روش های استخراج معدن

[*pedram* 21,266]

روش استخراج روباز

 

اين روش اغلب در مورد معادن فلزي و عمدتاً مس،آهن و ذخايري با لایه های ضخیم و يا به صورت توده اي و انبوه و از عيار کم تا متوسط بر خوردار باشند، کاربرد دارد. در اين روش باطله هاي بالاي ماده معدني به نقطه اي دورتر از محل معدن حمل و ذخيره مي شوند. نتيجه کاربرد اين روش ايجاد گودالي بزرگ است. عمليات استخراج به منظور دستيابي به ماده با ارزش نياز به روباره برداري دارد، بدين منظور يک يا چند پله طراحي شده و استخراج ماده معدني صورت مي گيرد. شعاع اين پله ها از بالا به پايين کم مي شود، به طوريکه در نهايت تشکيل يک کاواک مخروطي شکل مي دهد. پارامترهاي مهم در اين روش شيب پله ها، عرض و ارتفاع آنها مي باشد، که فاکتورهاي مهمي همچون اندازه ماشين آلات مورد استفاده در تعيين آنها موثرند.

آلودگي آب : اه لصورت توده اي و انبسط بر خوردار بااربرد دارد. در اين روش باطله هاي بالاي ماده معدني به نقطه اي دورتر از محل معدن حمل و ذخيره مي شوند. نتيجه کاربرد اين روش ايجاد گودالي بزرگ است. عمليات استخراج به منظور دستيابي به ماده با ارزش نياز به روباره برداري دارد، بدين منظور يک يا چند پله طراحي شده و استخراج ماده معدني صورت مي گيرد. شعاع اين پله ها از بالا به پايين کم مي شود، به طوريکه در نهايت تشکيل يک کاواک مخروطي شکل مي دهد. پارامترهاي مهم در اين روش شيب پله ها، عرض و ارتفاع آنها مي باشد، که فاکتورهاي مهمي همچون اندازه ماشين آلات مورد استفاده در تعيين آنها موثرند.

در صورتي که عمق معدن زياد باشد و با سطح ايستابي برخورد کند باعث بروز مشکلاتي در آبهاي زيرزميني مي شود. اگر باطله هاي حاصل از معدنکاري در داخل درياچه ها و رود خانه هاي اطراف تخليه شود، موجب آلودگي آب خواهد شد.

اگر پيت بازسازي نشود، ممکن است محل تشکيل حوضچه هاي اسيدي ناشي از نزولات جوي گردد .

 

آلودگي خاک : زمين هاي اطراف را در حد وسيعي تخريب مي کند.

 

آلودگي صوتي :ناشي از فرایندهای حفاري و آتشباري وجود دارد

 

آلودگي هوا : آلودگي ناشي از اين روش مربوط به عمليات حفاري، انفجار، بارگيري و تخليه است. در مورد حفاري مي توان با بهره گيري از ماشينهاي حفار مجهز به سيستم تغذيه آب داخلي و خارجي ميزان گرد وغبار را کاهش داد. در مورد انفجار با عمليات کنترل شده مي توانآلودگي هوا : را کاست. در زمان حمل و نقل نيز پاشيدن آب در جاده ورودي به مواد داخل کاميونها بسيار موثر است.

 

تأثير بر انسان : کار در محيط پر سر وصدا در طول زمان منجر به تاثيرات سويي در سيستم شنوايي انسان مي گردد و همچنين سرو صدا باعث سلب آرامش افراد ساکن در منطقه مي گردد. از آنجاييکه در اين روش از مواد منفجره استفاده و در نتيجه حفاري زياد استفاده مي شود، آثار ناشي از آن نيز زياد مي باشد.

روش استخراج مسطحي :

 

اين روش عمدتاً براي آن گروه از معادن زغالسنگ به کار مي رود که اولاً ذخيره در منطقه کم ارتفاع و کم وبيش مسطح واقع باشد وثانياً ضخامت باطله ها کم باشد. حداکثر ضخامت سنگهاي پوششي حدود 50 متر و ضخامت لايه 8/1 تا 3 متر مي باشد. در اين روش ابتدا يک برش جعبه گونه در انتهاي لايه زغال ايجاد مي شود تا لايه زغال نمايان شود. سپس باطله هاي روي زغال برداشت و در مجاورت برش دپو مي شود .

 

آلودگي آب : در صورتي که با سطح ايستابي برخورد داشته باشد ممکن است بر آب تأثير گذاشته که با حفر چاههايي در اطراف معدن مي توان سطح ايستابي را پايين برد.

 

آلودگي خاک : در اين روش خاک زيادي جابجا مي شود ولي به دليل اينکه باطله ها در محل معدن به مصرف مي رسند باعث آلودگي ساير مناطق نمي شوند. در کل اين روش آلودگي کمتري نسبت به ساير روشها دارد.

 

آلودگي صوتي : صدمه زيادي وارد نمي شود.

 

آلودگي هوا : اين روش به دليل حجم بسيار کم انفجار، آلودگي حفاري و انفجار ندارد ولي ازآنجا که عمليات با دراگلاين صورت مي گيرد، استخراج وبار گيري همراه با انتشار گرد و غبار خواهد بود

 

 

روش استخراج کنتوري:

 

اين روش براي آن دسته از معادن زغالسنگ به کار مي رود که رگه معدني به صورت افقي يا با شيب بسيار کم و در مناطق کوهستاني و مرتفع واقع شده و ضخامت باطله روي زغالسنگ در بعضي مناطق به حدي است که امکان استخراج همه زغال وجود ندارد. روش استخراج تقريباً مانند روش مسطحي است. مسئله مهمي که در اين روش مطرح است اين است که سنگهاي باطله و پوششي بايد در نزديکترين محل ممکن انباشته شوند و اکر اين کار کنترل شده نباشد، ممکن است باعث تشکيل لجن در نهرها شود.

آلودگي آب : به علت انجام عمليات استخراج در ارتفاع بجز در صورت تخليه باطله به داخل رودخانه مشاهده نمي شود.

روش استخراج کنتوري اصلاح شده :

 

اين روش، روش مسطحي براي استخراج زغال در شرايط کنتوري است که ضخامت پوشان سنگ در حدود 50 متر و رگه معدني دردو طرف کوه رخنمون داشته باشد. در اين روش تمام سنگهاي روي زغال برداشته و راندمان 100% است. باطله ها در دره ها ، کوهها و گودال هاي از پيش تعيين شده دپو مي شوند.

 

آلودگي آب : از آنجا که عمليات درارتفاعات صورت مي گيرد، آلودگي آب : نداريم، مگر اينکه با طله ها در رودخانه تخليه شوند.

 

روش استخراج هيدروليکي :

 

در اين روش از فشار آب برای استخراج ذخایری که در خشکی قرار دارند،استفاده می شود.

 

آلودگي آب : تنها تأثير مهم اين روش آلودگي آب : مي باشد، که ممکن است منجر به تخليه منطقه از موجودات آبزي گردد.

 

آلودگي صوتي : آلودگي صوتي اين روش قابل ملاحظه نمي باشد.

 

آلودگي هوا : به علت بهره گیری از آب در عملیات استخراجی، تأثير منفي بر هواي منطقه ديده نمي شود.

 

 

 

روشهای زیرزمینی:

روش استخراج اتاق وپايه :

اين روش عمدتاً براي کانسارهاي زغال با ضخامت ثابت، پاره ايي از مواد غير فلزي و ندرتاٌ مواد معدني فلزي به کار مي رود. ماده معدني بايستي از لحاظ سختي نسبتاً ضعيف تا متوسط، سنگ در برگيرنده متوسط تا محکم بوده و ضخامت لايه حداکثر 4 متر و شيب حداکثر 15 درجه باشد. همچنين کانسار بايستي تقريباً يکنواخت باشد. پس از مرحله آماده سازي و حفر راهروهاي پهنه اي، از داخل راهروهاي پهنه اي و عمود بر آن اقدام به ايجاد اتاق ها مي نمايند. استخراج اتاق ها دقيقا ً مشابه ايجاد راهروهاست، با اين تفاوت که ابعاد اتاق ها تابع ابعاد پايه هايي است که در کارگاه استخراج باقي گذاشته مي شود. همزمان با پيشروي، اتاقها توسط ميانبرهايي با عرض برابر عرض اتاق به هم وصل مي شوند، در نتيجه پس از پايان استخراج اتاقها، محل استخراج شده به صورت يک صفحه شطرنجي در مي آيد.

 

آلودگي آب : از آنجا که اين روش در اعماق کم صورت مي گيرد به آبهاي زير زميني صدمه نمي زند. تنها ممکن است باطله هاي معدني موجود در سطح زمين باعث آلودگي منابع آبي شوند.

 

روش استخراج از طبقات فرعي :

 

اين روش براي کانسار هاي با شيب زياد ، مقاومت کانسنگ متوسط تا محکم، سنگ فراگير نسبتاً محکم تا محکم و گسترش کانسار نسبتاً زياد به کار مي رود. پس از اتمام آماده سازي و ايجاد دويل شکاف و سيستم هاي تخليه به اندازه 15 تا 20 متر از سمت دويل شکاف عمليات استخراج از سمت شکاف به سمت دويل عبور افراد شروع مي شود ، بدين ترتيب که کارگر با قرار گرفتن در تونل طبقه دوم فرعي رينگ ها يي را به ضخامت 1/5 تا 3 متر با چال هاي موازي يا بادبزني آتش مي کند.

 

آلودگي آب : فقط در صورت تقاطع با سفره آب زيرزميني امکان آلودگي آب وجود دارد.

 

آلودگي خاک : در اين روش نشست زمين و باطله هاي استخراجي باعث تخريب و آلودگي زمين مي شوند.

 

روش استخراج انباره اي :

 

اين روش يک روش استخراج قائم بوده و براي کانسارهاي شيبدار، ماده معدني محکم، فاقد خاصيت خود سوزي، کلوخه شوندگي و سنگ فراگير محکم تا نسبتاً محکم، به کار مي رود. در اين روش کانسار به صورت برشهاي افقي يا مايل از بخش بالا سر استخراج مي شود. چرخه عمليات چالزني و آتشباري است، يعني چالها در بالا سر به صورت قائم يا افقي حفر شده و سپس آتشباري انجام مي گيرد، مواد خرد شده در زير پا ريخته مي شوند. بعد از استخراج هر برش، اضافه حجم ايجاد شده از کارگاه بيرون کشيده مي شود تا حدي که فاصله مناسب بين کف کارگاه ( ماده معدني خرد شده ) و سقف ( ماده معدني خرد نشده ) به حد معقول حدود 1/8 متر برسد.

 

آلودگي آب : از آنجا که اين روش در اعماق کم انجام مي گيرد به آبهاي زير زميني صدمه اي وارد نميشود. ممکن است باطله هاي معدني در سطح زمين باعث بروز آلودگيهايي در آبهاي سطحي شود.

 

آلودگي خاک : در پايان عمليات استخراج فضاي نسبتاً بزرگي باقي مي ماند که پس از مدتي ريزش کردهو باعث نشست زمين مي شود. باطله ها نيز مي توانندآلودگي خاک : را در پي داشته باشند.

روش استخراج جبهه کار طولاني :

 

يک روش انحصاري براي استخراج زغال بوده که در این روش به منظورجلو گيري از تخريب انفجار گونه، تخریب مصنوعی انجام مي گيرد. در اين روش از ماشين آلات معدني زيادي استفاده مي گردد.

 

آلودگي آب : از آنجا که اين روش در اعماق کم صورت مي گيرد به آبهاي زير زميني صدمه وارد نمي کندممکن است باطله هاي معدن در سطح زمين باعث آلودگي آبهاي سطحي شود

 

آلودگي خاک : بعلت انجام عمليات تخريب کارگاه، انحناي لايه و نشست زمين مشاهده مي شود.

 

آلودگي صوتي : به علت وجود تعداد زيادي از ماشين آلات معدني سر و صداي زيادي در کارگاه وجود دارد

 

آلودگي هوا : آلودگي هوا در اين روش زياد بوده و با افزايش طول کارگاه انتشار گرد و غبار و افزايش درجهحرارت تشديد مي شود. تخريب در پايان کار نيز گرد و خاک زيادي در پي دارد.

 

 

روش استخراج کند و آکند :

 

اين روش در انواع کانسارها اعم از رگه اي، لايه اي يا توده اي قابل استفادهاست و بايستي ماده معدني محکم تا متوسط و سنگ فراگير ضعيف تا نسبتاً ضعيف باشد. اين روش از نوع استخراج قائم و بالاسري بوده که مواد معدني با چالزني و آتشباري در برش هاي افقي يا مايل از بخش بالاسر به صورت لقمه لقمه استخراج مي شود، ماده معدني خرد شده در زير پا ريخته و به بيرون منتقل مي شوند. بعد از تخليه فضا، باطله اي که قبلاٌ تهيه شده به داخل کارگاه منتقل مي گردد، تا فاصله بين کف کارگاه تا سقف به حدود 8/1 متر برسد.

 

آلودگي آب : بدليل مصرف باطله توليدي در خود کارگاه ، باطله ها بعنوان تهديدي براي منابع آبي منطقهمحسوب نمي شوند.

 

آلودگي خاک : در اين روش اثرات مخربي بر روي خاک منطقه مشاهده نمي شود.

 

آلودگي صوتي : آلودگي صوتي در اين روش تنها باعث بروز ناراحتي هايي براي کارگران معدن مي شود

آلودگي هوا : بدليل نوع روش استخراج و پرکردن ميزانآلودگي هوا : زياد است

 

تاثير بر حيات وحش : در اين روش اثرات نامطلوبي بر روي حيات وحش منطقه ديده نمي شود

روش استخراج با تخريب در طبقات فرعي :

 

اين روش براي کانسارهاي شيبدار به کار مي رود که لازماست کمربالاي ذخيره قابليت تخريب داشته باشد

 

آلودگي آب : از آنجا که اين روش در اعماق کم صورت مي گيرد به آبهاي زير زميني صدمه اي نمي زند وتنها ممکن است باطله هاي معدني در سطح زمين باعث آلودگي آب شوند.

 

 

روش استخراج با تخريب بزرگ :

 

درصورتيکه سقف کارگاه قابليت تخريب نداشته باشد، از روش تخريب

 

بلوکي استفاده مي شود. در اين روش از رفتار مناسب با زمان استفاده کرده و قبل از اينکه سطح به سطح بحراني برسد، کارگاه تخليه مي شود و بعد از مدتي بلوک تخريب شده و از شوتها خارج مي گردد. خالي ماندن فضا باعث ريزشهاي بعدي مي شود.

 

آلودگي آب : از آنجا که اين روش در اعماق کم انجام مي گيرد به آبهاي زير زميني صدمه اي وارد نمي شود. تنها ممکن است انباشت باطله ها در سطح زمين باعث آلودگي منابع آبي شود.

 

آلودگي خاک : اين روش بيشترين ميزان نشست را در ميان روش هاي استخراج زير زمي است در انتخاب روش، فاصله از مناطق مسکوني و مزارع مورد توجه قرار گيرد.

 

آلودگي صوتي : به علت حجم زياد عمليات انفجار و حفاري هاي مداومآلودگي صوتي : در اين روش زياد است.

 

آلودگي هوا : در کليه مراحل حفاري، انفجار و خردايش، در داخل کارگاه حجم زيادي از گرد وغبار پراکنده مي شود. آتشباري ثانويه نيز باعث تشديد آلودگي مي شود که براي کاهش آن مي توان از تهويه موضعي و آب پاشي استفاده کرد.

 

تاثير بر حيات وحش : نشست زمین منجر به تخريب چراگاههاي حيوانات می شود.