Selon l'Agence américaine de protection de l'environnement, le sable et le gravier sont des matériaux granulés formés par la désintégration naturelle de roches ou de pierres. Ces gisements se trouvent généralement près de la surface de la Terre et dans des environnements humides, ce qui les rend idéaux pour les opérations d'exploitation minière à ciel ouvert et de dragage.
L’extraction à ciel ouvert nécessite des équipements lourds tels que des pelles mécaniques, des chargeuses frontales et des systèmes de convoyeurs. Les matériaux sont soulevés de la surface et transportés vers des installations de traitement ou des sites de stockage.
Le dragage utilise des dragues à godets et des équipements d'aspiration montés sur des barges. La technologie est adaptée aux dépôts plus profonds et permet un retrait précis des matériaux des zones sous-marines ou basses.
Le Dr Randall Schaetzl, professeur de géologie à l'Université du Michigan, souligne que l'utilisation finale du sable dicte la méthode d'extraction et le choix du site. Le Michigan est une source majeure de sable de dunes, prisé pour la fabrication de verre et de moules là où le métal ne convient pas. Le sable des dunes est généralement extrait à l'aide de chargeuses frontales ou de grues équipées de godets à benne preneuse et transporté par camions ou par bandes transporteuses jusqu'aux usines de traitement.
Les dunes de sable peuvent également être exploitées par dragage ou par techniques hydrauliques. Un jet d’eau à haute pression entraîne le sable dans un étang, d’où il est pompé vers le stockage. Pour les gisements de grès meubles, le forage et le dynamitage contrôlé réduisent le matériau en fragments gérables qui sont ensuite chargés par des chargeuses frontales.
À leur arrivée sur le site de traitement, le sable et les graviers sont triés selon leur taille. Une trémie de réception capture les gros amas, après quoi des tamis vibrants séparent les matériaux en fractions graduées. Le gravier est lavé et soit traité ultérieurement, soit stocké, tandis que le sable est désimpurifié, tamisé et séché avant stockage.
Le gravier naturel est préféré pour la construction en raison de ses bords généralement arrondis. L’exploitation minière à proximité des cours d’eau cible les lits de rivières asséchés pendant les périodes d’étiage, tandis que les méthodes en cours d’eau utilisent des pelles rétrocaveuses pour les petits cours d’eau ou des barges pour les rivières plus grandes. Les techniques comprennent le dragage, le terrassement et les draglines, des godets tirés par câble qui déplacent efficacement les matériaux meubles.
Le ministère des Ressources naturelles de Malaisie recommande de limiter l'extraction de gravier aux sites qui minimisent l'impact environnemental. Les barres de gravier avec une végétation clairsemée et des matériaux meubles sont idéales, car elles réduisent le risque d'érosion et de perturbation de l'habitat.