górnictwo odkrywkowe lub odkrywkowe to technika górnictwa powierzchniowego polegająca na wydobywaniu skał lub minerałów z ziemi poprzez ich usunięcie z odkrywki lub wypożyczenie.

ta forma wydobycia różni się od metod wydobywczych, które wymagają tunelowania w ziemi, takich jak wydobycie długich ścian. Kopalnie odkrywkowe są używane, gdy w pobliżu powierzchni znajdują się złoża minerałów lub skał użytkowych; oznacza to, że nadkład (Materiał powierzchniowy pokrywający cenne złoża) jest stosunkowo cienki lub interesujący materiał jest strukturalnie nieodpowiedni do tunelowania (jak w przypadku piasku, żużla i żwiru). W przypadku minerałów, które występują głęboko pod powierzchnią-gdzie nadkład jest gęsty lub minerał występuje jako żyły w skale twardej-podziemne metody wydobycia wydobywają ceniony materiał.

kopalnie odkrywkowe, które produkują materiały budowlane i kamień wymiarowy, są powszechnie nazywane ” kamieniołomami.”

kopalnie odkrywkowe są zazwyczaj powiększane, dopóki nie wyczerpie się zasoby mineralne lub rosnący stosunek nadkładu do Rudy nie spowoduje, że dalsze wydobycie stanie się nieopłacalne. Kiedy to nastąpi, wyczerpane kopalnie są czasami przekształcane w składowiska odpadów stałych. Jednakże, aby zapobiec przekształceniu się wyrobiska kopalnianego w jezioro, konieczna jest zazwyczaj pewna forma kontroli wody, jeśli kopalnia znajduje się w klimacie sporym lub jeśli jakiekolwiek warstwy wyrobiska tworzące kopalnię graniczą z wodonośnymi warstwami.

wydobycie

Rysunek 1. Zwróć uwagę na kątowe i schodkowe strony kopalni złota Sunrise Dam w Australii.

kopalnie odkrywkowe wykopywane są na ławkach, które opisują pionowe poziomy otworu. Ławki te są zwykle w odstępach od czterech do sześćdziesięciu metrów, w zależności od wielkości używanej maszyny. Wiele kamieniołomów nie korzysta z ławek, ponieważ są one zwykle płytkie.

większość ścian wykopu jest zazwyczaj wykopana pod kątem mniejszym niż pionowy, aby zapobiec i zminimalizować uszkodzenia i niebezpieczeństwo ze strony upadków skalnych. Zależy to od tego, jak wyblakłe są skały, i rodzaju skały, a także od tego, jak wiele słabości strukturalnych występuje w skałach, takich jak uskok, nożyce, połączenia lub foliacje.

ściany są schodkowe. Nachylona część ściany jest znana jako ciasto, a płaska część stopnia jest znana jako ławka lub berm. Stopnie w ścianach zapobiegają spadaniu skał na całą powierzchnię ściany. W niektórych przypadkach wymagane jest dodatkowe podparcie gruntu i stosuje się śruby skalne, śruby kablowe i beton natryskowy. Otwory odwadniające mogą być używane do zmniejszenia ciśnienia wody poprzez wiercenie poziomo w ścianie, co często wystarcza, aby spowodować awarie w ścianie.

Po stronie wykopu zwykle znajduje się droga ciągnąca, tworząca rampę, którą mogą jeździć ciężarówki, przewożące rudę i skały odpadowe.

Skała Odpadowa jest piętrzona na powierzchni, w pobliżu krawędzi odkrywki. To jest znane jako wysypisko śmieci. Składowisko odpadów jest również warstwowe i stopniowane, aby zminimalizować degradację.

Ruda, która została przetworzona, jest znana jako odpady i jest na ogół zawiesiną. Jest ona pompowana do zapory lub stawu osadowego, gdzie woda odparowuje. Tamy odpadowe mogą być często toksyczne ze względu na obecność nierozpuszczonych minerałów siarczkowych, niektóre formy toksycznych minerałów w gangue, a często cyjanku, który jest używany do obróbki rudy złota w procesie ługowania cyjankowego. Ta toksyczność może zaszkodzić otaczającemu środowisku.

Rehabilitacja

Rysunek 2. Opencut Coal mine loadout station i odzyskane grunty w North Antelope Rochelle Coal mine w Wyoming w Stanach Zjednoczonych.

Po zakończeniu wydobycia teren kopalni musi zostać poddany rehabilitacji. Składowiska odpadów są wyprofilowane, aby je spłaścić, aby je jeszcze bardziej ustabilizować. Jeśli Ruda zawiera siarczki, zwykle jest pokryta warstwą gliny, aby zapobiec dostępowi deszczu i tlenu z powietrza, które mogą utleniać siarczki w celu wytworzenia kwasu siarkowego, zjawiska znanego jako drenaż kopalni kwasu. Jest to zwykle pokryte glebą, a roślinność jest sadzona w celu konsolidacji materiału. Ostatecznie ta warstwa ulegnie erozji, ale ogólnie ma się nadzieję, że szybkość wymywania lub kwasu zostanie spowolniona przez pokrywę, tak aby środowisko mogło poradzić sobie z obciążeniem kwasem i związanymi z nim metalami ciężkimi. Ze względu na stosunkowo krótki czas istnienia górnictwa odkrywkowego na dużą skalę nie prowadzi się długofalowych badań dotyczących sukcesu tych pokryw. Może minąć setki do tysięcy lat, zanim niektóre wysypiska staną się” kwaśne ” i przestaną wypłukiwać się do środowiska. Wysypiska są zwykle ogrodzone, aby zapobiec wypędzaniu zwierząt gospodarskich z roślinności. Odkrywka jest następnie otoczona ogrodzeniem, aby uniemożliwić dostęp, i zazwyczaj ostatecznie wypełnia się wodą gruntową. Na suchych obszarach może nie zapełnić się z powodu głębokiego poziomu wód gruntowych.

Rysunek 3. Odkrywkowa kopalnia siarki w Tarnobrzegu

typowe gatunki cięcia otwartego

Złoto jest zwykle wydobywane w kopalniach odkrywkowych w ilości od 1 do 2 ppm (części na milion), ale w niektórych przypadkach złoto 0,75 ppm jest ekonomiczne. Zostało to osiągnięte przez wymywanie masowe w kopalni Peak Hill w zachodniej Nowej Południowej Walii, w pobliżu Dubbo w Australii.

Nikiel, ogólnie jako lateryt, jest wydobywany przez odkrywkę do 0,2%. Miedź jest ekstrahowana w gatunkach tak niskich, jak 0,15% do 0.2%, na ogół w ogromnych kopalniach odkrywkowych w Chile, gdzie wielkość zasobów i korzystna Metalurgia pozwalają na ekonomię skali.

do materiałów typowo wydobywanych z kopalń odkrywkowych należą:

• Bitum
• Glina
• węgiel
• Miedź
• Coquina
• diamenty
• żwir i kamień (kamień odnosi się do podłoża skalnego, podczas gdy żwir jest materiałem nieskonsolidowanym)
• Granit
• żwir
• Gips
• wapień
• Marmur
• rudy metali, takie jak miedź, żelazo, złoto, srebro i molibden
• uran
• fosforan

pytania do refleksji

• jakie umiejętności pomoże Ci rozwinąć Ta treść?
• jakie są kluczowe tematy poruszane w tej treści?
• w jaki sposób zawartość tej sekcji może pomóc ci zademonstrować opanowanie określonej umiejętności?
• jakie macie pytania odnośnie tej treści?