Hoe Underground Mining Werkt

{h1}

Hoe werkt ondergrondse mijnbouw? Ontdek hoe ondergrondse mijnbouw werkt bij WordsSideKick.com.

In 2010 waren overal mensen vastgeklonken aan het verhaal van de 33 mijnwerkers in Chili die op een diepte van 700 meter ondergronds waren beland in een koper- en goudmijn. De mijnwerkers brachten er meer dan twee maanden door en kregen voedsel, lucht en brieven van geliefden door geboorde heuvels naar hun locatie geboord in een beschermde werkruimte. Intussen boekte het op grotere schaal boren van een ontsnappingsschacht langzame voortgang. Uiteindelijk, op dag 69, tilden hulpverleners elk van de mijnwerkers levend op [bron: Boston].

De saga herinnerde de niet-mijnbouwwereld aan een meestal onzichtbare waarheid. Diep onder de oppervlakte van de aarde liggen enkele van de meest angstaanjagende fabrieken ter wereld: ondergrondse mijnen.

Ondergrondse mijnen zijn het alternatief voor mijnen. Oppervlakte-mijnen graven van boven naar beneden uit, een methode die inefficiënt kan worden op diepten van meer dan ongeveer 200 voet (60 meter) [bronnen: Illinois Coal Association, De Beers]. Steenkolenmijnen in ondergrondse gebieden kunnen 750 meter in de aarde rijden en andere soorten zelfs dieper - uraniummijnen kunnen 6.500 voet (2 kilometer) bereiken. Maar die diepten zijn extreem; meest naar boven (of onderaan) op ongeveer 1000 voet (300 meter) [bronnen: Times Wire, ARMZ, Illinois Coal Association].

Mijnbouw is sterk veranderd ten opzichte van de afbeeldingen uit de 19e eeuw toen mannen met schoffels kanaries voerden om te zorgen dat de lucht ondergronds niet giftig was. Moderne mijnen beschikken over uitgebreide ventilatie- en waterafvoersystemen, hoogtechnologische communicatienetwerken en steeds meer gecomputeriseerde machines die het aantal ondergrondse mensen verminderen.

Alle ondergrondse mijnen hebben enkele cruciale componenten gemeen: ventilatieschachten om giftige dampen van boren en stralen te verwijderen; vluchtroutes; toegangsschachten om arbeiders en apparatuur te laten zakken; ert-transporttunnels; herstelschachten om uitgegraven erts naar de oppervlakte te brengen; en communicatiesystemen om informatie heen en weer te sturen tussen het oppervlak en de diepten [bron: Hamrin].

Geen twee mijnen zijn echter hetzelfde. Technologietoepassingen en basisbeslissingen over ontwerp en mijnmethode berusten op overwegingen zoals het type erts dat wordt gewonnen, samenstelling van de omringende rots, vorm en oriëntatie van de ertsafzetting, ondergrondse geologische kenmerken en eenvoudige economie [bron: United Mine Workers of America].

En, heel vroeg in het proces, de bepaling van hard of zacht.

Hard-steen ondergrondse mijnbouw

Er zijn ondergrondse mijnen met harde rotsen en er zijn ondergrondse mijnen met zachte rotsen. Kolenafzettingen leven bijvoorbeeld in relatief zacht sedimentair gesteente. Goudafzettingen leven in stollingsgesteente of metamorf gesteente, wat relatief moeilijk is, net als diamanten, koper, zilver, nikkel en zink [bron: Great Mining].

Zelfs binnen de hardrockcategorie variëren ontwerp- en extractiemethoden, maar bijna allemaal draaien rond een paar basistechnieken:

Ruimte en pilaar - Voor relatief vlakke ertsafzettingen, met weinig verandering in hoogte, boren mijnwerkers een oprijhelling naar de afzetting en verwijderen ze erts in een patroon van gaten (kamers) en daksteunen (pilaren). De ruimtes kunnen worden gedolven met behulp van conventionele laad- en ontploffingstechnieken of, meer gebruikelijk, met een machine genaamd a continue mijnwerker. De ononderbroken mijnwerker boort zich in de rots totdat deze een uitgegraven ruimte vormt, misschien 20 tot 30 voet (6 tot 9 meter), en laat op zijn plaats een rotspijler om het "dak" te ondersteunen [bron: United Mine Workers of America]. De machine beweegt door het erts en creëert kamers en pilaren totdat de volledige aanbetaling is gedekt. Een laatste pas boort door de pilaren om daar het erts te herstellen, zodat de daken achter de machine kunnen instorten terwijl deze elke kamer verlaat.

Snijden en vullen - Voor relatief smalle ertsafzettingen boren mijnwerkers een toegangshelling naast de ertsafzetting, van het oppervlak tot het laagste punt van de aanbetaling. Een operator drijft vervolgens een boor door het erts en maakt een driftof een horizontale snede, van de ene kant van de aanslag naar de andere. In de hardste steen is geen dakondersteuning nodig; in zachter gesteente kunnen er bouten in het dak worden geplaatst naarmate de boor vordert [bron: knowhow van de mijnbouw]. Zodra de drift is voltooid, backfill, of afvalmateriaal, verspreidt zich in de open drift en creëert een platform voor de volgende pas. De boormachine drijft bovenop deze aanvulling om een ​​andere drift door het erts te snijden. Dit gaat zo door totdat de boor een drift over de bovenkant van de ertsafzetting snijdt.

Deze methode kan ook worden toegepast in bredere afzettingen door twee aangrenzende oprijplanken te boren en twee aangrenzende driften te snijden, vaak genoemd afdrijven en opvullen [bronnen: kennis van mijnen].

Knippen en opvullen is voor hard rock, omdat het niet de ondersteuningsmechanismen vertoont die inherent zijn aan en centraal staan ​​voor een methode zoals kamer en pilaar. De kamer-en-pijlerbenadering, daarentegen, kruist gemakkelijk in de zachtere dingen - en de meeste kolenmijnen.

Mijnbouw in bulk: blokkeer speleologie

De minst gebruikelijke methode in hardrock-mijnbouw, blok speleologie, wordt meestal opgeslagen voor laaggravend erts. Het omvat het boren van een stuk erts onderin de afzetting en dan stralen om het dak in te laten storten. De zwaartekracht neemt dan over, terwijl het erts boven de explosieplaats breekt en samenvouwt als de steun wordt ingetrokken. Het ingestorte erts wordt uit de mijn gehaald voor verwerking [bron: Great Mining].

Soft-Rock Underground Mining

Een dakbolder bevestigt het plafond in een nieuw gedolven gedeelte.

Een dakbolder bevestigt het plafond in een nieuw gedolven gedeelte.

Kolen-, zout-, uranium-, fosfaat- en olieschalie leven in zachte rots en er zijn twee primaire methoden in de soft-rock mijnbouw: longwall en room and pillar [source: Great Mining].De meeste steenkool wordt gewonnen met behulp van de eerder beschreven kamer-en-pijlerbenadering [bron: United Mine Workers of America]. Lange mijnbouw explodeert echter in populariteit [bron: Great Mining].

Longwall-mijnbouw is buitengewoon efficiënt. In plaats van te boren door de ertsafzetting, snijdt een langwandige machine eroverheen en snijdt plakjes af tot een lengte van 182 meter. Die plakjes vallen rechtstreeks op een continu bewegende transportband, die het naar een transportschacht brengt die het uit de mijn tilt. Bij lange-mijnbouw worden de daksteunen in de machine ingebouwd, zittend tussen de top van de mijnwerker en het dak van de ruimte. Naarmate de machine verder komt in het erts, bewegen de steunen mee, waardoor het gebied erachter kan instorten en het uitgegraven gebied kan opvullen.

De longwall-methode kan tot 90 procent van het beschikbare erts herstellen. De kamer-en-pijlerbenadering herstelt meestal ongeveer 50 procent [bron: Illinois Coal Association].

Wanneer de ertsafzetting in relatief smalle, kortere coupes wordt gemaakt. Deze variant wordt genoemd shortwall-mijnbouw.

De old-school techniek van ontploffingsmijnbouw, dat gebruik maakt van explosieven zoals TNT om erts op te breken, is nog steeds in gebruik, maar nauwelijks - minder dan 5 procent van de Amerikaanse productie [bron: Great Mining].

Ondergrondse mijnbouw wordt dan steeds efficiënter. Het vereist minder menselijke arbeid, wat minder mijnwerkers in gevaar brengt als ze diep onder de oppervlakte werken. Toch zijn ondergrondse mijnen niet de veiligste plaatsen om te zijn.

Gevaren in ondergrondse mijnbouw

Terwijl mijnbouw veel veiliger is geworden in ontwikkelde landen, is het nog steeds erg riskant in delen van de derde wereld. In Congo werkt Nsinku Zihindula 24 uur per dag aan hameren op vaste rots om cassiterieterts te vinden. Hij werd in zijn linkeroog verblind door vliegende rots.

Terwijl mijnbouw veel veiliger is geworden in ontwikkelde landen, is het nog steeds erg riskant in delen van de derde wereld. In Congo werkt Nsinku Zihindula 24 uur per dag aan hameren op vaste rots om cassiterieterts te vinden. Hij werd in zijn linkeroog verblind door vliegende rots.

De milieutol van ondergrondse mijnbouw is aanzienlijk. Het omvat luchtvervuiling, veranderingen in waterstroompatronen, chemische en gasinfiltratie in watervoorzieningen en bodem, ontoegankelijke branden in verlaten mijnen en dramatische veranderingen in landsamenstelling waardoor het gebied onbruikbaar kan worden nadat de mijnactiviteit is uitgevoerd [bron: Saxena ].

Dan is er de menselijke tol. De meeste mijnongevallen krijgen weinig media-aandacht, vooral die waarbij weinig slachtoffers vallen of die plaatsvinden in ontwikkelingslanden. In 2010 stierven bijna 2.500 Chinese mijnwerkers aan het werk, geen van die die werden toegeschreven aan "zware ongevallen" [bron: Macia].

Dat jaar was verschrikkelijk voor de mijnbouw in het algemeen. In de Verenigde Staten liet een mijncatastrofe in West Virginia 29 doden achter, hetzelfde aantal dat stierf bij een ongeval in Nieuw-Zeeland. In Chili werden 33 mijnwerkers gered in het dramatische incident dat eerder werd verteld, maar nog eens 45 stierven bij andere ongelukken in datzelfde jaar [bron: Macia].

Veel ongelukken gebeuren wanneer de mijn rekwisieten instorten als gevolg van aardbevingen. Ook explosies veroorzaken slachtoffers wanneer ventilatiesystemen de uitlaat van mijnuitrusting, steenkoolstof en natuurlijke ondergrondse gaslekken niet effectief verwijderen. Stralen kan die gassen doen ontbranden, wat leidt tot doden door zowel de explosies zelf als de daaropvolgende instorting van mijnstructuren; een methaangas-explosie doodde die 29 mijnwerkers in West Virginia [bron: Macia].

Langdurige gezondheidsproblemen vormen ook een serieus risico voor de baan. Voortdurend inademen van mineraalstof kan longziekten zoals pneumoconiose of de gevreesde zwarte long veroorzaken. Ademen in lasrook, radon of kwik (vaak te vinden in mijnen) veroorzaakt ook luchtwegaandoeningen. Gehoorverlies door lawaaiige apparatuur en rugletsel als gevolg van het heffen van zware lasten komen ook vaak voor [bron: WordsSideKick.com].

De meeste landen hebben nu wetten en voorschriften die bedoeld zijn om veiligheids- en milieukwesties aan te pakken. Sommigen eisen dat het mijnbedrijf het gedolven gebied in de oorspronkelijke staat terugbrengt. Anderen eisen dat mijnen regelmatig worden geïnspecteerd om er zeker van te zijn dat ze veilig zijn. En nieuwe mijntechnieken hebben ook het aantal doden verlaagd. In de Verenigde Staten zag de mijnindustrie duizenden sterfgevallen als gevolg van ongelukken elk jaar in de vroege jaren 1900. Dit is in de jaren negentig gedaald tot ongeveer honderd per jaar en in 2012 slechts 35 in het buitenland [bron: Mine Safety and Health Administration]. China had 7.000 dodelijke doden in 2002 maar 2.500 in 2010 [bron: Macia].

Hoewel de veiligheid in de ontwikkelde landen zeker is toegenomen, is er nog een lange weg te gaan in sommige ontwikkelingslanden. Maar we kunnen een dag zien waarop ondergrondse mijnen geen enkele van de meest angstaanjagende fabrieken op aarde zijn. Overal.

Notitie van de auteur: Hoe Underground Mining werkt

Het is belangrijk om te weten dat veel van de veiligheidsverbeteringen die ik heb opgemerkt als het verbeteren van "moderne mijnen" vooral van toepassing zijn op de mijnbouw in de eerste wereld. De sterftecijfers in China, die de afgelopen jaren aanzienlijk zijn gedaald, blijven in de duizenden - ruim boven de dubbele cijfers die in de meeste westerse en ontwikkelde landen zijn gemeld. Op sociaal-economisch vlak verzamelde ik uit mijn onderzoek een paar dingen: dat serieuze veiligheid serieuze financiering vereist, en veel ontwikkelingslanden hebben het niet; die bezorgdheid om mijnenveiligheid lijkt in verhouding te staan ​​tot de zorg voor de mensenrechten; en dat zelfs die Australische ondergrondse mijnwerkers met zescijferige salarissen niet genoeg verdienen.


Video Supplement: Pioneering Underground Mining.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com