Kruszywa żwirowo-piaskowe
Za kruszywa naturalne żwirowo-piaskowe uznaje się luźną mieszaninę materiału okruchowego, w którego skład wchodzą otoczaki, żwir i piasek. W zależności od składu ziarnowego oraz sposobu i stopnia przeróbki wyróżnić można: kruszywa żwirowo-piaskowe niekruszone (pozyskiwane wprost ze złóż luźnych skał osadowych) oraz kruszywa naturalne żwirowo-piaskowe kruszone, takie jak piasek łamany, grys i mieszanki z otoczaków.
Ze względu na zawartość frakcji piaskowej (tzw. punkt piaskowy - pp) dzielimy je na 5 rodzajów:
Piasek jest jednym z podstawowych kruszyw. Jest niezbędny między innymi podczas wykonywania prac budowlanych, ale też w wielu innych sytuacjach. Jest również podstawą produkcji betonów i zapraw murarskich. Może być używany na wiele sposobów. Ważne, by każdorazowo był idealnie dopasowany do przeznaczenia. Jednym z kryteriów decydujących o jego właściwościach jest
Zasoby, wystarczalność
W 2022 roku w Polsce udokumentowanych było 10 999 złóż kruszyw naturalnych żwirowo-piaskowych. Ich łączne zasoby wynoszą ponad 20 mld ton.
Województwo | Liczba złóż | Zasoby |
dolnośląskie | 501 | 2,3 mld t |
kujawsko-pomorskie | 749 | 480 mln t |
lubelskie | 1002 | 1,01 mld t |
lubuskie | 276 | 1,1 mld |
łódzkie | 860 | 722 mln t |
małopolskie | 389 | 1,8 mld t |
mazowieckie | 1485 | 1,4 mld t |
opolskie | 208 | 1,5 mld t |
podkarpackie | 794 | 1,3 mld t |
podlaskie | 856 | 1,8 mld t |
pomorskie | 775 | 1,3 mld |
śląskie | 303 | 894 mln t |
świętokrzyskie | 206 | 650 mln t |
warmińsko-mazurskie | 864 | 1,3 mld t |
wielkopolskie | 1306 | 1,1 mld t |
zachodniopomorskie | 420 | 1,4 mld t |
Morze Bałtyckie | 5 | 428 mln t |
Większość (ok. 98%) złóż piaszczysto-żwirowych jest wieku czwartorzędowego.
Występowanie piasków i żwirów na terenie Polski jest powszechne, ale nierównomierne z uwagi na czynniki genetyczne, warunkujące występowanie serii złożowych. W związku z tym pod względem genetycznym wyróżnia się:
- złoża lodowcowe (sandry, ozy) i wodnolodowcowe (kumulacyjne moreny czołowe) - północna i środkowa Polska, tzw. Niż Polski
- rzeczne - Polska południowa - strefa karpacko-sudecka.
Złoża wysokiej jakości naturalnych kruszyw piaskowo-żwirowych znajdują się również na obszarze morskim RP (Bałtyk). Są one wynikiem procesów fluwioglacjalnych i selekcji osadów w środowisku morskim.
Wystarczalność zasobów przemysłowych kopalń czynnych wynosi tylko około 25 lat.
Mapy
Zasoby złóż kruszyw żwirowo-piaskowych w Polsce
Eksploatacja
Ponad 75% złóż kruszyw piaskowo-żwirowych eksploatowana jest spod lustra wody z użyciem pogłębiarek ssących, chwytakowych, wieloczerpakowych lub koparek podsiębiernych oraz transportu przenośnikami pływającymi, barkami lub rurociągami. W pozostałych przypadkach ma miejsce eksploatacja sucha (lądowa) lub mieszana, głównie z użyciem koparek podsiębiernych lub chwytakowych oraz transportu przenośnikami taśmowymi lub samochodami. Zastosowanie jednej z tych technologii uzależnione jest od usytuowania poziomu wodonośnego względem stropu i spągu złoża.
Najwięksi producenci kruszyw żwirowo-piaskowych w Polsce to:
- Górażdże Kruszywa,
- Lafarge Kruszywa i Beton,
- Zakład Prodkcji Kruszyw Rupińscy,
- Kruszgeo Rzeszów,
- Olsztyńskie Kopalnie Surowców Mineralnych
- Cemex Polska,
- Szczecińskie Kopalnie Surowców Mineralnych,
- Suwalskie Kopalnie Surowców Mineralnych,
- Krakowskie Zakłady Eksploatacji Kruszywa,
- Kruszgeo Wielkopolskie Kopalnie.
Przeróbka
Przeróbcze operacje technologiczne to czynności wykonywane na materiale surowym, które mają nadać mu właściwości pozwalające na jego przemysłowe wykorzystanie. Główne operacje przeróbcze mogą obejmować następujące czynności: klasyfikację ziarnową, rozdrabnianie, wzbogacanie, odpylanie/odmulanie i suszenie.
W dużych kopalniach ważnymi elementami przeróbki są operacje klasyfikacji ziarnowej poprzez klasyfikację mechaniczną (czyli przesiewanie) na poszczególne klasy ziarnowe (w tym separacja piasków <2 mm i żwirów >2 mm). W przypadku obecności ziaren grubszych niż 32 mm niekiedy konieczne jest dodatkowe rozdrabnianie oraz ponowna klasyfikacja ziarnowa.
Zastosowanie
Naturalne piaski i żwiry, występujące powszechnie na obszarze całego kraju, są rozpoznawane i wykorzystywane od lat na potrzeby gospodarki związanej z pracami budowlanymi. Ponad 90% tych surowców wykorzystywane jest w produkcji betonu towarowego, wyrobów z betonu i zapraw budowlanych. Pozostałe 10% zużywane jest w budownictwie drogowym.
Szacuje się, że obecnie do produkcji betonu zużywa się 65 do 75 mln ton rocznie żwirów, mieszanek i częściowo piasków. Potrzeba stosowania coraz wyższej jakości betonów i wyrobów betononwych (budownictwo wysokie i specjalne konstrukcje inżynierskie) powoduje systematycznie rosnące zapotrzebowanie na ten surowiec.
Beton towarowy to surowiec budowlany, który powstaje ze zmieszania kruszywa,
Kruszywo może stanowić nawet 80% masy całego betonu. Kruszywo stosowane w dostępnych na rynku betonach to najczęściej mieszanka piasku o uziarnieniu od 0 do 4 mm i kruszywa „grubego” o uziarnieniu od 2 do 8 mm lub 16 mm.
Środowisko
Górnictwo odkrywkowe kruszyw żwirowo-piaskowych uznać należy za stosunkowo mało uciążliwe dla środowiska, chociaż skala wpływów będzie rosła wraz z wielkością złoża i zależeć będzie przede wszystkim od wrażliwości środowiska, wyboru lokalizacji, kolejności eksploatacji, koncentracji wydobycia itp. Na korzyść procesu wydobycia złóż kruszyw żwirowo-piaskowych wpływa przede wszystkim niewielka miąższość nadkładu, który należy zdjąć przed rozpoczęciem docelowej eksploatacji. Generuje to wręcz minimalną ilość odpadów wydobywczych koniecznych do składowania. W wielu przypadkach jest to jedynie warstwa gleby, która po zakończeniu eksploatacji zużywana jest w procesie
Dodatkowo złoża kruszyw żwirowo-piaskowych ze względu na trudności z ich odwodnieniem (duży zasięg leja depresji) w większości (w Polsce ok. 75%) eksploatuje się spod lustra wody, co praktycznie nie powoduje lokalnego obniżenia zwierciadła wód podziemnych
Niemniej jednak eksploatacja kruszyw żwirowo-piaskowych może powodować następujące szkody w środowisku:
- deformacje terenu,
- czasowa degradacja gleby,
- hałas związany z transportem urobku oraz funkcjonowaniem zakładu przeróbczego,
- emisja pyłów i gazów do atmosfery.
Przedsiębiorca górniczy eksploatujący kruszywa naturalne żwirowo-piaskowe musi działać według ściśle określonych w Polsce przepisów prawa. Te nakładają na niego obowiązek rekultywacji. Pojęcie rekultywacji zdefiniowane zostało w Ustawie z dnia 3 lutego 1995 r o ochronie gruntów rolnych i leśnych (z późniejszymi zmianami). Zgodnie z ustawą jest to nadanie lub przywrócenie gruntom zdegradowanym lub zdewastowanym wartości użytkowych lub przyrodniczych przez właściwe ukształtowanie rzeźby terenu, poprawienie właściwości fizycznych i chemicznych, uregulowanie stosunków wodnych, odtworzenie gleb, umocnienie skarp oraz odbudowanie lub zbudowanie niezbędnych dróg. Zabiegom rekultywacyjnym podlegają wszystkie grunty przekształcane przez kopalnię i działania te stanowią najważniejszą działalność przedsiębiorcy górniczego po zakończeniu eksploatacji kopaliny. Obowiązek rekultywacji nakłada na przedsiębiorcę Ustawa z dnia z dnia 9 czerwca 2011 r. Prawo geologiczne i górnicze (z późniejszymi zmianami).
Eksploatacja kruszywa naturalnego trwająca na jakimś obszarze przynajmniej kilkanaście lat pozwala wyodrębnić szereg czynników naturalnych mających decydujący wpływ na metody wydobywcze, ale także warunkujących wybór przyszłego kierunku rekultywacji i zagospodarowania terenów pogórniczych. W przypadku eksploatacji spod lustra wody podstawowymi kierunkami rekultywacji są:
- wodny,
- wodno – rolny,
- wodno – rekreacyjny.
Eksploatacja sucha najczęściej wiąże się z koniecznością przyjęcia kierunku rekultywacji, który determinowany jest sposobem zagospodarowania terenu sprzed rozpoczęcia eksploatacji. Dlatego też często stosowany jest kierunek rolny lub leśny.
Rekultywacja wodna pogórniczych terenów związanych z eksploatacją kruszyw żwirowo-piaskowych to coraz popularniejszy trend wśród ekologicznych rozwiązań. Tego typu inicjatywy cieszą się sporym zainteresowaniem władz administracyjnych i lokalnych społeczności. Powstałe w ten sposób zbiorniki wodne służą rekreacji przyciągając miłośników plażowania, wędkowania i sportów wodnych. Tworzą odpowiednie warunki dla różnych gatunków flory i fauny. Dodatkowym atutem takich miejsc jest również wysoka jakość wód, ponieważ są zasilane głównie wodami podziemnymi.
Przykładem zagospodarowania wyrobisk po zakończonej eksploatacji kruszyw żwirowo-piaskowych są wszystkie kąpieliska na terenie Krakowa i w jego najbliższym sąsiedztwie - Kryspinów, Przylasek Rusiecki, zalew Bagry i Przystań Brzegi. Dawne pozostałości po kopalniach są teraz jednymi z najbardziej znanych i najlepiej przygotowanych kąpielisk otwartych na terenie Krakowa.
Jaworznicka Kopalnia Piasków Szczakowa już w latach 60. XX wieku stworzyła cieszący się dużą popularnością Zalew Sosina ze strzeżonym kąpieliskiem i piaszczystymi plażami. Zbiornik Dziećkowice natomiast to powstały w latach 70. zbiornik w wyrobisku będącym pozostałością po dawnej Kopalni Piasku Maczki-Bór. Dzisiaj to jeden z najczystszych akwenów w województwie śląskim - pełni zarówno funkcję zbiornika wody pitnej, jak i rekreacyjną. Podobną górniczą historię ma Zalew Chechło-Nakło w powiecie tarnogórskim. Zasilany wodami podziemnymi charakteryzuje się I klasą czystości wód, co bez wątpienia wpłynęło na rekreacjny kierunek zagospodarowania przyległych do niego terenów. Kąpielisko Kopalnia Wrocław to inwestycja, która powstała w Paniowicach - 2 km od granic administracyjnych Wrocławia. To teren dawnej kopalni piasku i żwiru, znajdujący się na obszarze Natura 2000 Dolina Widawy.
Materiały źródłowe
- Galos K., Lewicka E. (red.), 2023 - Gospodarka surowcami mineralnymi w Polsce w latach 2013-2022. Wyd. IGSMiE PAN, Kraków
- Kozioł W., Baic I., Góralczyk S., Machniak Ł., Borcz A., 2017 - Środowiskowe aspekty eksploatacji kruszyw żwirowo-piaskowych spod wody w Polsce. Rocznik Ochrona Środowiska, vol. 19, 731-744
- Kozioł W., Baic I., Góralczyk S., Machniak Ł., Borcz A., 2016 - Górnictwo kruszyw w Polsce – szanse i zagrożenia. Inżynieria Mineralna, R. 17, nr 2(2), 175–182
- Smakowski T., Galos K., Guzik K., Szlugaj J., 2011 – Rynek kruszyw żwirowo-piaskowych w Polsce północno-wschodniej. Górnictwo Odkrywkowe, vol. 52, nr 6/2011, Wrocław
- Szuflicki M., Malon A., Tymiński M. (red.), 2023 - Bilans zasobów złóż kopalin w Polsce wg stanu na 31 XII 2022 r. Wyd. PIG-PIB, Warszawa