Как добывают песок и глину кратко

Обновлено: 04.07.2024

Глина относится к породам осадочного типа. В сухом состоянии она существует в виде глыб или пыли, которые при намокании приобретают пластичные свойства. Добыча глины – первый этап в процессе производства кирпича и многочисленных керамических изделий.

Происхождение глины

Данное ископаемое образуется вследствие разрушения скал. Основным материалом для образования глинистых пластов являются ископаемые, например, полевой шпат. После разрушения пласта под влиянием атмосферных факторов образуются силикаты из ряда глинистых минералов.

Глины состоит из каолинита, иллита и других алюмосиликатов, также в ней имеются вкрапления песка и карбонатов. Кремнеземы и глинозем являют собой основу глиногенных минералов.

Цвет породы может быть различный из-за пигментных примесей и органики. Чистая порода, как правило, серого цвета, распространены также красные, желтые, синие типы глин.

Часть глинистых пород получается в результате накопления вышеупомянутых минералов, но по большей части, это породы, которые представляют наносы водных течений, накапливающихся на дне водоемов.

По происхождению данный минерал разделяют на подгруппы.

Осадочные глины. Образовываются в результате нанесения водой разрушенных пластов горных пород.

Глины данного типа делятся на морские и материковые. По названию первого ясно, что глина образуется на морском дне, во втором случае образование происходит на материках, в донных отложениях рек и озер.

Ниже перечислены особенности морских групп глины.

Прибережно-морские.
Лагунные. Скапливаются в лагунах морских или пресных. В случае с морскими заливами, глина являет собой неоднородную массу, имеет многочисленные примеси.
В пресных лагунах пласты глины довольно тонкие, имеют меньше примесей. В таких лагунах часто встречаются залежи огнеупорной глины.
Шельфовые. Образуются на глубине около двухсот метров. Обязательное условие – отсутствие какого-либо рода течений. Имеет гранулометрическую форму.

Континентальные глины делятся на следующие группы:

Делювиальные. Имеют разнослойную гранулометрию;
Озерные. К глинам данного происхождения относятся наилучшие огнеупорные глинистые породы, которые залегают на дне озер. Плюсом данной породы является то, что в ней содержатся все глинистые минералы.

Выделяют еще одну категорию – остаточные глины. Это, как правило, малопластичные горные породы, образующиеся в результате выветриваний других ископаемых. К таким глинам относится каолин и иные иллювиальные глины.

Места добычи

Глина распространена повсеместно, это естественно, так как она относится к осадочным породам, и является, по сути, измельченными до порошкообразного состояния скальными породами.

Места добычи ископаемого зачастую располагаются по берегам водоемов. Выходы на поверхность многочисленны, однако далеко не все месторождения пригодны для промышленной добычи.

Где добывают глину в России? Самые известные месторождения – Кыштымское, Астафьевское, Палевское. Стоит отметить, что огнеупорная и каолиновая глины встречается значительно реже. Зачастую тугоплавкие разновидности соседствуют с огнеупорными видами.

Кыштымское месторождение глины

В настоящее время глину добывают карьерным способом. Глинистые карьеры могут быть различной глубины. Часто в одном карьере может производиться выработка различных типов глин.

Места добычи глины подразделяются на группы по степени сложности их разработок:

Уплотненная глина, насыщенная влагой – II;
Комковатая, с примесью гравия – III;
Затвердевшая сланцевая – IV;
Суглинок – II;
Промерзший глинистый грунт – IV;
Почва с растительными остатками – I.

Методы разработки карьеров

Методы разработки различны, они зависят от количества залежей породы, их расположения. Способы получения глины:

Самый распространенный метод добычи глины основан на выемке ископаемого с помощью зубофрезерных экскаваторов;
Подрывные технологии применяются при больших залежах;
Каолин и голубую глину добывают с применением гидромониторов. Это особенно актуально при высокой влажности слоя;
Для предприятий по производству керамики выработку ведут в карьерах с последующей транспортировкой авто- или железнодорожным транспортом.

Пласты содержат, как правило, не один тип глины. Выработка каждого типа производится отдельно.

Особенности добычи

Выработка, или иными словами, выемка глины осуществляется зубофрезерными экскаваторами срезанием слоев различной толщины.

Крутизна откоса является важным параметром, который характеризует угол наклона к горизонту или отношение высоты к слою залегающей породы.
Перед добычей горной породы проводятся подготовительные работы, которые включают очистку карьерного горизонта, снятие крышки, обустройство подъездных путей, доставку оборудование в забой.
Как правило, затраты на подготовительные работы составляют до 30% общего расхода по добыче глины.
Грунт и песок вывозятся из карьера в специальный отвал, а целевой продукт транспортируется в место потребления. Зачастую бывает так, что в слое залегает несколько разновидностей глин. В этом случае каждый пласт вырабатывают по-отдельности. Такая методика называется селективной выработкой глины, она намного эффективней валовой добычи, при которой производится срезание продукта одновременно со всех слоев.

Как добывают глину в летнее время

Летом добыча глины производится экскаваторами. Так как залегает она послойно, то срезку лучше проводить пластами различной толщины. Выработку ведут до тех пор, пока техника не достигнет пласта залегания суглинка, после чего экскаваторы направляют в другие места залежей горной породы.

Карьер по добыче глины может иметь различную глубину. В летний период года производится очистка места от почвы с растительными остатками. После чего обустраиваются транспортные подъезды к месту выработки. Пустые породы, такие как, песок, убирают. В случае залегания глины на уровне водоносного горизонта и ниже, оборудуется дренаж. Целевой продукт перевозят на место переработки.

При открытом способе добычи используют бульдозеры или ленточного типа конвейеры. При необходимости проводятся подрывные мероприятия.

Как добывают глину зимой

В холодное время года при больших объемах работ и высокой плотности глинистых пород используют взрывной метод добычи.

Чтоб не допустить промерзание почвы, место выработки утепляют материалами с низкой теплопроводностью – торфом или опилками.
При добыче глин высокой степени зыбкости и карьерной влажности добычу ископаемого ведут с применением гидромониторов.

На севере, где грунт промерзает достаточно глубоко, используют так называемые тепляки. Это закрытые сооружения, снабженные обогревателями – калориферами. При помощи калориферов разогревается место разработки. Тепляки оборудуют на специальных катках, их перемещают по мере надобности.

Самый экономичный способ разработки основан на применении отвалообразователей ленточного типа и транспортирующих мостов.

Транспортировка

Далеко не всегда карьер по выработке глины соседствует с производством. Часто месторождения расположены вне населенных пунктов. К тому же, каолинитовая глина высокого качества, которая добывается в глиняных карьерах РФ, явление не частое. Возникает потребность транспортировки сырья к месту переработки.

Перевозка глины осуществляется авто- и железнодорожным транспортом. При перевозке глины автотранспортом нужно помнить, что груз должен быть покрыт тентом. Объем перевозимой глины должен соответствовать грузоподъемности кузова, это поможет избежать нежелательных переплат за неиспользуемое пространство.

Перевозки на далекие расстояния лучше производить железнодорожным транспортом с использованием опрокидывающихся платформ.

Нюансы получения лицензии на добычу

Законодательство регулирует добычу полезных ископаемых, в том числе глины. Лицензия на пользование недрами – необходимое условие добычи породы в промышленных объемах.

Стоит отметить, что лицензия не нужна в том, случае, если добыча осуществляется лицами, не состоящими на государственном балансе, без подрывных работ не глубине не более пяти метров. Без лицензии могут добывать глину, к примеру, дачники на собственных участках.

Чтобы получить лицензию на добычу глины – обратитесь к специалистам

Чтоб процедура лицензирования прошла успешно, лучше всего обратиться к специалистам в данной области. Чтоб получить разрешение на пользование природными недрами нужно иметь определенные знания и немалый опыт в данной сфере, в противном случае существует риск возврата пакета документов заявителю.

Если полезные ископаемые залегают на глубине \(20\)–\(30\) м, то выгоднее снять верхний слой земли, дойти до полезного ископаемого и вести добычу в карьере .

В карьерах добывают глину, песок, известняк, гранит. Раньше это делали с помощью кирки и молотка, а сейчас — с помощью взрывов. Породу взрывают, а затем её подбирают экскаваторами, грузят в машины и отправляют на переработку.

Если полезные ископаемые залегают глубоко, то приходится строить шахты . Так добывают уголь, металлическую руду, калийную соль.

Чтобы добыть из-под земли нефть или природный газ, возводят буровые установки и пробуривают скважины . Бурить начинают в том месте, где, по мнению геологов, должна быть нефть. И бурят до тех пор, пока из скважины не вырвется чёрный фонтан.

Планета Земля

Как добывают гравий и песок?

Плавучая драга выкапывает со дна гравий и песок, по транспортеру высыпает их в кузов грузовика. Самосвал отвозит эти материалы на завод или порт. Иногда гравий добывают со дна рек что бы углубить их и не допустить весеннего половодья.

Сырье для промышленности

Песок это мельчайшие частицы каменистой породы. На химическом заводе его размалывают в другие вещества. Например из песка, содержащего кварц, выдувают стекло. Из других видов песка делают цемент, нужный на любой стройке. Большая часть гравия, взятого со дна рек, попадает на наши дороги, чтобы сделать их твёрже. Тяжёлый каток укатывает и прессует гравий. Потом сверху положат слой асфальта — и шоссе готово.

Интересный факт: Гравий и песок не всегда добывают со дна рек. В каменоломнях специальные машины отбивают большие камни и перемалывают их в крупный или мелкий песок.

Глина

В некоторых местах, где в почве нет камней, вода рек и ручьёв не просачивается вглубь земли, а осаждается в слое мелкой пыли и размягчает её. Так образуется глина — пластичный материал, легко принимающий любую форму. Из глины делают кирпичи, посуду и другие предметы.

Оползень

Под слоем почвы находятся толстые слои глины. Если они расположены на склонах холмов, то становятся опасными: после проливных дождей глина размокает, и всё, что на ней стоит, сползает вниз. Даже дома и целые рощи могут погибнуть во время оползней.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

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:

Открытый сухой способ (карьерный). Он позволяет получать песок с большим количеством примесей в его составе. Однако такой вариант менее затратный
Карьерный мокрый способ. Не требует буровзрывных работ. Для этой добычи применяют метод гидравлического намыва, и это позволяет получат очищенный и качественный песок
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.

Хотите купить песок или щебень с доставкой?

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

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.

Глина — довольно распространенная горная порода. Согласно последним данным, она составляет примерно 50 % от общего количество всех горных пород, обнаруженных на земле. Этот материал активно используется в разных сферах деятельности, поэтому вопрос его добычи во все времена актуален.

Из чего состоит глина

Глина принадлежит к так называемым землистым породам. В чистом виде она состоит из мелких (до 0,01 мм) частичек глинистых минералов: каолинита, гидрослюды и др. Помимо этого, в состав породы входят и другие вещества: вода, алюминий, кремний. Существует также отдельная категория минералов, загрязняющих глину, — кварц, доломит, рутил, гипс и др.

Виды и разновидности глины

От того, какие именно компоненты образуют конкретный вид глины, зависит ее цвет. Она бывает не только желтой, но и черной, бурой, зеленой, и многих других оттенков. Вещество, преобладающее в составе, также формирует различные названия глины: галлуазитовая, каолинитовая и др. Если примесей в исходнике очень много, можно говорить уже о новых породах: глинистых песках или углях, мергелях и др.

Наиболее распространенная классификация глины базируется на ее свойствах: огнеупорности, пластичности и т. д. Согласно такому подходу, выделяют следующие типы данной породы:

керамическая: применяется для создания посуды, статуэток;
бентонитовая: формируется из вулканического пепла, широко используется в промышленности;
абразивная: ее применяют для полировки металлических изделий;
обожженная: очень крепкая и прочная;
природная красная: в ее составе высокий процент железа, поэтому она отличается повышенной пластичностью;
строительная: ее используют в разного рода строительных работах, в частности, для фундамента;
тугоплавкая: из нее делают шамотные кирпичи;
шамотная: идеально подходит для работ, связанных с внешней отделкой домов;
монтмориллонитовая: обладает отбеливающими свойствами, применяется в строительстве, промышленности, сельском хозяйстве, фармацевтической отрасли.
порошковая: используется для создания разного рода смесей.

Преимущества и недостатки

Глина нашла широкое применения во многих сферах жизни и используется человечеством уже много столетий. Особенно часто она служит в качестве сырья для производства строительных материалов, например, кирпича. Среди ее главных преимуществ:

абсолютная экологичность;
повышенная устойчивость к высоким температурам;
способность сохранять оптимальный уровень влажности в помещении;
отличная воздухопроницаемость;
способность поглощать (адсорбировать) опасные или вредные элементы;
отсутствие отходов при эксплуатации.

Несмотря на неоспоримые плюсы, эта порода не лишена недостатков. Ее главный минус заключается в том, что она дает усадку во время высыхания. При использовании в строительстве это может вызвать деформацию стен или других элементов сооружения.

Технические характеристики и свойства

Глина обладает целым набором уникальных свойств, которые выделяют ее среди других пород. Речь идет о следующих особенностях:

Высыхая, этому материалу удается сохранить свою первозданную форму. При этом он немного уменьшается в объемах. В результате обжига прочность породы многоразово увеличивается. Это свойство используется при производстве кирпичей.
При контакте с водой глина расслаивается. При этом она может сохранить вид пластичной массы или же превратиться во взвесь.
Большинство видов глины обладают повышенной пластичностью, благодаря которой они могут принимать любую нужную форму.
Материал не пропускает воду (однако перед этим он должен быть достаточно увлажненным) и отличается хорошей связующей способностью и кроющими свойствами.
Глина отлично абсорбирует сторонние вещества.

Происхождение и добыча глины

Сама по себе глина — продукт земной коры. Она образуется как результат процесса распада полевого шпата. Глинистые породы могут иметь осадочное или остаточное происхождение. В первом варианте они образуются в результате накопления минералов на поверхности земли. Такие породы разделяют на континентальные и морские. Остаточное происхождение подразумевает формирование глины в результате выветривания горных пород.

Главное преимущество глины в том, что она широко распространена во многих регионах. Кроме того, она не залегает глубоко, что значительно удешевляет процесс добычи. Единственная проблема заключается в транспортировке. Порода довольно тяжелая, поэтому перевозить ее на дальние расстояния нецелесообразно. По этой причине производство, например кирпичный завод, зачастую строят неподалеку от мест добычи породы.

Разработка

Сегодня используются разнообразные варианты разработки карьеров для добычи глины. Чаще всего применяются экскаваторы, которые добывают породу с разной глубины карьерным методом. Если вещество залегает слишком глубоко или речь идет о больших залежах, специалисты пользуются подрывным методом. Для добычи голубой глины и каолина в условиях повышенной влажности необходимо применение гидромониторов.

глины может проходить селективным или валовым методом. Валовый метод подразумевает одновременную выемку разных пластов глины, а при селективной разработке пласты породы вынимаются раздельно.

Оборудование

многоковшовые;
одноковшовые;
роторные.

Многоковшовые и одноковшовые экскаваторы используют преимущественно при валовой разработке месторождения, а роторные — при селективной. Кроме того, во время добычи активно используются канатные и транспортные скреперы, предназначенные для погрузки и перевозки породы.

Особенности добычи

Добыча глины начинается с подготовки территории. Этот процесс занимает довольно много времени и включают в себя: очищение территории от мусора и растительности, взрывные работы, сооружение путей для проезда машин и доставки оборудования.

При непосредственной разработке карьера большое внимание уделяется созданию правильной крутизны откоса. Этот параметр являет собой угол наклона откоса к горизонту или же соотношение высоты к слоям залегающей глины. В идеале при высоте 5 м он должен составлять 1:0,5, но если почва очень мокрая, то этот показатель может быть несколько иным — 1:1.

Как добывают глину в летнее время

Летом целесообразнее всего проводить добычу породы с помощью экскаваторов. Они снимают глину пластами, пока не достигнут мест залегания суглинка. На этом этапе работы в конкретном месте считаются завершенными, и экскаватор начинает работу в другой локации. Обычно глубина карьеров при добыче небольшая, но иногда порода залегает на уровне водоносного горизонта. В этих случаях необходимо оборудовать дренаж.

Как добывают глину зимой

В холодное время года при сильных морозах глину добывают посредством взрывного метода добычи. Кроме того, стараются не допустить глубокого промерзания грунта. Для этого почву в месте добычи укрывают опилками, торфом или другим материалом с низким уровнем теплопроводности. На далеком севере для этих целей используют тепляки — сооружения закрытого типа, оснащенные целым комплексом обогревательных устройств. Они эффективно разогревают почву в месторождения породы.

Транспортировка

Если производство расположено далеко от месторождения глины, возникает вопрос о ее транспортировке. Для этого лучше всего подходят железнодорожные вагоны. Однако нередко используются и грузовые автомобили. Если порода перевозится автотранспортом, необходимо позаботиться о тенте, которым накрывают груз.

Нюансы получения лицензии на добычу

Как и в случае с другими ископаемыми, добыча глины в нашей стране может осуществляться только при наличии лицензии. Исключение составляют частные лица, которые добывают породу для личных потребностей без использования спецтехники на глубине не более 5 м.

Для получения лицензии необходимо хорошо знать все нюансы процедуры, поэтому лучше всего воспользоваться услугами специалиста. Этот процесс состоит из следующих этапов:

Выбор конкретного участка.
Подготовка документов, которые свидетельствуют о финансовом состоянии компании.
Оплата всех необходимых государственных пошлин.
Участие в аукционных торгах.

Непосредственно после получение лицензии необходимо разработать проект, который будет содержать все необходимые сведения о будущей разработке залежей породы.

Применение глины

Глину используют в разных целях:

В строительстве как основной материал для создания глинобитных строений или в качестве сырья для производства разных видов кирпича. Также ее применяют для изготовления цемента и других строительных продуктов.
В гончарном производстве. Глиняная посуда, различные предметы быта пользуются большой популярностью во всем мире.
В медицине. Порода содержит много минеральных солей, кроме того, она является отличным адсорбентом. Пероральный прием показан при отравлениях, дисбактериозе, диарее. Кроме того, распространено наружное применение в виде лечебных обертываний и других полезных процедур.
В косметологии. Глиняные маски нормализуют работу сальных желез, очищают лицо, борются с признаками старения. Кроме того, некоторые разновидности породы часто добавляют в кремы, средства для умывания.

Благодаря тому, что глина обладает многими уникальными и полезными свойствами, вполне вероятно, что область ее применения будет расширяться. Особенно учитывая тот факт, что современные мастера постоянно экспериментируют с этим материалом, и каждый раз открывают в нем новые возможности.

Читайте также: