 гравия и песка в качестве балластного материала. Крупным потребителем песка (до 6 млн. м3 в год) является металлургическая промышленность, где он применяется при изготовлении форм для отливок (формовочные пески). Стекольная промышленность потребляет более 1,5 млн. м3 кварцевых песков в год. Эти пески в количестве до 70-—75% входят в состав шихты, из которой изготовляют стекло. Камни применяются в самых различных отраслях строительства <…>