Карьеры песка¶

Карьеры песка — открытые горные выработки, предназначенные для добычи нерудных полезных ископаемых, в первую очередь песка, используемого в строительстве, производстве строительных материалов и дорожном хозяйстве. По способу вскрытия и разработки карьеры песка относятся к категории открытых (карьерных) месторождений; в отличие от подземных шахт, добыча ведётся с поверхности с перемещением вскрышных пород и извлечением песка на поверхность.

¶Геологические условия

Песчаные месторождения формируются преимущественно в речных долинах, дельтах, озёрных котловинах и на побережьях. Основные типы промышленных песков:

• Кварцевый песок — наиболее востребованный вид, добывается из речных и морских отложений, применяется в производстве стекла, бетона, формовочных смесей.
• Строительный песок — используется в качестве заполнителя в бетонных и растворных смесях, дорожном строительстве.
• Песок-отсев — получаемый при промывке и сортировке, применяется в качестве подстилающего слоя.
• Силикатный песок — сырьё для производства силикатного кирпича и стекла.
• Кварцевый песок для фильтрации — применяется в водоподготовке и водоочистке.

В России крупнейшие промышленные песчаные месторождения сосредоточены в Московской, Ленинградской, Калужской, Воронежской, Ростовской областях, в Поволжье и на Урале. Многие из них разрабатываются с середины XX века.

¶Способы добычи

Песок добывается преимущественно открытым способом. В зависимости от глубины залегания и гидрогеологических условий применяются:

• Сухой способ — разработка ведётся экскаваторами и бульдозерами без откачки грунтовых вод; применяется на неглубоких месторождениях с низким уровнем залегания водоносного горизонта.
• Гидромеханизированный способ — песок извлекается гидромониторами (струями воды под высоким давлением), а затем транспортируется по трубопроводам в виде пульпы. Этот способ наиболее эффективен на глубоких и водонасыщенных месторождениях.
• Комбинированный способ — сочетание сухой и гидромеханизированной добычи.

Вскрышные работы (снятие растительного слоя и грунтов, не содержащих песка) ведутся бульдозерами и экскаваторами; вскрышные породы складируются в отвалы, которые впоследствии рекультивируются.

¶Устройство карьера

Типичный карьер песка включает:

• Вскрышной массив — слой почвы и суглинков над песчаным пластом.
• Полезный ископаемый пласт — непосредственно песчаная залежь.
• Уступы — террасовидные выработки, обеспечивающие безопасность ведения работ и доступ к полезному ископаемому.
• Дороги и транспортные коммуникации — для подъезда техники и вывоза песка.
• Отвалы вскрышных пород и площадки обогащения (промывки, сортировки).

Глубина разработки карьеров песка обычно не превышает 30–40 метров, что связано с залеганием песчаных пластов и экономической целесообразностью.

¶Оборудование

Основная техника, применяемая на карьерах песка:

• Гидромониторные установки и насосные станции (при гидромеханизированной добыче).
• Экскаваторы (лопатные, драглайны).
• Бульдозеры.
• Стреловые краны и башенные краны (при добыче песка из-под воды).
• Спецсамосвалы и конвейерные транспортёры.
• Грохоты, пескозагрузочные машины, промывочные барабаны и вибросито — для сортировки и обогащения.

¶Применение песка

Песок — один из наиболее востребованных нерудных материалов. Основные направления использования:

• Производство бетона, железобетонных конструкций и строительных растворов.
• Строительство дорог (в качестве подстилающего и несущего слоя).
• Производство стекла, кирпича, керамических изделий.
• Формовочные смеси в литейном производстве.
• Водоподготовка и фильтрация.
• Ландшафтный дизайн, детские площадки, спортивные сооружения.

¶Экологические вопросы

Добыча песка оказывает заметное воздействие на окружающую среду: разрушается растительный покров, меняется гидрологический режим, возможны подтопления и опустынивание территорий. В России действуют требования по рекультивации выработанных карьеров — восстановлению почвенного покрова, лесонасаждению, созданию водоёмов. Многие выработанные карьеры песка впоследствии используются как места отдыха, карьерные озёра, или для добычи песка на строительство.

¶Регулирование

Добыча песка в России осуществляется на основании лицензий на пользование недрами, выдаваемых в соответствии с Законом РФ «О недрах». Добыча песка и гравийно-песчаных смесей из русел рек, дна водоёмов и берегов регулируется отдельными нормативными актами, включая требования водного законодательства.

Источники:

• Горная энциклопедия / под ред. В. С. Белецкого.
• Закон РФ «О недрах» (1992).
• Справочник по добыче нерудных полезных ископаемых.