Kamieniołom (geologia)

Kamieniołomu to miejsce, z którego ekstrahuje się materiałów budowlanych, takich jak kamień (kamieniołomu jest przy tym nazywane Perrière ), piasku lub różne niemetalowych lub karbońskiemu minerałów . Prace wykonywane są na otwartej przestrzeni, „na zboczu góry” lub „w wykopie” (czasem nawet do stu metrów głębokości). Kamieniołomy mogą znajdować się pod ziemią lub pod wodą. Eksploatują skały luźne (piargi, aluwialne ) lub masywne (skonsolidowane skały osadowe ( wapienie i piaskowce ), erupcyjne lub metamorficzne ( łupki , granity , porfiry , gnejsy , amfibolity , kwarcyty , łupki , bazalty itp.).

Określenie „kamieniołom” oznacza także pełną instalację przemysłową, zwaną w Francji instalacja sklasyfikowane ze względu na ochronę środowiska , obejmujący: miejsce wydobywania i maszyny stosowane w leczeniu wydobytego skałę (materiał w „all-round», To znaczy niesortowane), szopy, warsztaty, w których tnie się i tnie bloki skalne. Rozróżnienie między kopalnią a kamieniołomem wynika z charakteru wydobywanego materiału (strategicznego lub cennego dla kopalni, o mniejszej wartości dla kamieniołomu). W ustawodawstwie francuskim to rozróżnienie jest określone w artykułach L. 311-1 i L. 100-2 nowego kodeksu górniczego , z których ten ostatni można zacytować: „każda substancja mineralna lub kopalna, która nie jest objęta I księgi ten kod substancji kopalnianej jest uważany za substancję wydobywczą . Słowo to pochodzi od niskiego łacińskiego quadrus , „kwadrat” (domniemany: quadrus lapis , „kamień kwadratowy” dla kamienia ciętego ).

Historia

Człowiek zaczął kopać ziemię prymitywnymi narzędziami , w drewnie , rogu lub kości na miękką ziemię, w krzemieniu , w poszukiwaniu skał. Dlatego też, aby ukształtować miękkie skały, użył narzędzi z twardej skały. Ale aby uformować twarde skały, musiał czekać na pojawienie się metali, silnych materiałów ściernych, takich jak diamenty , a następnie materiałów wybuchowych.

Pierwsze operacje przeprowadzono w sposób naturalny, ponad 5000 lat temu, zbierając kamienie z powierzchni ziemi. Kamienie pobrane w stanie surowym są używane do budowy murów z kamienia suchego . Okrągłe kamyki rzeczne są materiałem z wyboru, ale są trudne do wykonania bez zaprawy, dlatego są cementowane za pomocą zapraw glinianych , które w miarę możliwości należy pobierać na miejscu. Coraz głębsze poszukiwania kamieni doprowadziły do ​​powstania kamieniołomów odkrywkowych lub podziemnych. Tak więc już w neolicie , w neolitycznych kopalniach krzemienia w Spiennes ( Hainaut ), współcześni ludzie z dolmenami kopią szyby i chodniki w celu uzyskania krzemienia kredowego, łatwiejszego w użyciu niż walcowane kamyki zawarte w podłużnicach.

W starożytnym świecie stopniowo pojawiała się potrzeba znalezienia kamieni najbardziej odpowiednich do ich przeznaczenia. Praca przy wydobywaniu i obciąganiu kamieni przebiega w kilku etapach: po wykonaniu „odkrycia” kamiennych ław nadających się do produkcji kamieni, twardych lub miękkich, zgodnych z ich przeznaczeniem, rozpoczyna się samodzielne wydobywanie. W celu oderwania bloków, które można kształtować, kamieniołom w bardzo rzadkich przypadkach wykorzystuje naturalne warstwy i pęknięcia, częściej musi kopać rowki na szczycie, ograniczając objętość i kształt kamieni, takie jak ten. będą musiały zostać wykonane.

Według Eugène Viollet-le-Duc Rzymianie są najbardziej inteligentnymi poszukiwaczami kariery, jakie kiedykolwiek istniały. „Konstrukcje kamienne, które pozostawili, są zawsze wznoszone z najlepszych materiałów, jakie można było zdobyć w sąsiedztwie ich pomników. Nie ma rzymskiej budowli, której kamienie byłyby miernej jakości; kiedy absolutnie brakowało im większego promienia, używali raczej żwiru lub cegły niż kamienia budowlanego gorszej jakości; a jeśli ktoś chce mieć dobrze cięte kamienie w kraju, w którym Rzymianie wznieśli pomniki, to tylko kwestia poszukiwania rzymskich kamieniołomów. "

Narzędzia rzymskich kamieniołomów składały się z kilofów , klinów , dźwigni do wydobywania, pił do usuwania bloków, dłut i młotów , mas lub młotków .

Starożytny Rzym The Średniowiecze The Renaissance , aż do XIX th  make wieku użycie ciężkiego kamienia naturalnego w prestiżowych architektur.

Tradycyjne techniki uboju , polegające na wykrwawianiu na szczycie, na klinie, przy młocie kowalskim wykonywanym ludzkimi rękami, zastępują mechaniczną i „ślepą” pracę maszyn: mechaniczne uderzanie młota pneumatycznego , piły łańcuchowej ( siekacza ) , perforator obrotowy (od ślimaka do obrotowego), wiertarkę udarową, strumień wody pod ciśnieniem lub nawet laser mocy.

Kamień przestaje zajmować od wieków dominujące miejsce, jakie zajmował w budownictwie wraz z wynalezieniem łatwiejszego do wykonania betonu ( sztucznego kamienia ).

Kamienie budowlane (łupki, tak zwane kamienie cięte wymiarowo, nagrobki i kamienie ozdobne) stanowią tylko niewielką, ale lukratywną część produkcji skał. We Francji, jeśli weźmiemy pod uwagę wszystkie wydmuchane skały , kamieniołomy pod względem tonażu przekraczają produkcję kopalni. Każdego roku we Francji wydobywa się 200 milionów ton skalistej materii mineralnej (z wyłączeniem aluwiów, moren i innych pożyczek luźnych gleb, które stanowią jeszcze więcej), które są podzielone na: węgiel i rudy (10  MT ); kamień cementowo-gipsowy (10  MT ); kruszywo betonowe, drogi, podsypka (150  ton ); bloki na riprap (groble morskie, roboty portowe) (30  MT ).

Człowiek i maszyna

W porównaniu z pracą ręczną, w której górnik wybiera najbardziej odpowiedni punkt ataku przy każdym uderzeniu, praca maszynowa jest niezwykle kosztowna energetycznie: ścinanie maszyną punktualną zużywa 76 razy więcej, a ścinanie materiału wybuchowego w otworach strzałowych jest tego samego rzędu. Dużej średnicy ślimaka zużywa 135 razy, optymalnej kombinacji świdra dłuta i strzał otworu zmniejsza ten czynnik do 20.

Rodzaje karier

Kamieniołomy możemy rozróżnić na podstawie wydobytej z nich skały:

Ta ostatnia kategoria jest we Francji zdecydowanie najważniejsza pod względem ilości.

Kamieniołomy możemy również wyróżnić ze względu na sposób ich wydobycia:

Operacja

Zdecydowanie najliczniejsze we Francji masywne kamieniołomy skalne eksploatują ich złoża w prawie zawsze identyczny sposób:

Organizacja, struktura kariery

Oprócz warsztatów, systemów ważenia, zapasów paliwa i sprzętu operacyjnego ... kamieniołom zazwyczaj składa się z określonych obszarów, które ewoluują w przestrzeni i czasie wraz z postępem ścian roboczych itp.

Założenie kamieniołomu

Spełnia kilka kryteriów:

Nałożenie się na mapę wszystkich tych ograniczeń pozwala uświadomić sobie możliwości otwarcia kariery. W praktyce dostępne powierzchnie są niewielkie, co obecnie stwarza poważne problemy z dostępem do surowca, podczas gdy kamień jest drugim po wodzie najczęściej spożywanym materiałem naturalnym (około 20  kg dziennie na mieszkańca). We Francji).

Dzierżawa kamieniołomu nie jest leasingiem handlowym , ale umową sprzedaży materiałów do wydobycia; orzecznictwo opiera się na fakcie, że materiał objęty umową (glina, granit itp.) jest meblem z góry.

Wpływ środowiska

Oddziaływanie kamieniołomów na ich otoczenie jest zróżnicowane w zależności od momentu (faza eksploatacji, etapy rekolonizacji) oraz rodzaju wydobycia i podłoża:

Oddziaływania eksploatowanych kamieniołomów

W perspektywie krótkoterminowej skutki te to:

Redukcja wpływu, kompensacja

Pracownicy kamieniołomów od kilku lat myślą o ograniczeniu tego wpływu; We Francji i innych krajach integracja krajobrazu miejsc wycofanych z eksploatacji jest obecnie brana pod uwagę po otwarciu obiektu lub odnowieniu jego licencji na prowadzenie działalności. Wymagana jest gwarancja finansowa (we Francji, przez prefektury), aby zagwarantować, że ostatnie prace ziemne zostaną wykonane, nawet jeśli operator zbankrutuje. Te plany rehabilitacji mogą być bardzo dokładne i otwierać nowe perspektywy dla mieszkańców i gmin, na przykład kamieniołomów Fréhel, które proponują utworzenie głębokowodnej przystani na tym różowym wybrzeżu z piaskowca. (nadal aktualny?)

Tak zwane „osierocone” miejsca, których operatorom brakowało w momencie renowacji, są stopniowo traktowane przez związek zawodowy UNICEM .

Zagadnienia hałasu i pyłu oraz aerozoli są przedmiotem zabiegów dostosowanych do sytuacji: okładziny , zamknięcia, odsysania, filtracji, zraszania wodą, odrzutu rogów z szybkim tłumieniem sygnału itp.

Koniec życia

Kamieniołomy tworzą „enklawy” w matrycy eko- krajobrazu , a następnie stanowią potencjalne nowe siedlisko dla sukcesji gatunków różniących się w zależności od biogeograficznych cech kamieniołomów i ich kontekstu ekologicznego (bogactwo i bliskość populacji źródłowych zdolnych do rekolonizacji obszaru) . Pod koniec eksploatacji, jeśli kamieniołom nie był wykorzystywany jako wysypisko produktów, które są ekotoksyczne lub niepożądane dla środowiska, ma kilka interesujących ekologicznie cech;

Z przewodników dobrej praktyki są dostępne dla lepszej rehabilitacji i zarządzania różnorodnością biologiczną, w tym do kariery zawodowej w wodnych, obszar Natura 2000 , a ostatnio (2011) dla kariery masywnych skał.

We Francji

Według BRGM we Francji metropolitalnej oraz we francuskich departamentach i terytoriach zamorskich na koniec 2013 r. 4276 kamieniołomów uznano za „aktywne”, a według National Union of Aggregate Producers (UNPG) w 2010 r. Francja miałaby około 2700 kamieniołomów kruszywa ( produkty sypkie) pochodzenia aluwialnego lub wytwarzane lokalnie przez kruszenie podłoża skalnego. Obejmują one około (2004) 0,02% terytorium (Unicem, 2000), produkując około 6,8 t / mieszkańca (tj. 4,5-krotność indywidualnego zużycia ropy; 1,5 t / mieszkańca / rok) ponad połowa (55%) z kruszywa pochodzą z ogromnych kopalniach skalnych.
średnio około 1 miliona ton, czyli 20  kg na osobę piasku i żwiru są produkowane w ten sposób codziennie. wspólne prace są pierwszymi konsumenci Francja z 408 milionami ton kruszywa i skał wydobytych dla nich w 2004 roku przez 1770 firm na około 4000 lokalizacji (kamieniołomy luźnej lub masywnej skały). 500 milionów ton zużytych w 1975 roku u szczytu budowy, ale znacznie więcej niż 75 milionów ton zużytych w 1950 roku we Francji podczas powojennej odbudowy . UNICEM był spadek liczby karier i firm w ostatnich dziesięcioleciach, zwłaszcza na rzecz recyklingu działalność.


Po eksploatacji lub w momencie jej wystąpienia, kopacze muszą przebudować lub renaturyzować swoje tereny pod uprawy rolne, leśne, rezerwaty ekologiczne, ośrodki wypoczynkowe, elementy zielonej i niebieskiej siatki itp.

Zawody zawodowe

Uwagi i odniesienia

  1. ENCEM, Ekologiczne zarządzanie i rozwój ogromnych kamieniołomów, Praktyczny przewodnik dla operatorów kamieniołomów , ENCEM, czerwiec 2011, ref: REA A5 11 G (opublikowany w 2011, z bibliografią na płycie CD-ROM o ekologicznym potencjale kamieniołomów)
  2. „  Article L. 311-1 of the new mining code  ” , na www.legifrance.gouv.fr (dostęp 18 sierpnia 2016 )
  3. „  Artykuł L. 100-2 nowego kodu górniczego  ” , na www.legifrance.gouv.fr (dostęp: 18 sierpnia 2016 )
  4. Podręcznik mechaniki Rock zastosowań. Francuski komitet mechaniki skał, Pierre Duffaut. Presses des MINES, 2003. Skonsultuj się online
  5. Jean-Pierre Adam. Budowa rzymska. Materiały i techniki. Szósta edycja. Świetne podręczniki Pikardii. 2011
  6. Studnia Salomona A. Flinta i marglowe dziury. W: Biuletyn Francuskiego Towarzystwa Prehistorycznego. 1913, tom 10, nr 4. s.  229-242 . on persee.fr Dostęp 16 stycznia 2012
  7. Eugène Viollet-le-Duc Słownik francuskiej architektury z XI TH do XVI th  wieku - tom 7 , Pierre
  8. Wydobycie różnych kamieniołomów i produktów mineralnych, przegląd francuskiego przemysłu na stronie INSEE
  9. „  Artykuł 11 dekretu odnoszącego się do eksploatacji kamieniołomów, zakazującego ich w mniejszych zagłębieniach (Minister Środowiska: Michel Barnier)  ” , na legifrance.gouv.fr ,22 września 1994(dostęp 14 kwietnia 2018 )
  10. BRGM, Interakcje między kamieniołomami a wodami podziemnymi i powierzchniowymi , Przegląd wiedzy technicznej, 1988, PDF, 80 stron
  11. Lefeuvre, Jean-Claude, 2008, „  Wkład karier, wywiad  ”, UNICEM Magazine, nr 746, str. 18-19.
  12. Chapel Guérin, A., 2009, Zrównoważony charakter piaskownic, podejście metodologiczne w ujęciu terytorialnym. Lafarge Granulats Ouest piaskowe w Bretanii , praca doktorska, Rennes 2, 338 stron.
  13. Square, C. i M. Charrier, 2002, „Zarządzanie zasobami nieodnawialnymi, między zrównoważonym zarządzaniem a rozwojem uciążliwych, aluwialnych agregatów w Île-de-France” Geography Annals, 111- ty  rok, n ° 626 , s. 406-418.
  14. Kaplica Anaïs Guérin, Bioróżnorodność w kamieniołomach, rzeczywistość? Opinia stowarzyszeń przyrodniczych Przypadek piaskownic w Bretanii ; Vertigo, elektroniczny dziennik środowiska, Regards / Terrain 2011
  15. Usher MB i Jefferson RG, 1990. Koncepcje kolonizacji i sukcesji: ich rola w zarządzaniu rezerwatem przyrody . Biological Conservation, 48: 153–159.
  16. Vanpeene-Bruhier S. & Delory I., 2000. Rekonstrukcja rolnicza kamieniołomów kruszywa: propozycja poprawy ich jakości dla zrównoważonego wykorzystania w rolnictwie . EAT Engineering, 24: 33–44.
  17. Coumoul H. & Mineau H., 2002. Ogrody autostrady. Historia nasion, ziół i skalniaków. Actes Sud, 187 s.
  18. Frain M., 1991. Fitosocjologiczne podejście do dynamiki pierwotnej roślinności na sztucznie nagich skałach w Owernii, Velay i Limousin . Praca magisterska (Uniwersytet Clermont-Ferrand II); 151 pkt
  19. Petit D., 1977. Trawniki Hieracium pilosella L. na hałdach żużla północnej Francji. Coll. Phytosoc. VI, Suche trawniki, Lille: 201-212.
  20. UNICEM , Ekologiczny rozwój kamieniołomów wodnych - praktyczny przewodnik ( łącze do serwisu środowiskowego UNICEM ) UNICEM
  21. Ministerstwo Ekologii i Zrównoważonego Rozwoju wraz z UNICEM , ocena wpływu projektów kamieniołomowych na obszary Natura 2000
  22. „  BRGM - Raport z działalności 2013 bazy danych i strony internetowej„ Carrières & Matériaux ”Raport końcowy BRGM / RP-63268-FR luty 2014  ”

Zobacz też

Bibliografia

Dzień studyjny 18 września 1979, UNPG.

Powiązane artykuły

Linki zewnętrzne