معدن‌کاری زیرزمینی سنگ نرم

معدن‌کاری زیرزمینی شیل نفتی در معدن اوجامای VKG در استونی

معدن‌کاری زیرزمینی سنگ نرم گروهی از روش‌های معدن‌کاری زیرزمینی است که برای استخراج زغال‌سنگ، شیل نفتی، پتاس و سایر کانی‌ها یا مواد زمین‌شناختی از سنگ رسوبی («نرم») استفاده می‌شود.[۱] از آنجا که ذخایر موجود در سنگ‌های رسوبی معمولاً لایه‌بندی‌شده هستند و سختی نسبتاً کمتری دارند، روش‌های معدن‌کاری مورد استفاده با روش‌های به‌کاررفته برای استخراج ذخایر در سنگ آذرین یا سنگ دگرگونی متفاوت است (به معدن‌کاری زیرزمینی سنگ سخت مراجعه کنید). روش‌های معدن‌کاری زیرزمینی همچنین تفاوت بسیاری با روش‌های معدن‌کاری سطحی دارند.

روش‌های معدن‌کاری زیرزمینی سنگ نرم

  • استخراج جبهه‌کار طولانی – مجموعه‌ای از تجهیزات استخراج جبهه‌کار طولانی شامل یک دستگاه برش زغال‌سنگ است که بر روی یک نوار نقاله نصب‌شده و در زیر مجموعه‌ای از تکیه‌گاه‌های هیدرولیکی سقف که به‌طور خودکار پیشروی می‌کنند، کار می‌کند. تقریباً کل این فرایند می‌تواند خودکار باشد. ماشین‌های استخراج جبهه‌کار طولانی معمولاً ۱۵۰ تا ۲۵۰ متر عرض و ۱. ۵ تا ۳ متر ارتفاع دارند. معدن‌کاران جبهه‌کار طولانی «پنل‌ها» را استخراج می‌کنند؛ بلوک‌های مستطیلی از زغال‌سنگ که به اندازه عرض جبهه‌کاری که تجهیزات در آن نصب‌شده است، و به طول چندین کیلومتر هستند. برش‌دهنده‌های مکانیکی قدرتمند زغال‌سنگ (شیررها)، زغال‌سنگ را از جبهه‌کار جدا می‌کنند که برای انتقال به بیرون، روی یک نوار نقاله زره‌دار می‌ریزد. جبهه‌کارهای طولانی می‌توانند به یک منطقه زغال‌سنگ پیشروی کنند، یا به‌طور معمول‌تر، بین تونل‌های توسعه (که «گیت‌رود» نامیده می‌شوند) عقب‌نشینی کنند. همان‌طور که دستگاه استخراج جبهه‌کار طولانی در امتداد یک پنل عقب‌نشینی می‌کند، اجازه داده می‌شود که سقف پشت تکیه‌گاه‌ها به شیوه‌ای برنامه‌ریزی‌شده و کنترل‌شده فرو بریزد.
  • استخراج اتاق و پایه – استخراج اتاق و پایه، که به آن استخراج پیوسته نیز می‌گویند، معمولاً در کانسنگ‌های لایه‌ای تخت 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 خروجی حمل‌ونقل معدن، با عقب‌نشینی و اجازه دادن به ریزش سقف، برداشته می‌شوند. روش‌های اتاق و پایه به‌خوبی با مکانیزاسیون سازگار هستند و در ذخایری مانند زغال‌سنگ، پتاس، فسفات، نمک، شیل نفتی و کانسنگ‌های لایه‌ای اورانیوم استفاده می‌شوند.
  • استخراج با آتش‌باری – یک روش قدیمی معدن‌کاری زغال‌سنگ که از مواد منفجره‌ای مانند دینامیت برای خرد کردن لایه زغال‌سنگ استفاده می‌کند، که پس از آن زغال‌سنگ جمع‌آوری و برای انتقال به یک منطقه بارگیری مرکزی، در واگن‌های شاتل یا نوار نقاله‌ها بارگیری می‌شود. این فرایند شامل مجموعه‌ای از عملیات است که با «برش» لایه زغال‌سنگ آغاز می‌شود تا هنگام انفجار با مواد منفجره به‌راحتی خرد شود. این نوع معدن‌کاری امروزه کمتر از ۵٪ از کل تولید زیرزمینی در ایالات متحده را تشکیل می‌دهد.
  • استخراج جبهه‌کار کوتاه – یک روش معدن‌کاری زغال‌سنگ که کمتر از ۱٪ از تولید زغال‌سنگ عمیق را تشکیل می‌دهد. جبهه‌کار کوتاه شامل استفاده از یک دستگاه استخراج پیوسته با تکیه‌گاه‌های سقف متحرک است که مشابه جبهه‌کار طولانی عمل می‌کند. دستگاه استخراج پیوسته، پنل‌های زغال‌سنگ را به عرض ۱۵۰ تا ۲۰۰ فوت و طول بیش از نیم مایل، بسته به عوامل دیگری مانند چینه زمین و امواج عرضی، برش می‌دهد.
  • کف‌گیری زغال‌سنگ – اگرچه به دلیل حجم عظیم آب مورد نیاز و همچنین در نتیجه آسیب‌های زیست‌محیطی ناشی از آن، دیگر کاربرد عمومی ندارد، در اواخر دهه ۱۹۳۰ دوپون روشی را توسعه داد که بسیار سریع‌تر و کم‌کارتر از روش‌های قبلی برای جداسازی زغال‌سنگ سبک‌تر از باطله‌های معدنی (مانند سنگ لوح) بود که «کف‌گیری زغال‌سنگ» یا «روش غوطه‌وری و شناوری» نامیده می‌شد.[۲]

جستارهای وابسته

  • استخراج عقب‌نشینی
  • مخزن ملی نقشه‌های معدن

پیوند به بیرون

منابع

منابع

پانویس

  1. ↑ Peter Darling, ed. (2011). SME Mining Engineering Handbook (3rd ed.). Society for Mining, Metallurgy, and Exploration. p. 377. ISBN 978-0-87335-264-2.
  2. ↑ "Skimmed Coal - new sink and float process removes slate and speeds production" Popular Science, August 1938

منابع