Wydobycie spod wody

Podróżując po Polsce niemal w każdym miejscu, można natknąć się na mniejsze bądź większe remonty dróg. Przebudowy już istniejących, budowa nowych węzłów komunikacyjnych, wymuszają na producentach zwiększenie ilości kruszyw piaszczysto-żwirowych dostarczanych na rynek. Ale czy konieczne jest wydobycie jedynie na lądzie?

 

Jeszcze w latach 70. ubiegłego wieku, niewiele ponad 50% wydobycia kruszywa piaszczysto-żwirowego, pochodziło z wydobycia na lądzie. Dzisiaj udział uzyskiwania kruszywa spod lustra wody kształtuje się w okolicach 75%. Wpływ na zmiany w sposobie wydobycia mają, nie tylko rozwój budownictwa, ale również nieopłacalność eksploatowania złoża spod dużego nadkładu. Według kryteriów bilansowości złóż kopalin (Dz.U. nr 153, poz. 1774), aby złoże mogło być uznane za opłacalne, jego minimalna miąższość musi osiągać 2m a maksymalna wartość stosunku nadkładu do miąższości złoża powinna wynieść  1,0 (Tab. 1).

 

Tab. 1 Kryteria bilansowości złóż żwirowych, żwirowo-piaskowych i piaskowo-żwirowych (za Dz.U. nr 153, poz. 1774).
Parametr Wartość brzeżna Jednostka
Min miąższość złoża 2 m
Max wartość stosunku grubości nadkładu do miąższości złoża 1,0 -
Max zawartość pyłów mineralnych 15 %
Max punkt piaskowy 75 %

 

Od lat 70., nie tylko w Polsce, obserwuje się wzrost wydobycia surowców naturalnych z dna lub sztucznych akwenów wodnych. W pozyskiwaniu kruszywa z dna morskiego przodują Stany Zjednoczone (ponad 600 mln m3 rocznie)1, natomiast w Europie najwięcej kruszywa pochodzenia morskiego eksploatuje Wielka Brytania (11 mln m3)1. Z danych historycznych wiemy, że eksploatacją spod wody zajmowali się już starożytni Egipcjanie czy Chińczycy. W porównaniu do dzisiejszych technologii, czy nawet do pogłębiarek łyżkowych do których zastosowano maszynę parową w 1795 roku, starożytne szufle i łopaty stają się bardzo prymitywnymi narzędziami. Jednak nie tak dawno, bo w latach 1884-1948, te prymitywne, ale użyteczne, drewniane i metalowe szufle wykorzystywali warszawscy piaskarze do wydobywania z Wisły piasku i żwiru. Nie był to sposób efektywny, ale na pewno, jak na tamte realia, opłacalny.

 

Od szufel ze starożytności, przez maszyny parowe, do dzisiaj - proces mechanizacji wydobycia postępuje. Jest on niezbędny jeśli chcemy obniżyć koszty produkcji, zwiększyć jej efektywność czy poprawić wydajność pracy. Uzasadnionym krokiem jest również wprowadzanie mechanizacji kompleksowej, czyli wprowadzanie zestawów maszyn i urządzeń, wykonujących razem ciąg prac związanych z pełnym procesem produkcyjnym. Odpowiedni sprzęt wydobywczy dobiera się w zależności od sposobu i miejsca wydobycia kruszyw, warunków geologicznych czy od głębokości zalegania złoża. Do wydobycia spod wody stosuje się różne rodzaje koparek chwytakowych (zarówno lądowych jak i pływających), chwytakowych suwnicowych i wysięgnikowych, koparek wielonaczyniowych pływających, koparek hydraulicznych (w tym ssących, ssąco-frezujących, hydropneumatycznych) oraz wszelkich linowych urządzeń zgarniających. Przypisanie rodzaju urabianych skał oraz wydajności pracy do poszczególnych rodzajów pogłębiarek, przedstawia tabela 2.

 

Tab. 2 Ogólne przeznaczenie i wydajność pogłębiarek w zależności od rodzaju. [Opracowanie własne]
Rodzaj pogłębiarki

 

Max głębokość urabiania

[m]

Teoretyczna wydajność

[m3/h]

Przeznaczenie Wielkość strat złożowych
Chwytakowa Jednonaczyniowe 50 100-500 Złoża trudno urabialne, średniej zwięzłości Duże
Łyżkowa 20 200-400 Skały o średniej zwięzłości Małe
Zgarninakowa 20 100-200 Skały okruchowe, osadowe; łatwo urabialne Średnie
Wielonaczynowa 20 45-1100 Różne rodzaje kopalin stałych Małe
Ssąca 40 200-1500 Złoża łatwo urabialne, okruchowe i osadowe, piaszczyste Małe
Hydropneumatyczna 8-80

40-400*

*wzrost wraz z głębokością

Złoża okruchowe Małe

 

W przypadku złóż częściowo zawodnionych eksploatacja może być prowadzona również z lądu. Gdy  urobek wybierany jest z dna rzeki, morza czy innego zbiornika wodnego, potrzebne są pogłębiarki pływające lub platformy półzanurzone wyposażone w pełne  zespoły robocze. Do prac prowadzonych na wodach morskich, stosowane są pogłębiarki morskie (statki), których ładowność może sięgać do 9 tys. m3, wydajność do 1000 m3/h a wydobycie mogą prowadzić nawet z głębokości 100 m. Na rzekach natomiast można oglądać pracujące urządzenia ssąco-refulujące (refulery). Spotykane są np. w Warszawie przy funkcjonujących piaskarniach na brzegach Wisły. 

 

Pogłębiarki jednonaczyniowe

 

  •   Chwytakowe

Pogłębiarka umieszczona jest na konstrukcji pontonowej, głównym elementem jest wciągarka chwytaka do pobierania materiału z dna zbiornika. pogłębiarka chwytakowaZ niego przy pomocy podajnika urobek zsuwany jest do zasobnika i na przenośniki. Barkami lub taśmowym podajnikiem materiał jest transportowany na ląd w celu odsączenia wody. Pracy przy pomocy tego rodzaju koparek, towarzyszą znaczne straty, gdyż wydobycie następuje w sposób punktowy.

Przeznaczenie:

  • złoża trudno urabialne (m. in. z otoczakami),
  • głównie do piasków żwirowych,
  • duże głębokości (zasięg do ok. 40 m).

 

  • Łyżkowe

Występują dwa rodzaje tych koparek: nadsiębierna i podsiębierna. Pracują za pomocą łyżki umocowanej na wysięgniku. Także i w tym przypadku wszystkie mechanizmy umieszczone są na konstrukcji pontonowej, ale dodatkowo pogłębiarka musi być zakotwiczona na dnie zbiornika za pomocą tzw. „szczudeł”. 

Przeznaczenie:

  • skały średniej zwięzłości,
  • iły, margle, frakcja kamienista, rumosz skalny,
  • m.in. portowe prace pogłębiarskie, dostosowanie wyrobiska do wprowadzenia pogłębiarek pływających (podsiębierne),
  • uniwersalność w wykorzystaniu do prac górniczych.

 

  • Zgarniakowe

pogłębiarka zgarniakjowaW przypadku tego rodzaju pogłębiarki, zaletą jest mała strata urobku drobnego. Piasek nie jest wypłukiwany z naczynia pobierającego materiał, gdyż zgarniak pozostaje na dnie zbiornika a jego wynoszenie następuje powoli i zachowany jest naturalny tor zgarniania materiału. Po urobieniu materiału i przetransportowaniu go ponad poziom wody, urobek przenoszony jest na pochylnię z zasobnikiem załadowczym. 

Przeznaczenie:

  • wydobycie żwirów i piasków (także kruszyw z rzeki),
  • materiał zawierający duże bryły, głazy, otoczaki,
  • największa wydajność dla wyrobisk prostokątnych.

 

Pogłębiarki wielonaczyniowe

 

Pogłębiarka czerpakowaPogłębiarki czerpakowe jako pierwsze na świecie zostały użyte do pracy przy wydobyciu spod wody. Posługują się czerpakami przymocowanymi do łańcucha a cała pogłębiarka umieszczona jest na konstrukcji pontonowej. Do dna przytwierdzają ją kotwice umieszczone na linach, które umożliwiają koparce ruch do przodu, natomiast pobór materiału następuje przez dosuw boczny; w ten sposób także jest odbierany urobek z bocznych rynien załadowczych na barki lub taśmociągi. Ten rodzaj pogłębiarki charakteryzuje się zachowaniem ciągłości pracy, co wpływa na dużą wydajność, ale ograniczeniem jest zasięg pracy do głębokości ok. 25 m.

Przeznaczenie:

  • różne rodzaje kopalin stałych (m. in. piaski żwirowe),
  • materiał bez domieszek głazów, pni itp.,
  • głębokość wydobycia do 20 m,
  • praca w warunkach trudnych dla koparek ssących.

 

Pogłębiarki ssące

W XX wieku, powszechnie używane pogłębiarki wieloczerpakowe, zaczęły być zastępowane przez pogłębiarki ssące. Urządzenie wydobywcze składa się z pompy wydobywczej (głównej), przewodu ssącego, przewodu tłoczącego i rurociągu transportowego. Na końcu przewodu ssącego umieszcza się głowicę ssącą lub ssąco-frezującą. Pogłębiarka ssącaWydajność tego typu pogłębiarek zależna jest od umiejscowienia pompy głównej i jej wielkości oraz kształtu i umiejętnego prowadzenia głowicy ssącej po dnie. Ponadto, ważne są warunki geologiczne i górnicze, w których przebiega praca: głębokość i odległość urabiania, rodzaj kopaliny oraz urządzenia towarzyszące pogłębiarce (rurociągi).  Aby wspomóc pracę głowic, montowane są na nich zespoły do hydraulicznego (głowice eżektorowe, spulchniające hydraulicznie), mechanicznego lub wibracyjnego spulchniania materiału zalegającego na dnie zbiornika. Głowice ssąco-frezujące, dla poprawienia wydajności pracy, można zaopatrzyć w takie urządzenia, jak wielonaczyniowe koła urabiające czy wieloostrzowe koła urabiające. W przypadku wibracyjnego spulchniania materiału, korzysta się z urządzeń zaopatrzonych w wibratory, które przekazują drgania na głowicę.

 

RefulerNa rzekach (np. Wisła w Warszawie) pracują pogłębiarki ssąco-refulujące (refulery). Ich zadaniem jest odspojenie materiału z dna rzeki, zassanie go i przemieszczenie na składowisko. W trakcie pracy refulera pobierana jest mieszanina wody z piaskiem a następnie transportowana pod ciśnieniem na brzeg za pomocą rurociągu. Taki sposób transportu ogranicza zasięg prac wydobywczych. Przede wszystkim, aby nie nastąpiło rozerwanie rurociągu, musi on być wygięty w tak zwaną „buchtę”. Niestety ma to swoje minusy, gdyż powoduje to wydłużenie drogi transportu oraz spadek wydajności. Ważne też jest, by warstwa z której pozyskuje się kruszywo, miała odpowiednią miąższość. Aby praca refulera przebiegała prawidłowo, grubość takiej warstwy powinna być wielkości 3,5-4 m (musi być zachowany odpowiedni stosunek ilości pobieranego piasku do ilości wody).

Przeznaczenie:

  • głównie piaski żwirowe,
  • oczyszczanie zamulonych cieków i zbiorników,
  • eksploatacja złóż łatwo urabialnych, zalegających nie głębiej niż 40 m przy pomocy hydraulicznych urządzeń spulchniających.

 

Pogłębiarki hydropneumatyczne

 

głowica hydropneumatycznaW tego typu pogłębiarkach ważne jest, by wtłoczyć przewodem wodę do dysz pod odpowiednim ciśnieniem, aby spulchnić urobek i wcisnąć do komory głowicy. Stamtąd, przy pomocy sprężonego powietrza, materiał wypychany jest na powierzchnię. Do usprawnienia pracy, pogłębiarki hydropneumatyczne zaopatrywane są w głowice frezujące, zaopatrzone w dolne i boczne noże skrawające lub czerpaki (w przypadku głowic o osi obrotu prostopadłej do osi rurociągu eksploatacyjnego). Pogłębiarki wyposażone w głowice frezujące stosowane są przeważnie do złóż żwirowych o zwiększonym stopniu trudności urabiania.

Przeznaczenie:

  • złoża okruchowe,
  • głębokości od 8 m do ok. 80 m (wydajność wzrasta wraz z głębokością).

 

 

Justyna Kowieska

 

 

[1] A. Bęben, „Maszyny i urządzenia do wydobywania kopalin pospolitych bez użycia materiałów wybuchowych”, Uczelniane wydawnictwa naukowo- dydaktyczne, Kraków 2008

[2] Pro Sand Engineering, hard.com.pl/refulery/index.html

[3] Wichary Technologies, wichary.eu/

[4] surowce.e-bmp.pl/index.html, “Podwodne kopanie. Rozwój technologii wydobycia kruszyw żwirowo-piaskowych spod wody.”

[5] prof. dr hab. inż. W. Kozioł, mgr inż. Ł. Machniak, mgr inż. J. Goleniewska, „Technologie eksploatacji złóż kruszyw naturalnych i ich wpływ na środowisko”, Akademia Górniczo- Hutnicza.

[6] Bilans Zasobów Kopalin i Wód Podziemnych w Polsce wg stanu na 31 XII 2010 r.

[7] surowce.e-bmp.pl, „Kruszywa z regulacji rzek i zbiorników wodnych”

[8] pl.wikipedia.org

Poleć znajomemu

Ogłoszenia promowane

Sprzedam ziemie ogrodową, torf TORFY TO ŻYCIE DLA TWOJEGO DOMU I OGRODU Oferowane przez nas torfy ze względu na zasobność w substancje mineralne...
Naturalna Herbata Ziołowa Premium Monarda, Pysznogłówka (Bergamotka) Zastosowanie: - ma działanie łagodzące, ściągające, poprawiające działanie układu pokarmowego oraz wspomagające przy...
Naturalna Herbata Ziołowa Premium- Arcydzięgiel Litwor Zastosowanie: To roślina, której właściwości lecznicze doceniono już w średniowieczu. Ówcześni zakonnicy nazywali...
Złoże piaskowca sprzedam Złoże Jankowice 6 położone jest w województwie mazowieckim, w odległości około 3,3 km od Szydłowca i około 3 km od...
najzdrowsze.pl zapraszają na VI MIĘDZYNARODOWE TARGI ŻYWNOŚCI I NAPOJÓW EXPO XXI w Warszawie Serdecznie zapraszamy na tegoroczne Międzynarodowe Targi World Food w Warsawie w dniach 7-9 marca 2019r. "Szlachetne...
Naturalna Herbata Ziołowa Premium skład: Arcydzięgiel, PaczuLek, Pysznogłówka KACURA Naturalna Herbata ziołowa Premium - Kacura Zastosowanie: - na problemy dnia drugiego, - koi nerwy i stany lękowe -...
Naturlna Herbata Ziołowa Premium Żywokost lekarski- mazurski CHUĆKOGÓJ Zastosowanie: wyłącznie do użytku zewnętrznego- jako wywar, okład, maść. Ułatwia gojenie ran, blizn, na bóle kości i...
Naturalna Herbata Ziołowa Premium Skład: Arcydzięgiel, Paczulek, Lubczyk - POBUDZICHA Zastosowanie: bezsenność, uspokojenie - działa wyciszająco i relaksacyjnie, - na dolegliwości układu pokarmowego i...
Naturalna Herbata Ziołowa Premium Arcydzięgiel, Paczulek, Pysznogłówka, Kozłek lekarski ŚPIOCH Zastosowanie: bezsenność, uspokojenie - działa wyciszająco i relaksacyjnie, - na dolegliwości układu pokarmowego i...
Naturalna Herbata Ziołowa Premium skład: Arcydzięgiel, Paczulek MACANKA Zastosowanie: na upojny dotyk, wykazuje działanie afrodyzyjne Herbatka relaksuje i odpręża, pomaga przy niestrawności,...
Naturalna Herbata Ziołowa Premium PACZULEK, Brodziec Paczulka Zastosowanie: - relaksujące i poprawiające nastrój, - przeciw bólom głowy, brzucha, przeciwzapalne, przeciwbakteryjne,...
Sprzedam kamień polny i głazy narzutowe różnej wielkości m. Gryźliny woj. warmińsko-mazurskie W naszej ofercie posiadamy kamienie polne różnej wielkości oraz duże głazy. Oferujemy zarówno materiał, który może...
Sprzedam Kruszywo o uziarnieniu 0/4 ze ściany z Zakładu Górniczego w m. Gryźliny woj. warmińsko-mazurskie Zakład zajmuje się wydobyciem, mieszaniem oraz sprzedażą kruszyw naturalnych głównie piasków nasypowych oraz mieszanek...
Sprzedam kruszywo Gryźliny, Olsztynek Szanowni Państwo informujemy o otwartym Zakładzie Górniczym w miejscowości Gryźliny, gm. Stawiguda na terenie woj....
OBSŁUGA KOPALŃ SUROWCÓW Nasze usługi obejmują: Pozyskiwanie nieruchomości na cele wydobywcze Gospodarka złożami surowców naturalnych...
Kupię kopalnię pospółki Poszukuję złoża pospółki pod Warszawą. Preferowany punkt piaskowy 80%. Nadkład do 3 m. Preferowan dobra lokalizacja w...
Systemy oczyszczania wody Mamy przyjemność zaprezentować Państwu technologię i możliwości firmy CONSPAN®, która posiada opatentowaną najnowszą...
Regulacje stanów prawnych i administracyjnych nieruchomości Kompletowanie dokumentacji geodezyjnej i prawnej Opracowywanie i ustalanie założeń inwestycyjnych Opracowywanie...
teren pod inwestycje po rekultywacji przy drodze S7 Teren „Nowa Wieś” położony jest na północnym skraju Pojezierza Iławskiego, około 4 km od Pasłęka (woj. warmińsko-...
Dozór Górniczy Oferujemy usługi kompleksowego prowadzenia eksploatacji kopalni odkrywkowych kopalin pospolitych na ternie Polski...
ZŁOŻE PIASKU KUPIĘ Poszukuję złoża grubszego piasku o minimalnej powierzchni 10 ha zlokalizowane na obszarze województwa Mazowieckiego,...
Rekultywacje wyrobisk pogórniczych Kompletowanie dokumentacji geologicznej, geodezyjnej i prawnej dotyczącej nieruchomości Ustalanie założeń...
Masło SHEA nierafinowane HURT Jesteśmy importerem nierafinowanego Masła SHEA z Afryki Zachodniej. Zajmujemy się tylko sprzedażą hurtową. Surowiec w...
Sprzedam przemysłową nieruchomość w Mławie Nieruchomość o łącznej pow. 3,3244 ha na którą składa się siedem działek. Położona w obrębie geodezyjnym Miasto Mława....
Nadzór inwestycji budowlanych Świadczymy usługi związane z nadzorem inwestycji budowlanych obiektów kubaturowych i drogowych na terenie całej Polski...
szukam INWESTORA branżowego - wdrożenie energooszczędnej technologi ogrzewania Posiadamy zupełnie nową technologię. Piec wodny jest najbardziej zaawansowanym, energooszczędnym urządzeniem grzewczym...
Ekspertyzy budowlane Przeprowadzamy oceny/audyty jakościowe wykonawstwa budowlanego: - ekspertyzy - opinie techniczne - inwentaryzacje...

Biuletyn surowce-naturalne.pl

Bądź na bieżąco!

Subskrybuje zawartość

Partnerzy