Frac sand: hur bryts det?

steg för en typisk frac sand gruvoperation

detta flygfoto är numrerat i den ordning steg inträffar, från början till slut. Varje steg beskrivs nedan. Medan enskilda gruvoperationer kan hantera olika steg något annorlunda förblir grundordningen densamma.

ta bort vegetation

innan gruvdrift kan ske måste all vegetation avlägsnas från ett område.

ta bort matjord och oönskade berglager

för att nå målet sandsten, överliggande jord och oönskade berglager måste tas bort. Dessa material lagras ofta separat på platsen för användning under gruvåtervinning (steg 10).

exponera toppen av sandsten, placera explosiva laddningar

till skillnad från lös strandsand, är sandstenen som bryts för frac sand cementerad tillsammans som sten. Beroende på hur hårt berget är, Explosiva laddningar kan behöva placeras i hål borrade nära kanten av gruvväggen för att bryta sandstenen i mindre bitar.

gräva sandsten

Utgrävningsutrustning som grävmaskiner och Frontlastare används för att skopa upp sandsten från nära gruvgropens vägg.

krossa sandsten bitar

lastbilar dra massor av sandsten från gruvan gropen till en Kross som bryter sandsten bitar i enskilda sandkorn. Korn som är för stora för användning som frac-sand separeras ut och säljs antingen som en alternativ industriell sandprodukt eller läggs till återvinningsstapeln (steg 10). Den återstående sanden blandas sedan med vatten och leds till brickan (steg 6).

tvätta sand

sandkorn tvättas för att avlägsna oönskade silt-och lerpartiklar. Tvättvatten pumpas sedan till en närliggande sedimenteringstank där flockningsmedel (polyakrylamider) tillsätts för att avlägsna suspenderade partiklar. Dessa partiklar, tillsammans med sand som är för fin för hydraulisk sprickbildning, utgör cirka 20-30% av den totala vikten av den råa sandstenen. Medan de fina silt-och lerpartiklarna vanligtvis används för gruvåtervinning (steg 10), kan sand som är för fin säljas som industriell sand.

på grund av kostnaden och ansträngningen att använda sedimenteringstankar och dammar använder vissa platser (inklusive gruvan som visas här) nu bältepressar för att pressa vatten ur det flockade sedimentet. Förutom att det är snabbare återvinner detta system mer av vattnet och kräver mindre vatten för att tvätta och bearbeta sanden.

Lagersand för torkning, sortering och slutleverans

ren sand lagras tills den kan lastas i lastbilar för slutlig sortering och torkning utanför anläggningen. (Vissa gruvor sorterar och torkar sand på plats istället för att skicka ut den.) Eftersom sanden fortfarande innehåller fukt när den är lagrad, dränera plattor under pålarna kanalisera vatten till en fodrad processvattendamm. Detta vatten återanvänds för att tvätta och transportera sand (steg 5 och 6).

ett viktigt steg i bearbetningen av frac-sand, som sker utanför anläggningen för denna operation, innefattar torkning och sortering av sanden i kornstorleksområden för att möta industrins behov. Sanden skickas sedan ut ur staten med järnväg eller pråm.

låt avvisa material att sätta sig ur vatten

avvisa material (silt och lera) från tvättprocessen flyttas till att hålla dammar så att materialet kan sätta sig ur vattnet. Vattnet återanvänds för att tvätta och transportera sand (steg 5 och 6).

Torravstötningsmaterial

Slam från sedimenteringsdammarna flyttas hit för att låta materialet rinna ut en sista gång innan det läggs till i återvinningsstapeln.

återfyllning oönskad sten och fint material (gruvåtervinning)

under återvinning fylls den gruvade gropen med en blandning av oönskad sten (från steg 2) och avvisar material (från steg 5, 6 och 9). När gruvväggen grävs ut fylls området bakom den kontinuerligt. Den nya ytan kommer så småningom att graderas, täckas med lagrad matjord (från steg 2) och återplanteras i enlighet med den godkända återvinningsplanen.