Was ist ein Steinbruch, in dem Sand abgebaut wird? Extraktionsmethoden und ihr Einfluss auf die Sandqualität. Erschließung steinbruchartiger Lagerstätten am Beispiel der Region Moskau

Die Durchführung von Bauarbeiten, unabhängig von ihrer Komplexität, erfordert die Verfügbarkeit von hochwertigem Sand. Dieser Baustoff ist natürlichen Ursprungs und wird in speziellen Steinbrüchen abgebaut. Aufgrund seiner enormen Beliebtheit sollte jeder Fachmann in der Baubranche wissen, wie Sand gewonnen wird. Mit diesem Wissen können Sie die Relevanz seiner Verwendung für eine bestimmte Bauart beurteilen!

Grundlegende Eigenschaften

In seiner natürlichen Form ist es ein Sedimentgestein und besteht in den meisten Fällen aus dem natürlichen Mineral Quarz. Nach Zusammensetzung und Herkunft lässt es sich in mehrere Typen einteilen:

1. Natürlich, abgebaut durch Zerstörung und anschließendes Mahlen von Naturgesteinen zu einer homogenen Substanz aus kleinen Körnern;
2. Entstehen als Folge natürlicher Phänomene: Rohstoffe dieser Art können in Schwemmland, Deluvial, Meer, See und Asche unterteilt werden;
3. Schwerer Kunststein, der durch gezieltes Lösen und Zerkleinern verschiedener harter Mineralgesteine ​​entsteht. Dabei entsteht ein Stoff mit unterschiedlicher Korngröße und Feinheit.

Bei der Verwendung zu Bauzwecken ist es wichtig zu wissen, wo Sand abgebaut wird, Informationen über seine Verarbeitungsmethoden zu haben und auch über andere Eigenschaften Bescheid zu wissen.

Grundlegende Abbau- und Verarbeitungsmethoden

Um zu verstehen, wie es gewonnen wird, sollten Sie die Hauptquellen seiner Produktion untersuchen.

1. Fluss. Das häufigste Baumaterial, das in der Nähe von Flussbetten oder am Grund von Flüssen und Stauseen abgebaut wird. Es zeichnet sich durch extreme Reinheit und das Fehlen von Verunreinigungen, Tonablagerungen und kleinen Steinen aus;
2. Karriere. Es gibt zwei Sorten: gewaschen und entkernt. Im ersten Fall wird es durch Ausheben von Steinbrüchen und anschließendes Zerkleinern der resultierenden Rohstoffe durch Waschen und Reinigen von verschiedenen Verunreinigungen und Ablagerungen gewonnen. Die zweite Möglichkeit besteht im Trocknen und weiteren Sieben, wodurch Sie die Rohstoffe von schädlichen Verunreinigungen befreien können.
3. Von Natur aus gebildet. Die geltende Gesetzgebung sieht vor, dass solche Rohstoffe als Schüttgüter anorganischen Ursprungs eingestuft werden können. Laut GOST werden besondere Anforderungen an Korngröße und Feinheit gestellt.

Material, das aus speziellen Lagerstätten gewonnen wird, unterscheidet sich von Rohstoffen aus Orten, an denen Flusssand abgebaut wird. Da verschiedene Reparatur- und Bauarbeiten die eine oder andere Art erfordern können, sollte der Auswahl besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden.

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Arten von Bruchsand

Verschiedene Steinbrüche liefern unterschiedlichen Sand. Das geförderte Material variiert in Struktur, Korngröße und Zusammensetzung. Die Farbe ist je nach Mineralstoff gelb, rot, braun oder weiß.

Normalerweise befinden sich Ablagerungen in zerstörten Gesteinen – flach unter der Bodenschicht. Die Größe der Sandkörner liegt zwischen 0,15 mm und 5 mm. Es gibt feinkörnigen (Körnung bis 2 mm), mittelkörnigen (von 2 bis 2,8 mm) und grobkörnigen (bis 5 mm) Sand.

Die Besonderheit dieses Sandtyps liegt in seiner heterogenen Zusammensetzung und seinen Verunreinigungen (eine Folge des Abbaus), die die technischen Eigenschaften beeinträchtigen. Oft ist das ein Nachteil, manchmal aber auch ein Vorteil. Ton verleiht beispielsweise Elastizität und Beweglichkeit. Günstig und recht vielseitig. Die Hauptanwendung liegt im Bau-, Straßen- und Landschaftsbau.

Unbehandelter Bruchsand – Verfüllung von Gräben oder Einebnung für den Bau.

Um seine Eigenschaften zu verbessern, wird es weiterverarbeitet und gereinigt sowie große Teile des Gesteins abgetragen. Die endgültigen Eigenschaften hängen von der Extraktionsmethode ab: Waschen, Sieben oder offene Methode. Als Ergebnis unterscheiden wir:

Alluvialer Bruchsand (gewaschen) – aus bewässerten Lagerstätten und Steinbrüchen. Mit hydromechanischen Geräten werden Einschlüsse daraus entfernt. Gewaschener Steinbruchsand ist sauber und frei von Verunreinigungen. Schwemmsand eignet sich für Straßenbeläge aus Beton, Stahlbeton und Ziegeln.

Steinbruchsand wird technisch und mechanisch gesiebt, um grobe Partikel und Steine ​​durch ein Siebsystem zu entfernen. Hervorragend geeignet für Putz, Zementmörtel oder Fundamentguss.

Wie wird Sand aus einem Steinbruch gewonnen?

Am beliebtesten ist die offene Methode, bei der die Öffnungsmethode und einfache Ausrüstung verwendet wird: Bulldozer, Bagger usw. Gelegentlich werden Sprengstoffe eingesetzt. Manchmal werden Geräte für einen bestimmten Zweck verwendet. Zum Beispiel mit der offenen Methode – einem Sieb für Steine ​​und Ton.

In mit Wasser überfluteten Steinbrüchen fördert eine hydromechanische Pumpe Sand vom Boden. Es wird auf einem Ponton oder Schiff platziert. Die angesaugte Masse gelangt durch einen speziellen Kanal und wird in sauberen Sand und Wasser aufgeteilt.

Anwendung von Bruchsand

Der Anwendungsbereich ist nicht auf den Kindersandkasten beschränkt. Weit verbreitet im Baugewerbe und in der Volkswirtschaft. Im Alltag werden im Winter Parkwege und Gehwege mit Bruchsand bestreut. Für Setzlinge in die Erde geben. Bruchsand eignet sich gut als Klärgrube und Filter. Wird verwendet, um Gemüse in Lagereinrichtungen vor dem Verderb zu schützen.

Sand ist umweltfreundlich und einfach zu verwenden, was bei der Herstellung von Ziegeln und Beton sehr wichtig ist.

Grober alluvialer Bruchsand wird beispielsweise in hochfestem Beton und Stahlbeton verwendet. Das Fehlen von Verunreinigungen sorgt für außergewöhnliche Festigkeit und Haltbarkeit. Es wird auch zur Herstellung von Bordsteinen, Gehwegplatten, zur Entwässerung und als Untergrund für den Straßenbelag verwendet.

Gewaschener feiner Bruchsand wird dekorativen Fugenmörteln und Spachtelmassen zugesetzt. Gesiebter Bruchsand wird in Fundamenten, in Zement, Asphalt, Putzen, selbstnivellierenden Böden, bei der Dekoration von Blumenbeeten, Wegen und Spielplätzen sowie zur Herstellung von Massenstrukturen verwendet.

Gewaschener Sand – trockene Baumischungen, hochwertiger Beton, Stahlbeton und Fundamente. Hochwertiger Quarzsand – Glasherstellung.

Welcher Sand ist besser: Steinbruch- oder Flusssand?

Laut GOST wird nicht zwischen Flusssand und Bruchsand unterschieden. Sie können nicht genau sagen, was besser ist: Bruchsand oder Flusssand? Der Hauptunterschied zwischen Steinbruch und Fluss liegt in der Qualitätszusammensetzung. Fluss – sauber, ohne Verunreinigungen und Fremdkörper, und der Steinbruch enthält Ton und andere Dinge.

Ton und organische Stoffe machen bis zu 10 % der Zusammensetzung aus. Im Flusssand ist nicht mehr als 1 % Ton enthalten, im Steinbruchsand kann er jedoch 10 % oder mehr erreichen. Organische Verunreinigungen können zu einer Gärung im Mörser führen. Im Flusswasser gibt es wenig oder gar keine organische Substanz. Aus diesem Grund ist unbehandelter Bruchsand für den Bau nahezu ungeeignet, weil ihre Zementfestigkeit nimmt ab.

Die Flusssandkörner haben aufgrund der längeren Einwirkung von Wasser eine runde und glatte Form. Ein unverzichtbares Filtermaterial.

Die unebene Oberfläche von Steinbruchsand sorgt für eine gute Haftung am Mörtel und nach der Reinigung ist Zement dem Flusssand vorzuziehen.

Aufgrund des Herstellungsprozesses und der Eigenschaften ist der Preis für Flusssand 1,5- bis 2-mal höher als für Steinbruchsand.

Die Wahl von „Steinbruch oder Fluss“ erfordert eine Beurteilung der Zusammensetzung und der technischen Möglichkeiten sowie der Art des Bauwerks.

Aufbereiteter Sand aus einem Steinbruch ist dem Flusssand oft qualitativ überlegen. Es hängt alles von der Quelle und dem Grad der Verarbeitung ab.

Technische Eigenschaften

Das Korn ist uneben und hat eine raue, poröse Oberfläche, sodass die Sandkörner am Zement haften bleiben.

Das spezifische Gewicht von Schüttgütern ist gleich dem Verhältnis der Masse in Kilogramm zum Volumen in Kubikmetern. Die Dichte von Steinbruchsand entspricht dem spezifischen Gewicht.

Gemessen wird auch die Schüttdichte – die Dichte von unverdichtetem Sand, die je nach Luftfeuchtigkeit und mechanischer Erschütterung variiert. Beispielsweise verringert eine Erhöhung der Luftfeuchtigkeit die Dichte. Die Sandkörner werden mit Wasser bedeckt und bewegen sich auseinander. Durch das Stampfen verringert sich der Abstand zwischen den Körnern, im Gegenteil, die Dichte erhöht sich.

Die Qualität der Zusammensetzung beeinflusst auch die Dichte. Je mehr Ton, desto höher die Dichte und umgekehrt. Auch die Größe der Sandkörner spielt eine Rolle. Ein größerer Anteil bedeutet eine geringere Dichte.

Wie viele Tonnen enthält ein Würfel Bruchsand? Hängt von Dichte und Fraktion ab. Das spezifische Gewicht von feinkörnigem Sand beträgt 1700–1800 kg/m³. Mittel- und grobkörnig – 1500–1600 kg/Kubik. Je feuchter der Sand ist, desto größer ist seine Masse. 1 Würfel Bruchsand mit einem Feuchtigkeitsgehalt im Bereich von 5 – 7 % wiegt jeweils etwa 1,7 – 1,8 Tonnen.

Der Filtrationskoeffizient ist die Fähigkeit, Wasser durchzulassen. Bei Bruchsand beträgt diese je nach Tonmenge und Kornzusammensetzung 0,5 bis 7 m/Tag.

Mit der Lagerstätte ist Radioaktivität verbunden. Bergbauprojekte weisen in der Regel eine erhöhte Hintergrundstrahlung auf. Für Wohn- und Landwirtschaftsanlagen gehört Sand zur ersten Klasse der Radioaktivität. Für Straßen sind die zweite und dritte erlaubt.

Die Region Moskau ist eine Region, die reich an Sand- und Kies-Kies-Vorkommen ist, die wertvolle Baumaterialien darstellen. Die Entwicklung eines Steinbruchs, der die Gewinnung dieser Mineralien beinhaltet, erfordert eine ständige und vielfältige technische Unterstützung. Das Unternehmen GeoGIS erbringt verschiedene geodätische und geologische Dienstleistungen für Unternehmen, deren Tätigkeitsbereich die Entwicklung von Kies- und Sandsteinbrüchen sowie die Gewinnung anderer Gesteine ​​ist.

Steinbruchentwicklung und Vermessung

Alle Bergbauarbeiten, einschließlich Steinbrucharbeiten:

Quarz- und Polymict-Sande (bestehend aus verschiedenen Mineralien);

Kies und Sand-Kies-Gemisch (SGM);

• Ton und Lehm;

  andere Bodenmaterialien, -

Ohne die geodätische Vermessungskontrolle und Steuerung des Prozesses der Gewinnung von Bodenschätzen ist eine technisch kompetente Planung und Durchführung nicht möglich. Unser Unternehmen ist einer der anerkannten Marktführer im Bereich der Bergbauvermessung und bietet seinen zahlreichen Kunden qualifizierte Unterstützung in allen Phasen der Tagebauentwicklung:

• bei Erkundungsarbeiten;
• bei der Genehmigung eines Steinbruchs (auch wenn die Errichtung eines Steinbruchs auf landwirtschaftlichen Flächen geplant ist);
• bei der Planung eines Steinbruchs;
• während seiner Anordnung und Vorbereitung für den Betrieb;
• während der gesamten Betriebsdauer des Feldes;
• in der Phase der Liquidationsaktivitäten, wenn die geförderten Ressourcen zu Ende gehen.

Entwicklung von Kies- und Sandsteinbrüchen – geologische Unterstützung

Mit der Entwicklung eines Steinbruchs zur Gewinnung von Sand oder Kies kann erst begonnen werden, wenn seine Begründung, einschließlich der geologischen Erkundung und Bewertung der Reserven des Produktionshorizonts, erfolgt ist. Nicht weniger wichtig sind die geologischen Untersuchungen, die unser Unternehmen in einer Phase durchführt, in der die industrielle Entwicklung von Kies- und Sandsteinbrüchen bereits begonnen hat. Die Hauptaufgabe der Geounterstützung für die Entwicklung eines ASG-Steinbruchs ist die betriebliche Erkundung, die es ermöglicht, den Abbauprozess zu optimieren und die unproduktiven Kosten des Steinbruchbesitzers extrem zu reduzieren. Erfahrene Geologieingenieure bei GeoGIS, die in vielen Gebieten der Region Moskau erfolgreich mehr als einen Steinbruch betreut haben, bieten Ihnen:

• sofortige Beurteilung von Änderungen in den Bedingungen der Produktionsformation, von der aus das Feld ausgebeutet wird;
• regelmäßige Probenahme und Analyse der geförderten Ressource (dies ist besonders wichtig, wenn die Erschließung eines Steinbruchs zur Sandgewinnung nicht zu Bauzwecken erfolgt, sondern zum Zweck der Bereitstellung wertvoller mineralischer Rohstoffe für Glasherstellungsbetriebe oder der Gewinnung wertvoller Mikroverunreinigungen aus Sand);
• geologische Begründung für die Erhöhung der Reserven der ausgebeuteten Lagerstätte und den weiteren Ausbau Ihres Steinbruchs.

Kosten für geologische Untersuchungen im Steinbruch

Wie beginnen unsere Spezialisten mit der Entwicklung eines Sandsteinbruchs?

1. Die Erschließung von Sandsteinbrüchen beginnen wir mit der Auslegung von unterstützenden Vermessungsnetzen, die später die geodätische Grundlage für alle Messungen und Ingenieurberechnungen bilden, die bei der Erschließung eines Sandsteinbruchs im Tagebauverfahren ständig erforderlich sind.
2. Wenn die Sandschicht an der Oberfläche durch andere geologische Ablagerungen bedeckt ist, die keinen industriellen Wert haben, müssen wir vor Beginn der Haupterschließung geodätisch vorbereitende Abtragungsarbeiten durchführen:
   • sorgfältige Entfernung der Boden- und Pflanzenschicht (diese Schicht wird später für die Sanierung von Abfallflächen nützlich sein, was in der geltenden Umweltgesetzgebung vorgesehen ist);
   • Entfernung von Schichten, die den direkten Zugang zur Zielsandformation behindern, gemäß Vermessungsmarkierungen.
3. Nach Abschluss der Vorbereitungsphase gehören zu unseren Aufgaben: die Festlegung der Hauptrichtung des Bergwerks sowie die Festlegung der Standorte und Positionen der Bergbauausrüstung (Steinbruchbagger, Förderbänder usw.).

Die Entwicklung einer Kiesgrube erfolgt nach dem gleichen Schema.

Merkmale der Steinbruchentwicklung

Im Gegensatz zu Sand- und Kieslagerstätten, bei denen es sich um Lockergestein handelt, erfordert die Entwicklung von Steinbrüchen einen besonderen Ansatz. Um den für den Bau verschiedener Anlagen in Moskau und der Region Moskau benötigten Schotter in großen Mengen zu beschaffen, ist ein deutlich größerer Aufwand erforderlich. Mit Ausnahme der seltenen Orte, an denen starke felsige Böden durch natürliche Prozesse fein zerkleinert wurden, erfordert die Entwicklung eines Schottersteinbruchs den Einsatz sehr leistungsstarker Felsschneidegeräte oder regelmäßige Bohr- und Sprengarbeiten.

Aufmerksamkeit! Die Unterstützung von Bergbauvermessungsarbeiten dieser Art ist eine sehr ernste Aufgabe, die nicht jedem anvertraut werden kann. Unsere Vermessungsingenieure durchlaufen eine spezielle Ausbildung und strenge Prüfungen ihrer Kenntnisse und Fähigkeiten in diesem Bereich, sodass wir garantieren können, dass die Entwicklung der GeoGIS anvertrauten Steinbrüche unter Einhaltung aller Sicherheitsanforderungen und der Grundsätze eines rationellen Bergbaus erfolgt.

Aktuelle Arbeiten zur technischen Unterstützung für die Entwicklung von Schottersteinbrüchen und ASG

In einem in Betrieb genommenen Steinbruch, dessen Anfangsphase der Organisation erfolgreich abgeschlossen und stabile Arbeiten etabliert wurden, bieten unsere Gutachter Folgendes an:

Beschaffung aktueller Daten über die Form und den Zustand des Steinbruchs auf der Grundlage regelmäßiger Erhebungen;

Durchführung von Bilanzberechnungen, die die Entwicklung des Bodens in einem Steinbruch begleiten (das Verhältnis von erkundeten Reserven, geförderten Volumina, unwiederbringlichen technologischen Verlusten);

Überwachung der bergbaulichen und geologischen Besonderheiten der Lagerstätte, der Vollständigkeit der Gewinnung des Inhalts der erschlossenen Formation;

Erstellung und zeitnahe Aktualisierung von Bergbauplänen;

Schutz von Ingenieurbauwerken vor den nachteiligen Auswirkungen des Steinbruchs (durch Vorhersage von Bewegungen von Bodenmassen und Entwicklung organisatorischer und technischer Maßnahmen zu deren Verhinderung).

Liquidationsvermessung während der Erschließung eines Sandsteinbruchs im Tagebauverfahren

Die Schließung und Liquidation eines Steinbruchs vorzubereiten ist eine ziemlich mühsame Aufgabe. Wenn Sie nicht zu den Verstößen gegen die Anforderungen der Land- und Umweltgesetzgebung gehören möchten, empfehlen wir Ihnen, die Dienste unseres Unternehmens in Anspruch zu nehmen für:

Durchführung abschließender Vermessungsarbeiten zur Vervollständigung der Erschließung von Sandsteinbrüchen;

Überprüfung und Ausfüllen der Arbeitserhebungsdokumentation für die Steinbruchentwicklung;

Registrierung archivierungspflichtiger geodätischer und geologischer Materialien.

Der hohe geschäftliche Ruf unseres Unternehmens auf dem Markt der ingenieurgeodätischen und geologischen Dienstleistungen, der dank der hervorragenden technischen Ausstattung und der Konzentration hochqualifizierter Spezialisten in verschiedenen Berufsfeldern in unserem Personal erreicht wird, ist der Schlüssel zu einer erfolgreichen Lösung Ihrer damit verbundenen Probleme die Eröffnung und der Betrieb von Steinbruchbergwerken.

Der Steinbruch ist der Hauptort der Sandgewinnung. Ein Steinbruch bezeichnet einen Ort, an dem Mineralien wie Schotter, Sand, Kies, Schiefer, Stein und andere Mineralien abgebaut werden. Darüber hinaus produzieren Steinbrüche große Mengen an Kohle, Kalkstein, Gips, Ton, Kaolin oder Kaolin, Quarzsand und mehr. Somit sind die Steinbrüche direkt an fossile Verarbeitungsanlagen angeschlossen. Dazu gehören: Betonwerke, Anlagen zur Herstellung von Asphalt- und Bitumen-Straßenmaterialien, Rohrleitungsproduktion, Betonsteinproduktion, Ziegelfabriken und andere.

Zwei Arten des Sandabbaus

Sand aus einem Steinbruch wird in der Regel im Tagebau und Unterwasserabbau gewonnen.

Bei der Tagebaumethode erfolgt der Abbau durch Abtragen der obersten Erdschicht. Bei der Wassermethode wird Sand aus Flüssen und Stauseen unter Wasser gewonnen.

Sandabbau unter Wasser

Aus dem Grund von Flüssen und Stauseen erfolgt die Gewinnung mit Spezialgeräten wie: einer Schleppleine (ein Einschaufelbagger mit Kabelanschluss), Baggern, einem Schwimmbagger, einem Kratzer (eine Maschine mit Lufträdern oder Raupenketten). Darüber hinaus ist es erforderlich, eine schwimmende Anlage vorzusehen, beispielsweise einen Ponton (eine schwimmende Vorrichtung zum Tragen von Gewichten auf dem Wasser), die mithilfe eines Ankers und eines Pfahls sowie eines Kabels, das eine Pumpe und Ausrüstung trägt, bewegt und befestigt werden kann.

Bergbauprinzip

Funktions- und Produktionsprinzip:

• die Düse am Pumpenhals sinkt auf den Grund eines Flusses oder Stausees und Sand beginnt, in das Rohr gesaugt zu werden;
• mit einem mechanischen Brecher wird Sand bei Bedarf zerkleinert;
• Über eine schwimmende Schlammleitung (ein Gemisch aus Wasser und Sand, das sich durch eine Rohrleitung bewegt) gelangt die Masse zum Lagerort.
• Im nächsten Schritt wird der Sand am Flussufer getrocknet und das Wasser daraus fließt zurück in den Fluss.

Sandsammelgeräte

Sand kann auch mit einem hydraulischen Aufzug aus dem Wasser gesammelt werden. Ein hydraulischer Aufzug ist ein Gerät, mit dem Sie Wasser aus einer Tiefe von bis zu 20 Metern fördern können. Sand kann auch mit einem über dem Wasserspiegel angebrachten hydraulischen Monitor abgesaugt werden. Unter Druck stehendes Wasser gelangt über eine Pumpe in das Rohr und wird zum Ufer geleitet.

Sandabbau im Tagebau

Sand, der im Tagebau abgebaut wird, entsteht durch die Zerstörung von Gesteinen. Sand liegt sowohl an der Oberfläche, unter einer Erd- oder Tongesteinsschicht als auch unter dem Grundwasser. Der Sandabbau erfolgt üblicherweise mit einem Bagger. Vor der Sandgewinnung wird die oberste Erd- oder Tonschicht aus dem Steinbruch entfernt. Wenn im Steinbruch Wasser vorhanden ist, wird es über Entwässerungssysteme abgeleitet. Beim Sandabbau in einem Steinbruch benötigen Sie leistungsstarke Geräte wie Bagger, Muldenkipper, Bulldozer und andere. Befinden sich Sandvorkommen auf einem Hügel oder im Gebirge, erfolgt der Hangsandabbau. Steinbruchsand wird aufgrund der darin enthaltenen Verunreinigungen normalerweise gewaschen, wodurch er gereinigt und angereichert wird. Der Sand wird außerdem gesiebt, getrocknet und fraktioniert, sodass er zur Wasserfiltration und mehr verwendet werden kann.

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