Добыча ископаемых открытым способом: Полезные ископаемые — урок. География, 5 класс.

Содержание

Технологии добычи полезных ископаемых в карьерах (разрезах)

Добыча полезных ископаемых — угля, металлов, минералов, львиной доли строительного сырья, ведётся не только в шахтах или каменоломнях, а и в открытых горных выработках — карьерах или разрезах. Открытая добыча, самый древний способ получения ископаемых ресурсов, остаётся максимально востребованной и в наше время. Благодаря карьерам создаются мощнейшие машины и оборудование, внедряются новейшие технологии и методы добычи.

Что такое карьер?

Горные выработки, предназначенные для добычи полезных ископаемых открытым способом, с поверхности грунта и постепенным углублением по площади в процессе работы, называются карьерами. Таким образом извлекаются полезные ископаемые из рудных, нерудных, а также россыпных месторождений. В случаях, когда речь идёт об освоении россыпных и угольных пластов, карьеры называются разрезами. Структура карьера обычно имеет ступенчатую форму, при этом верхние слои состоят в основном из вскрышной породы, а на нижних осуществляется добыча.

Бингем-Каньон, штат Юта, США

Размеры карьеров по вертикали обычно определяются, исходя из рентабельности производственных процессов, растущих пропорционально глубине работ. Целесообразность увеличения глубины карьера теряется после достижения отметки в пределах от десятков до полутысячи метров, в зависимости от конкретных геологических и технических условий. Тем не менее, есть и рекордно глубокие разрезы — например, Бингем-Каньон (Юта, США) — более километра.

Немного истории горного дела

Открытые горные работы человек вёл ещё в глубокой древности. Появление первых примитивных горнопроходческих инструментов датируется 6-м тысячелетием до нашей эры. Таким способом извлекались полиметаллические руды с целью получения бронзы в 4-м тысячелетии до нашей эры в Северной Эфиопии, на Кавказе, Синайском полуострове и в Индии. Железо начали добывать в карьерах со 2-го тысячелетия до нашей эры в Южной Европе и ближневосточных странах.

Первые большие карьеры появились во время строительства пирамид в Древнем Египте, в античный период на открытой местности добывался мрамор. В средние века центрами открытой добычи цветных металлов являлись территории современных Испании, Италии и российского Урала. Разработка россыпных месторождений карьерным способом набрала популярность на Урале и в Сибири с 18-го века. Только с появлением полноценной карьерной техники и налаживания основных процессов производства — выемки, погрузки, транспортировки и образования отвалов — наметился значительный прогресс в отрасли.

Бакальский рудник, Челябинская область (Южный Урал), начало ХХ века

Уже в конце 19-го века на карьерах стали использоваться экскаваторы. Открытая разработка месторождения начала бурно развиваться в начале двадцатого века, особенно в США и Германии. Тем не менее, в России преобладал ручной труд (к примеру — использование в роли транспорта примитивных средств — тачек), работы были лишь частично механизированы. Первые крупные карьеры для добычи угля, цветных и чёрных металлов, были обустроены в СССР с 1928 по 1941 годы.

Электровоз IVКП1 с думпкаром ВС-50 на разгрузке, разрез «Коркинский», 1959 год

Во время Второй мировой войны объёмы добычи в советском государстве значительно выросли. В послевоенную эпоху началась механизация добычи, переход на унифицированную и более мощную технику. Совершенствовались и методики проведения взрывных работ. От средневекового пороха горняки в 20-х годах перешли к аммоналу, в 30-х — к динамону, в военное время использовался оксиликвит, после — игданит. В послевоенный период восстановления экономики расширились масштабы механизации процессов на карьерах, было унифицировано экскаваторное и транспортное оборудование.

Открытая разработка: эффективность и принципы

Благодаря открытой разработке месторождений удовлетворяется 65% от объёма мирового потребления сырья как рудного, так и нерудного происхождения, а также 35% топлива твёрдого типа. Около 90% бурых и 20–30% каменных углей также извлекаются в разрезах, 75% железных руд и порядка 80% руд цветных металлов, 90% других ископаемых и строительных материалов добываются в карьерах. В России до 93% руд как чёрных, так и цветных металлов, 66% угля и практически 100% строительных материалов получают в карьерах. Наиболее широко распространена карьерная добыча в таких странах, как США, Китай, Австралия, Канада, ряд государств Европы.

Высокая степень популярности открытой добычи заключается прежде всего в её экономической эффективности. В сравнении с шахтным способом добычи, извлечение полезных ископаемых в карьерах в три раза дешевле для угольных и в два раза — для рудных месторождений. Разработка месторождений карьерным способом не требует обустройства шахт или прокладывания тоннелей. При этом производительность труда в карьерах выше в два–три раза, а объём потерь полезных ископаемых в пять раз меньше.

Добыча угля открытым способом в Хантер-Вэлли, Австралия

С задействованием мощного оборудования, как горного, так и транспортного, при высокой степени автоматизации и применения современных информационных технологий возможно рентабельное освоение залежей с низким содержанием металлов в руде. Нормальное соотношение объёма извлекаемой руды (вскрыши) к одному кубометру полезных ископаемых составляет от 4 до 25 кубометров. При превышении последнего значения, называемого коэффициентом вскрыши, карьер становится нерентабельным.

Существуют разные виды открытой разработки месторождений в зависимости от ряда её параметров и применяемых технологий. Тем не менее, разным типам освоения залежей в карьерах присуща идентичная общая схема работ. Слои пустых пород разделяются на уступы, которые снимаются сверху вниз, при этом верхние слои опережают нижние. Выработанное пространство увеличивается по мере перемещения рабочих уступов. В целом технологические процессы предусматривают отделение горных пород от полезных ископаемых, погрузку и вывоз горной массы, размещение пустой породы в отвалах. Давайте рассмотрим этапы открытой разработки месторождении более подробно.

Пронедра писали ранее, что освоению месторождения всегда предшествует геологоразведка. В этом плане карьерная добыча — не исключение. Уже после утверждения и запуска проекта проводятся подготовительные работы. Они включают первичную подготовку поверхности, в том числе рубку и корчевание леса, обводнение или осушение местности, строительство складских, административных и производственных объектов, коммуникаций, водопроводных и канализационных сетей. Трудоёмкость процесса повышается, если местность является сложной в топографическом аспекте, или же освоение участка производится в условиях сурового климата, высокой степени обводнённости.

После подготовки осуществляются горно-капитальные работы и вскрытие месторождения. На данном этапе обустраиваются структурные компоненты карьера — внутренние и внешние траншеи, монтируется горное, технологическое и транспортное оборудование. Вскрышные работы — отделение породы, мешающей извлечь полезные ископаемые, путём механического рыхления или с применением взрывчатки. Особенностью работы с вскрышными породами является постоянное перемещение забоев и пунктов разгрузки на отвалах. Добычные работы, как это понятно из их названия, включают выемку полезных ископаемых, их транспортировку и отгрузку на склады или на обогатительные комбинаты.

Взврывные работы в угольном разрезе

В связи с вышесказанным, становится очевидно, что разработка карьера связана с перемещением большого количества грунтов и пород, нарушением естественного ландшафта и вмешательством в естественный баланс местной экосистемы. По мнению экспертов в области экологии, карьер несёт лишь негативные последствия для окружающей среды, поскольку при его обустройстве повреждается почвенный покров и уничтожаются лесные массивы, изменяется картина движения подземных вод. Непосредственно работа техники в карьере приводит к выбросу большого количества пыли, оседающей в лесах поблизости.

В связи с тяжёлыми последствиями разработки карьеров для живой природы после окончания эксплуатации месторождений на отвалы пустой породы в обязательном порядке наносится почвенный слой, а выработанное пространство облагораживается. Карьеры, отработавшие свой срок, затапливаются или рекультивируются. Если же карьер просто брошен, то он постепенно осыпается и покрывается растительностью. Во многих странах мира владельцы горнодобывающих предприятий обязаны восстановить состояние почвы и высадить растения на месте старого карьера.

Рекультивация угольного разреза

Технологии добычи

Добыча полезных ископаемых открытым способом ведётся с применением разных подходов и технологий. В связи с этим классификация добычных работ осуществляется в зависимости от основных факторов, которые влияют на выбор того или иного производственного процесса.

В зависимости от положения и формы залежей относительно поверхности земли различают такие методы разработки месторождений, как:

  • поверхностный, предусматривающий полное освоение участка и обработку максимального объёма как полезных ископаемых, так и вскрышных пород. При этом последние размещаются в отработанном пространстве карьера;

  • глубинный, при котором вскрышные породы извлекаются в нисходящем порядке слоями;

  • нагорный — вскрышные породы и полезные ископаемые перемещаются сверху вниз, до более глубинных отметок;

  • нагорно-глубинный метод применяется как вариант нагорного при достаточно сложном рельефе;

  • метод подводной добычи — при расположении залежи и её кровли под водой.

По критерию положения рабочей зоны, а также перемещения фронта работ:

  • сплошной метод — руда добывается в залежах горизонтального или полого-падающего типа, при этом пустая порода размещается как в выработанном пространстве, так и за пределами карьера;

  • углубочный метод: освоение крутых и наклонных залежей с размещением вскрыши во внешних отвалах;

  • смешанный, включающий в разной степени углубочный и сплошной методы, используется при добыче полезных ископаемых в сложных горных, геологических и топографических условиях.

Соответственно применяемым видам горного и транспортного оборудования:

  • цикличная технология — процессы выемки и транспортировки руды проходят с паузами, что связано с особенностями применения конкретной техники;

  • циклично-поточная технология — применяются механизмы непрерывного и цикличного действия. При этом выемка породы осуществляется машинами цикличного принципа работы — одноковшовыми экскаваторами, а также погрузчиками, а транспортировка — непрерывно работающими устройствами, в том числе конвейерами и автоматическими сортировочными установками;

  • поточная технология предполагает использование по большей части горных и транспортных машин с непрерывным принципом действия, к примеру, гидромеханических устройств, ленточных конвейеров, многоковшовых экскаваторов. Если для цикличной и циклично-поточно технологий характерно автоматизированное управление отдельными процессами, то для поточной задействуются автоматизированные системы управления.

Карьерные машины

Любой современный карьер представляет собой предприятие с высокой степенью механизации. На месторождениях работают высокопроизводительные машины, предназначенные для выемки, дробления, перевозки и складирования породы и полезных ископаемых. Данные процессы производятся как разными горными машинами, так и комплексными агрегатами, которые выполняют сразу несколько функций.

Выбор конкретных машин зависит от целого ряда условий, в том числе от степени крепости пород, формы пластов полезных ископаемых, геологических условий, рельефа и даже климата. Кроме того, выбор техники обусловливается системой разработки месторождения и режимом проведения горных работ. Не в последнюю очередь свою роль играют капитальные затраты, прибыль и производительность труда.

С целью повышения эффективности освоения месторождений в карьерах внедряется комплексная механизация, условием которой является неразрывность коммуникаций — от точки забоя до пунктов разгрузки руды. Кроме того, машины, задействованные на бурении, выемке и погрузке, отвалах и вспомогательных задачах, при этом должны соответствовать друг другу по показателям производительности и мощности.

Бурение пластов угля перед рыхлением

Рассмотрим применение некоторых машин, на современном этапе развития отрасли. Так, для бурения взрывных скважин используются буровые станки массой до 130 тонн. Основные типы взрывчатки — это аммиачно-селитренные бестротиловые гранулиты и граммониты, а также водонаполненные компоненты для скважин с обводнением. Разрыхление осуществляется рыхлителями с мощностью до 735 кВт. К вскрышным работам привлекаются драглайны и механизированные лопаты с вместимостью ковша порядка полутора сотен кубометров.

Экскаватор-мехлопата

Примечательно, что выбор конкретной техники обусловлен в том числе и национальными традициями отрасли. Если в США операторы угольных разрезов отдают предпочтение большим экскаваторам, то для германской школы характерно использование транспортно-отвальных комплексов. В большинстве случаев в качестве техники для выемки и погрузки породы во всём мире используются экскаваторы, прямые мехлопаты и погрузчики шарнирно-сочленённого типа.

Экскаватор драглайн

Особенностью поточной технологии открытой разработки месторождений является повсеместное использование роторных экскаваторов и самоходных дробилок. Масса последних может достигать 600 тонн. Применение дробильных агрегатов, как мобильных, так и стационарных, размещаемых в разгрузочно-приёмных пунктах, позволяет операторам шире использовать конвейерные системы. Основной же транспортной единицей в карьерах по-прежнему являются самосвалы. Преобладающее количество таких машин имеет грузоподъёмность до 155 тонн, в меньшей степени в открытой разработке месторождений участвуют гиганты (200–300 тонн). Кроме того, активно применяются железнодорожные 360-тонные агрегаты, думпкары с грузоподъёмностью порядка 180 тонн.

Карьерный самосвал БелАЗ

Напомним, среди карьерных машин есть настоящие колоссы, мировые рекордсмены по габаритам и мощности среди экскаваторов, погрузчиков и самосвалов. Понятно, что задействование большого количества дорогих и мощных машин, колоссальные объёмы работ предопределяют не только то, что карьерная добыча предельно эффективна, но и то, что она является достаточно затратным процессом.

Роторный комплекс SRs(K)-4000

К примеру, для карьеров глубиной до ста метров с крепкими породами треть себестоимости кубометра вскрыши занимают взрывные и бурильные работы, около 15% — экскавация, ещё 40% — транспортировка. По мере углубления карьера транспортные расходы могут вырасти до 70%. Кроме того, 15% себестоимости — это строительство карьера. Непосредственно при его обустройстве 40% расходов приходятся на горные работы, ещё 30% — на закупку оборудования. В настоящее время срок окупаемости карьеров составляет минимум семь лет. В то же время, большие расходы и трудоёмкость производственного процесса не являются препятствиями для инвесторов, свидетельством чего служат колоссальные объёмы добычи и масштабы освоения месторождений открытым способом во всём мире.

Источник: пронедра.ру

Предприятие по добыче полезных ископаемых открытым способом

Открытым способом разработки месторождения является такой, при котором ископаемые добываются не из толщи, а из верхних слоев земли. Он применяется при поверхностном залегании ископаемых или когда добыча закрытым способом нерентабельна. Чаще всего разработка другим способом производится при глубоком залегании ископаемых, но в некоторых случаях шахтный метод добычи применяют для сохранения ценных ландшафтов или в густонаселенных местностях.

Особенности разработки месторождений карьерным способом

Существует несколько способов разработки месторождений: шахтный, открытый (или карьерный), скважинный и морской. Карьерным способом добывают уголь, металлическую и неметаллическую руду, нерудные ископаемые. Предприятие, занимающееся ведением подобных работ, называется карьером. Этот термин объединяет все виды открытых разработок, несмотря на то, что в угольной промышленности их называют разрезами, в рудной – карьерами, а при добыче камня — каменоломнями.

Разработка месторождений открытым способом (вид из самолёта)

Добыча полезных ископаемых открытым способом обладает такими преимуществами:

  • При добыче таким способом можно осуществлять более совершенную механизацию работ.
  • Меньше травматизм и процент профессиональных заболеваний (пневмокониозов и вибрационной болезни).
  • Производительность труда выше.
  • Потребление энергии во много раз меньше, чем при подземном способе добычи.
  • Уменьшение затрат на наем рабочей силы и обустройство инфраструктуры.
  • Снижение себестоимости продукции.

Подобным способом ведется разработка месторождений, залегающих на поверхности или неглубоко. На сегодня в РФ этим методом добывают большую часть руд цветных металлов, большую часть железной руды и горно-химического сырья, практически все строительные породы и неметаллические полезные ископаемые, больше трети всего угля.

Способы добычи полезных ископаемых

Планируется повысить угледобычу карьерным способом за счет разработки угольных бассейнов Дальнего Востока и Сибири.

Карьеры для добычи открытым способом

Карьер имеет вид круглого или вытянутого котлована размером от 1,5 до 5 км, внутренние боковые поверхности которого состоят из 10-15 метровых слоев-уступов, называемых бортами. На их горизонтальных площадках располагается оборудование, подъездные автотранспортные и железнодорожные пути.

Часть уступа, являющаяся объектом любых горных работ, независимо от вида добываемого ископаемого, именуется забоем. В них работают экскаваторы, погружая в транспорт горную массу. Вместо шахтного ствола в этом случае выступает траншея, по которой передвигается пустой и загруженый транспорт.

 

Величина карьера определяется мощностью пласта и глубиной залегания ископаемых. В РФ глубина некоторых карьеров достигает 100 метров и более. Средняя глубина карьеров по добыче железной руды составляет около 200 метров, а некоторые достигают 320 метров (Соколовский, Сарбайский).

Технология ведения горных работ

Методы ведения горных работ используются в зависимости от вида ископаемого. Они отличаются разной технологией и применяемыми механизмами:

Динамика суммарной производственной мощности разрезов

  • Руды свинца, железа и меди добываются методом бурения и взрывных работ, поскольку являются очень крепкими скальными породами. Такие работы требуют гораздо меньшего крепления выработок, чем при угледобыче.
  • В свою очередь, уголь нуждается в сложном креплении выработок деревом, металлическими стойками, железобетоном, а также другими разнородными материалами. Он добывается с помощью электросверл, врубовых машин и комбайнов.

Разработка карьерным методом слабых скальных пород (марганца и угля) дает возможность применять шагающие (драглайны) и роторные экскаваторы. Это же оборудование применяется при вскрышных работах (иначе говоря – снятии верха пустых пород) во время добычи крепких руд цветных и черных металлов.

Основная масса работ на карьере разделяется на добычные и вскрышные. Вскрышные работы всегда ведутся перед добычными и представляют собой удаление грунта и пустых пород, которые покрывают полезное ископаемое. Вскрышным работам предшествует разведочное бурение.

Транспортирование угля происходит при помощи конвейера – ленты из резины или брезента до 120 см шириной. В карьерах такие линии оборудуются при больших роторных экскаваторах.

Конвейер для добычи угля открытым способом

Большая часть месторождений твердых ископаемых разрабатывается при помощи карьеров и шахт, а также буровых скважин, способом перевода твердых ископаемых в другое состояние. Открытым способом добываются практически все нерудные породы, каменные и бурые угли, металлические руды, а также нефтенасыщенные пески. Этим методом, естественно, нельзя добывать нефть, газ, подземные воды и рассолы – их получают с использованием буровых скважин и шахт.

 

Некоторые месторождения применяют комбинированные способы добычи (шахтный и открытый, скважинный и шахтный). Метод добычи ископаемых предприятие избирает, исходя из экономических расчетов и горно-геологических условий их залегания.

Мировой объем добычи карьерным способом

Добыча угля карьерным методом составляет 65 % от общего объема угледобычи, и доля его имеет тенденцию постепенно увеличиваться. За будущее десятилетие она предположительно повысится еще на 10 %. В РФ угледобыча таким способом возросла со 167 до 253,9 тонн за период с 2000 до 2014 года.

Общемировая добыча железной руды превышает 1 млрд. тонн.

Добыча угля открытым способом в РФ

Рейтинг стран по добыче руды (в млн. тонн):

  • Китай – 250;
  • Бразилия – 185;
  • Австралия – 140;
  • Россия – 78;
  • США – 60;
  • Индия – 60.

В больших масштабах разработка месторождений железной руды проводится также в ЮАР и Канаде.

Основным сырьем для производства алюминия являются бокситы. Их много во влажных субтропиках и тропиках, что связано с естественными процессами выветривания горных пород.

По масштабам добычи лидирует Австралия – 42,6, ее основные районы, в которых ведется разработка – Север Квинсленда и Западная Австралия. В США открытым способом бокситы добывают в Арканзасе, Алабаме и Джорджии, годовой объем при этом – около 35 тыс. тонн. В РФ бокситы в основном встречаются на Урале.

Месторождения меди находятся в основном в США, Канаде, Перу и Чили, Замбии, Конго, РФ.

Производство меди

Лидеры по добыче меди (млн. тонн):

  • Чили – 2,5;
  • США – 1,89;
  • Канада – 730;
  • Индонезия – 460;
  • Перу – 405;
  • Австралия – 394;
  • Польша – 384;
  • Замбия – 342;
  • Россия – 330.

Добыча меди является основной отраслью горнодобывающей промышленности Чили, там находится примерно 22% всех запасов медной руды в мире. Основная масса медной руды добывается на месторождении Чукикамата.

В США добычей медной руды карьерным методом занимаются в Нью-Мексико, Юте, Монтане, Аризоне и Мичигане. На величайшем руднике Бингем-Каньон получают в сутки 77 тыс. тонн медной руды.

Общий мировой объем добычи золота составляет 2200 тонн.

Производство золота в России

Лидеры по добыче золота (тонн):

  • ЮАР – 522;
  • США – 329.

Самым старым и глубоким рудником по добыче золота в США является Хоумстейк в Южной Дакоте. Там золотодобыча ведется более ста лет.  Основные районы золотодобычи в США находятся в Монтане, Неваде, Южной Каролине и Калифорнии. Иманирование, как новый метод экстракции золота, делает прибыльными даже большинство скудных месторождений.

Объемы золотодобычи

За все время существования золотодобычи в США золото добывалось на 12 крупных приисках, (основная часть из них находится на Аляске), 420 рудниках жильных месторождений на западе и в мелких россыпях на Аляске.

За прошедший год добыча золота в России увеличилась в разы. Основными районами с большим запасом желтого металла являются Кемеровский регион и Красноярский край.

Серебро извлекается из сульфида свинца, обычно попутно. Месторождения последнего в основном жильные.

Лидеры по добыче серебра (в тоннах):

  • Мексика – 2323;
  • Перу – 1910;
  • США – 1550;
  • Канада – 1207;
  • Чили – 1042.

 

В США доля горных работ по добыче ископаемых подобным методом постоянно возрастает и в скором времени достигнет 90%.  Открытым способом добывается 85 % всех руд и около 50% угля. В РФ разработка месторождений таким методом также увеличивается.

Видео: Южуралзолото. Добыча золота

Похожие статьи

12.10: Открытые горные работы — Науки о Земле LibreTexts

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  • Идентификатор страницы
    2619

    • Открытая добыча или открытая разработка — это метод открытой разработки, при котором горная порода или минералы извлекаются из земли путем их извлечения из карьера или карьера.

    Эта форма добычи отличается от методов добычи, которые требуют прокладки туннелей в земле, таких как разработка длинных забоев. Открытые разработки используются, когда вблизи поверхности обнаруживаются залежи полезных ископаемых или горных пород; то есть там, где вскрыша (поверхностный материал, покрывающий ценное месторождение) относительно тонкая или интересующий материал структурно непригоден для проходки туннелей (как в случае с песком, шлаком и гравием). Для полезных ископаемых, которые залегают глубоко под поверхностью — там, где вскрышные породы толстые или минерал встречается в виде прожилок в твердой породе, — методы подземной добычи извлекают ценный материал.

    Карьеры, на которых производятся строительные материалы и габаритный камень, обычно называют «карьерами».

    Открытые рудники обычно расширяются до тех пор, пока либо не будут исчерпаны минеральные ресурсы, либо увеличение отношения вскрышных пород к руде не сделает дальнейшую добычу нерентабельной. Когда это происходит, истощенные шахты иногда превращаются в полигоны для захоронения твердых отходов. Однако обычно требуется некоторая форма контроля воды, чтобы шахта не превратилась в озеро, если шахта расположена в климате со значительным количеством осадков или если какие-либо слои карьера, образующие шахту, граничат с продуктивными водоносными горизонтами.

    ДОБЫЧА

    Карьеры выкапываются на уступах, описывающих вертикальные уровни скважины. Эти уступы обычно располагаются с интервалом от четырех до шестидесяти метров, в зависимости от размера используемого оборудования. Многие карьеры не используют уступы, так как они обычно неглубокие.

    Рис. 1. Обратите внимание на наклонные и ступенчатые стороны золотого рудника Sunrise Dam, Австралия.

    Большинство стен карьера обычно копают под углом меньше вертикального, чтобы предотвратить и свести к минимуму ущерб и опасность от камнепадов. Это зависит от степени выветривания горных пород и типа горных пород, а также от того, сколько структурных слабых мест встречается в горных породах, таких как разломы, сдвиги, трещины или расслоения.

    Стены ступенчатые. Наклонный участок стены известен как тесто, а плоская часть ступени известна как скамья или уступ. Ступени в стенах помогают предотвратить падение камней по всей поверхности стены. В некоторых случаях требуется дополнительная опора на грунт и используются анкерные болты, тросовые болты и набрызг-бетон. Отверстия для водоотведения могут использоваться для сброса давления воды путем горизонтального сверления стены, чего часто бывает достаточно, чтобы вызвать разрушение стены.

    Подъездная дорога обычно проходит сбоку карьера, образуя пандус, по которому могут проехать грузовики, перевозящие руду и пустую породу.

    Пустая порода отваливается на поверхность, у края карьера. Это известно как свалка отходов. Свалка отходов также многоуровневая и ступенчатая, чтобы свести к минимуму деградацию.

    Переработанная руда известна как хвосты и обычно представляет собой шлам. Его перекачивают в хвостохранилище или отстойник, где вода испаряется. Хвостохранилища часто могут быть токсичными из-за присутствия неизвлеченных сульфидных минералов, некоторых форм токсичных минералов в пустой породе и часто цианида, который используется для обработки золотой руды в процессе цианидного выщелачивания. Эта токсичность может нанести вред окружающей среде.

    РЕАБИЛИТАЦИЯ

    После завершения добычи шахта должна пройти реабилитацию. Отвалы отходов контурируются, чтобы выровнять их и дополнительно стабилизировать. Если руда содержит сульфиды, ее обычно покрывают слоем глины, чтобы предотвратить доступ дождя и кислорода из воздуха, которые могут окислять сульфиды с образованием серной кислоты, явление, известное как кислотный шахтный дренаж. Затем его обычно засыпают почвой и высаживают растительность, чтобы помочь уплотнить материал. В конце концов этот слой разрушится, но обычно надеются, что скорость выщелачивания или кислоты будет замедлена покрытием, так что окружающая среда сможет справиться с нагрузкой кислоты и связанных с ней тяжелых металлов. Нет никаких долгосрочных исследований эффективности этих покрытий из-за относительно короткого времени, в течение которого существовала крупномасштабная добыча открытым способом. Для того чтобы некоторые свалки стали «кислотно-нейтральными» и перестали выщелачиваться в окружающую среду, может потребоваться от сотен до тысяч лет. Свалки обычно огорожены, чтобы скот не лишал их растительности. Затем карьер окружают забором, чтобы предотвратить доступ, и, как правило, со временем он заполняется грунтовыми водами. В засушливых районах он может не наполняться из-за глубокого уровня грунтовых вод.

    Рис. 2. Станция разгрузки угольной шахты открытым способом и рекультивированные земли на угольной шахте North Antelope Rochelle в Вайоминге, США.

    Рисунок 3. Серный рудник открытым способом в Тарнобжеге, Польша, рекультивация земель

    ТИПИЧНЫЕ СОДЕРЖАНИЯ РАЗРАБОТКИ

    Золото обычно добывается на открытых рудниках в концентрации 1-2 ppm (частей на миллион), но в некоторых случаях , 0,75 частей на миллион золота экономичны. Это было достигнуто путем объемного кучного выщелачивания на руднике Пик-Хилл в западной части Нового Южного Уэльса, недалеко от Даббо, Австралия.

    Никель, как правило, в виде латерита, добывается открытым способом до содержания 0,2%. Медь добывается с содержанием от 0,15% до 0,2%, как правило, на крупных открытых рудниках в Чили, где размер ресурсов и благоприятная металлургия позволяют экономить на масштабе.

    Материалы, обычно извлекаемые из шахт с открытыми картами, включают:

    • Битум
    • Глина
    • Уголь
    • Медная
    • Coquina
    • Diamonds
    • Gravel и Stone Refers в Bedrock, в то время как гравий-нерезосированный материал
    • .0010
    • Гранит
    • Гравий
    • Гипс
    • Известняк
    • Мрамор
    • Металлические руды, такие как медь, железо, золото, серебро и молибден
    • Уран
    • 0 Фосфат

      0

    ВОПРОСЫ ДЛЯ РАЗМЫШЛЕНИЯ

    • Какой навык помогает вам развить этот контент?
    • Какие ключевые темы рассматриваются в этом контенте?
    • Как содержимое этого раздела может помочь вам продемонстрировать владение конкретным навыком?
    • Какие у вас есть вопросы об этом контенте?

    Авторы и авторство

    12.10: Open-Pit Mining распространяется под лицензией CC BY 4.0, автором, ремиксом и/или куратором является LibreTexts.

    1. Наверх
      • Была ли эта статья полезной?
      1. Тип изделия
        Раздел или Страница
        Лицензия
        СС BY
        Версия лицензии
        4,0
        Показать оглавление
        нет
      2. Теги
          На этой странице нет тегов.

      Почему открытые горные работы так разрушительны для окружающей среды?

      Добыча открытым способом – это открытая разработка в открытой атмосфере механическим способом. Таким образом, добыча открытым способом оказывает разрушительное воздействие на окружающую среду.

      Согласно исследованию, при добыче открытым способом в окружающую среду попадает в 8-10 раз больше отходов, чем при добыче подземным способом. Эти эффекты существенно влияют на почву, воду, воздух и живые существа вблизи района добычи.

      Кроме того, здесь, в этой статье, мы расскажем о добыче открытым способом и экологических проблемах, которые она вызывает. Так. Давайте разбираться.

      Содержание

      • 1 Что такое открытые горные работы?
      • 2 6 Влияние на окружающую среду на окружающую среду
        • 2.1 Эрозия и загрязнение почвы
        • 2,2 Загрязнение воды
        • 2.3 Вымирание видов
        • 2.4 Образование воронки
        • 2.5. Токсичность поражает воздух
        • 2.6.0010
      • 3 Заключение

      Что такое открытые горные работы?

      Открытая добыча полезных ископаемых — это процесс вскрытия земной поверхности для извлечения руды или минералов, присутствующих в неглубоком слое. В случае наличия минеральных руд глубоко под землей нам потребуется подземный туннель для их удаления. Это не в открытой атмосфере, как при добыче открытым способом.

      Форма уже определена и оптимизирована для получения максимальной прибыли при добыче открытым способом. Неугольные материалы почти всегда являются целью добычи открытым способом. Однако это также зависит от типа месторождения минеральной руды.

      В зависимости от типа рудоотложения в конкретном районе месторождения можно разделить на массивные и крутонаклонные .

      При добыче открытым способом добыча начинается с изучения типа залежи, форма которой всегда напоминает конус. Чем глубже заходит процесс добычи, тем дороже требуется транспортировка минеральных руд с места добычи на заводы.

      Здесь используются горизонтальные ответвления, обнажающие минеральные руды на вогнутую поверхность. Иногда токсичные химические вещества, которые обычно остаются в почве в небольшом количестве, попадают в воздух, воду и землю, что очень опасно. 0024 разрушительный для атмосферы .

      Отсыпка вскрышных пород (OB) и транспортировка минеральной руды осуществляются с помощью одного и того же оборудования при добыче открытым способом.

      6 Воздействие добычи полезных ископаемых на окружающую среду

      По мере того, как мы понимаем, что такое открытая добыча полезных ископаемых, давайте углубимся в то, почему она так разрушительна для окружающей среды. Здесь у нас есть шесть проблем и эффектов открытых горных работ.

      Эрозия и загрязнение почвы

      Это характерно почти для всех видов открытых горных работ. Чтобы получить доступ к зоне добычи полезных ископаемых, мы уничтожаем поверхностный слой почвы, скалы и имеющуюся растительность. Он разрушает верхний слой почвы и вызывает эрозию почвы.

      С другой стороны, скалы, которые в противном случае были глубоко погребены, подвергаются воздействию атмосферы. После дробления и полировки эти породы удаляют вредные химические вещества и радиоактивные вещества. Это сильно влияет на почву этого района и близлежащего региона.

      Другие причины повреждения и деградации земель включают добычу полезных ископаемых и демпфирование вскрышных пород.

      Загрязнение воды

      Нерегулируемая добыча полезных ископаемых оказывает огромное воздействие на наши водоемы. Иногда строительство шахт вызывает возмущение водоемов. Произведенная и демпфированная вскрышная порода создает тонны отходов. Некоторые отходы образуются из минеральных руд при раскопках, а некоторые намеренно смешиваются при добыче и переработке.

      Эти загрязняющие вещества в конечном итоге попадают в воду, находящуюся поблизости, и отрицательно влияют на водную экосистему. Однако количество подвергающихся воздействию токсичных химических веществ зависит от типа добычи руды.

      Некоторые горные породы разрушаются в процессе удаления вскрышных пород, что приводит к воздействию токсичных радиоактивных химикатов. Если их не поддерживать должным образом, эти химические вещества могут течь и сливаться с водой этого региона.

      Согласно отчету, при добыче медной руды в Канаде каждая тонна дает 99 тонн отходов.

      После удаления отходов водные ресурсы, присутствующие в этом районе, являются источником сброса остаточной воды. Это еще одна причина загрязнения воды из-за добычи полезных ископаемых.

      Вымирание видов

      Открытая добыча полезных ископаемых стала более разрушительной для окружающей среды, затронув наше биоразнообразие. Большинство мест добычи полезных ископаемых находятся под плотной биоразнообразной территорией. И это заставляет нас подвергнуть сомнению наш девиз устойчивого развития. Хотя добыча полезных ископаемых имеет жизненно важное значение для нашей экономики, последствия открытой добычи по-прежнему вызывают вопросы об охране окружающей среды.

      Большинство видов, ведущих открытую добычу полезных ископаемых, исчезают из-за массовой деградации земель. Загрязняющие вещества, образующиеся в процессе, вызывают удушье организмов, присутствующих на этом массиве суши.

      Дальнейшие исследования показали, что открытая добыча полезных ископаемых существенно повлияла на некоторые виды, находящиеся под угрозой исчезновения. И это весомая причина задуматься об устойчивых методах добычи полезных ископаемых. Фрагментация среды обитания — еще один результат такого типа добычи полезных ископаемых.

      Воронка

      Неправильная практика открытых горных работ может привести к образованию воронок и нанести ущерб окружающей среде. Воронки – это полости, образовавшиеся после деформации и смещения вышележащих слоев. Возможные причины образования воронок включают неэффективную практику удаления вскрышных пород, добычу на небольшой глубине, геологические нарушения, землетрясения, ливни и т. д.

      Проседание воронок является одной из основных причин повреждения поверхностных конструкций (например, зданий). Это может сильно повлиять на расход воды. Другие полости могут влиять на растительность и близлежащие места обитания, выделяя вредные химические вещества.

      Токсичность влияет на воздух

      Согласно списку Министерства окружающей среды, добыча некоторых полезных ископаемых наносит больше вреда окружающей среде, чем другие. И одним из таких разрушительных последствий открытых горных работ для окружающей среды является загрязнение воздуха.

      Эти полезные ископаемые включают уголь, золото, известняк, марганец, железную руду, свинец, цинк, медь, пирит, боксит, хромит, доломит, апатит и шамот, бариты, кварцевый песок, каолин.

      При добыче полезных ископаемых из руд после добычи образуется огромное количество токсичных отходов, которые после смешивания с атмосферным воздухом вызывают загрязнение воздуха.

      Согласно исследованиям, взвешенные твердые частицы и вдыхаемые твердые частицы являются загрязняющими продуктами при добыче полезных ископаемых открытым способом. Они более вредны, чем выбросы от автомобилей.

      Кроме того, большое количество ископаемого топлива, сжигаемого во время добычи, загрязняет окружающую среду. Это влияет не только на здоровье горняков, но и на местную атмосферу, флору и фауну этого района.

      Вырубка лесов и потеря растительности

      Тем не менее, воздействие открытых горных работ на окружающую среду вызывает вырубку лесов и потерю растительности. Наряду с удалением верхних слоев почвы мы удаляем растительность при добыче полезных ископаемых, вызывая дисбаланс в пищевой цепи и пищевых цепях.

      Отчет показывает, что около 44% шахт расположены в лесных районах, полных очаровательного биоразнообразия. И наша работа по обогащению экономики прямо или косвенно влияет на окружающую среду. Это еще больше подводит нас к основной причине фрагментации видов, угрозы и разрушения среды обитания.

      Заключение

      Итак, это разрушительное воздействие или проблемы открытой добычи на окружающую среду. Неконтролируемые методы добычи полезных ископаемых приводят к более опасным последствиям. Но с помощью мер контроля со стороны правительства и других органов власти мы можем уменьшить резкое влияние открытых горных работ на нашу планету.