Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен из Strip Mining )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Угольный разрез в Вайоминге
Siilinjärvi карбонатитового сложного , [1] мина принадлежит Yara International , в Сиилинярви , Финляндия

Добыча поверхности , в том числе добычи полосы , открытой добычи и добычи полезных ископаемых удаления вершины горы , является широкой категорией добычи , в которой почва и породы , покрывающей минеральный осадок ( покрывающий слой ) удал ют, в отличие от подземной добычи , в которой перекрывающих порода оставляют на месте, а минерал удаляют через шахты или туннели.

Открытая добыча началась в середине 16 века [2] [ сомнительно - обсудить ] и практикуется во всем мире, хотя большая часть открытой добычи угля происходит в Северной Америке. [3] Он приобрел популярность на протяжении 20-го века, и теперь большая часть угля, добываемого в Соединенных Штатах, производится на открытых рудниках. [4]

В большинстве форм открытых горных работ тяжелое оборудование, такое как землеройные машины , сначала удаляет вскрышу. Затем минерал добывают большие машины, такие как экскаваторы-драглайны или роторные экскаваторы .

Типы [ править ]

Ниже описаны пять основных форм открытых горных работ.

Полоса добычи [ править ]

Баггер 288 является экскаватор роторный используется в горнодобывающей промышленности полосы.

«Горная добыча» - это практика разработки пласта полезных ископаемых, сначала удаляя длинную полосу вышележащего грунта и породы ( покрывающих пород ); эта деятельность также упоминается как «удаление покрывающих отложений». Чаще всего он используется для добычи угля и лигнита (бурого угля) . Открытая добыча практична только тогда, когда рудное тело, подлежащее выемке, находится относительно близко к поверхности. [5] В этом типе добычи полезных ископаемых используются одни из самых больших машин на земле, в том числе роторные экскаваторы, которые могут перемещать до 12 000 кубических метров земли в час.

Есть две формы открытой добычи. Более распространенным методом является «вскрытие участка», которое используется на довольно ровной местности для извлечения отложений на большой площади. Когда выкапывается каждая длинная полоса, вскрыша помещается в выемку, образованную предыдущей полосой.

«Контурная разработка» включает удаление покрывающих пород над пластом полезных ископаемых вблизи обнажения на холмистой местности, где обнажение полезных ископаемых обычно повторяет контур земли. За выемкой контура часто следует бурение на склоне холма для удаления большего количества минерала. Этот метод обычно оставляет за собой террасы на склонах гор.

Открытая добыча в Гарцвайлере , Германия. Бурый уголь добывается находится слева, снятую вскрыши помещаются справа. Обратите внимание, что это в основном плоская шахта для горизонтального минерала.

Открытая разработка [ править ]

Основная статья: Открытая разработка
Шахты El Chino расположен недалеко Силвер - Сити, Нью - Мексико является открытым способом медный рудник.

« Открытая добыча » относится к способу извлечения камня или минералов из земли через их удаление из открытой ямы или заемы . Хотя открытую разработку месторождений иногда ошибочно называют «вскрышной», эти два метода отличаются (см. Выше).

Удаление горы [ править ]

Основная статья: Удаление горных работ

«Горная горная добыча» (MTR) - это форма добычи угля, при которой угольные пласты разрабатываются под горными вершинами, сначала удаляя вершину горы, лежащую над угольным пластом. Взрывчатые вещества используются для разрушения слоев породы над швом, которые затем удаляются. Избыточные горные отходы или «вскрышные породы» сбрасываются большими грузовиками в насыпи близлежащих пустот или долин. MTR включает в себя массовую реструктуризацию земли, чтобы достичь угольного пласта на глубине 400 футов (120 м) ниже поверхности. Удаление горных вершин заменяет первоначальный крутой ландшафт более плоским рельефом. Попытки экономического развития на восстановленных рудниках включают тюрьмы, такие как Федеральная тюрьма Биг-Сэнди в округе Мартин, Кентукки , аэропорты небольших городов, поля для гольфа, такие как Twisted Gun вОкруг Минго, Западная Вирджиния, и поле для гольфа Стоункрест в округе Флойд, Кентукки , а также площадки для захоронения шлама промышленных скрубберов, свалки твердых отходов, трейлерные стоянки, производители взрывчатых веществ и складские помещения для сдачи в аренду. [6]

В последние годы этот метод все чаще используется на угольных месторождениях Аппалачей Западной Вирджинии , Кентукки , Вирджинии и Теннесси в Соединенных Штатах. Глубокие изменения в топографии и нарушение ранее существовавших экосистем сделали удаление горных вершин весьма спорным. [7]

Сторонники удаления горных вершин указывают на то, что после рекультивации территорий в соответствии с требованиями закона эта технология предоставляет плоскую землю премиум-класса, подходящую для многих целей в регионе, где плоская земля встречается редко. Они также утверждают, что новый рост на освоенных горных выработках лучше поддерживает популяции охотничьих животных. [8]

Критики [ кто? ] утверждают, что удаление горных вершин - это катастрофическая практика, которая приносит пользу небольшому количеству корпораций за счет местных сообществ и окружающей среды . В заявлении о воздействии на окружающую среду Агентства по охране окружающей среды США (EPA) установлено, что ручьи возле насыпей долин иногда могут содержать более высокие уровни минералов в воде и снижать водное биоразнообразие . [9] В заявлении также оценивается, что 724 мили (1165 км) ручьев Аппалачей были погребены засыпками долин с 1985 по 2001 год.

При взрыве на шахте для удаления на вершине горы в воздух поднимается пыль и мухи, которые затем могут мешать или оседать на частной собственности поблизости. Эта пыль может содержать соединения серы, которые, как утверждают некоторые, разъедают конструкции и надгробия и представляют опасность для здоровья. [10]

Хотя участки MTR должны быть рекультивированы после завершения добычи, рекультивация традиционно была сосредоточена на стабилизации горных пород и борьбе с эрозией, но не всегда на лесовосстановлении . [11] Быстрорастущие неместные травы, посаженные для быстрого обеспечения растительности на участке, конкурируют с саженцами деревьев, а деревья испытывают трудности с установлением корневой системы в уплотненной засыпке. [9] Следовательно, биоразнообразие страдает в регионе Соединенных Штатов с многочисленными эндемичными видами . [12] Эрозия также увеличивается, что может усилить наводнения . На востоке США в Аппалачском регионеИнициатива по восстановлению лесов направлена на содействие использованию деревьев при рекультивации горных пород. [13]

Дноуглубительные работы [ править ]

Основная статья: Золотой драга

« Дноуглубительные работы » - это метод добычи полезных ископаемых ниже уровня грунтовых вод. В основном это связано с добычей золота. Небольшие земснаряды часто используют всасывание, чтобы поднять добытый материал со дна водоема. Исторически сложилось так, что при проведении крупномасштабных дноуглубительных работ часто использовался плавучий земснаряд, судно, похожее на баржу, которое зачерпывало материал на конвейерной ленте впереди, удаляло желаемый компонент на борту и возвращало нежелательный материал через другую конвейерную ленту сзади. В долинах рек, заполненных гравием, с неглубоким уровнем грунтовых вод, плавучий земснаряд мог прокладывать себе путь через рыхлый осадок в собственном пруду.

Майнинг хайволл [ править ]

Майнинг Highwall

Горная добыча - это еще одна форма добычи, которую иногда проводят для извлечения дополнительного количества угля, прилегающего к площади открытой разработки. Этот метод произошел от шнековой добычи, но не соответствует определению открытой добычи, поскольку он не включает удаление вскрыши для обнажения угольного пласта. [14] Заключительный отчет CERB № 2014-004 «Высокий валец: методология проектирования, безопасность и пригодность» И Ло характеризует его как «относительно новый метод полуповерхностной и полуподземной добычи угля, возникший на основе шнековой добычи». [15] В горнодобывающей промышленности Highwall угольный пласт проходит комбайном непрерывного действия, приводимым в движение гидравлическим механизмом передачи толкающей балки (PTM). Типичный цикл включает в себя отстойник (запуск-толкание вперед) и резку (подъем и опускание стрелы фрезерной головки для резки угольного пласта по всей высоте). По мере продолжения цикла добычи угля режущая головка постепенно запускается в угольный пласт на глубину 19,72 футов (6,01 м). Затем механизм переноса толкающей балки (PTM) автоматически вставляет прямоугольную толкающую балку длиной 19,72 фута (6,01 м) (сегмент винтового конвейера) в центральную часть машины между силовой головкой и режущей головкой. Система Pushbeam может проникать в угольный пласт на глубину почти 1200 футов (366 м) [проверено с 2015 года по сегодняшний день].В одной из запатентованных горнодобывающих систем Highwall используются шнеки, заключенные внутри толкающей балки, которые предотвращают загрязнение добываемого угля обломками породы во время процесса транспортировки. Используя видеоизображение и / или датчик гамма-излучения и / или другие георадиолокационные системы, такие как датчик обнаружения границы раздела угля и породы (CID), оператор может видеть переднюю проекцию границы раздела пласт-порода и направлять непрерывный прогресс шахтера. В горнодобывающей промышленности могут быть добыты тысячи тонн угля с использованием контурных полос с узкими уступами, ранее разработанными площадями, траншейными шахтами и крутыми пластами с контролируемой системой подачи воды и / или системой вентиляции газа (инертной).Оператор может видеть переднюю проекцию границы раздела пласт-порода и направлять процесс непрерывного горения. В горнодобывающей промышленности можно добывать тысячи тонн угля с использованием контурных полос с узкими уступами, ранее выработанными площадями, траншейными шахтами и крутыми пластами с контролируемой системой подачи воды и / или системой вентиляции газа (инертной).Оператор может видеть переднюю проекцию границы раздела пласт-порода и направлять процесс непрерывного горения. В горнодобывающей промышленности можно добывать тысячи тонн угля с использованием контурных полос с узкими уступами, ранее выработанными площадями, траншейными шахтами и крутыми пластами с контролируемой системой подачи воды и / или системой вентиляции газа (инертной).

Извлечение с туннельной формой дисков намного лучше, чем с круглыми шнековыми отверстиями, но картографирование областей, разработанных горняком Highwall, не отображается так строго, как глубоко разработанные области. Смещается очень мало почвы по сравнению с удалением вершины горы; однако для эксплуатации и владения майнером Highwall требуется большой капитал. Но тогда эта система добычи полезных ископаемых Highwall представляет собой инновационную дорожную карту будущего потенциала и сохранения или повышения конкурентоспособности в области экологически безопасного удаления негорных (вскрышных) пород, которым управляет всего 4 члена экипажа.

Картирование обнажения, а также данные керновых отверстий и образцы, взятые в процессе изготовления стендов, принимаются во внимание для наилучшего проецирования панелей, которые будет вырезать горняк Highwall. Учитываются препятствия, которые могут быть потенциально повреждены из-за проседания, и естественный контур Хайволла, и геодезист направляет горняк Хайволла по линии (теоретическая геодезическая линия) в основном перпендикулярно Хайволлу. Параллельные линии обозначают выемку в гору (глубина до 1200 футов (366 м) - записи 2015 года) без направления или корректирующего срабатывания рулевого управления на навигационном азимуте во время добычи, что приводит к пропуску части угольного пласта и представляет потенциальную опасность врезки столбов от предыдущих проходок за счет горизонтального сноса (Roll) колонны Pushbeam-Cuttermodule.Недавно шахтеры Highwall проникли в угольный пласт на глубину более 1200 футов (366 м) [текущие данные 2015 года], и сегодняшние модели способны идти дальше, с поддержкой гироскопической навигации и больше не ограничены количеством кабеля, хранящегося на машина. Максимальная глубина будет определяться напряжением дальнейшего проникновения и соответствующим потреблением удельной мощности («Кручение и натяжение» в строке винтовых транспортеров), но сегодняшние оптимизированные варианты воплощения транспортирования винтовых транспортеров (так называемые: толкающие балки) с визуальной разработкой продукта и потоком Программное обеспечение Simulation Behavior "Discrete Element Modeling" (DEM) показывает, что расширенные проходки с интеллектуальным приводом возможны даже при крутых наклонных углах от горизонтали до более 30 градусов в скважине.В случае значительного крутого майнинга фраза нового метода майнинга должна быть«Направленная добыча» [широко используемые технологии как ценный синергетический эффект Направленное бурение и направленная добыча подразделяются на методы «от поверхности к пласту» (SIS) ], сухая или влажная, разрабатывается обезвоживание, или в этом направлении активно ведется резка и дноуглубительные работы с помощью винтовых транспортеров. разработка дорожной карты ведущей мировой горнодобывающей компании Highwall.

Транспорт [ править ]

На ранних этапах вывоза материалов из открытых карьеров материалы перемещались ручным трудом, конными повозками и горными железными дорогами.

В настоящее время существует тенденция использования самосвалов на подъездных дорогах, спроектированных с учетом особенностей шахты.

Проблемы окружающей среды и здоровья [ править ]

Воздействие открытых горных работ на топографию, растительность и водные ресурсы сделало это весьма спорным. [ требуется разъяснение ]

Открытые горные работы подчиняются государственным и федеральным требованиям по рекультивации , но адекватность требований является постоянным источником споров. Если не проводить рекультивацию, открытые горные работы могут оставить после себя большие площади бесплодных пустых пород, так как 70% добытого материала являются отходами. [ необходима цитата ]

В Соединенных Штатах Закон 1977 года о контроле и рекультивации открытых горных работ требует рекультивации открытых угольных шахт. Рекультивация для неугольных шахт регулируется государственными и местными законами, которые могут сильно различаться.

Здоровье человека [ править ]

В Объединенных Шахтеры Америки выступал против использования отстоя сточных вод человека для истребования участков поверхности добычи полезных ископаемых в Аппалачей. UMWA начало свою кампанию против использования осадка на рудниках в 1999 году после того, как восемь рабочих UMWA заболели из-за воздействия ила класса B, распространенного рядом с их местом работы. [16]

Воздействие на окружающую среду [ править ]

Согласно отчету 2010 года в журнале Science , горная добыча вызвала множество экологических проблем, которые не удалось решить с помощью методов смягчения последствий. Например, заполнители долин часто заглубляют истоки рек, вызывая необратимую утрату экосистем . Кроме того, уничтожение обширных массивов лиственных лесов поставило под угрозу несколько исчезающих видов и привело к утрате биоразнообразия . [17]

См. Также [ править ]

  • Шахтный ствол
  • Угольная шахта Хобет

Ссылки [ править ]

  1. ^ Вольфганг Дерек Майер, Раймо Лахтинен и Хью О'Брайен: Минеральные месторождения Финляндии . Elsevier, 2015. ISBN 978-0124104389 .
  2. ^ Montrie, Чад (2003). Чтобы спасти землю и людей: история оппозиции к добыче угля в Аппалачах . США: Университет Северной Каролины Press. С.  17 . ISBN 0-8078-2765-7.
  3. ^ "Где уголь найден?" . Всемирная угольная ассоциация . Проверено 28 июня 2011 года .
  4. ^ Добыча угля по штатам и типам шахт 2013-2014 , Управление энергетической информации США, по состоянию на 4 июля 2016 г.
  5. ^ Коул, С. Эндрю (1999), "добыча поверхности, добыча полосы, каменоломни" , экологическая геология , Dordrecht: Springer Нидерланды, С. 586-587,. Дои : 10.1007 / 1-4020-4494-1_318 , ISBN 978-1-4020-4494-6, получено 2021-02-07
  6. ^ "Галерея" . Kentucky Coal . Архивировано из оригинала на 2008-12-30 . Проверено 25 ноября 2008 .
  7. ^ Дэвис, Чарльз Э .; Даффи, Роберт Дж. (2009-10-01). "King Coal vs. Reclamation: Федеральное регулирование горных работ по удалению горных работ в Аппалачах" . Администрация и общество . 41 (6): 674–692. DOI : 10.1177 / 0095399709341029 . ISSN 0095-3997 . 
  8. ^ Гарднер, JS & Sainato, P. (март 2007). «Горная добыча и устойчивое развитие в Аппалачах». Горное дело . С. 48–55.CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  9. ^ a b «Горные разработки / Заливки долины в Аппалачах: Заключительное программное заявление о воздействии на окружающую среду» . Агентство по охране окружающей среды США . 25 октября 2005 . Проверено 20 августа 2006 года .
  10. ^ Джессика Tzerman (3 августа 2006). «Взрывные обряды» . Засыпка . Проверено 4 сентября 2006 года .
  11. ^ "Консультации по мелиорации лесов Аппалачской региональной инициативы по лесовосстановлению" (PDF) . Управление открытых горных работ и мелиорации . Проверено 11 июля 2007 года .
  12. ^ «Биология: растения, животные и среда обитания - мы живем в горячей точке биоразнообразия» . Ресурсы региона Апалачикола в Интернете . Проверено 18 сентября 2006 года .
  13. ^ "Аппалачская региональная инициатива по лесовосстановлению" . arri.osmre.gov . Проверено 5 сентября 2006 года .
  14. ^ Вентилятор, Мин (2015-01-01). «Программы проектирования для горных работ на высокогорных участках» . Дипломные работы, диссертации и проблемные доклады . DOI : 10.33915 / etd.5572 .
  15. ↑ Луо (сентябрь 2014 г.). «Highwall Mining: методология проектирования, безопасность и пригодность». Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  16. ^ «Защитник» (PDF) . Объединенная горная оборона . 2006 г.
  17. ^ Palmer, MA et al. (8 января 2010 г.). «Последствия горной добычи на вершине горы». Наука . 327 : 148. DOI : 10.1126 / science.1180543 . PMID 20056876 . CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )

Внешние ссылки [ править ]

  • "Почему Surface Mine?" , аргумент в пользу открытых горных работ, высказанный руководителем International Coal Group