Open-pit minedrift, eller open-cast minedrift er en overflade minedrift teknik til udvinding sten eller mineraler fra jorden ved deres fjernelse fra en åben pit eller låne.

denne form for minedrift adskiller sig fra udvindingsmetoder, der kræver tunneling i jorden, såsom langvægminedrift. Åbne miner bruges, når der findes aflejringer af kommercielt nyttige mineraler eller klipper nær overfladen; det vil sige, hvor overbelastningen (overflademateriale, der dækker det værdifulde depositum) er relativt tyndt, eller materialet af interesse er strukturelt uegnet til tunneling (som det ville være tilfældet for sand, slagger og grus). For mineraler, der forekommer dybt under overfladen—hvor overbelastningen er tyk, eller mineralet forekommer som vener i hård sten—udvinder underjordiske minemetoder det værdsatte materiale.

open-pit miner, der producerer byggematerialer og dimension sten er almindeligvis omtales som “stenbrud.”

åbne miner udvides typisk, indtil enten mineralressourcerne er opbrugt, eller et stigende forhold mellem overbelastning og malm gør yderligere minedrift uøkonomisk. Når dette sker, omdannes de udmattede miner undertiden til lossepladser til bortskaffelse af fast affald. Imidlertid, en eller anden form for vandkontrol kræves normalt for at forhindre, at minegropen bliver en sø, hvis minen ligger i et klima med betydelig nedbør, eller hvis der er nogen lag i gruben, der danner minegrænseproduktive akviferer.

ekstraktion

Figur 1. Bemærk de vinklede og trinvise sider af Sunrise Dam Gold Mine, Australien.

åbne miner graves på bænke, der beskriver lodrette niveauer af hullet. Disse bænke er normalt med fire til tres meter intervaller afhængigt af størrelsen på det maskiner, der bruges. Mange stenbrud bruger ikke bænke, da de normalt er lave.

de fleste vægge i pit er generelt gravet i en vinkel mindre end lodret for at forhindre og minimere skader og fare fra stenfald. Dette afhænger af, hvor forvitret klipperne er, og typen af sten, og også hvor mange strukturelle svagheder der opstår i klipperne, såsom en fejl, saks, led eller foliationer.

væggene er trådt. Den skrå del af væggen er kendt som dejen, og den flade del af trinnet er kendt som bænken eller berm. Trinene i væggene hjælper med at forhindre, at stenfald fortsætter ned ad hele væggen. I nogle tilfælde kræves yderligere jordstøtte, og der anvendes stenbolte, kabelbolte og haglbeton. Afvandingsboringer kan bruges til at aflaste vandtrykket ved at bore vandret ind i væggen, hvilket ofte er nok til at forårsage fejl i væggen af sig selv.

en trækvej er normalt placeret ved siden af gruben og danner en rampe op, som lastbiler kan køre med malm og affaldssten.

affaldssten er stablet op på overfladen nær kanten af den åbne pit. Dette er kendt som affaldsdump. Affaldsdumpen er også differentieret og trappet for at minimere nedbrydningen.

malm, der er blevet behandlet, er kendt som tailings og er generelt en opslæmning. Dette pumpes til en tailings dæmning eller afregning dam, hvor vandet fordamper. Tailings dæmninger kan ofte være giftige på grund af tilstedeværelsen af ikke-ekstraherede sulfidmineraler, nogle former for giftige mineraler i ganguen, og ofte cyanid, der bruges til at behandle guldmalm via cyanidudvaskningsprocessen. Denne toksicitet kan skade det omgivende miljø.

rehabilitering

figur 2. Opencut kulmine loadout station og genvundet jord ved North Antelope Rochelle coal mine i USA.

efter minedriftens afslutning skal mineområdet gennemgå rehabilitering. Affaldsdepoter er kontureret for at flade dem ud for yderligere at stabilisere dem. Hvis malmen indeholder sulfider, dækkes den normalt med et lag ler for at forhindre adgang til regn og ilt fra luften, hvilket kan ilte sulfiderne til at producere svovlsyre, et fænomen kendt som syremindræning. Dette dækkes derefter generelt med jord, og vegetation plantes for at hjælpe med at konsolidere materialet. Til sidst vil dette lag erodere, men det er generelt håbet, at udvaskningshastigheden eller syren vil blive bremset af dækslet, således at miljøet kan håndtere belastningen af syre og tilhørende tungmetaller. Der er ingen langsigtede undersøgelser af succesen med disse dæksler på grund af den relativt korte tid, hvor storstilet minedrift har eksisteret. Det kan tage hundreder til tusinder af år for nogle affaldsdeponeringer at blive “syreneutrale” og stoppe udvaskning til miljøet. Lossepladserne er normalt indhegnet for at forhindre husdyr, der afviser dem af vegetation. Den åbne pit er derefter omgivet af afence for at forhindre adgang, og den fyldes generelt til sidst med grundvand. I tørre områder kan det ikke fyldes på grund af dybe grundvandsniveauer.

figur 3. En svovlmine med åben pit i Polen, der gennemgår jordrehabilitering

typiske åbne skår

Guld ekstraheres generelt i åbne miner ved 1 til 2 ppm (dele pr.million), men i visse tilfælde er 0,75 ppm guld økonomisk. Dette blev opnået ved udvaskning af bulkbunker ved Peak Hill mine i det vestlige ny Sydvalle, nær Dubbo, Australien.

nikkel, generelt som laterit, ekstraheres via åben pit ned til 0,2%. Kobber ekstraheres i kvaliteter så lave som 0,15% til 0.2%, generelt i massive åbne miner i Chile, hvor størrelsen af ressourcerne og gunstig metallurgi tillader stordriftsfordele.

materialer, der typisk ekstraheres fra åbne miner, inkluderer:

• Bitumen
• ler
• kul
• kobber
• diamanter
• grus og sten (sten refererer til grundfjeld, mens grus er ukonsolideret materiale)
• granit
• Gritstone
• gips
• kalksten
• marmor
• metalmalm, såsom kobber, jern, guld, sølv og molybdæn
• uran
• fosfat

refleksionsspørgsmål

• hvilken færdighed hjælper dette indhold dig med at udvikle?
• hvad er de vigtigste emner, der er omfattet af dette indhold?
• Hvordan kan indholdet i dette afsnit hjælpe dig med at demonstrere beherskelse af en bestemt færdighed?
• hvilke spørgsmål Har du om dette indhold?