¿Qué es una cantera donde se extrae arena? Métodos de extracción y su impacto en la calidad de la arena. Desarrollo de depósitos tipo cantera utilizando el ejemplo de la región de Moscú.

La realización de obras de construcción, independientemente de su complejidad, requiere la disponibilidad de arena de alta calidad. Este material de construcción es de origen natural y se extrae en canteras especiales. Debido a su enorme popularidad, todo especialista del sector de la construcción debería saber cómo se extrae la arena. ¡Teniendo ese conocimiento, podrá evaluar la relevancia de su uso para un tipo particular de construcción!

Caracteristicas basicas

En su forma natural es una roca sedimentaria y en la mayoría de los casos está compuesta del mineral natural cuarzo. Según su composición y origen se puede dividir en varios tipos:

1. Natural, extraído mediante la destrucción y posterior trituración de rocas naturales hasta el estado de una sustancia homogénea de pequeños granos;
2. Surgiendo como resultado de fenómenos naturales: las materias primas pertenecientes a este tipo se pueden dividir en aluviales, deluviales, marinas, lacustres y cenizas;
3. Artificial pesado, obtenido como resultado del aflojamiento y trituración intencional de diversas rocas minerales duras. En este caso se obtiene una sustancia con diferente granulometría y finura.

Cuando se utiliza con fines de construcción, es importante saber dónde se extrae la arena, tener información sobre sus métodos de procesamiento y también conocer otras características.

Métodos básicos de extracción y procesamiento.

Para entender cómo se obtiene, conviene estudiar las principales fuentes de su producción.

1. Río. El material de construcción más común que se extrae cerca de los cauces de los ríos o del fondo de ríos y embalses. Se caracteriza por su extrema pureza y ausencia de impurezas, depósitos de arcilla y pequeñas piedras;
2. Carrera profesional. Hay dos variedades: lavadas y sin semillas. En el primer caso, se extrae mediante la excavación de canteras y posterior trituración de las materias primas resultantes lavándolas y limpiándolas de diversas impurezas y depósitos. La segunda opción implica secar y tamizar más, lo que le permite eliminar las materias primas de impurezas nocivas.
3. Naturalmente educado. La legislación vigente determina que dichas materias primas pueden clasificarse como materiales a granel de origen inorgánico. Según GOST, tiene requisitos especiales en cuanto a tamaño de grano y finura.

El material extraído de depósitos especiales se diferencia de las materias primas de los lugares donde se extrae la arena de los ríos. Teniendo en cuenta que diversos trabajos de reparación y construcción pueden requerir un tipo u otro, se debe prestar especial atención a la elección.

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A lo largo de los años de exitosa actividad en el segmento del suministro de consumibles de construcción de alta calidad, hemos logrado consolidarnos como uno de los mejores socios para la construcción privada o a gran escala, ofreciendo materiales de alta calidad a los mejores precios.

Tipos de arena de cantera

Diferentes canteras suministran arena diferente. El material extraído varía en estructura, tamaño de grano y composición. El color es amarillo, rojo, marrón o blanco, según los minerales.

Por lo general, los depósitos se encuentran en rocas destruidas, poco profundas debajo de la capa de suelo. El tamaño de los granos de arena oscila entre 0,15 mm y 5 mm. Hay arena de grano fino (grano de hasta 2 mm), de grano medio (de 2 a 2,8 mm) y de grano grueso (hasta 5 mm).

La especificidad de este tipo de arena es su composición heterogénea y sus impurezas (consecuencia de la extracción), lo que reduce las propiedades técnicas. A menudo esto es una desventaja, pero a veces es una ventaja. Por ejemplo, la arcilla aporta elasticidad y movilidad. Barato y bastante versátil. La aplicación principal es la construcción, obras viales y paisajismo.

Arena de cantera sin tratar: relleno de zanjas o nivelación para la construcción.

Para mejorar sus propiedades, se procesa y limpia adicionalmente y se eliminan grandes partes de la roca. Las propiedades finales dependen del método de extracción: lavado, tamizado o método abierto. Como resultado distinguimos:

Arena de cantera aluvial (lavada) – procedente de depósitos regados y canteras. Las inclusiones se eliminan mediante dispositivos hidromecánicos. La arena de cantera lavada queda limpia, sin impurezas. La arena aluvial es adecuada para hormigón, hormigón armado y ladrillo, superficies de carreteras.

La arena de cantera se tamiza técnica y mecánicamente para eliminar partículas grandes y piedras a través de un sistema de tamices. Excelente para yeso, mortero de cemento o fundición de cimientos.

¿Cómo se extrae la arena de una cantera?

El más popular es el método abierto, cuando se utiliza el método de apertura y un equipo sencillo: bulldozer, excavadora, etc. Ocasionalmente se utilizan explosivos. A veces se puede utilizar equipo para un propósito específico. Por ejemplo, con el método abierto: un tamiz para piedras y arcilla.

En las canteras inundadas de agua, funciona una bomba hidromecánica para extraer arena del fondo. Se coloca en un pontón o barco. La masa succionada pasa por un canal especial y se divide en arena limpia y agua.

Aplicación de arena de cantera.

El ámbito de aplicación no se limita al arenero infantil. Ampliamente utilizado en la construcción y la economía nacional. En la vida cotidiana, los senderos y aceras de los parques se salpican de arena de cantera en invierno. Agregue al suelo para las plántulas. La arena de cantera es un buen filtro y tanque séptico. Se utiliza para proteger las verduras del deterioro en las instalaciones de almacenamiento.

La arena es respetuosa con el medio ambiente y fácil de usar, lo cual es muy importante en la producción de ladrillos y hormigón.

Por ejemplo, la arena gruesa de cantera aluvial se utiliza en hormigón de alta resistencia y hormigón armado. La ausencia de impurezas confiere una resistencia y durabilidad excepcionales. También se utiliza para realizar bordillos, losas, drenajes y base para la superficie de la carretera.

Se agrega arena de cantera fina lavada a las lechadas y masillas decorativas. La arena de cantera cribada se utiliza en cimientos, cemento, asfalto, yesos, pisos autonivelantes, en la decoración de macizos de flores, caminos y parques infantiles, y para crear estructuras tridimensionales.

Arena lavada: mezclas de construcción secas, hormigón de alta calidad, hormigón armado y cimientos. Arena de cuarzo de alta calidad – producción de vidrio.

¿Qué arena es mejor: arena de cantera o de río?

Según GOST, la arena de río y la arena de cantera no se distinguen. No se puede decir con certeza qué es mejor: ¿arena de cantera o arena de río? La principal diferencia entre cantera y río es la composición cualitativa. Río: limpio, sin impurezas ni partículas extrañas, y la cantera contiene arcilla y otras cosas.

La arcilla y la materia orgánica ocupan hasta el 10% de la composición. En la arena de río no hay más del 1% de arcilla, pero en la arena de cantera puede llegar al 10% o más. Las impurezas orgánicas pueden provocar fermentaciones en el mortero. En el agua de los ríos hay poca o ninguna materia orgánica. Por esta razón, la arena de cantera sin tratar es casi inadecuada para la construcción, porque la resistencia del cemento disminuye.

Los granos de arena de río son redondos y de forma suave debido a la acción prolongada del agua. Un material filtrante indispensable.

La superficie irregular de la arena de cantera proporciona una buena adherencia al mortero y, después de la limpieza, es preferible utilizar cemento que arena de río.

El precio de la arena de río es entre 1,5 y 2 veces mayor que el de la arena de cantera debido al proceso de producción y a las propiedades.

La elección de "cantera o río" requerirá una evaluación de la composición y las capacidades técnicas, así como de la naturaleza de la construcción.

La arena procesada de una cantera suele ser cualitativamente superior a la arena de río. Todo depende de la fuente y del grado de procesamiento.

Especificaciones

El grano es desigual, con una superficie rugosa y porosa, lo que permite que los granos de arena se adhieran al cemento.

El peso específico de los materiales a granel es igual a la relación entre la masa en kilogramos y el volumen en metros cúbicos. La densidad de la arena de cantera es igual a la gravedad específica.

También se mide la densidad aparente: la densidad de la arena no compactada, que varía con la humedad y la agitación mecánica. Por ejemplo, un aumento de la humedad reduce la densidad. Los granos de arena se cubren de agua y se separan. El apisonamiento reduce la distancia entre los granos, por el contrario, aumenta la densidad.

La calidad de la composición también afecta la densidad. Cuanta más arcilla, mayor será la densidad y viceversa. El tamaño de los granos de arena también importa. Una fracción más grande significa una densidad más baja.

¿Cuántas toneladas hay en 1 cubo de arena de cantera? Depende de la densidad y la fracción. El peso específico de la arena de grano fino es de 1700-1800 kg/m3. De grano medio y grueso: 1500-1600 kg/cubo. Cuanto más húmeda está la arena, mayor es su masa. 1 cubo de arena de cantera con una humedad del orden del 5 al 7% pesa entre 1,7 y 1,8 toneladas, respectivamente.

El coeficiente de filtración es la capacidad de pasar agua. Para arena de cantera, esto es de 0,5 a 7 m/día, dependiendo de la cantidad de arcilla y la composición del grano.

La radiactividad está asociada con el depósito. Los desarrollos mineros suelen tener una mayor radiación de fondo. Para viviendas e instalaciones agrícolas, la arena es de primera clase de radiactividad. Para carreteras, se permiten el segundo y el tercero.

La región de Moscú es una región rica en depósitos de arena y grava y guijarros, que son valiosos materiales de construcción. El desarrollo de una cantera, que implica la extracción de estos minerales, requiere un apoyo de ingeniería constante y diverso. La empresa GeoGIS presta diversos servicios geodésicos y geológicos a empresas cuyo ámbito de actividad es el desarrollo de canteras de grava y arena, así como la extracción de otras rocas.

Desarrollo y topografía de canteras.

Cualquier trabajo minero, que incluya la extracción de canteras:

arenas de cuarzo y polimícticas (compuestas por diferentes minerales);

mezcla de grava y arena-grava (SGM);

• arcillas y margas;

  otros materiales del suelo, -

no puede planificarse y ejecutarse técnicamente correctamente sin el control y la gestión geodésica del proceso de extracción de recursos minerales. Nuestra empresa es uno de los líderes reconocidos en el campo de la topografía minera y brinda a sus numerosos clientes asistencia calificada en todas las etapas del desarrollo a cielo abierto:

• durante los trabajos de exploración;
• al aprobar una cantera (incluso si se planea desarrollar una cantera en tierras agrícolas);
• al diseñar una cantera;
• durante su disposición y preparación para la operación;
• durante todo el período de operación del campo;
• en la etapa de liquidación de las actividades, cuando los recursos extraídos están llegando a su fin.

Desarrollo de canteras de grava y arena - soporte geológico

El desarrollo de una cantera para la extracción de arena o grava no puede iniciarse hasta que se haya llevado a cabo su justificación, incluyendo la exploración geológica y la evaluación de reservas del horizonte productivo. No menos importantes son los estudios geológicos realizados por nuestra empresa en una etapa en la que ya se ha iniciado el desarrollo industrial de las canteras de grava y arena. La principal tarea del geoapoyo para el desarrollo de una cantera ASG es la exploración operativa, que permite optimizar el proceso minero y reducir enormemente los costos improductivos del propietario de la cantera. Los ingenieros geológicos experimentados de GeoGIS, que han prestado servicio con éxito a más de una cantera en muchas áreas de la región de Moscú, le proporcionarán:

• pronta evaluación de los cambios en las condiciones de la formación productiva desde donde se explota el campo;
• muestreo y análisis periódicos del recurso extraído (esto es especialmente importante si el desarrollo de una cantera para la extracción de arena no se lleva a cabo con fines de construcción, sino con el fin de proporcionar materias primas minerales valiosas a las empresas de fabricación de vidrio o extraer microimpurezas valiosas de arena);
• Justificación geológica para aumentar las reservas del yacimiento explotado y ampliar aún más su cantera.

Costo de los estudios geológicos para las canteras.

¿Cómo empiezan nuestros especialistas a desarrollar una cantera de arena?

1. El desarrollo de las canteras de arena comenzamos con el tendido de redes topográficas de soporte, que posteriormente se convertirán en la base geodésica para todas las mediciones y cálculos de ingeniería que son constantemente necesarios durante el desarrollo de una cantera de arena mediante el método a cielo abierto.
2. Si la capa de arena está cubierta en la superficie por otros depósitos geológicos que no tienen valor industrial, antes de que comience el desarrollo principal, es necesario realizar trabajos preparatorios de decapado geodésico:
   • eliminación cuidadosa de la capa de suelo y plantas (esta capa será posteriormente útil para la recuperación de áreas de residuos, prevista por la legislación medioambiental vigente);
   • eliminación, de acuerdo con las marcas del estudio, de capas que interfieren con el acceso directo a la formación de arena objetivo.
3. Después de completar la etapa preparatoria, nuestras tareas incluyen: delinear la dirección principal de los trabajos mineros, designar las ubicaciones y posiciones de los equipos mineros (excavadoras de cantera, transportadores, etc.).

El desarrollo de una cantera de grava se organiza según el mismo esquema.

Características del desarrollo de canteras de piedra.

A diferencia de los depósitos de arena y grava, que son rocas sueltas, el desarrollo de las canteras de piedra requiere un enfoque especial. Para obtener la piedra triturada necesaria en grandes volúmenes para la construcción de diversas instalaciones en Moscú y la región de Moscú, se requiere mucho más esfuerzo. Con la excepción de aquellos raros lugares donde los fuertes suelos rocosos han sido finamente triturados por procesos naturales, el desarrollo de una cantera de piedra triturada requiere el uso de equipos de corte de roca muy potentes u operaciones periódicas de perforación y voladura.

¡Atención! El apoyo de los topógrafos mineros para trabajos de este tipo es una tarea muy seria y no se puede confiar en todo el mundo. Nuestros topógrafos reciben una formación especial y pruebas estrictas de conocimientos y habilidades en esta área, por lo que podemos garantizar que el desarrollo de las canteras de piedra confiadas a GeoGIS se lleva a cabo cumpliendo con todos los requisitos de seguridad y los principios de la minería racional.

Trabajos actuales de soporte de ingeniería para el desarrollo de canteras de piedra triturada y ASG.

En una cantera puesta en funcionamiento, cuya etapa inicial de organización se ha completado con éxito y se ha establecido un trabajo estable, nuestros topógrafos proporcionan:

obtener, basándose en estudios periódicos, datos actualizados sobre la forma y el estado de la cantera;

realizar cálculos de balance que acompañan el desarrollo del suelo en una cantera (la proporción de reservas exploradas, volúmenes extraídos, pérdidas tecnológicas irrecuperables);

monitorear las características mineras y geológicas del depósito, la integridad de la extracción del contenido de la formación desarrollada;

elaboración y actualización oportuna de planes mineros;

protección de las estructuras de ingeniería de los efectos adversos de la extracción (mediante la predicción de movimientos de masas de suelo, el desarrollo de medidas organizativas y técnicas para prevenirlos).

Estudio de liquidación durante el desarrollo de una cantera de arena mediante el método a cielo abierto.

La preparación para el cierre y liquidación de una cantera es un trabajo bastante problemático. Si no quiere estar entre los infractores de los requisitos de la legislación territorial y medioambiental, le recomendamos utilizar los servicios de nuestra empresa para:

realizar trabajos de reconocimiento final para completar el desarrollo de las canteras de arena;

verificar y completar la documentación de inspección de trabajo para el desarrollo de canteras;

registro de materiales geodésicos y geológicos sujetos a archivo.

La alta reputación comercial de nuestra empresa en el mercado de servicios de ingeniería geodésica y geológica, lograda gracias a un excelente equipamiento técnico y la concentración en nuestro personal de especialistas altamente calificados en diversos campos profesionales, es la clave para una solución exitosa a sus problemas relacionados con la apertura y explotación de minas de cantera.

La cantera es el principal lugar de extracción de arena. Una cantera se refiere a un lugar del cual se extraen minerales, como piedra triturada, arena, grava, esquisto, piedra y otros minerales. Además, las canteras producen grandes cantidades de carbón, piedra caliza, yeso, arcilla, caolín o caolín, arena de cuarzo y más. De este modo, las canteras están directamente conectadas con plantas de procesamiento de fósiles. Estos incluyen: plantas de hormigón, plantas para la producción de materiales asfálticos y bituminosos para carreteras, producción de tuberías, producción de bloques de hormigón, fábricas de ladrillos y otras.

Dos tipos de extracción de arena.

Como regla general, la arena de una cantera se extrae mediante minería a cielo abierto y submarina.

El método de minería a cielo abierto consiste en extraer la capa superior de suelo. El método del agua implica la extracción de arena del fondo del agua de ríos y embalses.

Minería de arena submarina

Desde el fondo de ríos y embalses, la extracción se realiza mediante equipos especiales, como: una dragalina (una excavadora de un solo cucharón con conexión de cable), dragas, una draga, un raspador (una máquina con ruedas neumáticas u orugas). Además, es necesario prever una instalación flotante, como un pontón (un dispositivo flotante para soportar pesos en el agua), que se pueda mover y fijar mediante un ancla y un pilote y un cable que soporte una bomba y un equipo.

Principio minero

Principio de operación y producción:

• la boquilla en el cuello de la bomba se hunde hasta el fondo de un río o embalse y la arena comienza a ser succionada hacia la tubería;
• utilizando una trituradora mecánica, se tritura arena si es necesario;
• a través de una tubería de lodo flotante (mezcla de agua y arena que se mueve a través de una tubería), la masa llega al lugar de almacenamiento;
• El siguiente paso es secar la arena en la orilla del río y el agua regresa al río.

Dispositivos de recogida de arena.

La arena también se puede recoger del agua mediante un elevador hidráulico. Un ascensor hidráulico es un dispositivo que permite extraer agua desde una profundidad de hasta 20 metros. La arena también se puede extraer mediante un monitor hidráulico ubicado sobre el nivel del agua. El agua a presión ingresa a la tubería mediante una bomba y se dirige a la orilla.

Extracción de arena a cielo abierto

La arena que se extrae mediante la minería a cielo abierto se forma debido a la destrucción de las rocas. La arena se encuentra tanto en la superficie, bajo una capa de suelo o rocas arcillosas, como bajo el agua subterránea. La arena se suele extraer con una excavadora. Antes de extraer la arena, se retira de la cantera la capa superior de tierra o arcilla. Si hay agua en la cantera, se drena mediante sistemas de drenaje. Para extraer arena en una cantera, se necesitan equipos potentes como una excavadora, un camión volquete, una topadora y otros. Si los depósitos de arena están ubicados en una colina o en las montañas, entonces se lleva a cabo la extracción de arena en pendiente. La arena de cantera, debido a la presencia de impurezas en ella, se suele lavar, purificándola y enriqueciéndola así. La arena también se tamiza, se seca y fracciona, lo que permite su uso para la filtración de agua y más.

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