Rannik killing niitlaan_probleem_ehituskruusa_uuringul
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

Rannik killing niitlaan_probleem_ehituskruusa_uuringul

on

  • 471 views

http://mi.ttu.ee/artiklid/

http://mi.ttu.ee/artiklid/

Statistics

Views

Total Views
471
Views on SlideShare
471
Embed Views
0

Actions

Likes
0
Downloads
0
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

Rannik killing niitlaan_probleem_ehituskruusa_uuringul Rannik killing niitlaan_probleem_ehituskruusa_uuringul Document Transcript

  • KILLUSTIKU KAEVANDAMINE JA KASUTAMINE 8. PROBLEEM EHITUSKRUUSA UURINGUL Elo Ra n n ik , Ma ir y Killin g , Er k i Niitla a n 1 Eh itu s k illu s tik k u o n v iim a s e v iie a a s ta jo o k s u l Ee s tis to o d e tu d k o k k u h in n a n g u lis e lt 3 0 m iljo n it to n n i . Ko g u to o d e tu d m a te rja l o n le id n u d ta rb ija n in g n õ u d lu s o n jä tk u v a lt s u u r. Aa s ta te l 20 0 2 – 20 0 5 tõ u s is k illu s tik u to o tm in e (ta rb im in e ) k a e v a n d a tu d m a h tu d e p õ h ja l k e s k m is e lt 15 % a a s ta s . Mõ n in g a s t la n g u s t v õ ib s ta tis tik a s tä h e ld a d a 20 0 6 . a a s ta l, m il e h itu s lu b ja k iv i, d o lo k iv i ja k ru u s a k a e v a n d a m is e m a h u d v ä h e n e s id 20 0 3 . a a s ta ta s e m e le . 20 0 7 . a a s ta k o h ta a n d m e d p ra e g u k a h ju k s p u u d u v a d , k u id ilm s e lt m a h u d k a s v a s id . To o d e tu d k illu s tik u k a s u tu s v a ld k o n n a d o n m itm e k ü lg s e d : te e d e a lu s e e h itu s , d re e n p a d ja d , b e to o n i ja a s fa ld i tä ite d jp m – ig a v a ld k o n d o m a Do lo k iv i fik s e e ritu d k rite e riu m ite n in g n õ u e te g a . 12% Lu b ja k iv i Te g e lik u lt o n k a k illu s tik u to o tm in e s a m a 55% m itm e k ü lg n e , k u i s e lle k a s u ta m in e . Erin e v a id te h n o lo o g ilis i la h e n d u s i o n v õ im a lik ra k e n d a d a a la te s m a a v a ra lo o d u s lik u s t o le k u s t Kru u s e e m a ld a m is e s t k u n i e rin e v a te p u ru s ta m is - ja 33% s õ e lu m is te h n o lo o g ia te n i v ä lja , m ä ä ra te s n ii k o o s to o rm e k s k a s u ta v a m a a v a ra k v a lita tiiv s e te ja k v a n tita tiiv s e te o m a d u s te g a lõ p p to o d a n g u k v a lite e d i. P e a m is e k s k illu s tik u to o rm e k s Ee s tis o n e h itu s lu b ja k iv i, m is m o o d u s ta b kogu k a e v a n d a tu d m a h u s t 5 5 % . Ka e v a n d a m is v iis i ja J o o n is 8-1Lu b ja k iv i, d o lo k iv i ja k ru u s a fü ü s ik a lis -m e h a a n ilis te n ä ita ja te p o o le s t k a e v a n d a m is e p r o p o r ts io n a a ln e ja o tu s s a m a la a d n e o n e h itu s d o lo k iv i, m ille o s a tä h ts u s o n 12 % . Viim a s e l a ja l rä ä g ita k s e ü h a e n a m k a p õ le v k iv i k a e v a n d a m is e ja rik a s ta m is e jä ä k id e k a s u ta m is e s t, m is te g e lik u lt o n s a m u ti v a ld a v a lt lu b ja k iv i. Sa m a s jä ä b k illu s tik u to o tm is e l te e n im a tu lt tä h e le p a n u ta e h itu s k ru u s (v e e ris e d , m u n a k a d , p a e la h m a k a d ), m ille o s a tä h ts u s t e i s a a a la h in n a ta – 3 3 % . Ka rb o n a a tk iv im i m a a rd la id , k u s k ä e s o le v a l a ja l k a e v a n d a ta k s e , o n s u h te lis e lt v ä h e (16 ), k u n a n e n d e le v ik Ee s ti g e o lo o g ilis e e h itu s e tõ ttu o n e b a ü h tla n e n in g m a a v a ra v ä lja m is e m õ ju H a rju 6 1% k e s k k o n n a le p iira b s e lle k a e v a n d a m is t. O lu lis e lt ro h k e m o n e k s p lu a te e rita v a id k ru u s a m a a rd la id Jõ g e v a 2 (6 8) ja n e id le id u b k õ ik ja l ü le Ee s ti. Lis a tu d 17 % jo o n is te lt (2 ja 3 ) n ä h tu b , et k ru u s a k a e v a n d a m in e o n m a a k o n d a d e s , k u s s u u ri k a rb o n a a tk iv im i m a a rd la id e i o le o lu lis e lt Lä ä n e - s u u re m , k u i n e is , k u s k a e v a n d a ta k s e lu b ja k iv i P ä rn u 9 % Viru 9 % v õ i d o lo k iv i. Era n d ik s o n s iin m u id u g i H a rju m a a k o n d , k u s k a ta rb im in e o n te is te s t o lu lis e lt Sa a re 1% Lä ä n e 2% s u u re m . Nii v õ ib k i ö e ld a , et R a p la 1% k a rb o n a a tk iv im ik a rjä ä rid k a ta v a d v a ld a v a lt s u u rte ja riik lik u tä h ts u s e g a o b je k tid e , k u id k ru u s a k a rjä ä rid p e a m is e lt v ä ik s e m a te ja k o h a lik u tä h ts u s e g a o b je k tid e v a ja d u s i. Ku id n ii J o o n is 8-2 Ka r b o n a a tk iv im ite k a e v a n d a m in e k a rb o n a a tk iv im i kui k ru u s a m a a rd la te m a a k o n d a d e lõ ik e s k a s u tu s e le v õ tm is e l p e a m e ü h tv iis i tä p s e lt te a d m a m a a v a ra o m a d u s i ja v a ru , m ille s t o le n e v a d e d a s p id is e d te h n o lo o g ilis e d v a lik u d ja ä rip la a n . Mis ta h e s m a a rd la s le v iv a m a a v a ra k v a lita tiiv s e d ja k v a n tita tiiv s e d o m a d u s e d m ä ä ra ta k s e g e o lo o g ilis e u u rin g u g a , n ii o n s e e o ln u d ig a riig ik o rra a ja l. P ik k a a e g a o n p ü s in u d m u u tu m a tu l k u ju l k a 1 Kõ ik a rtik lis to o d u d s ta tis tilis e d ü ld is tu s e d o n te h tu d Ee s ti m a a v a ra d e b ila n s i (20 0 2-20 0 6 ) a n d m e te l 2 0 1.0 3 .20 0 8 . a s e is u g a Ma a -a m e ti a n d m e te l. TTÜ MÄ EINSTITUUT 29
  • KILLUSTIKU KAEVANDAMINE JA KASUTAMINE mineraalsete ehitusmaterjali maardlate geoloogilise uuringu põhimõtted, küll aga on nüüd, turumajanduse tingimustes, muutunud erinevate uuringumeetodite osatähtsused ja mahud Nii on näiteks karbonaatkivimite uuringutel Valga Tartu Viljandi vähenenud laboritööde maht ja kruusa 10% 12% 8% uuringutel muutunud nii uurimismeetodid kui ka Võru 10% laboritööde mahud. Järgnevalt peatumegi Saare 5% pikemalt kahe, täna kasutatava kruusa uuringu meetodi analüüsil ja võrdlusel. Eelmise Rapla 8% riigikorra ajal, nö piiramatu eelarvega töötamise Harju 14 % tingimustes oli kaevandite rajamise meetodina Põlva 5% Hiiu 4 % valdavalt kasutusel tigu- või löökpuurimine. Pärnu 4 % Tigupuurimist (nimetatakse ka Lääne 4 % Järva 4 % š nekkpuurimiseks) kasutatakse ka täna, kuid majanduslikel kaalutlustel märksa vähem ning löökpuurimist üldse mitte. Tänasel päeval on Lääne- Ida-Viru 3 Jõgeva enamlevinud uurimine uuringuš urfidega , mis Viru 4 % 5% rajatakse pöördekskavaatoriga. Selle üheks 3% põhjuseks on piisava kaevesügavusega (5 – 7 m) ekskavaatorite kättesaadavus, kui ka 2-3 korda odavam rendihind. Siiski võiks eeldada, Joonis 8-3 Kruusa kaevandamine maakondade ei kuna mõlemad meetodid on lubatud ja lõikes kasutusel, hinnatakse saadud tulemusi kui sarnased, kuid paraku see ei ole nii. Uuringuš urfid annavad palju täpsema ülevaate kasuliku kihi materjali koostisest (täpne varu kvaliteet). Samas ei võimalda kaevanditega uurimine suuremate kasuliku kihi paksuste puhul kätte saada lamamit. Puuraukudega uurimisel on eeliseks, et üldjuhul on võimalik määrata kihi kogupaksus ning kätte saada lamam (täpne varu kogus), kuid uuringu tulemusena määratav materjali kvaliteet ei vasta maavara tegelikule looduslikule koostisele. Kruusa puurimisel tekib kruusaterade ja veeriste hõõrdumisel tolm, mis suurendab mitmekordselt savi ja tolmu sisaldust ning välja tõstmata jäävad suuremad veerised. Mainida võib ka asjaolu, et tihtilugu kiilub kruusalasundi puurimisel puurotsik veeriste vahele kinni ning edasine puurimine ja puurvarda väljatõstmine on raskendatud. Sellised tingimused on juhtinud geoloogid probleemi ette, selgitada välja see „õige“ uuringumeetodi kruusa, eriti veeristerohke kruusa puhul. Eelnevalt mainitud küsimuse ees olime geoloogilise uuringu tegemisel Valga maakonnas Helmi-Aakre liivamaardlas. Tellija soovis geoloogilist uuringut puurimisega, et uurida kasulik kiht täies ulatuses. EMK (Eesti Maavarade Komisjoni) eksperdi A. Teedumäe soovitusel rajati uuringu käigus täiendavalt samadesse uuringupunktidesse ka š urfid, mille tulemusel selgus, et puurimisel saadud maavara kvaliteet erines oluliselt sellest, mis saadi š urfidest (Tabel 8-1 Helmi-Aakre II uuringuruumis läbitud puuraukudest ja š urfidest võetud materjali koostis.). Materjali kvaliteet Proovi Kaevandi Savi- ja Liiva pikkus, Kruusa fraktsioon Liiva fraktsioon Maavara nr tolmuosakesed peensus- m (> 5 mm), % (5-0,05 mm), % nimetus (< 0,05 mm), % moodul PA-2 3,1 30,5 57,3 12,2 2,1 * TL Š -15 2,6 59,8 38,8 1,4 2,7 * EK Erinevus 2,0 korda 1,5 korda 8,7 korda 1,3 PA-6 2,9 28,3 51,6 20,1 1,8 * TL Š -16 2,7 57,6 4 0,0 2,4 2,8 * EK Erinevus kordades 2,0 korda 1,3 korda 8,4 korda 1,6 PA-8 5,4 31,7 58,1 10,2 2,4 * TL Š -14 2,8 4 7,1 51,2 1,7 2,9 * EK Erinevus kordades 1,5 korda 1,1 korda 6,0 korda 1,2 PA-de keskmine 30,2 55,7 14 ,1 2,1 * TL Š -de keskmine 54 ,9 4 3,3 1,8 2,8 * EK Erinevus kordades 1,8 korda 1,3 korda 7 ,8 korda 1,3 3 Kaasaegses eesti keeles nimetatakse vene-saksa š urfi kaevandiks (E.Reinsalu kommentaar) TTÜ MÄEINSTITUUT 30
  • KILLUSTIKU KAEVANDAMINE JA KASUTAMINE * TL - täiteliiv, EK - ehituskruus Tabel 8-1 Helmi-Aakre II uuringuruumis läbitud puuraukudest ja š urfidest võetud materjali koostis. Sõela ava läbimõõt, mm 0,05 0,16 0,315 0,63 1,25 2,5 5 10 20 40 70 100 100 100 90 94,6 80 70,0 Osakeste sisaldus, % 70 60,4 75,0 60 51,7 60,2 50 35,1 49,9 40 44,3 24,9 38,7 30 19,6 30,9 20 10 12,9 3,1 5,4 0 0,01 0,1 1 10 100 Šurfide ja puuraukude keskmiste väärtuste lõimise kõver (läbib sõela, %) Puuraukudega läbindatud materjal Šurfidega läbindatud materjal Joonis 8-4 Puuraukudest ja š urfidest võetud materjali proovide sõelkõverate erinevus Nagu ülaltoodud Tabel 8-1 Helmi-Aakre II uuringuruumis läbitud puuraukudest ja š urfidest võetud materjali koostis. näha, on puuraukudest võetud proovides kruusa fraktsiooni (> 5 mm) keskmise sisaldus 30,2 %, šurfide keskmine aga 54,9 % (erinevus ~ 2 korda). Savi- ja tolmusisaldus puuraukudest tõstetud materjalis on keskmiselt 14,1 %, šurfides vaid 1,8 % (erinevus ~ 7 korda). Liiva fraktsioonist määratud moodul on puuraukude keskmisena 2,1 ning kaevandite keskmisena 2,8 (vahe 0,7). Olenemata mitmekordsetest erinevustest savi-tolmu ning kruusa fraktsiooni sisaldustes, liiva peensusmoodul nii oluliselt erine. See on seletatav sellega, et osakeste hulka, mis läbib standardsõelte ava läbimõõduga 0,16 mm ei võeta peensusmooduli arvutamisel arvesse. Jooniselt 8-4 näeme kahel erineval meetodil võetud proovide laboritulemuste põhjal koostatud sõelkõverat. G raafikul on võimalik täheldada sama materjali lõimise üsna suurt erinevust. Šurfidest võetud materjali lõimise kõver on laugem ning sisaldab andmeid nii ülipeente osakeste kui ka jämedama purdmaterjali kohta. Puuraukudest võetud proovidel on sõelkõver piiratud: andmed suuremate kruusaterade ning veeriste kohta puuduvad, ülejäänud osakeste kohta aga looduslikus materjalis sisalduvate fraksioonide osaprotsent suhteliselt ebaproportsionaalne. Vastavalt maapõueseaduses sätestatud tingimustele, vastab antud näite põhjal šurfidest võetud proovide järgi maavara eh ituskruusale esitatavatele nõuetele: kruusa sisaldus > 35 %, savi- ja tolmusisaldus < 20 %. Samas uuringupunktis tehtud puuraukude andmete alusel tuleb maavara hinnata eriotstarbeliseks liivaks: kruusa sisaldus < 35 %, savi- ja tolmuosakesi > 10 %, liiva peensusmoodul > 1,3. Lisaks pole võimalik puuraukudest saadud materjalist saada piisavalt materjali esindusliku proovi kruusa füüsikalis-mehaaniliste katsete tegemiseks (vajalik materjali kogus on ~ 50 – 60 kg). Seega saab adekvaatseid andmeid kruusa kvaliteedi iseloomustamiseks ainult šurfidest võetud proovidest. Saadud tulemused tõstatavad uuritud materjali käsitlemise suhtes terve rea küsimusi: kas puurimisega uuritud maardla varu tuleks hinnata uurituse põhjal tarbe- või reservvaruks (kaevandamisväärseks reservvaruks)? Kas puurimist, kui uurimismeetodit saab kruusa uurimiseks üldse kasutada ning kas TTÜ MÄEINSTITUUT 31
  • KILLUSTIKU KAEVANDAMINE JA KASUTAMINE teades šurfidest tehtud analüüside põhjal materjali tegelikke omadusi on võimalik neid korreleerida kogu lasundile ehk ekskavaatori ammutussügavusest allapoole? Kindel on, et puurimist kui uuringumeetodit ei tohiks ära kaotada. Puurimisega on võimalik siiski määrata lasundi paksust ning lamami omadusi. Puuraukudele lisaks tuleks aga kindlasti rajada šurfid, mis võimaldavad hinnata saadud tulemuste usaldusväärsust. Šurfidega uuritud varule saab kindlasti anda aktiivse tarbevaru kvalifikatsioon ning ainult puuraukudega uuritud varule (kaevandamisväärse) reservvaru klassi, kui on leidnud tõestust geoloogiline järjepidevus. Materjali täpne kvaliteet selgub toodangu hilisema sertifitseerimise käigus. Kokkuvõtteks, kruusa ja eriti veeriselise kruusa uurimiseks tarbevaru tasemel võiks soovitada kasutada vaid kaevandeid. Uuringupraktika näitab, et tigupuurimisel ei ole võimalik saada esinduslikku materjali proovimiseks. Puuraukudega võib määrata kihi paksust, kuid saadud kruusa lõimise ja füüsikalis-mehaaniliste näitajate järgi (kui ebatäpsed) võiks varu hinnata reservvaruna, andes sellele kaevandamisõiguse. Materjali terasuuruse ja kvaliteedi täpsustamine ja vajadusel selle sertifitseerimine tuleks teha kaevandamise käigus võetud proovidest. Kui uute uuringute tegemisel on eelnimetatud teadmistega lihtne arvestada, siis tõstatub selle põhjal aga veel palju üldisem küsimus, kui usaldusväärseks saab pidada kõikide varasemate, puurimisega uuritud kruusamaardlate uurimise tulemusi? Artikkel on seotud uuringutega ETF Grant ETF 7499 „Säästliku kaevandamise tingimused” ja SF 0140093s08 „Maavarade säästva ja talutava kaevandamiskeskkonna loomine“. V iited 1. Killing, M., Kotenjov, R., Kattai, V. 2008. Valga maakonna Helmi-Aakre liivamaardla Helmi-Aakre II uuringuruumi geoloogilise uuringu aruanne. Tallinn. 2. Kukk, M. 2002 – 2005. Eesti Vabariigi maavaravarude koondbilansid. Tallinn. 3. Maapõueseadus (RT I 2004, 84, 572; 2005, 15, 87; 67, 512; 2006, 14, 109; 58, 439; 2007, 42, 303; 2008, 408). 4. Roosalu, R. 2006. Eesti Vabariigi maavaravarude koondbilansid. Tallinn. TTÜ MÄEINSTITUUT 32