Open-pit mining, o open-cast mining è una tecnica mineraria di superficie di estrazione roccia o minerali dalla terra mediante la loro rimozione da un pozzo aperto o prendere in prestito.

Questa forma di estrazione si differenzia dai metodi estrattivi che richiedono il tunneling nella terra, come l’estrazione a parete lunga. Le miniere a cielo aperto vengono utilizzate quando si trovano depositi di minerali o rocce commercialmente utili vicino alla superficie; cioè, dove il sovraccarico (materiale di superficie che copre il deposito prezioso) è relativamente sottile o il materiale di interesse è strutturalmente inadatto per il tunneling (come nel caso di sabbia, cenere e ghiaia). Per i minerali che si verificano in profondità sotto la superficie-dove il sovraccarico è spesso o il minerale si verifica come vene nella roccia dura-i metodi di estrazione sotterranea estraggono il materiale prezioso.

Le miniere a cielo aperto che producono materiali da costruzione e pietra dimensionale sono comunemente denominate ” cave.”

Le miniere a cielo aperto sono in genere ingrandite fino a quando la risorsa minerale non è esaurita, o un rapporto crescente tra sovraccarico e minerale rende antieconomica l’ulteriore estrazione. Quando ciò si verifica, le miniere esaurite vengono talvolta convertite in discariche per lo smaltimento dei rifiuti solidi. Tuttavia, una qualche forma di controllo dell’acqua è di solito necessaria per mantenere il pozzo di miniera di diventare un lago, se la miniera è situata in un clima di considerableprecipitation o se eventuali strati del pozzo che formano le falde acquifere produttive di confine miniera.

Estrazione

Figura 1. Notate i lati angolati e a gradini della miniera d’oro Sunrise Dam, in Australia.

Le miniere a cielo aperto sono scavate su panchine, che descrivono i livelli verticali del foro. Questi banchi sono solitamente su intervalli da quattro a sessanta metri, a seconda delle dimensioni del macchinario che viene utilizzato. Molte cave non usano panchine, poiché di solito sono poco profonde.

La maggior parte delle pareti della fossa sono generalmente scavate su un angolo inferiore verticale, per prevenire e ridurre al minimo i danni e il pericolo da cadute di roccia. Questo dipende da come esposto alle intemperie le rocce sono, e il tipo di roccia, e anche quante debolezze strutturali si verificano all’interno delle rocce, come ad esempio un difetti, cesoie, articolazioni orfoliations.

Le pareti sono a gradini. La sezione inclinata del muro è conosciuta come la pastella e la parte piatta del gradino è nota come panca o berm. I gradini nelle pareti aiutano a prevenire le cadute di roccia che continuano lungo l’intera faccia del muro. In alcuni casi è richiesto un supporto a terra aggiuntivo e vengono utilizzati bulloni di roccia, bulloni per cavi e calcestruzzo proiettato. I fori di de-irrigazione possono essere utilizzati per alleviare la pressione dell’acqua perforando orizzontalmente nel muro, che è spesso sufficiente a causare guasti nel muro da solo.

Una strada di traino è solitamente situata a lato della fossa, formando una rampa che i camion possono guidare, trasportando minerali e rifiuti di roccia.

La roccia di scarto è ammucchiata in superficie, vicino al bordo della fossa aperta. Questo è noto come la discarica dei rifiuti. Lo scarico dei rifiuti è anche a più livelli e a gradini, per ridurre al minimo il degrado.

Il minerale che è stato lavorato è noto come sterili ed è generalmente una sospensione. Questo viene pompato in una diga di sterili o in uno stagno di sedimentazione, dove l’acqua evapora. Le dighe di sterili possono spesso essere tossiche a causa della presenza di minerali solforati non estratti, alcune forme di minerali tossici nella ganga e spesso cianuro che viene usato per trattare il minerale d’oro attraverso il processo di lisciviazione del cianuro. Questa tossicità può danneggiare l’ambiente circostante.

Riabilitazione

Figura 2. Opencut coal mine loadout station e terreni bonificati presso la miniera di carbone North Antelope Rochelle nel Wyoming, Stati Uniti.

Al termine dell’estrazione, l’area della miniera deve essere sottoposta a riabilitazione. Le discariche di rifiuti sono sagomate per appiattirle, per stabilizzarle ulteriormente. Se il minerale contiene solfuri, di solito è coperto da uno strato di argilla per impedire l’accesso di pioggia e ossigeno dall’aria, che può ossidare i solfuri per produrre acido solforico, un fenomeno noto come drenaggio delle miniere acide. Questo è quindi generalmente coperto di terra e la vegetazione è piantata per aiutare a consolidare il materiale. Alla fine questo strato si eroderà, ma generalmente si spera che il tasso di lisciviazione o acido sia rallentato dalla copertura in modo tale che l’ambiente possa gestire il carico di acidi e metalli pesanti associati. Non ci sono studi a lungo termine sul successo di queste coperture a causa del tempo relativamente breve in cui è esistito l’estrazione a cielo aperto su larga scala. Potrebbero essere necessarie centinaia o migliaia di anni perché alcune discariche di rifiuti diventino “acide neutral” e smettano di lisciviare nell’ambiente. Le discariche sono solitamente recintate per evitare che il bestiame li denuda della vegetazione. La fossa aperta è poi circondato con afence, per impedire l’accesso, e generalmente alla fine si riempie di acque sotterranee. Nelle zone aride potrebbe non riempirsi a causa dei livelli profondi delle acque sotterranee.

Figura 3. Una miniera di zolfo a cielo aperto a Tarnobrzeg, Polonia in fase di riabilitazione del terreno

Tipici tipi di taglio aperto

L’oro viene generalmente estratto in miniere a cielo aperto da 1 a 2 ppm (parti per milione) ma in alcuni casi, l’oro 0.75 ppm è economico. Ciò è stato ottenuto dalla lisciviazione di massa nella miniera di Peak Hill nel Nuovo Galles del Sud occidentale, vicino a Dubbo, in Australia.

Il nichel, generalmente come laterite, viene estratto a cielo aperto fino allo 0,2%. Il rame viene estratto a gradi da 0,15% a 0.2%, generalmente in massicce miniere a cielo aperto in Cile, dove la dimensione delle risorse e la metallurgia favorevole consente economie di scala.

I materiali tipicamente estratti dalle miniere a cielo aperto includono:

• Bitume
• Argilla
• Carbone
• Rame
• Coquina
• Diamanti
• di Ghiaia e di pietra (pietra si riferisce alla base, mentre la ghiaia è non materiale)
• Granito
• Lodge
• Gesso
• Calcare
• in Marmo
• i minerali Metallici, come il Rame, il Ferro, l’Oro, Argento e Molibdeno
• Uranio
• Fosfato

Domande per la Riflessione

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