معدن‌کاری زیرزمینی سنگ سخت
معدن‌کاری زیرزمینی سنگ سخت به تکنیک‌های مختلف معدن‌کاری زیرزمینی اشاره دارد که برای استخراج کانی‌های «سخت»، معمولاً آن‌هایی که حاوی فلز هستند،[۱] مانند کانسنگ حاوی طلا، نقره، آهن، مس، روی، نیکل، قلع و سرب استفاده می‌شود. این روش همچنین شامل تکنیک‌های مشابهی است که برای استخراج کانسنگ‌های گوهرها، مانند الماس و یاقوت به کار می‌رود. معدن‌کاری سنگ نرم به استخراج کانی‌های نرم‌تر، مانند سنگ نمک، زغال‌سنگ و ماسه‌های نفتی اشاره دارد.
دسترسی به معدن
دسترسی زیرزمینی
دسترسی به کانسنگ زیرزمینی می‌تواند از طریق یک شیب‌راهه (رمپ)، چاه عمودی یا گذرگاه افقی انجام شود.
- شیب‌راهه‌ها می‌توانند تونلی مارپیچ باشند که یا پهلوی کانسار را دور می‌زنند یا به دور کانسار می‌چرخند. شیب‌راهه با یک برش جعبه‌ای آغاز می‌شود که در واقع دهانه ورودی به سطح زمین است. بسته به میزان سربار و کیفیت سنگ بستر، ممکن است برای اهداف ایمنی به یک آب‌رو از جنس فولاد گالوانیزه نیاز باشد. این شیب‌راهه‌ها همچنین ممکن است از دیواره یک معدن روباز آغاز شوند.
- چاه‌ها حفاری‌های عمودی هستند که در مجاورت توده کانسنگ حفر می‌شوند. چاه‌ها برای توده‌های کانسنگی حفر می‌شوند که حمل‌ونقل آن‌ها به سطح زمین با کامیون اقتصادی نیست. حمل‌ونقل با چاه در اعماق زیاد اقتصادی‌تر از حمل‌ونقل با کامیون است و یک معدن ممکن است هم دارای شیب‌راهه و هم دارای چاه باشد.
- گذرگاه‌های افقی حفاری‌های افقی به درون پهلوی یک تپه یا کوه هستند. این گذرگاه‌ها برای توده‌های کانسنگ افقی یا تقریباً افقی که نیازی به رمپ یا چاه ندارند، استفاده می‌شوند.
شیب‌راهه‌ها اغلب از کنار دیواره بلند یک معدن روباز آغاز می‌شوند، زمانی که توده کانسنگ دارای عیار قابل‌توجهی است که برای پشتیبانی از عملیات معدن‌کاری زیرزمینی کافی است، اما نسبت باطله‌برداری برای پشتیبانی از روش‌های استخراج روباز بیش از حد زیاد‌شده است. آن‌ها همچنین اغلب به عنوان دسترسی ایمنی اضطراری از کارگاه‌های زیرزمینی و وسیله‌ای برای انتقال تجهیزات بزرگ به محل کارگاه‌ها ساخته و نگهداری می‌شوند.
دسترسی به کانسنگ
سطوح به صورت افقی از شیب‌راهه یا چاه برای دسترسی به توده کانسنگ حفاری می‌شوند. سپس کارگاه‌ها به صورت عمود (یا تقریباً عمود) بر سطح، درون کانسنگ حفاری می‌شوند.
معدن‌کاری توسعه‌ای در برابر معدن‌کاری تولیدی
دو مرحله اصلی در معدن‌کاری زیرزمینی وجود دارد: معدن‌کاری توسعه‌ای و معدن‌کاری تولیدی.
معدن‌کاری توسعه‌ای تقریباً به‌طور کامل شامل حفاری در سنگ‌های باطله (غیرارزشمند) به منظور دسترسی به توده کانسنگ است. معدن‌کاری توسعه‌ای شش مرحله دارد: حذف مواد منفجر‌شده قبلی (پاک‌سازی)، لق‌گیری (حذف هرگونه لایه ناپایدار سنگ که از سقف و دیواره‌ها آویزان است برای محافظت از کارگران و تجهیزات در برابر آسیب)، نصب پشتیبان یا تقویت‌کننده با استفاده از بتن پاشیده یا سایر پشتیبان‌ها، حفاری سنگ پیشانی کار، بارگیری مواد منفجره و انفجار مواد منفجره. برای شروع معدن‌کاری، اولین قدم ایجاد مسیر برای پایین رفتن است. این مسیر همان‌طور که در بالا توضیح داده شد، «شیب‌راهه» نامیده می‌شود. پیش از شروع یک شیب‌راهه، تمام برنامه‌ریزی‌های مربوط به تأسیسات برق، آرایش حفاری، آب‌کشی، هوادهی و تأسیسات خروج مواد باطله مورد نیاز است.[۲]
معدن‌کاری تولیدی به دو روش چال‌بلند و چال‌کوتاه تقسیم می‌شود. معدن‌کاری چال‌کوتاه مشابه معدن‌کاری توسعه‌ای است، با این تفاوت که در کانسنگ انجام می‌شود. چندین روش برای معدن‌کاری چال‌بلند وجود دارد. به‌طور معمول، معدن‌کاری چال‌بلند نیازمند دو حفاری درون کانسنگ در ترازهای مختلف زیر سطح زمین (۱۵ تا) است. چال‌ها بین دو حفاری حفر‌شده و با مواد منفجره بارگیری می‌شوند. چال‌ها منفجر‌شده و کانسنگ از حفاری پایینی خارج می‌شود.[۳]
هوادهی
یکی از مهم‌ترین جنبه‌های معدن‌کاری زیرزمینی سنگ سخت، هوادهی است. هوادهی روش اصلی برای پاک‌سازی گازهای خطرناک و/یا گرد و غباری است که از فعالیت‌های حفاری و انفجار (مانند گرد و غبار سیلیس، اکسیدهای نیتروژن)، تجهیزات دیزلی (مانند ذرات دیزل، مونوکسید کربن) ایجاد می‌شوند، یا برای محافظت در برابر گازهایی که به‌طور طبیعی از سنگ متصاعد می‌شوند (مانند گاز رادون). هوادهی همچنین برای مدیریت دمای زیرزمینی برای کارگران استفاده می‌شود. در معادن عمیق و گرم، از هوادهی برای خنک کردن محیط کار استفاده می‌شود؛ با این حال، در مکان‌های بسیار سرد، هوا قبل از ورود به معدن تا کمی بالاتر از دمای انجماد گرم می‌شود. چاهک‌های هوادهی معمولاً برای انتقال هوا از سطح به محل‌های کار استفاده می‌شوند و می‌توانند برای استفاده به عنوان مسیرهای فرار اضطراری اصلاح شوند. منابع اصلی گرما در معادن زیرزمینی سنگ سخت، دمای طبیعی سنگ، ماشین‌آلات، تراکم خودبه‌خودی هوا و آب‌های شکافی هستند. عوامل کوچک دیگر شامل گرمای بدن انسان و انفجار است.
پشتیبانی زمین
برای حفظ پایداری دهانه‌های حفاری‌شده، به نوعی پشتیبانی نیاز است. این پشتیبانی به دو شکل وجود دارد: پشتیبانی موضعی و پشتیبانی ناحیه‌ای.
پشتیبانی ناحیه‌ای زمین
پشتیبانی ناحیه‌ای زمین برای جلوگیری از شکست‌های بزرگ زمین استفاده می‌شود. چال‌هایی در سقف و دیواره‌ها حفر‌شده و یک میله فولادی بلند (یا سنگ‌پیچ) برای نگه داشتن زمین در کنار هم نصب می‌شود. سه دسته سنگ‌پیچ وجود دارد که بر اساس نحوه درگیری آن‌ها با سنگ میزبان متمایز می‌شوند.[۴] آن‌ها عبارتند از:
پیچ‌های مکانیکی
- پیچ‌های نقطه-مهار (یا پیچ‌های پوسته‌ای انبساطی) سبک رایجی از پشتیبانی ناحیه‌ای زمین هستند. یک پیچ نقطه-مهار یک میله فلزی با قطر بین ۲۰ تا ۲۵ میلی‌متر و طول بین ۱ تا ۴ متر است (اندازه توسط بخش مهندسی معدن معدن تعیین می‌شود). در انتهای پیچ یک پوسته انبساطی وجود دارد که درون چال قرار می‌گیرد. هنگامی که پیچ توسط مته نصب سفت می‌شود، پوسته انبساطی باز‌شده و پیچ سفت می‌شود و سنگ‌ها را در کنار هم نگه می‌دارد. پیچ‌های مکانیکی به عنوان پشتیبانی موقت در نظر گرفته می‌شوند زیرا طول عمر آن‌ها به دلیل خوردگی کاهش می‌یابد، چرا که گروت‌کاری نمی‌شوند.[۴]
پیچ‌های گروت‌کاری‌شده
- میل‌گرد رزین‌کاری‌شده در مناطقی استفاده می‌شود که نیاز به پشتیبانی بیشتری نسبت به پیچ نقطه-مهار دارند. میل‌گرد استفاده‌شده اندازه مشابهی با پیچ نقطه-مهار دارد اما فاقد پوسته انبساطی است. پس از حفر چال برای میل‌گرد، کارتریج‌های رزین پلی‌استر در چال قرار داده می‌شوند. پیچ میل‌گرد پس از رزین نصب‌شده و توسط مته نصب چرخانده می‌شود. این کار کارتریج رزین را باز کرده و آن را مخلوط می‌کند. هنگامی که رزین سخت می‌شود، چرخش مته باعث سفت شدن پیچ میل‌گرد و نگه داشتن سنگ‌ها در کنار هم می‌شود. میل‌گرد رزین‌کاری‌شده به عنوان پشتیبانی دائمی زمین با طول عمر ۲۰ تا ۳۰ سال در نظر گرفته می‌شود.[۴]
- کابل‌پیچ‌ها برای بستن توده‌های بزرگ سنگ در سقف و اطراف حفاری‌های بزرگ استفاده می‌شوند. کابل‌پیچ‌ها بسیار بزرگ‌تر از سنگ‌پیچ‌ها و میل‌گردهای استاندارد هستند و معمولاً بین ۶ تا ۲۵ متر طول دارند. کابل‌پیچ‌ها با گروت سیمانی گروت‌کاری می‌شوند.[۴]
پیچ‌های اصطکاکی
- تثبیت‌کننده اصطکاکی (که اغلب با نشان تجاری عام «اسپلیت ست» نامیده می‌شود) بسیار آسان‌تر از پیچ‌های مکانیکی یا گروت‌کاری‌شده نصب می‌شود. پیچ به درون چال حفاری که قطر کمتری نسبت به پیچ دارد، کوبیده می‌شود. فشار پیچ بر دیواره، سنگ‌ها را در کنار هم نگه می‌دارد. تثبیت‌کننده‌های اصطکاکی به‌ویژه در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی ناشی از آب آسیب‌پذیر هستند، مگر اینکه گروت‌کاری شوند. پس از گروت‌کاری، اصطکاک ۳ تا ۴ برابر افزایش می‌یابد.[۴]
- سوئلکس مشابه تثبیت‌کننده‌های اصطکاکی است، با این تفاوت که قطر پیچ کوچک‌تر از قطر چال است. آب با فشار بالا به درون پیچ تزریق می‌شود تا قطر پیچ را افزایش داده و سنگ‌ها را در کنار هم نگه دارد. مانند تثبیت‌کننده اصطکاکی، سوئلکس نیز در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی محافظت ضعیفی دارد.[۴]
پشتیبانی موضعی زمین
پشتیبانی موضعی زمین برای جلوگیری از سقوط سنگ‌های کوچک‌تر از سقف و دیواره‌ها استفاده می‌شود. همه حفاری‌ها به پشتیبانی موضعی زمین نیاز ندارند.
- توری سیمی جوش‌داده‌شده یک صفحه فلزی با چشمه‌های ۱۰ در ۱۰ سانتی‌متر است. توری با استفاده از پیچ‌های تثبیت‌کننده اصطکاکی، پیچ‌های نقطه-مهار یا میل‌گردهای رزین‌کاری‌شده به سقف و دیواره‌ها متصل می‌شود.
- بتن پاشیده بتن تقویت‌شده با الیاف است که به صورت پاششی روی سقف و دیواره‌ها اعمال‌شده و از سقوط سنگ‌های کوچک‌تر جلوگیری می‌کند. ضخامت بتن پاشیده می‌تواند بین ۵۰ تا ۱۰۰ میلی‌متر باشد.
- غشاهای لاتکس می‌توانند مشابه بتن پاشیده، اما در مقادیر کمتر، روی سقف و دیواره‌ها پاشیده شوند.
استوپ و عقب‌نشینی در برابر استوپ و پرکردن
استوپ و عقب‌نشینی
با استفاده از این روش، استخراج به‌گونه‌ای برنامه‌ریزی می‌شود که سنگ از استوپ‌ها (کارگاه‌های استخراج) بدون پر کردن فضاهای خالی برداشت شود؛ این کار به سنگ‌های دیواره اجازه می‌دهد تا پس از برداشت کامل کانسنگ، به درون استوپِ استخراج‌شده فرو بریزند. سپس استوپ برای جلوگیری از دسترسی، مهر و موم می‌شود.
استوپ و پرکردن
در مواردی که کانسنگ‌های توده‌ای بزرگ باید در عمق زیاد استخراج شوند، یا جایی که باقی گذاشتن ستون‌های کانسنگ غیراقتصادی است، استوپِ باز با مواد پرکننده (Backfill) پر می‌شود. این مواد می‌تواند ترکیبی از سیمان و سنگ، سیمان و ماسه، یا سیمان و پسماند معدنی باشد. این روش به دلیل اینکه استوپ‌های پرشده، تکیه‌گاهی برای استوپ‌های مجاور فراهم می‌کنند و امکان استخراج کامل منابع اقتصادی را میسر می‌سازند، محبوبیت زیادی دارد.
روش‌ها
روش استخراج انتخاب‌شده بر اساس اندازه، شکل، جهت‌گیری و نوع کانسنگِ مورد استخراج تعیین می‌شود. کانسنگ می‌تواند به صورت رگه‌ای باریک مانند معدن طلا در ویت واترسرند باشد، یا می‌تواند توده‌ای و مشابه معدن المپیک دم در استرالیای جنوبی یا معدن کادیا-ریج‌وی در نیو ساوت ولز باشد. عرض یا اندازه کانسنگ توسط عیار و همچنین نحوه توزیع کانسنگ تعیین می‌شود. شیب کانسنگ نیز بر روش استخراج تأثیر می‌گذارد؛ برای مثال، یک کانسنگ رگه‌ای افقی و باریک با روش اتاق و پایه یا روش جبهه‌کار طولانی (Longwall) استخراج می‌شود، در حالی که یک کانسنگ رگه‌ای عمودی و باریک با روش استوپ‌بندی باز یا برش و پرکردن استخراج خواهد شد. بررسی‌های بیشتر برای تعیین مقاومت کانسنگ و همچنین سنگ‌های اطراف ضروری است. کانسنگی که در سنگ‌های مستحکم و خودنگهدار قرار دارد ممکن است با روش استوپ‌بندی باز استخراج شود و کانسنگی که در سنگ‌های ضعیف قرار دارد ممکن است نیاز به استخراج با روش برش و پرکردن‌داشته باشد که در آن، فضای خالی همزمان با برداشت کانسنگ، به‌طور مداوم پر می‌شود.
روش‌های استخراج انتخابی
- استخراج برش و پرکردن (Cut and fill) روشی برای استخراج با چال‌های کوتاه است که در مناطق کانسنگی با شیب تند یا نامنظم استفاده می‌شود، به‌ویژه در مواردی که دیواره آویزان (Hanging wall) استفاده از روش‌های چال‌بلند را محدود می‌کند. کانسنگ در برش‌های افقی یا کمی مایل استخراج‌شده و سپس با سنگ‌های باطله، ماسه یا پسماند معدنی پر می‌شود. هر یک از گزینه‌های پرکننده ممکن است با مواد چسباننده ترکیب شوند تا به ماتریس انسجام ببخشند یا بدون چسباننده رها شوند. استخراج برش و پرکردن روشی گران اما انتخابی است که مزایای آن شامل اتلاف کم کانسنگ و رقیق‌سازی پایین است.[۵]
- استخراج پیشروی و پرکردن (Drift and fill) مشابه روش برش و پرکردن است، با این تفاوت که در مناطق کانسنگی استفاده می‌شود که عرض آن‌ها از حد مجاز برای روش پیشروی (Drifting) بیشتر است. در این حالت، اولین پیشروی در کانسنگ ایجاد‌شده و با استفاده از مواد پرکننده تثبیت‌شده، پر می‌شود. پیشروی دوم در مجاورت پیشروی اول حفر می‌گردد. این کار تا زمانی که کانسنگ در تمام عرض خود استخراج شود ادامه می‌یابد و پس از آن، برش دوم در بالای برش اول آغاز می‌شود.
- استخراج استوپ‌بندی انقباضی (Shrinkage stoping) یک روش استخراج با چال‌های کوتاه است که برای کانسنگ‌های با شیب تند مناسب است. این روش مشابه استخراج برش و پرکردن است، با این تفاوت که پس از آتش‌باری، کانسنگ خردشده در استوپ باقی می‌ماند تا از سنگ‌های اطراف پشتیبانی کند و به عنوان سکویی برای کار روی آن استفاده شود. تنها مقدار کافی از کانسنگ از استوپ خارج می‌شود تا امکان حفاری و آتش‌باری برش بعدی فراهم گردد. هنگامی که تمام کانسنگ آتش‌باری شد، استوپ تخلیه می‌شود. اگرچه این روش بسیار انتخابی است و رقیق‌سازی کمی دارد، اما از آنجا که بخش عمده کانسنگ تا پایان عملیات استخراج در استوپ باقی می‌ماند، بازگشت سرمایه با تأخیر همراه است.[۵]
- VRM / VCR: استخراج عقب‌نشینی عمودی (VRM) که با نام عقب‌نشینی دهانه عمودی (VCR) نیز شناخته می‌شود، روشی است که در آن معدن به مناطق عمودی با عمق حدود ۵۰ متر تقسیم می‌شود و از استوپ‌بندی باز و استخراج از پایین به بالا استفاده می‌گردد. چال‌های بلند با قطر زیاد به صورت عمودی از بالا به درون کانسنگ با استفاده از مته‌های درون‌چالی (ITH)[۶] حفر می‌شوند و سپس برش‌های افقی کانسنگ به درون یک زیربرش (Undercut) آتش‌باری می‌شوند. کانسنگ آتش‌باری‌شده در مرحله بازیابی جمع‌آوری می‌شود. این بازیابی از پایین بخش توسعه‌یافته انجام می‌گیرد. آخرین مرحله پاک‌سازی کانسنگ توسط ماشین‌آلات لودر (LHD) کنترل از راه دور انجام می‌شود. در استخراج VCR اغلب از سیستمی متشکل از استوپ‌های اولیه و ثانویه استفاده می‌شود که در آن استوپ‌های اولیه در مرحله اول استخراج‌شده و سپس با مواد پرکننده سیمانی پر می‌شوند تا تکیه‌گاه دیواره برای آتش‌باری استوپ‌های بعدی فراهم شود. اتاقک‌های جانبی پس از سفت شدن مواد پرکننده، طبق یک توالی از پیش برنامه‌ریزی‌شده استخراج خواهند شد.[۷][۸]
روش‌های استخراج توده‌ای
- بلوک‌زنی (Block caving) برای استخراج کانسنگ‌های توده‌ای با شیب تند (معمولاً با عیار پایین) و سستی بالا استفاده می‌شود. یک زیربرش با دسترسی حمل‌ونقل در زیر کانسنگ حفر می‌شود و «زنگ‌های تخلیه» (Drawbells) بین سقف سطح حمل‌ونقل و کف زیربرش ایجاد می‌گردد. زنگ‌های تخلیه به عنوان محلی برای ریختن سنگ‌های فروریخته عمل می‌کنند. کانسنگ در بالای زیربرش حفاری و آتش‌باری می‌شود و کانسنگ از طریق دسترسی حمل‌ونقل خارج می‌گردد. به دلیل سستی کانسنگ، کانسنگِ بالای اولین آتش‌باری فرو می‌ریزد و به درون زنگ‌های تخلیه می‌افتد. با خروج کانسنگ از زنگ‌های تخلیه، کانسنگِ بالایی فرو می‌ریزد و جریان ثابتی از کانسنگ را فراهم می‌کند.[۵] اگر ریزش متوقف شود و خروج کانسنگ از زنگ‌های تخلیه ادامه یابد، ممکن است فضای خالی بزرگی ایجاد شود که منجر به احتمال ریزش ناگهانی و عظیم و وقوع انفجار بادی (Windblast) فاجعه‌بار در سراسر معدن گردد.[۹] در جایی که ریزش ادامه می‌یابد، سطح زمین ممکن است به درون یک فرورفتگی سطحی فرو بریزد، مانند آنچه در معدن کلیماکس و معدن مولیبدن هندرسون در کلرادو رخ داده است. چنین پیکربندی‌ای یکی از چندین موردی است که معدن‌کاران به آن اصطلاح «گوری هول» (Glory hole) را اطلاق می‌کنند.
کانسنگ‌هایی که به‌راحتی نمی‌ریزند، گاهی با شکست هیدرولیکی، آتش‌باری یا ترکیبی از هر دو پیش‌شرط‌سازی می‌شوند. شکست هیدرولیکی برای پیش‌شرط‌سازی سنگ‌های سقف مستحکم بر روی پانل‌های جبهه‌کار طولانی زغال‌سنگ و همچنین برای القای ریزش در معادن زغال‌سنگ و سنگ سخت به کار رفته است.
- اتاق و پایه (Room and pillar): استخراج اتاق و پایه معمولاً در کانسنگ‌های لایه‌ای افقی یا با شیب ملایم انجام می‌شود. پایه‌ها در یک الگوی منظم در جای خود باقی می‌مانند در حالی که اتاق‌ها استخراج می‌شوند. در بسیاری از معادن اتاق و پایه، پایه‌ها از دورترین نقطه نسبت به دسترسی استوپ برداشته می‌شوند که این امر به سقف اجازه می‌دهد تا فرو بریزد و استوپ را پر کند. این کار امکان بازیابی بیشتر را فراهم می‌کند زیرا کانسنگ کمتری در پایه‌ها باقی می‌ماند.
- استخراج زیرسطحی (Sublevel caving)[۱۰]
- استخراج ریزشی بالارونده (Raise caving): این روش برای کانسنگ‌های با زاویه بالا در عمق زیاد که تنش‌های منطقه‌ای در آن‌ها بالاست، طراحی‌شده است. در استخراج ریزشی بالارونده، توده‌های سنگ با ایجاد شکاف‌هایی موازی با شیب کانسنگ، تنش‌زدایی می‌شوند.[۱۱] این یک روش جدید است که توسط شرکت اگنیکو ایگل (LKAB) در نورلاند در حال توسعه است.[۱۲]
برداشت کانسنگ
در معادنی که از تجهیزات لاستیک‌دار برای برداشت کانسنگ‌های درشت استفاده می‌کنند، کانسنگ (یا «ماک») با استفاده از ماشین‌آلات کمرشکن از کارگاه استخراج، «بارگیری» یا «تخلیه» می‌شود. به این وسایل نقلیه «باگر» یا لودر (تجهیزات) گفته می‌شود. این تجهیزات ممکن است با استفاده از موتور دیزل یا موتور الکتریکی کار کنند و شبیه به یک لودر با ارتفاع کم هستند. لودرهای برقی از کابل‌های دنباله‌دار استفاده می‌کنند که انعطاف‌پذیر‌بوده و می‌توانند روی یک قرقره باز یا جمع شوند. [۱۳]
در معادن کم‌عمق‌تر، کانسنگ سپس در یک کامیون تخلیه می‌شود تا به سطح زمین حمل شود. در معادن عمیق‌تر، کانسنگ در یک «چاه کانسنگ» (یک حفاری عمودی یا تقریباً عمودی) تخلیه می‌شود که در آنجا به یک تراز جمع‌آوری سقوط می‌کند. در تراز جمع‌آوری، ممکن است کانسنگ توسط یک سنگ‌شکن فکی یا مخروطی، یا توسط یک سنگ‌شکن، خردایش اولیه شود. سپس کانسنگ توسط تسمه نقاله، کامیون یا گاهی قطار به چاه معدن منتقل می‌شود تا در سطل‌ها یا اسکیپ به سطح زمین بالا کشیده‌شده و در مخازن زیر برج معدن برای ترابری به کارخانه فرآوری تخلیه شود.
در برخی موارد، سنگ‌شکن اولیه زیرزمینی، یک تسمه نقاله شیب‌دار را تغذیه می‌کند که کانسنگ را از طریق یک چاه شیب‌دار مستقیماً به سطح زمین می‌رساند. کانسنگ به درون چاه‌های کانسنگ هدایت می‌شود و تجهیزات معدن‌کاری از طریق یک مسیر شیب‌دار از سطح زمین به توده کانسنگ دسترسی پیدا می‌کنند.
عمیق‌ترین معادن
- عمیق‌ترین معادن جهان، معادن طلای امپوننگ و تاتونا (بخش‌های عمیق غربی) در منطقه ویت واترسرند آفریقای جنوبی هستند که در حال حاضر در عمق بیش از ۳٬۹۰۰ متر (۱۲٬۸۰۰ فوت) فعالیت می‌کنند. [۱۴]
- عمیق‌ترین معدن غیرفعال در آسیا، معدن کولار در منطقه کرناتکه هند است. این معدن در سال ۲۰۰۱ بسته شد و چاه اصلی آن به عمق ۱۰٬۵۶۰ فوت (۳٬۲۲۰ متر) رسیده بود.
این منطقه همچنین محل سخت‌ترین شرایط برای معدن‌کاری سنگ سخت با دمای هوای تا ۴۵ درجه سلسیوس (۱۱۳ درجه فارنهایت) است. با این حال، از تأسیسات عظیم تبرید برای کاهش دما به حدود ۲۸ درجه سلسیوس (۸۲ درجه فارنهایت) استفاده می‌شود. - عمیق‌ترین معدن سنگ سخت غیرفعال در آمریکای شمالی، معدن امپایر در گرس ولی، کالیفرنیا است. این معدن در سال ۱۹۵۶ بسته شد و چاه اصلی آن به عمق شیب‌دار ۱۱٬۰۰۷ فوت (۳٬۳۵۵ متر) رسیده بود. طول ترکیبی تمام چاه‌ها ۳۶۷ مایل (۵۹۱ کیلومتر) است.
- عمیق‌ترین معدن سنگ سخت فعال در آمریکای شمالی، کید ماین در کانادا است که به استخراج روی و مس در تیمینس، انتاریو می‌پردازد. این معدن با حداکثر عمق ۹٬۸۸۹ فوت (۳٬۰۱۴ متر)، عمیق‌ترین معدن فلز پایه در جهان است و ارتفاع پایین سطح آن به این معنی است که کف این معدن، عمیق‌ترین نقطه غیردریایی قابل دسترس روی زمین است. [۱۵] [۱۶]
- چاه پنا (چاه شماره ۳) در معدن طلای لاروند، عمیق‌ترین چاه تک‌بالابر در نیمکره غربی محسوب می‌شود. چاه جدید شماره ۴ در عمق ۲٬۸۴۰ متر (۹٬۳۲۰ فوت) به پایان می‌رسد. توسعه معدن لاروند در ژوئن ۲۰۱۶ در عمق ۳٬۰۰۸ متر (۹٬۸۶۹ فوت) تکمیل شد که عمیق‌ترین کارگاه‌های استخراج روباز با چال‌های بلند در جهان هستند. [۱۷]
- عمیق‌ترین معدن فعال در اوراسیا و آسیا، معدن اسکالیستی متعلق به نوریلسک نیکل است که در تالناخ واقع‌شده است. در سپتامبر ۲۰۱۸، این معدن به عمق ۲٬۰۵۶ متر (۶٬۷۴۵ فوت) زیر سطح زمین رسید. [۱۸]
- عمیق‌ترین معدن در اروپا، چاه ۱۶ از معادن اورانیوم در پرژیبرام، جمهوری چک در عمق ۱٬۸۳۸ متر (۶٬۰۳۰ فوت) است. [۱۹]
- عمیق‌ترین معادن سنگ سخت در استرالیا، معادن مس، روی و سرب در مانت ایسا، کوئینزلند در عمق ۱٬۸۰۰ متر (۵٬۹۰۰ فوت) هستند. [۲۰]
- عمیق‌ترین معادن پلاتین-پالادیم در جهان در مرنسکی ریف در آفریقای جنوبی قرار دارند که با ذخیره‌ای معادل ۲۰۳ میلیون اونس تروا، در حال حاضر تا عمق تقریبی ۲٬۲۰۰ متر (۷٬۲۰۰ فوت) استخراج می‌شوند.
- عمیق‌ترین گودمته، چاه ابرژرف کولا در استان مورمانسک، روسیه است. این چاه با عمق ۱۲٬۲۶۲ متر (۴۰٬۲۳۰ فوت)، عمیق‌ترین نقطه مصنوعی حدی زمین است.
جستارهای وابسته
- گذرگاه افقی
- استخراج طلا
- معدن‌کاری
- پینگه
- حفر چاه معدن
- قانون عمومی معدن ۱۸۷۲
- استوپینگ
پانویس
- ↑ de la Vergne, Jack (2003). Hard Rock Miner's Handbook. Tempe/North Bay: McIntosh Engineering. p. 2. ISBN 0-9687006-1-6.
- ↑ Brazil, M. "Decline design in underground mines using constrained path optimisation" (PDF). math.uwaterloo.ca. Archived from the original (PDF) on 2010-11-24. Retrieved 19 Jun 2023.
- ↑ "LODE MINING". Eastern Oregon Mining Association. Retrieved 2026-05-13.
- 1 2 3 4 5 6 Puhakka, Tulla (1997). Underground Drilling and Loading Handbook. Finland: Tamrock Corporation. pp. 153–170.
- 1 2 3 Puhakka, Tulla (1997). Underground Drilling and Loading Handbook. Finland: Tamrock Corporation. pp. 98–130.
- ↑ "The In-The-Hole Drill | Dirty Great Machines | Discovery Science". Archived from the original on 2017-02-02. Retrieved 2017-01-29.
- ↑ "Vale Inco's Creighton mine: Digging deeper by the day". Viewpoint (3): 2. 2008. Archived from the original on 2015-06-21.
Vertical retreat mining (VRM) was introduced in the mid-1980s to replace the cut-and-fill mining method. The slot-slash mining method, a modified VRM, was introduced in the late 1990s and replaced the VRM mining.
- ↑ "Mining & Metallurgy 101". www.miningbasics.com. Archived from the original on 2011-12-06. Retrieved 2017-01-27.
- ↑ Fowler, J. C. W.; Hebblewhite, B. K. (2003). "Mining publication" (PDF). New South Wales. Archived (PDF) from the original on 2006-09-20. Retrieved 2007-05-30.
- ↑ Sjöberg, J., F. Perman, D. Lope Álvarez, B-M. Stöckel, K. Mäkitaavola, E. Storvall and T. Lavoie. "Deep sublevel cave mining and surface influence", in: Deep Mining 2017: Eighth International Conference on Deep and High Stress Mining (Perth, March 28–30, 2018). Wesseloo, J. (ed.), pp. 357 –372. Perth: Australian Centre for Geomechanics, Perth, ISBN 978-0-9924810-6-3, 2017.
- ↑ Ladinig, Tobias; Wagner, Horst; Karlsson, Wimmer; Grynienko, Michal (2022). "Raise Caving—A Hybrid Mining Method Addressing Current Deep Cave Mining Challenges". BHM Berg- und Hüttenmännische Monatshefte. 167 (4): 177–186. Bibcode:2022BHM...167..177L. doi:10.1007/s00501-022-01217-3.
- ↑ "LKAB utvecklar ny brytningsmetod – så går metoden raise caving till". SVT (in Swedish). 2021-06-08. Retrieved 2024-06-21.
- ↑ http://www.mineweb.com/archive/greGreener underground mining
- ↑ "TauTona, Anglo Gold, South Africa". 2009. Archived from the original on 2019-05-12. Retrieved 2009-05-01.
- ↑ Godkin, David (1 February 2014). "Being safe is no accident". Canadian Mining Journal. Archived from the original on 19 July 2019. Retrieved 19 February 2020.
- ↑ "Home | Kidd Operations". Archived from the original on 2020-03-02. Retrieved 2020-02-19.
- ↑ "Agnico Eagle Mines Limited - Operations - Operations - LaRonde Complex". www.agnicoeagle.com. Archived from the original on 2022-02-01. Retrieved 2022-02-01.
- ↑ "Skalisty mine reaches design depth of 2,056 m below surface – Nornickel".
- ↑ "Mineral deposits: from their origin to their environmental impacts". Taylor & Francis. 1995. ISBN 978-9054105503.
- ↑ "Mt Isa". Larvotto Resources Limited (in English). Retrieved 2025-03-10.
مطالعه بیشتر
- براون، رونالد سی. معدن‌کاران سنگ سخت: غرب میان‌کوهی، ۱۸۶۰–۱۹۲۰. (۲۰۰۰)
- د لا ورن، جک. کتاب راهنمای معدن‌کار سنگ سخت. (۲۰۰۳) تمپی/نورث بی: مکینتاش انجینیرینگ. شابک ۰−۹۶۸۷۰۰۶−۱−۶
- مک‌الفیش جونیور، جیمز ام. معدن‌کاری سنگ سخت: رویکردهای ایالتی به حفاظت از محیط زیست. (۱۹۹۶)
- وایمن، مارک. حماسه سنگ سخت: معدن‌کاران غربی و انقلاب صنعتی، ۱۸۶۰–۱۹۱۰. (۱۹۸۹)
منابع
- مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «[en:Template:Mining techniques Template:Mining techniques]». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی.
منابع
- مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «[en:Template:Man-made and man-related subterranea Template:Man-made and man-related subterranea]». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی.
- صفحههای بدون شابک
- جعبههای ناوبری ساختمانها و سازهها
- جعبههای ناوبری محیط زیست
- جعبههای ناوبری جغرافیا
- معدن‌کاری زیرزمینی