Sådan fungerer underjordisk minedrift

I 2010, mennesker overalt var nittet til historien om de 33 minearbejdere i Chile fanget 2, 700 meter under jorden i en kobber- og guldmine. Minearbejderne tilbragte mere end to måneder der, får mad, luft og breve fra deres kære gennem borede bakker boret til deres placering i et beskyttet arbejdsrum. I mellemtiden, den større boring af et flugtskakt gjorde langsomme fremskridt. Endelig, på dag 69, redningsmænd løftede hver af minearbejderne levende [kilde:Boston].

Sagaen mindede verden om ikke-minedrift om en normalt usynlig sandhed. Dybt under Jordens overflade ligger nogle af de mest skræmmende fabrikker i verden:underjordiske miner.

Underjordiske miner er alternativet til overflademiner. Overflademiner udgraver ovenfra og ned, en metode, der kan blive ineffektiv på dybder større end ca. 200 fod (60 meter) [kilder:Illinois Coal Association, De Beers]. Underjordiske kulminer kan køre 2, 500 fod (750 meter) ned i jorden og andre typer endnu dybere - uranminer kan nå op på 6, 500 fod, eller 2 kilometer. Men disse dybder er ekstreme; mest øverst (eller nederst) ud på omkring 1, 000 fod (300 meter) [kilder:Times Wire, ARMZ, Illinois Coal Association].

Minedrift har ændret sig meget fra de billeder, vi har fra det 19. århundrede, da mænd med skovle slog kanariefugle for at sikre, at luften under jorden ikke var giftig. Moderne miner har omfattende ventilations- og vandafløbssystemer, højteknologiske kommunikationsnetværk og stadig mere edb-maskiner, der reducerer antallet af mennesker, der kræves under jorden.

Alle underjordiske miner har nogle afgørende komponenter til fælles:ventilationsaksler til rensning af giftige dampe fra boring og sprængning; flugtveje; adgangsaksler til lavere arbejdere og udstyr; malmtransporttunneler; genvindingsaksler til at transportere udgravet malm til overfladen; og kommunikationssystemer til at sende information frem og tilbage mellem overfladen og dybderne [kilde:Hamrin].

Ingen miner er ens, selvom. Teknologiprogrammer og grundlæggende beslutninger om design og minedrift hviler på overvejelser som den malmtype, der udvindes, sammensætning af omgivende sten, malmaflejringens form og orientering, geologiske egenskaber under jorden, og enkel økonomi [kilde:United Mine Workers of America].

Og, meget tidligt i processen, bestemmelse af hårdt eller blødt.

1. Hard-rock underjordisk minedrift
2. Soft-Rock Underground Mining
3. Farer i underjordisk minedrift

Hard-rock underjordisk minedrift

Der er hard-rock underjordiske miner, og der er soft-rock underjordiske miner. Kulforekomster, for eksempel, lever i relativt bløde sedimentære sten. Guldforekomster lever i vulkanske eller metamorfe sten, hvilket er relativt hårdt, ligesom diamanter, kobber, sølv, nikkel og zink [kilde:Great Mining].

Selv inden for hard-rock kategorien, design og ekstraktionsmetoder varierer, men næsten alle kredser om et par grundlæggende teknikker:

Værelse og søjle - For relativt flade malmforekomster, med lille ændring i højden hele vejen igennem, minearbejdere borer en adgangsrampe til forekomsten og fjerner malm i et mønster af huller (rum) og tagstøtter (søjler). Værelserne kan udvindes ved hjælp af konventionelle ladning-og-sprængningsteknikker eller, mere almindeligt nu, med en maskine kaldet a kontinuerlig minearbejder . Den kontinuerlige minearbejder borer i klippen, indtil den danner et udgravet rum, måske 20 til 30 fod (6 til 9 meter), efterlod en klippesøjle på plads for at understøtte "taget" [kilde:United Mine Workers of America]. Maskinen bevæger sig gennem malmen, skabe rum og søjler, indtil det fulde depositum er dækket. Et sidste pas borer gennem søjlerne for at genvinde malmen der, så tagene falder sammen bag maskinen, når det forlader hvert værelse.

Skær og fyld - For relativt smalle malmforekomster, minearbejdere borer en adgangsrampe ved siden af ​​malmforekomsten, fra overfladen og ned til deponeringens laveste punkt. En operatør kører derefter en boremaskine gennem malmen, at skabe en drift , eller et vandret snit, fra den ene side af indbetalingen til den anden. I den hårdeste sten, ingen tagstøtte er nødvendig i blødere sten, bolte kan placeres i taget, efterhånden som boret skrider frem [kilde:Mining Know-How]. Når driften er færdig, genopfyldning , eller affaldsmateriale, spredes ud i den åbne drift, skabe en platform til det næste pas. Boremaskinen kører oven på denne genfyldning for at skære endnu en afdrift gennem malmen. Dette fortsætter, indtil boret skærer en afdrift hen over toppen af ​​malmforekomsten.

Denne metode kan bruges i større indskud, såvel, ved at bore to tilstødende ramper og skære to tilstødende afdrifter, ofte kaldet afdrift og fyld [kilder:Minedriftskundskab].

Klip og fyld er til hård sten, da den ikke indeholder de støttemekanismer, der er iboende i og centrale for en metode som værelse og søjle. Rum-og-søjle tilgangen, på den anden side, krydser let ind i de blødere ting - og de fleste kulminer.

Den mindst almindelige metode til minedrift i sten, blokhulrum, gemmes typisk til malm af lav kvalitet. Det indebærer at bore et stykke malm i bunden af ​​forekomsten og derefter sprænge for at få taget til at falde sammen. Tyngdekraften tager derefter overhånd, da malmen over eksplosionsstedet bryder og falder i rækkefølge, når støtten trækkes tilbage. Den kollapsede malm bliver trukket ud af minen til forarbejdning [kilde:Great Mining].

Soft-Rock Underground Mining

Kul, salt, uran, fosfat og olieskifer lever i blød sten, og der er to primære metoder til minedrift i blød sten:langvæg og rum og søjle [kilde:Great Mining]. Det meste kul udvindes ved hjælp af den rum-og-søjle tilgang, der tidligere er beskrevet [kilde:United Mine Workers of America]. Imidlertid, longwall mining eksploderer i popularitet [kilde:Great Mining].

Longwall minedrift er overordentlig effektiv. I stedet for at bore gennem malmforekomsten, en langvægsmaskine skærer over den, barbering af skiver op til 600 fod (182 meter) lange. Disse skiver falder direkte på en transportør i konstant bevægelse, som fører den til en vognaksel, der løfter den ud af minen. I langvægsminedrift, tagstøtterne er indbygget i maskinen, sidder mellem toppen af ​​langvægsminearbejderen og rummets tag. Når maskinen skrider frem i malmen, støtterne bevæger sig med det, tillader området bagved at falde sammen og udfylde det udgravede område.

Longwall -metoden kan genvinde op til 90 procent af den tilgængelige malm. Rum-og-søjle tilgangen genopretter typisk omkring 50 procent [kilde:Illinois Coal Association].

Når malmen aflejres relativt smalt, der foretages kortere snit. Denne variation kaldes minedrift af shortwall.

Old-school teknikken til sprængning minedrift , der bruger sprængstoffer som TNT til at bryde malm op, er stadig i brug, men bare knap - mindre end 5 procent af amerikansk produktion [kilde:Great Mining].

Underjordisk minedrift, derefter, bliver stadig mere effektiv. Det kræver mindre menneskeligt arbejde, hvilket sætter færre minearbejdere i fare, da de arbejder dybt under overfladen. Stadig, underjordiske miner er ikke de sikreste steder at være.

Farer i underjordisk minedrift

Miljøafgiften ved underjordisk minedrift er betydelig. Det omfatter luftforurening, ændringer i vandstrømningsmønstre, kemikalie og gas siver ud i vandforsyninger og jord, utilgængelige brande i forladte miner, og dramatiske ændringer i landets sammensætning, der kan gøre området ubrugeligt efter minedriften er udført [kilde:Saxena].

Så er der den menneskelige vejafgift. De fleste mineulykker får lidt medieopmærksomhed, især dem, der involverer få tab eller finder sted i udviklingslande. I 2010, næsten 2, 500 kinesiske minearbejdere døde på jobbet, ingen af ​​dem tilskrives "større ulykker" [kilde:Macia].

Det år var forfærdeligt for minedrift generelt. I USA, 29 min døde i en minekatastrofe i West Virginia det samme antal, der døde i en ulykke i New Zealand. I Chile, 33 minearbejdere blev reddet i den dramatiske hændelse, der blev fortalt tidligere, men yderligere 45 døde i andre ulykker samme år [kilde:Macia].

Mange ulykker sker, når mine rekvisitter falder sammen på grund af jordskælv. Eksplosioner, også, udløse tab, når ventilationssystemer ikke effektivt fjerner udstødning fra minedrift, kulstøv og naturlig underjordisk gaslækage. Sprængning kan antænde disse gasser, fører til dødsfald fra både eksplosionerne selv og det efterfølgende sammenbrud af minestrukturer; en metangaseksplosion dræbte de 29 minearbejdere i West Virginia [kilde:Macia].

Langsigtede sundhedsproblemer er en alvorlig arbejdsrisiko, såvel. Kontinuerlig indånding af mineralstøv kan forårsage lungesygdomme som pneumokoniose eller den frygtede sorte lunge. Indånding af svejserøg, radon eller kviksølv (findes ofte i miner) forårsager også luftvejssygdomme. Høretab fra støjende udstyr og rygskader ved at løfte tunge belastninger er også almindeligt [kilde:Live Science].

De fleste lande har nu love og regler designet til at håndtere sikkerheds- og miljøspørgsmål. Nogle kræver, at mineselskabet returnerer det udvindede område tæt på dets oprindelige tilstand. Andre kræver, at miner inspiceres regelmæssigt for at sikre, at de er sikre. Og nye mineteknikker har også reduceret dødstallet. I USA, mineindustrien oplevede tusindvis af dødsfald som følge af ulykker hvert år i begyndelsen af ​​1900'erne. Dette faldt til omkring hundrede om året i 1990'erne, og kun 35 i 2012 [kilde:Mine Safety and Health Administration]. Kina havde 7, 000 minedødsfald i 2002, men 2, 500 i 2010 [kilde:Macia].

Selvom sikkerheden helt sikkert er steget i de udviklede lande, det har stadig en lang vej at gå i nogle udviklingslande. Men vi kan se en dag, hvor underjordiske miner ikke er nogle af de mest skræmmende fabrikker på Jorden. Overalt.

Masser mere information

Forfatterens note:Sådan fungerer underjordisk minedrift

Det er vigtigt at vide, at mange af de sikkerhedsforbedringer, jeg bemærkede som forbedring af "moderne miner", hovedsagelig gælder minedrift i første verden. Kinas dødsfald, der er faldet markant de seneste år, forblive i tusinder-langt over de tocifrede rapporter i de fleste vestlige og udviklede lande. På den socioøkonomiske front, Jeg har samlet nogle ting fra min forskning:at alvorlig sikkerhed kræver seriøs finansiering, og mange udviklingslande har det bare ikke; at bekymringen for minesikkerhed ser ud til at have et forholdsmæssigt forhold til bekymringen for menneskerettighederne; og at selv de australske underjordiske minearbejdere, der tjener sekscifrede lønninger, ikke tjener nok.

relaterede artikler

• Sådan fungerer guld
• Sådan fungerer uranminedrift
• Hvad sker der med forladte miner?

Kilder

• Britannica Kids. "Kulminedrift:Longwall -maskiner." (13. maj kl. 2013) http://kids.britannica.com/comptons/art-125634/Longwall-mining-machines-use-rotary-shears-to-cut-across-a
• CDC. "Katastrofer og dødsfald i underjordisk kulminedrift - USA, 1900-2006. "Ugentlig rapport om sygelighed og dødelighed. 2. januar, 2009. (6. maj, kl. 2013) http://www.cdc.gov/mmwr/preview/mmwrhtml/mm5751a3.htm
• De Beers. "Underjordisk minedrift." (6. maj kl. 2013) http://www.debeersgroup.com/Operations/Mining/mining-methods/Underground-Mining/
• Stor minedrift. "Underjordisk minedrift." (10. maj kl. 2013) http://www.greatmining.com/Underground-Mining.html
• Hamrin, Hans. "Teknikker i underjordisk minedrift." International Labour Organization:Encyclopaedia of Occupational Health &Safety. 2011. (6. maj, kl. 2013) http://www.ilo.org/oshenc/part-xi/mining-and-quarrying/item/597-techniques-in-underground-mining
• Sundhed24. "Minekatastrofer og redninger." 13. oktober kl. 2010. (9. maj, kl. 2013) http://www.health24.com/Lifestyle/Environmental-health/21st-century-life/Mining-disasters-and-rescues-20120721
• Hernandez, Daniel. "Et" mirakel "i Chile, men minedriftsulykker er ofte tragedier i Latinamerika. "The Los Angeles Times. 14. oktober, 2010. (13. maj, kl. 2013) http://latimesblogs.latimes.com/laplaza/2010/10/mining-accidents-latin-america.html
• Illinois Coal Association. "Underjordisk minedrift." (6. maj kl. 2013) http://www.ilcoalassn.com/underground.html
• Kentucky Coal Education. "Baggrundsinformation - Hvordan udvindes kul?" (7. maj kl. 2013) http://www.coaleducation.org/lessons/twe/mcoal.htm
• Macia, Xavier. "Feature -interview:Sikkerhed i underjordisk minedrift." EPCM World. 22. maj kl. 2012. (6. maj, kl. 2013) http://epcmworld.com/news/feature-interview-safety-in-underground-mining
• Mine Safety and Health Administration. "Skade tendenser i minedrift." US Department of Labor. (17. maj kl. 2013) http://www.msha.gov/MSHAINFO/FactSheets/MSHAFCT2.HTM
• Minedriftskundskab. "Skær og fyld minedrift." (15. maj kl. 2013) http://www.miningknowhow.info/glossary-of-terms/cut-and-fill-mining
• National Mining Association. "Mest efterspurgte statistik:amerikansk kulindustri." December 2012. (9. maj, kl. 2013) http://www.nma.org/pdf/c_most_requested.pdf
• Fedme ressourcer. "Fakta om underjordisk minedrift."
• Saxena, NC. "Sociale og miljømæssige spørgsmål i minedrift." Regionalt initiativ for energi i Sydasien. December 2009. (10. maj, kl. 2013) http://www.sari-energy.org/PageFiles/What_We_Do/activities/advanced_coal_managment_dec-2009/Presentations/Day2/Social&EnviornmentalissuesinMining.pdf
• SBM maskiner. "Kulordliste." (13. maj kl. 2013) http://www.coalcrusher.org/coal/coal-glossary.html
• United Mine Workers of America. "Longwall Mining." (9. maj kl. 2013) http://www.umwa.org/index.php?q=content/longwall-mining
• United Mine Workers of America. "Rum og søjle minedrift." (9. maj kl. 2013) http://www.umwa.org/?q=content/room-and-pillar-mining
• United Mine Workers of America. "Typer af underjordiske miner." (9. maj kl. 2013) http://www.umwa.org/index.php?q=content/types-underground-coal-mines