Добыча полезных ископаемых - Mining

«Подземная добыча» перенаправляется сюда. Для использования в других целях см. Подземная добыча (мягкая порода) и Подземная добыча (твердые породы).
Для использования в других целях см. Горное дело (значения).
Поверхность добыча угля
Шахтер с 90 кг серы вынесен с пола Иджен Вулкан (2015)
Упрощенная карта активного майнинга мира

Добыча полезных ископаемых добыча ценных минералы или другие геологические материалы с Земли, обычно из руда тело, жила, вена, шов, риф или же россыпное месторождение. Эти месторождения образуют минерализованный пакет, представляющий экономический интерес для горняков.

Руды, извлеченные при добыче, включают металлы, каменный уголь, горючие сланцы, драгоценные камни, известняк, мел, размерный камень, каменная соль, поташ, гравий, и глина. Горнодобывающая промышленность необходима для получения любого материала, который нельзя выращивать в сельскохозяйственных процессах или реально создать. искусственно в лаборатории или на заводе. Майнинг в более широком смысле включает добычу любых невозобновляемый ресурс например, нефть, природный газ или даже воды.

Добыча камня и металла была деятельностью человека с тех пор, как доисторический раз. Современные процессы добычи включают разведка для рудных тел, анализ потенциальной прибыли предлагаемого рудника, извлечение требуемых материалов и окончательный восстановление земли после закрытия рудника.[1]

Горные работы обычно оказывают негативное воздействие на окружающую среду, как во время горных работ, так и после закрытия рудника. Следовательно, большинство стран мира приняли правила для уменьшения воздействия. Безопасность труда также давно вызывает озабоченность, и современные методы значительно повысили безопасность на шахтах.

История

Предыстория

Энеолит медный рудник в Тимна долина, Пустыня Негев

С самого начала цивилизации люди использовали камень, керамика и позже, металлы найдено недалеко от земной шар поверхность. Они использовались для раннего инструменты и оружие; например, высокое качество кремень найдено в северной Франция, южный Англия и Польша использовалась для создания кремневые инструменты.[2] Кремневые мины были найдены в мел участки, где швы камня переходили под землю шахты и галереи. Шахты на Grimes Graves и Кшемёнки особенно известны и, как и большинство других кремневых рудников, Неолит по происхождению (ок. 4000–3000 до н. э.). Другие твердые породы, добытые или собранные для топоров, включали Greenstone из Лэнгдейлская промышленность топоров основанный на Английский озерный край.

Диорама традиционная добыча в Филиппинский национальный музей.

Самая старая из известных шахт, зарегистрированных археологами, - это Шахта Нгвенья в Эсватини (Свазиленд), который радиоуглеродное датирование показывает, что ему около 43000 лет. На этом сайте Палеолит люди заминировали гематит сделать красный пигмент охра.[3][4] Шахты аналогичного возраста в Венгрия считаются сайтами, где Неандертальцы возможно, добывали кремень для оружия и инструментов.[5]

Древний Египет

Древние египтяне добыт малахит в Маади.[6] Во-первых, Египтяне использовали ярко-зеленые камни малахита для орнаментов и гончарных изделий. Позже, между 2613 и 2494 гг. До н.э., крупные строительные проекты потребовали зарубежных экспедиций в район Вади Магхаре чтобы обезопасить минералы и другие ресурсы, недоступные в самом Египте.[7] Карьеры для бирюзовый и медь были также найдены в Вади Хаммамат, Тура, Асуан и различные другие Нубийский сайты на Синайский полуостров и в Тимна.[7]

Горное дело в Египте произошли в самых ранних династиях. В золотые прииски Нубии были одними из самых крупных и обширных в Древнем Египте. Эти мины описаны греческим автором. Диодор Сицилийский, кто упоминает поджигание как один из методов, используемых для разрушения твердой породы, удерживающей золото. Один из комплексов изображен на одной из самых ранних известных карт. Горняки измельчали ​​руду и измельчали ​​ее до мелкого порошка перед тем, как промыть порошок для получения золотой пыли.

Древняя Греция и Рим

Дальнейшая информация: Горное дело в римской Британии
Древнеримское развитие Золотые рудники Долаукоти, Уэльс

Горное дело в Европе имеет очень долгую историю. Примеры включают серебряные рудники Лауриум, что помогло поддержать греческий город-государство из Афины. Хотя на них работало более 20 000 рабов, их технология была практически идентична их предшественникам из бронзового века.[8] На других шахтах, например на острове Тасос, мрамор добывали Парианцы после того, как они прибыли в 7 веке до нашей эры.[9] Мрамор был вывезен, и позже археологи обнаружили, что его использовали в зданиях, включая гробницу Амфиполя. Филипп II Македонский, отец Александра Великого, захватил золотые рудники горы Пангео в 357 г. до н.э., чтобы финансировать свои военные кампании.[10] Он также захватил золотые прииски в Фракия для чеканки монет с производительностью 26 тонн в год.

Однако это был Римляне кто разработал крупномасштабные методы добычи, особенно использование больших объемов воды, доставляемой к руднику многочисленными акведуки. Вода использовалась для различных целей, в том числе для удаления покрывающих пород и каменных обломков, называемых гидравлическая добыча, а также стирка измельченный, или дробленые, руды и вождение простых механизмов.

Римляне широко использовали гидравлические методы добычи для разведки месторождений. вены руды, особенно это устаревшая форма добычи, известная как замолчать. Они построили множество акведуки для подачи воды в шахту. Там вода хранится в большом резервуары и танки. Когда был открыт полный бак, поток воды промытый прочь перегружать разоблачить коренная порода внизу и любые золотые жилки. Затем над скалой работали поджигание чтобы нагреть камень, который будет закален струей воды. Результирующий тепловой удар скала треснула, что позволило удалить ее дальнейшими потоками воды из верхних резервуаров. Римские горняки использовали похожие методы для работы касситерит депозиты в Корнуолл и вести руда в Pennines.

Методы были разработаны римлянами в Испания в 25 г. н.э. для эксплуатации больших аллювиальный месторождения золота, крупнейшее из которых находится на Лас Медулас, где семь длинных акведуков выходили на местные реки и размывали отложения. Римляне также использовали серебро, присутствующее в серебристый галенит в шахтах Картахена (Картаго Нова), Линарес (Castulo), Plasenzuela и Азуага, среди многих других.[11] Испания был одним из важнейших горнодобывающих регионов, но все регионы Римская империя эксплуатировались. В Великобритании туземцы добывали полезные ископаемые для тысячелетия,[12] но после Римское завоевание, масштабы операций резко возросли, поскольку римлянам нужно было Британия ресурсы, особенно золото, серебро, банка, и вести.

Римские методы не ограничивались добычей на поверхности. Они проследили рудные жилы под землей, когда добыча открытым способом стала невозможной. В Dolaucothi Oни остановлен из вен и прогнал штольни через голую скалу для осушения забоев. Эти же штольни использовались и для вентиляции выработок, что особенно важно при поджигание использовался. В других частях сайта они проникли в уровень грунтовых вод и обезвоживали шахты с помощью нескольких видов машин, особенно Гидравлические колеса с обратным перерегулированием. Они широко использовались в медь мины на Рио Тинто в Испании, где одна последовательность включала 16 таких колес, расположенных попарно, и поднимавших воду примерно на 24 метра (79 футов). Они работали как беговые дорожки с шахтерами, стоящими на верхних планках. Многие примеры таких устройств были найдены в древнеримских рудниках, и некоторые из них сейчас сохранились в британский музей и Национальный музей Уэльса.[13]

Средневековая Европа

Основная статья: Горное дело и металлургия в средневековой Европе
Агрикола, автор De Re Metallica
Галерея, 12-13 века, Германия

Горнодобывающая промышленность как отрасль претерпела кардинальные изменения в средневековая европа. Горнодобывающая промышленность в раннем средневековье была в основном ориентирована на добычу меди и железа. Другой драгоценные металлы также использовались, в основном, для золочения или чеканки монет. Первоначально многие металлы получали через открытый карьер, а руда в основном добывалась с небольших глубин, а не через глубокие шахты. Примерно в 14 веке все более широкое использование оружия, доспехов, стремена, а подковы значительно увеличили спрос на железо. Средневековые рыцари, например, часто нагружали до 100 фунтов (45 кг) тарелок или кольчужная броня помимо мечей, копий и прочего оружия.[14] Подавляющая зависимость от железа в военных целях стимулировала производство и добычу железа.

Серебряный кризис 1465 года произошел, когда все рудники достигли глубины, на которой шахты уже нельзя было откачивать всухую с помощью доступной технологии.[15] Хотя более широкое использование банкноты кредитные и медные монеты в этот период действительно снизили стоимость драгоценных металлов и снизили зависимость от них, золото и серебро по-прежнему оставалось жизненно важным для истории средневековой добычи полезных ископаемых.

Из-за различий в социальной структуре общества увеличивающаяся добыча полезных ископаемых распространилась из Центральной Европы в Англию в середине шестнадцатого века. На континенте месторождения полезных ископаемых принадлежали короне, и это королевское право строго поддерживалось. Но в Англии королевские права на добычу были ограничены золотом и серебром (из которых в Англии практически не было месторождений) судебным решением 1568 года и законом 1688 года. В Англии были железные, цинковые, медные, свинцовые и оловянные руды. Арендодатели, которым принадлежали недрагоценные металлы и уголь в своих владениях, тогда имели сильное побуждение добывать эти металлы или сдавать месторождения в аренду и собирать роялти с операторов шахт. Английский, немецкий и голландский капитал объединены для финансирования добычи и переработки. Были переведены сотни немецких техников и квалифицированных рабочих; в 1642 г. колония из 4000 иностранцев добывала и плавила медь на Keswick в северо-западных горах.[16]

Использование гидроэнергии в виде водяные мельницы был обширным. Водяные мельницы использовались для дробления руды, подъема руды из шахт и вентиляционных галерей с помощью энергии гигантских мехи. Черный порошок впервые был использован в горной промышленности в Selmecbánya, Королевство Венгрия (сейчас же Банска-Штьявница, Словакия) в 1627 г.[17] Черный порох позволил взрыву породы и земли разрыхлить и обнажить рудные жилы. Взрыв был намного быстрее, чем поджигание и позволила добычу ранее недоступных металлов и руд.[18] В 1762 году в том же городе была основана первая в мире горная академия.

Широкое распространение сельскохозяйственных инноваций, таких как железо лемех, а также растущее использование металла в качестве строительного материала также были движущей силой огромного роста черной металлургии в этот период. Такие изобретения, как Arrastra Испанцы часто использовали их для измельчения руды после добычи. Это устройство питалось от животных и работало по тем же принципам, что и для зерна. молотьба.[19]

Большая часть знаний о средневековых методах добычи полезных ископаемых содержится в таких книгах, как Бирингуччо С De la pirotechnia и наверное самое главное от Георг Агрикола с De re Metallica (1556). В этих книгах подробно описаны различные методы добычи полезных ископаемых, используемые на немецких и саксонских рудниках. Основная проблема средневековых шахт, которые Агрикола подробно объясняет, был отвод воды из шахтных стволов. По мере того, как горняки копали все глубже, чтобы получить доступ к новым жилам, наводнения стали реальным препятствием. Горнодобывающая промышленность стала значительно более эффективной и процветающей с изобретением механических насосов и насосов с приводом от животных.

Образ Махарлика класс Филиппинского общества, изображенный в Кодекс боксеров что Золото используется как форма ювелирные украшения (около 1400).

Классические Филиппины

Смотрите также: Культурные достижения доколониальных Филиппин

Добыча на Филиппинах началась около 1000 г. до н.э. Ранние филиппинцы работали на различных рудниках по добыче золота, серебра, меди и железа. Драгоценности, золотые слитки, цепочки, каломбиги и серьги были переданы из древности и унаследованы от предков. Также использовались золотые рукояти кинжалов, золотая посуда, покрытие зубов и огромные золотые украшения.[20] В работе Ласло Легезы «Тантрические элементы в золотом искусстве доиспанских Филиппин» он упомянул, что золотые украшения филиппинского происхождения были найдены в Древний Египет.[20] В соответствии с Антонио Пигафетта, люди Миндоро обладали большим умением смешивать золото с другими металлами и придавать ему естественный и совершенный вид, который мог обмануть даже лучших мастеров серебра.[20] Туземцы были известны также украшениями из других драгоценных камней, таких как сердолик, агат и жемчуг. Некоторые выдающиеся образцы филиппинских украшений включали ожерелья, ремни, нарукавники и кольца, расположенные вокруг талии.

Америка

Свинец добыча в верхнем Река Миссисипи регион США, 1865 г.

В доисторические времена большое количество медь был заминирован Озеро Верхнее с Полуостров Кевинау и поблизости Остров Рояль; металлическая медь все еще присутствовала на поверхности в колониальные времена.[21][22][23] Коренные народы использовали медь из озера Верхнее не менее 5000 лет назад;[21] медные инструменты, наконечники стрел и др. артефакты которые были частью обширной местной торговой сети. Кроме того, обсидиан, кремень, и другие полезные ископаемые добывались, обрабатывались и продавались.[22] Ранние французские исследователи, столкнувшиеся с этими местами[требуется разъяснение ] не использовали металлы из-за трудностей их транспортировки,[22] но в конечном итоге медь стала продаваться по всему континенту по основным речным маршрутам.

Шахтеры на Шахта Тамарак в Медная страна, Мичиган, США, в 1905 году.

В ранней колониальной истории Америки «самородное золото и серебро было быстро экспроприировано и отправлено обратно в Испанию в составе галеонов, нагруженных золотом и серебром»,[24] золото и серебро, происходящие в основном из рудников в Центральной и Южной Америке. Бирюзовый датированный 700 г. н.э., был добыт в доколумбовый Америка; в Горнодобывающем районе Cerillos в Нью-Мексико, по оценкам, «около 15 000 тонн породы было удалено с горы Чалчихуитль с использованием каменные инструменты до 1700 г. "[25][26]

В 1727 году Луи Дени (Дени) (1675–1741), сье де Ла Ронд - брат Симон-Пьер Дени де Бонавентур и зять Рене Шартье - принял командование Форт Ла Пуэнт в Chequamegon Bay; где туземцы сообщили ему об острове из меди. Ла Ронд получил разрешение от французской короны на эксплуатацию рудников в 1733 году, став «первым практическим горняком на озере Верхнее»; семь лет спустя добыча была остановлена ​​из-за вспышки Сиу и Чиппева племена.[27]

Майнинг в США стали преобладающими в 19 веке, и Общий закон о горной промышленности 1872 г. был принят для поощрения разработки федеральных земель.[28] Как и в случае с Калифорнийская золотая лихорадка в середине 19 века добыча полезных ископаемых и драгоценных металлов, а также скотоводство, был движущим фактором в Расширение на запад до побережья Тихого океана. С освоением Запада были созданы лагеря горняков, которые «выражали особый дух, непреходящее наследие для новой нации»; Золотые рушители столкнутся с теми же проблемами, что и земледельцы временного Запада, которые им предшествовали.[29] С помощью железных дорог многие отправились на Запад в поисках работы в горнодобывающей промышленности. Западные города, такие как Денвер и Сакраменто возникли как шахтерские города.

Когда исследовались новые области, обычно сначала во владение брали и добывали золото (россыпь, а затем жила), а затем серебро. Другие металлы часто ждут железных дорог или каналов, поскольку крупная золотая пыль и самородки не требуют плавки, их легко идентифицировать и транспортировать.[23]

Современность

Вид, показывающий одежду шахтеров, подвешенную на шкивах, а также умывальники и систему вентиляции, озеро Киркланд, Онтарио, 1936 год.

В начале 20 века золотая и серебряная лихорадка в западных Соединенных Штатах также стимулировали добычу угля, а также неблагородные металлы такие как медь, свинец и железо. Области в современной Монтане, Юте, Аризоне, а затем и на Аляске стали преобладающими поставщиками меди в мире, который все больше требовал меди для электротехнических и бытовых товаров.[30] Горнодобывающая промышленность Канады росла медленнее, чем США, из-за ограничений в транспортировке, капитале и конкуренции США; Онтарио был основным производителем никеля, меди и золота в начале 20 века.[30]

Между тем Австралия пережила Золотая лихорадка Австралии и к 1850-м годам производила 40% мирового золота, после чего были открыты крупные рудники, такие как Рудник Гора Морган, который длился почти сто лет, Месторождение руды Broken Hill (одно из крупнейших месторождений цинково-свинцовой руды) и железорудные рудники на Железная ручка. После спада добычи в 1960-х годах в горнодобывающей промышленности произошел еще один бум. Теперь, в начале 21 века, Австралия остается крупным мировым производителем полезных ископаемых.[31]

В начале 21 века глобализированная горнодобывающая индустрия крупных транснациональных корпораций. Пиковые минералы и воздействие на окружающую среду тоже стали проблемой. Различные элементы, особенно редкоземельные минералы, начали увеличивать спрос в результате появления новых технологий.

Разработка шахты и жизненный цикл

Схема выемка и насыпь в горных выработках.

Процесс добычи полезных ископаемых от открытия рудного тела до добычи полезных ископаемых и, наконец, до возвращения земли в ее естественное состояние состоит из нескольких отдельных этапов. Первый - это открытие рудного тела, которое осуществляется через разведка или же исследование чтобы найти, а затем определить размеры, местоположение и ценность рудного тела. Это приводит к математическому оценка ресурсов оценить размер и оценка депозита.

Эта оценка используется для проведения предварительного технико-экономического обоснования для определения теоретической экономики месторождения руды. Это позволяет на раннем этапе определить, оправданы ли дальнейшие инвестиции в оценку и инженерные исследования, а также выявить ключевые риски и области для дальнейшей работы. Следующим шагом будет проведение технико-экономическое обоснование для оценки финансовой жизнеспособности, технических и финансовых рисков и устойчивости проекта.

Это когда горнодобывающая компания принимает решение, развивать ли рудник или отказаться от проекта. Это включает планирование горных работ для оценки экономически извлекаемой части месторождения, металлургия извлекаемость руды, товарность и платежеспособность рудных концентратов, технические проблемы, затраты на переработку и инфраструктуру, финансовые требования и требования к капиталу, а также анализ предлагаемого рудника от первоначальной выемки до рекультивации. Доля депозита, которая является экономически возмещаемой, зависит от коэффициент обогащения руды в районе.

Чтобы получить доступ к месторождению полезных ископаемых в пределах области, часто необходимо добывать или удалять отходы который не представляет непосредственного интереса для майнера. Общее движение руды и отходов составляет процесс добычи. Часто за время эксплуатации рудника добывается больше отходов, чем руды, в зависимости от природы и расположения рудного тела. Вывоз и размещение отходов являются основными расходами для горнодобывающего оператора, поэтому подробное описание материала отходов является важной частью программы геологоразведочных работ при проведении горных работ.

Как только анализ определяет, что данное рудное тело стоит извлекать, начинается разработка, чтобы открыть доступ к рудному телу. Построены шахтные корпуса и обогатительные фабрики, получено необходимое оборудование. Работа рудника по извлечению руды начинается и продолжается до тех пор, пока компания, управляющая рудником, считает это экономически выгодным. Как только вся руда, которую может приносить прибыль рудник, будет извлечена, восстановление начинает делать землю, используемую рудником, пригодной для будущего использования.

Методы

Под землей разработка длинных забоев.

Технологии майнинга можно разделить на два общих земляные работы типы: открытая разработка и подземная (подземная) разработка. Сегодня открытая разработка месторождений более распространена и дает, например, 85% полезных ископаемых (исключая нефть и природный газ) в Соединенных Штатах, включая 98% металлических руд.[32]

Мишени делятся на две основные категории материалов: россыпные месторождения, состоящий из ценных минералов, содержащихся в речном гравии, пляжном песке и других неконсолидированные материалы; и жильные отложения, где ценные минералы находятся в жилах, слоях или в зернах минералов, обычно распределенных по массе реальной породы. Оба типа рудных месторождений, россыпи или залежи, разрабатываются как наземными, так и подземными методами.

Некоторая добыча, в том числе большая часть редкоземельных элементов и добыча урана, выполняется менее распространенными методами, такими как выщелачивание на месте: эта техника не предполагает копания ни на поверхности, ни под землей. Для извлечения целевых минералов с помощью этого метода необходимо, чтобы они были растворимы, например, поташ, хлорид калия, хлорид натрия, сульфат натрия, которые растворяются в воде. Некоторые минералы, такие как минералы меди и оксид урана, для растворения требуются кислотные или карбонатные растворы.[33][34]

Поверхность

Основная статья: Открытые горные работы

Открытые горные работы осуществляется путем удаления (зачистки) поверхностной растительности, грязи и, при необходимости, слоев коренных пород с целью достижения погребенных рудных отложений. К методам открытых горных работ относятся: открытый карьер, который представляет собой извлечение материалов из карьера в земле, разработка карьеров, идентично открытой разработке, за исключением песка, камня и глины;[35] открытая добыча, который состоит из вскрытия поверхностных слоев для выявления руды / пластов под ними; и удаление вершины горы, обычно ассоциируемый с добычей угля, который включает снятие вершины горы, чтобы добраться до залежей руды на глубине. Большинство (но не все) россыпных месторождений из-за их неглубокого захоронения разрабатываются поверхностными методами. Ну наконец то, свалка включает сайты, где свалки раскапываются и обрабатываются.[36] Добыча мусора на свалках считалась решением проблемы долгосрочных выбросов метана и местного загрязнения.[37]

Подводная мина Гарцвейлер, Германия

Высокая стена

Высокостенные горные работы - это еще одна форма открытых горных работ, возникшая на основе шнековой добычи. В горных выработках с высокими стенками угольный пласт проходит комбайном непрерывного действия, приводимым в движение гидравлическим механизмом передачи с толкающей балкой (PTM). Типичный цикл включает в себя отстойник (запуск-толкание вперед) и резку (подъем и опускание стрелы режущей головки для резки угольного пласта по всей высоте). По мере продолжения цикла добычи угля режущая головка постепенно запускается в угольный пласт на расстояние 19,72 фута (6,01 м). Затем механизм передачи с толкающей балкой (PTM) автоматически вставляет прямоугольную толкающую балку длиной 19,72 фута (6,01 м) (сегмент винтового конвейера) в центральную часть машины между силовой головкой и режущей головкой. Система с толкающей балкой может проникать в угольный пласт на глубину почти 300 м. В одной запатентованной горной системе с высокими стенками используются шнеки, заключенные внутри толкающей балки, которые предотвращают загрязнение добытого угля обломками породы во время процесса транспортировки. Используя видеоизображение и / или датчик гамма-излучения и / или другие георадиолокационные системы, такие как датчик обнаружения границы раздела уголь-порода (CID), оператор может видеть переднюю проекцию границы раздела пласт-порода и направлять непрерывный прогресс шахтера. В условиях высокостенных горных работ можно добывать тысячи тонн угля при выемке из контура с узкими уступами, на ранее выработанных площадях, в траншейных шахтах и ​​в крутых пластах с регулируемой системой подачи воды и / или системой вентиляции газа (инертной).

Подземная добыча

Основные статьи: Подземная добыча (твердые породы) и Подземная добыча (мягкая порода)
Mantrip используется для перевозки горняков в подземном руднике

Подземная добыча полезных ископаемых заключается в рытье туннелей или шахт в земле для достижения погребенных рудных залежей. Руда для переработки и пустая порода для захоронения выносятся на поверхность через туннели и шахты. Подземные разработки могут быть классифицированы по типу используемых шахт, а также по методу добычи или технике, использованной для достижения месторождения полезных ископаемых. Дрейфовая добыча использует туннели горизонтального доступа, горные работы на склонах использует диагонально наклонные шахты доступа, и шахта использует вертикальные шахты доступа. Майнинг в жесткий и мягкий горные образования требуют различных методов.

Другие методы включают усадочная выработка, который идет вверх, образуя наклонную подземную комнату, разработка длинных стенок, который перемалывает длинную поверхность руды под землей, и комната и столб горное дело, при котором руда удаляется из комнат, а колонны остаются на месте, чтобы поддерживать крышу комнаты. Разработка помещений и столбов часто приводит к отступление добычи, в котором опорные столбы удаляются по мере отступления шахтеров, позволяя комнате обваливаться, тем самым разрыхляя больше руды. Дополнительные методы подземной добычи включают: горная промышленность, который представляет собой добычу твердых горных пород (магматических, метаморфических или осадочных), добычу в стволах скважин, выемку и насыпь, разработку длинных склонов скважин, подуровневое обрушение и блочное обрушение.

Caterpillar Highwall Miner HW300 - Технология, соединяющая подземные и открытые горные работы

Машины

В Баггер 288 это роторный экскаватор используется в открытая добыча. Это также один из крупнейших наземных транспортных средств всех времен.
Драглайн Bucyrus Erie 2570 и CAT 797 самосвал на угольном разрезе North Antelope Rochelle

Тяжелая техника используется в горнодобывающей промышленности для разведки и разработки участков, удаления и складирования вскрышных пород, дробления и удаления горных пород различной твердости и вязкости, обработки руды и выполнения проектов рекультивации после закрытия рудника. Бульдозеры, дрели, взрывчатые вещества и грузовики - все это необходимо для раскопок земли. В случае россыпная добыча, рыхлый гравий или аллювий, подается в оборудование, состоящее из бункера и вибросита, или троммель который освобождает желаемые минералы из отработанного гравия. Затем минералы концентрируют с использованием шлюзы или приспособления.

Большой сверла используются для проходки шахт, выемки забоев и получения образцов для анализа. Трамваи используются для перевозки горняков, полезных ископаемых и отходов. Лифты перевозят горняков в шахты и из них, а также перемещают породу и руду, а также оборудование из подземных шахт и обратно. Огромные грузовики, экскаваторы и краны используются при открытых горных работах для перемещения больших объемов вскрыши и руды. На перерабатывающих заводах используются большие дробилки, мельницы, реакторы, обжиговые печи и другое оборудование для консолидации богатого минералами материала и извлечения из руды требуемых соединений и металлов.

Обработка

Основные статьи: Минеральная переработка и Добывающая металлургия

После того, как минерал извлечен, его часто затем обрабатывают. Наука о добывающая металлургия это специализированная область металлургии, изучающая извлечение ценных металлов из руд, особенно химическими или механическими способами.

Минеральная переработка (или обогащение минералов) - это специализированная область металлургии, изучающая механические средства дробления, измельчения и промывки, которые позволяют отделить (добывающая металлургия) ценные металлы или минералы от их порода (отходы). Переработка россыпного рудного материала состоит из гравитационно-зависимых методов разделения, таких как шлюз коробки. Может потребоваться лишь незначительное встряхивание или промывка, чтобы дезагрегировать (разобрать) песок или гравий перед обработкой. Обработка руды из рудника, будь то открытый или подземный рудник, требует дробления и измельчения горной руды до начала добычи ценных минералов. После измельчения жильной руды извлечение ценных минералов осуществляется одним или комбинацией нескольких механических и химических методов.

Поскольку большинство металлов присутствует в рудах в виде оксидов или сульфидов, металл необходимо уменьшенный к его металлической форме. Это может быть достигнуто с помощью химических средств, таких как плавка или путем электролитического восстановления, как в случае алюминий. Геометаллургия совмещает геологические науки с добывающей металлургией и горным делом.

В 2018 году под руководством профессора химии и биохимии Брэдли Д. Смита Университет Нотр-Дам исследователи «изобрели новый класс молекул, форма и размер которых позволяют им захватывать и удерживать ионы драгоценных металлов», - сообщается в исследовании, опубликованном Журнал Американского химического общества. Новый метод «превращает золотосодержащую руду в хлористоводородная кислота и экстрагирует его промышленным растворителем. Молекулы контейнера способны выборочно отделять золото от растворителя без использования водоотделителя. «Новые разработанные молекулы могут исключить отгонку воды, тогда как добыча традиционно» основана на 125-летнем методе, который обрабатывает золотосодержащую руду с помощью большое количество ядовитых цианид натрия... этот новый процесс оказывает более мягкое воздействие на окружающую среду и что, помимо золота, он может использоваться для улавливания других металлов, таких как платина и палладий, "а также может использоваться в городских горнодобывающих процессах, которые удаляют драгоценные металлы из потоков сточных вод.[38]

Экологические последствия

Основная статья: Воздействие горных работ на окружающую среду
Осадок гидроксида железа окрашивает поток, получающий кислотный дренаж от поверхностных угольных шахт.

Экологические проблемы может включать эрозия, формирование воронки, утрата биоразнообразие, и загрязнение почвы, грунтовые воды и Поверхность воды химическими веществами из горнодобывающих процессов. В некоторых случаях дополнительная вырубка леса проводится в непосредственной близости от шахт, чтобы создать место для хранения образовавшегося мусора и почвы.[39] Загрязнение в результате утечки химикатов также может повлиять на здоровье местного населения, если его не контролировать.[40] К крайним примерам загрязнения в результате горнодобывающей деятельности относятся: угольные пожары, которые могут длиться годами или даже десятилетиями, нанося огромный ущерб окружающей среде.

Горнодобывающие компании в большинстве стран обязаны соблюдать строгие экологические и реабилитационные кодексы, чтобы минимизировать воздействие на окружающую среду и избежать воздействия на здоровье человека. Все эти нормы и правила требуют общих шагов Оценка воздействия на окружающую среду, развитие управление окружением планы, планирование закрытия шахты (что необходимо сделать до начала добычи полезных ископаемых), и мониторинг окружающей среды во время эксплуатации и после закрытия. Однако в некоторых регионах, особенно в развивающихся странах, правительственные постановления могут не соблюдаться должным образом.

Для крупных горнодобывающих компаний и любых компаний, ищущих международное финансирование, существует ряд других механизмов для обеспечения соблюдения экологических стандартов. Они обычно относятся к стандартам финансирования, таким как Принципы экватора, IFC экологические стандарты и критерии Социально ответственное инвестирование. Горнодобывающие компании использовали этот надзор со стороны финансового сектора, чтобы привести доводы в пользу некоторого уровня саморегулирование отрасли.[41] В 1992 г. на заседании Совета был предложен проект кодекса поведения транснациональных корпораций. Саммит Земли в Рио Центром транснациональных корпораций ООН (UNCTC), но Деловой совет по устойчивому развитию (BCSD) вместе с Международной торговой палатой (ICC) вместо этого успешно выступили за саморегулирование.[42]

За этим последовала Глобальная горнодобывающая инициатива, которую начали девять крупнейших металлургических и горнодобывающих компаний и которая привела к формированию Международный совет по горному делу и металлам, целью которой было «действовать как катализатор» в усилиях по улучшению социальных и экологических показателей в горнодобывающей и металлургической промышленности на международном уровне.[41] Горнодобывающая промышленность предоставила финансирование различным природоохранным группам, некоторые из которых работали над природоохранными программами, которые противоречат растущему признанию прав коренных народов, особенно права принимать решения о землепользовании.[43]

Сертификация шахты с передовой практикой происходит через Международная организация по стандартизации (ISO). Например, ISO 9000 и ISO 14001, которые сертифицируют «поддающуюся аудиту систему экологического менеджмента», предполагают краткосрочные проверки, хотя их обвиняют в недостаточной строгости.[требуется разъяснение ][41]:183–84 Сертификация также доступна через Церера ' Глобальная инициатива по отчетности, но эти отчеты являются добровольными и непроверенными. Разное. Существуют и другие программы сертификации для различных проектов, обычно через некоммерческие группы.[41]:185–86

Цель статьи EPS PEAKS 2012 года[44] должен был предоставить доказательства политики управления экологические издержки и максимизировать социально-экономический преимущества добычи полезных ископаемых с использованием регуляторных инициатив принимающей страны. Было обнаружено, что существующая литература предлагает донорам поощрять развивающиеся страны:

  • Установите связь между окружающей средой и бедностью и внедрите передовые методы измерения благосостояния и природный капитал учетные записи.
  • Реформировать старые налоги в соответствии с недавними финансовыми инновациями, взаимодействовать напрямую с компаниями, вводить оценки землепользования и воздействия, а также включать специализированные агентства поддержки и стандартов.
  • Включите инициативы прозрачности и участия сообщества, используя накопленное богатство.

Напрасно тратить

На рудных заводах образуется большое количество отходов, называемых хвосты. Например, на тонну меди образуется 99 тонн отходов, а в золотодобыча - поскольку на тонну руды извлекается всего 5,3 г золота, из тонны золота получается 200 000 тонн хвостов.[45] (По прошествии времени, когда более богатые месторождения истощаются - а технологии улучшаются, чтобы позволять - это количество снижается до 0,5 г и меньше.) Эти хвосты могут быть токсичными. Хвосты, которые обычно производятся суспензия, чаще всего сбрасываются в пруды, образованные из естественных долин.[46] Эти водоемы охраняются водохранилищами (плотины или же набережные плотин ).[46] В 2000 году было подсчитано, что существовало 3 500 хвостохранилищ, и что каждый год происходило от 2 до 5 крупных отказов и 35 мелких отказов;[47] например, в Катастрофа на шахте Marcopper не менее 2 миллионов тонн хвостов было сброшено в местную реку.[47] В 2015 г. Баррик Голд разлил более 1 миллиона литров цианид в пять рек Аргентины рядом с их Шахта Веладеро.[48] В центральной Финляндии отходы полиметаллических рудников Talvivaara Terrafame с 2008 года и многочисленные утечки соленой шахтной воды привели к экологическому коллапсу близлежащего озера.[49] Другой вариант - подводное захоронение хвостов.[46] Горнодобывающая промышленность утверждает, что захоронение хвостов подводных лодок (STD), при котором хвосты удаляются в море, является идеальным решением, поскольку позволяет избежать рисков, связанных с хвостохранилищами; хотя такая практика является незаконной в Соединенных Штатах и ​​Канаде, она используется в развивающихся странах.[50]

Отходы классифицируются как стерильные или минерализованные, с потенциалом образования кислоты, и перемещение и хранение этого материала составляет основную часть процесса планирования горных работ. Когда минерализованная упаковка определяется экономическим ограничением, минерализованные отходы, близкие к качеству, обычно сбрасываются отдельно с целью последующей обработки, если рыночные условия изменятся и они станут экономически жизнеспособными. При проектировании свалок используются проектные параметры гражданского строительства, и особые условия применяются в районах с большим количеством осадков и в сейсмически активных районах. Конструкции отвала отходов должны соответствовать всем нормативным требованиям страны, в юрисдикции которой находится рудник. Также обычной практикой является восстановление свалок в соответствии с международно приемлемыми стандартами, что в некоторых случаях означает, что применяются более высокие стандарты, чем местный нормативный стандарт.[47]

Возобновляемая энергия

Многие майнинговые площадки являются удаленными и не подключены к сети. Электричество обычно вырабатывается дизельные генераторы. Из-за высокой стоимости транспортировки и краж во время транспортировки стоимость производства электроэнергии обычно высока. Применение возобновляемых источников энергии становится альтернативой или дополнением. Обе солнечный и ветровая энергия заводы могут способствовать снижению затрат на дизельное топливо на горнодобывающих предприятиях. На горнодобывающих предприятиях используются возобновляемые источники энергии.[51]Экономия затрат может достигать 70%.[52]

Промышленность

Основные статьи: Список мин, Список горнодобывающих компаний, Категория: Горнодобывающие компании, и Категория: Горнодобывающая промышленность по странам

Майнинг существует во многих странах. Лондон известен как столица мировых «горнодобывающих домов», таких как Группа Рио Тинто, BHP Billiton, и Anglo American PLC.[53] Горнодобывающая промышленность США также велика, но в ней преобладают уголь и другие неметаллические полезные ископаемые (например, горные породы и песок), и различные нормативные акты работают над снижением значимости горнодобывающей промышленности в Соединенных Штатах.[53] В 2007 г. рыночная капитализация горнодобывающих компаний составила 962 миллиарда долларов США, что сопоставимо с общей глобальной рыночной капитализацией публично торгуемых компаний в размере около 50 триллионов долларов США в 2007 году.[54] По имеющимся сведениям, в 2002 г. крупнейшими горнодобывающими странами мира были Чили и Перу. Южная Америка.[55] В минеральная промышленность Африки включает добычу различных полезных ископаемых; он производит относительно мало промышленных металлов, меди, свинца и цинка, но, согласно одной оценке, имеет в процентах мировых запасов 40% золота, 60% кобальта и 90% мировых запасов. платиновая группа металлы.[56] Горное дело в Индии составляет значительную часть экономики этой страны. В развитом мире добыча в Австралии, с BHP Billiton основана и имеет штаб-квартиру в стране, и особенно важны горнодобывающие компании в Канаде. За редкоземельные минералы горнодобывающая промышленность, Китай, по сообщениям, контролировал 95% производства в 2013 году.[57]

В Рудник Бингем-Каньон дочерней компании Rio Tinto, Kennecott Utah Copper.

Хотя разведку и добычу могут проводить индивидуальные предприниматели или малые предприятия, большинство современных рудников представляют собой крупные предприятия, для создания которых требуется большой капитал. Следовательно, в горнодобывающем секторе отрасли доминируют крупные, часто многонациональные компании, большинство из которых зарегистрированы на бирже. Можно утверждать, что так называемая «горнодобывающая промышленность» на самом деле представляет собой два сектора: один специализируется на разведке новых ресурсов, а другой - на их добыче. Сектор геологоразведки обычно состоит из частных лиц и небольших компаний по добыче полезных ископаемых, называемых «юниорами», которые зависят от венчурного капитала. Горнодобывающий сектор состоит из крупных транснациональных компаний, деятельность которых обеспечивается за счет добычи в результате их добычи. Различные другие отрасли, такие как производство оборудования, экологические испытания и анализ металлургии, полагаются на горнодобывающую промышленность во всем мире и поддерживают ее. Канадские фондовые биржи уделяют особое внимание горнодобывающим компаниям, особенно младшим геологоразведочным компаниям через Торонто. Венчурная биржа TSX; Канадские компании привлекают капитал на этих биржах, а затем вкладывают деньги в геологоразведку по всему миру.[53] Некоторые утверждали, что ниже юниоров существует значительный сектор нелегитимных компаний, в первую очередь сосредоточенных на манипулировании ценами на акции.[53]

Операции по добыче полезных ископаемых можно разделить на пять основных категорий с точки зрения соответствующих ресурсов. Это добыча нефти и газа, добыча угля, добыча металлических руд, добыча неметаллических полезных ископаемых и разработка карьеров, а также вспомогательная горнодобывающая деятельность.[58] Из всех этих категорий добыча нефти и газа остается одной из крупнейших с точки зрения глобального экономического значения. Поиск потенциальных мест добычи полезных ископаемых, что является жизненно важной областью для горнодобывающей промышленности, в настоящее время осуществляется с использованием сложных новых технологий, таких как сейсморазведка и спутники дистанционного зондирования. Горнодобывающая промышленность сильно зависит от цен на товар минералы, которые часто бывают летучими. В Сырьевой бум 2000-х («сырьевой суперцикл») повысили цены на сырьевые товары, что привело к агрессивной добыче полезных ископаемых. Кроме того, в 2000-х годах цена на золото резко выросла, что привело к росту цен на золото. золотодобыча; например, одно исследование показало, что конверсия лесов в Амазонке увеличилась в шесть раз с периода 2003–2006 годов (292 га / год) до периода 2006–2009 годов (1 915 га / год), в основном за счет кустарной добычи полезных ископаемых.[59]

Корпоративные классификации

Горнодобывающие компании можно классифицировать по размеру и финансовым возможностям:

  • Основной Считается, что скорректированная годовая выручка компаний от добычи полезных ископаемых превышает 500 миллионов долларов США, а также финансовые возможности для самостоятельной разработки крупного рудника.
  • Средний компании имеют не менее 50 миллионов долларов годового дохода, но менее 500 миллионов долларов.
  • Младший компании полагаются на беспристрастность финансирование в качестве основного средства финансирования разведки. Юниоры - это в основном чистые геологоразведочные компании, но они также могут добывать минимальные объемы и не имеют выручки, превышающей 50 миллионов долларов США.[60]

Регулирование и управление

Новые правила и процесс законодательных реформ направлены на улучшение гармонизации и стабильности горнодобывающего сектора в странах, богатых полезными ископаемыми.[61] Новое законодательство для горнодобывающей промышленности в африканских странах все еще остается проблемой, но имеет потенциал для решения, когда будет достигнут консенсус в отношении наилучшего подхода.[62] К началу 21 века быстро развивающийся и усложняющийся горнодобывающий сектор в странах, богатых полезными ископаемыми, приносил лишь незначительные выгоды местным сообществам, особенно с учетом проблем устойчивости. Увеличение дебатов и влияния НПО и местные сообщества призвали к новым подходам, которые также будут включать обездоленные сообщества, и работать над устойчивое развитие даже после закрытие шахты (включая прозрачность и управление доходами). К началу 2000-х годов вопросы развития общин и переселения стали основными проблемами горнодобывающих проектов Всемирного банка.[62] Расширение горнодобывающей промышленности после роста цен на полезные ископаемые в 2003 году, а также потенциальные бюджетные поступления в этих странах создали упущение в других секторах экономики с точки зрения финансов и развития. Кроме того, это высветило региональный и местный спрос на доходы от горнодобывающей промышленности и неспособность субнациональных органов власти эффективно использовать эти доходы. В Институт Фрейзера (канадский аналитический центр) подчеркнул[требуется разъяснение ] законы об охране окружающей среды в развивающихся странах, а также добровольные усилия горнодобывающих компаний по снижению воздействия на окружающую среду.[63]

В 2007 г. Инициатива прозрачности добывающих отраслей (ИПДО) стала основным направлением деятельности[требуется разъяснение ] во всех странах, сотрудничающих со Всемирным банком в реформировании горнодобывающей промышленности.[62] ИПДО действует и внедрялась при поддержке многостороннего донорского трастового фонда ИПДО, управляемого Всемирным банком.[64] ИПДО направлена ​​на повышение прозрачности операций между правительствами и компаниями в добывающих отраслях.[65] путем мониторинга доходов и выгод между отраслями и правительствами стран-получателей. Процесс входа является добровольным для каждой страны и контролируется множеством заинтересованных сторон, включая правительства, частные компании и представителей гражданского общества, ответственных за раскрытие и распространение отчета о сверке;[62] однако конкурентный недостаток публичного отчета по компаниям является, по крайней мере, для некоторых предприятий в Гане основным ограничением.[66] Таким образом, оценка результатов с точки зрения провала или успеха нового регламента ИПДО «ложится на плечи не только правительства», но также гражданского общества и компаний.[67]

С другой стороны, у реализации есть проблемы; включение или исключение кустарная добыча и мелкомасштабная добыча полезных ископаемых (ASM) от ИПДО и как поступать с «безналичными» платежами, производимыми компаниями субнациональным правительствам. Кроме того, непропорционально высокие доходы горнодобывающей промышленности могут приносить сравнительно небольшому количеству людей, которых она нанимает,[68] вызывает другие проблемы, такие как недостаток инвестиций в другие менее прибыльные сектора, что приводит к колебаниям государственных доходов из-за нестабильности на нефтяных рынках. Кустарная добыча явно является проблемой в странах ИПДО, таких как Центральноафриканская Республика, Д. Конго, Гвинея, Либерия и Сьерра-Леоне - то есть почти половина горнодобывающих стран, внедряющих ИПДО.[68] Среди прочего, ограниченный охват ИПДО, включающий несоответствие в знаниях отрасли и навыков ведения переговоров, пока что гибкость политики (например, свобода стран расширяться за пределы минимальных требований и адаптировать ее к своим потребностям) создает еще одну риск неудачной реализации. Повышение осведомленности общественности, когда правительство должно действовать как мост между общественностью и инициативой для успешного исхода политики, является важным элементом, который следует учитывать.[69]

Всемирный банк

В Всемирный банк занимается добычей полезных ископаемых с 1955 г., в основном за счет грантов Международный банк реконструкции и развития, с Банком Многостороннее агентство по инвестиционным гарантиям предложение политический риск страхование.[70] В период с 1955 по 1990 год он предоставил около 2 миллиардов долларов для пятидесяти горнодобывающих проектов, которые в целом классифицируются как реформирование и восстановление, строительство новых месторождений, переработка полезных ископаемых, техническая помощь и инжиниринг. Эти проекты подверглись критике, особенно Проект Ферро Карахас Бразилии, начатое в 1981 году.[71] Всемирный банк установил горнодобывающие нормы, направленные на увеличение иностранных инвестиций; в 1988 г. он запросил отзывы у 45 горнодобывающих компаний о том, как увеличить их участие.[41]:20

В 1992 году Всемирный банк начал настаивать на приватизации государственные горнодобывающие компании с новым набором кодов, начиная с его отчета Стратегия африканской горнодобывающей промышленности. В 1997 году крупнейшая горнодобывающая компания Латинской Америки Companhia Vale do Rio Doce (CVRD) была приватизирована. Эти и другие события, такие как Закон о горнодобывающей промышленности Филиппин 1995 г., побудили банк опубликовать третий отчет (Содействие развитию и реформированию горнодобывающего сектора в странах-членах), который одобрил обязательную оценку воздействия на окружающую среду и внимание к проблемам местного населения. Кодексы, основанные на этом отчете, имеют большое значение в законодательстве развивающихся стран. Новые кодексы призваны стимулировать развитие за счет налоговых каникул, нулевых таможенных пошлин, снижения подоходного налога и соответствующих мер.[41]:22 Результаты этих кодексов были проанализированы группой из Университета Квебека, которая пришла к выводу, что кодексы поощряют иностранные инвестиции, но «очень не позволяют обеспечить устойчивое развитие».[72] Наблюдаемая отрицательная корреляция между природными ресурсами и экономическим развитием известна как ресурсное проклятие.

Безопасность

Горный транспорт в Девне, Болгария.
Основная статья: Безопасность шахт

Безопасность давно является проблемой в горнодобывающем бизнесе, особенно при разработке подземных горных работ. В Катастрофа на шахте Куррьер, Худший в Европе авария на шахте, повлекла за собой гибель 1099 горняков в Северной Франция 10 марта 1906 года. Эту катастрофу удалось преодолеть только Угольные шахты Бенсиху авария в Китай 26 апреля 1942 г., в результате чего погибло 1549 горняков.[73] Хотя сегодня майнинг значительно безопаснее, чем в предыдущие десятилетия, аварии на шахтах все еще происходят. По данным правительства, ежегодно в результате несчастных случаев погибает 5000 китайских горняков, в то время как другие отчеты предполагают, что цифра достигает 20 000.[74] Аварии на горнодобывающих предприятиях продолжаются во всем мире, в том числе аварии, в результате которых погибли десятки человек, например, в 2007 году. Авария на шахте Ульяновская в России 2009 взрыв шахты Хэйлунцзян в Китае и 2010 г. Катастрофа на шахте Верхнего Большого Филиала В Соединенных Штатах. Горнодобывающая промышленность была идентифицирована Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH) как приоритетный отраслевой сектор в Национальная программа профессиональных исследований (NORA) для определения и предоставления стратегий вмешательства в отношении вопросов охраны труда и здоровья.[75] В Управление по безопасности и охране труда в горнодобывающей промышленности (MSHA) была основана в 1978 году, чтобы «работать над предотвращением смерти, болезней и травм в результате горных работ и способствовать созданию безопасных и здоровых рабочих мест для шахтеров США».[76] С момента его внедрения в 1978 году количество погибших среди шахтеров снизилось с 242 в 1978 году до 24 в 2019 году.

Есть множество профессиональные опасности связанных с добычей полезных ископаемых, включая воздействие каменная пыль что может привести к таким заболеваниям, как силикоз, асбестоз, и пневмокониоз. Газы в шахте могут привести к удушье а также мог воспламениться. Горное оборудование может создавать значительный шум, подвергая рабочих риску потеря слуха. Пещеры, Rock Falls, и воздействие избыточного тепла также являются известными опасностями. Текущий рекомендованный NIOSH предел воздействия (REL) шума составляет 85 дБА при скорости обмена 3 дБА, а допустимый предел воздействия (PEL) MSHA составляет 90 дБА при скорости обмена 5 дБА как 8-часовое средневзвешенное значение по времени. NIOSH обнаружил, что 25% рабочих горнодобывающих, карьерных и нефтегазодобывающих предприятий, подвергающихся воздействию шума, имеют нарушения слуха.[77] Распространенность потери слуха у этих рабочих увеличилась на 1% с 1991 по 2001 год.

Исследования шума были проведены в нескольких горных районах. Погрузочные машины (84-102 дБА), очистные комбайны (85-99 дБА), вспомогательные вентиляторы (84–120 дБА), горные машины непрерывного действия (78–109 дБА) и анкеры (92–103 дБА) представляют собой одно из самых шумных устройств. в метро угольные шахты.[78] Драглайн Нефтяники, бульдозеры и сварщики, использующие воздушную дугу, были профессиями с самым высоким уровнем шума среди горняков.[79] Угольные шахты имели самую высокую вероятность травм слуха.[80]

Правильный вентиляция, защита слуха, и оборудование для опрыскивания водой - важные меры безопасности на шахтах.

Записи

Смотрите также: Крайности на Земле § Подземный
Чукикамата, Чили, участок наибольшей окружности и второй по глубине карьер медь мой в мире.

По состоянию на 2008 год самая глубокая шахта в мире ТауТона в Carletonville, Южная Африка, в 3,9 км (2,4 мили),[81] замена соседнего Шахта Савука в Северо-Западная провинция из Южная Африка на высоте 3774 метра (12 382 футов).[82] Рудник Ист-Рэнд в Боксбург, Южная Африка кратко удерживал рекорд на высоте 3585 метров (11762 фута), и первой шахтой, объявленной самой глубокой в ​​мире, была также шахта ТауТона, когда она составляла 3581 метр (11749 футов).

Золотой рудник Моаб Хуцонг в Северо-Западная провинция (ЮАР) имеет самый длинный в мире намотанный стальной трос, который может опустить рабочих на высоту 3054 метра (10 020 футов) за одну непрерывную четырехминутную поездку.[83]

Самый глубокий рудник в Европе - 16-й ствол урановых рудников в г. Пршибрам, Чехия, на высоте 1838 метров (6030 футов),[84] во-вторых Bergwerk Saar в Саар, Германия, на высоте 1750 метров (5740 футов).

Самый глубокий карьер в мире - это Рудник Бингем-Каньон в Бингемский каньон, Юта, Соединенные Штаты, на высоте более 1200 метров (3900 футов). Самый большой и второй по глубине медный карьер в мире - это Чукикамата на севере Чили на высоте 900 метров (3000 футов), ежегодно производит 443 000 тонн меди и 20 000 тонн молибдена.[85][86][87]

Самый глубокий карьер по отношению к уровень моря является Tagebau Hambach в Германии, где основание котлована находится на 293 метра (961 фут) ниже уровня моря.

Самая большая подземная шахта Шахта Киирунаваара в Кируна, Швеция. Имея 450 километров (280 миль) дорог, 40 миллионов тонн ежегодно добываемой руды и глубину 1270 метров (4170 футов), это также один из самых современных подземных рудников. Самая глубокая скважина в мире - это Кольская сверхглубокая скважина на 12 262 метра (40 230 футов), но это связано с научное бурение, а не майнинг.

Запасы металла и переработка

Основные статьи: Разработка свалки и Переработка отходов
Смотрите также: Ресурс конфликта и Список важнейшего минерального сырья

В течение 20-го века разнообразие металлы используемые в обществе быстро росли. Сегодня развитие крупных стран, таких как Китай и Индия, и достижения в области технологий подпитывают все больший спрос. В результате деятельность по добыче металлов расширяется, и все больше и больше мировых запасов металлов используются над землей, а не под землей в качестве неиспользованных запасов. Примером может служить используемый запас медь. Между 1932 и 1999 годами потребление меди в США выросло с 73 килограммов (161 фунт) до 238 килограммов (525 фунтов) на человека.[88]

95% энергии используется для производства алюминия из боксит руда сохраняется за счет использования вторичного сырья.[89] Однако уровень рециклинга металлов в целом невысок. В 2010 г. Международная панель ресурсов, организованный Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП) опубликовал отчеты о запасах металлов, существующих в обществе.[90] и степень их переработки.[88]

Авторы отчета отметили, что запасы металла в обществе могут служить огромными шахтами над землей. Тем не менее, они предупредили, что скорость переработки некоторых редких металлов, используемых в таких приложениях, как мобильные телефоны, аккумуляторные батареи для гибридных автомобилей и топливные элементы, настолько низка, что, если в будущем скорость переработки отходов в конце срока службы не будет значительно увеличена, эти критически важные металлы будут становятся недоступными для использования в современной технике.

Поскольку темпы рециркуляции низкие и уже добыто так много металла, некоторые свалки теперь содержат более высокие концентрации металла, чем сами шахты.[91] Это особенно верно в отношении алюминия, используемого в жестяных банках, и драгоценных металлов, используемых в выброшенной электронике.[92] Кроме того, отходы по прошествии 15 лет все еще не распадаются, поэтому потребуется меньшая переработка по сравнению с добычей руды. Исследование, проведенное Крэнфилдским университетом, показало, что всего на четырех свалках можно добыть металлов на сумму 360 миллионов фунтов стерлингов.[93] Также в отходах содержится до 20 МДж / кг энергии, что потенциально делает повторную добычу более прибыльной.[94] Однако, хотя первый полигон открылся в Тель-Авив, Израиль в 1953 г., работы не последовало из-за обилия доступных руд.[95]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Агрикола, Георг; Гувер, Герберт (1950). De re Metallica. Библиотека MBLWHOI. Нью-Йорк, Dover Publications.
  2. ^ Хартман, Говард Л. Справочник по горному делу для малых и средних предприятий, Society for Mining, Metallurgy, and Exploration Inc, 1992, стр. 3.
  3. ^ Комиссия по охране природы Свазиленда, «Культурные ресурсы - археология Малолотья, Львиная пещера», получено 27 августа 2007 г., "Национальная комиссия Свазиленда - Культурные ресурсы - Археология Малолотья, Львиная пещера". Архивировано из оригинал на 2016-03-03. Получено 2016-02-05..
  4. ^ Фонд парков мира, «Основные особенности: культурное значение». ЮАР: Автор. Проверено 27 августа 2007 г., [1].
  5. ^ "ASA - октябрь 1996: горное дело и религия в древнем человеке". www2.asa3.org. Получено 2015-06-11.
  6. ^ Шоу, И. (2000). Оксфордская история Древнего Египта. Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета, стр. 57–59.
  7. ^ а б Шоу, И. (2000). Оксфордская история Древнего Египта. Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета, стр. 108.
  8. ^ "ГОРНАЯ ГРЕЦИЯ ДРЕВНИЕ РУДЫ". www.miningreece.com. 2014-12-10. Получено 2015-06-11.
  9. ^ «Добыча древних карьеров Греции на Тасосе». www.miningreece.com. 2014-12-10. Получено 2015-06-11.
  10. ^ «Горное дело Греции в золотых приисках Александра Великого». www.miningreece.com. 2014-12-10. Получено 2015-06-11.
  11. ^ Кальво, Мигель (2003). Minerales y Minas de España. Vol. II. Sulfuros y sulfosales. Витория, Испания: Museo de Ciencias Naturales de Alava. С. 205–335. ISBN  84-7821-543-3.
  12. ^ "Индепендент, 20 января 2007 г .: Конец кельтской традиции: последний золотодобытчик в Уэльсе". News.independent.co.uk. 2007-01-20. Архивировано из оригинал 6 июля 2008 г.. Получено 2013-06-22.
  13. ^ Римляне в Британии: горное дело В архиве 20 июля 2010 г. Wayback Machine
  14. ^ Культура совершенствования. Роберт Фридель. MIT Press. 2007. с. 81 год
  15. ^ «Глава 7: Средневековое серебро и золото». Mygeologypage.ucdavis.edu. Архивировано из оригинал на 2013-07-14. Получено 2013-06-22.
  16. ^ Хитон Герберт (1948) Экономическая история Европы. Международное издание Harper. Пятое издание. Февраль 1968 г. с. 316
  17. ^ Heiss, Andreas G .; Oeggl, Клаус (2008). «Анализ топливной древесины, используемой на участках добычи меди в позднем бронзовом и раннем железном веках в районе Швац и Брикслегг (Тироль, Австрия)». История растительности и археоботаника. 17 (2): 211–21. CiteSeerX  10.1.1.156.1683. Дои:10.1007 / s00334-007-0096-8. S2CID  15636432.
  18. ^ Использование пожаротушения в гранитных карьерах Южной Индии Пол Т. Крэддок Бюллетень исторического общества горных выработок Пик-Дистрикт, Vol. 13 Номер 1. 1996
  19. ^ «Испанские традиции в добыче золота и серебра». Отис Э. Янг Аризона и Запад, Vol. 7, No. 4 (Winter, 1965), pp. 299–314 (Журнал Юго-Запада) JSTOR  40167137.
  20. ^ а б c Древняя филиппинская цивилизация. Проверено 7 января 2013 г. (архивировано с оригинал на 2007-12-01).[ненадежный источник? ]
  21. ^ а б Ланктон, Л. (1991). От колыбели до могилы: жизнь, работа и смерть на медных рудниках Верхнего озера. Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета, стр. 5–6.
  22. ^ а б c Вест, Г.А. (1970). Медь: ее добыча и использование аборигенами региона Верхнего озера. Вестпорт, Коннектикут: Greenwood Press.
  23. ^ а б Рикар, Т. А. (1932), История американской горной промышленности, Книжная компания Макгроу-Хилл.
  24. ^ Ваден, Х. & Прево. Г. (2002). Политика Латинской Америки: игра за власть. Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета, стр. 34.
  25. ^ Мейнард С.Р., Лизенби А.Л. и Роджерс Дж. (2002). Предварительная геологическая карта Picture Rock 7.5 - Minute Quadrangle Sante Fe County, Central New Mexico. Бюро геологии и минеральных ресурсов Нью-Мексико, Отчет открытого файла DM-49.
  26. ^ Коалиция парка Cerrillos Hills, (2000). Заявление о видении исторического парка Cerrillos Hills. Публичные документы: Автор. Проверено 27 августа 2007 г., [2]. В архиве 1 августа 2012 г. Wayback Machine
  27. ^ Путеводитель WPA по Висконсину: штат Барсук, Федеральный писательский проект, издательство Trinity University Press, Висконсин, США, 2013 г., стр. 451. Проверено 15 ноября 2018 года.
  28. ^ МакКлюр Р., Шнайдер А. Генеральный закон о горной промышленности 1872 года оставил после себя богатство и разорение.. Сиэтл PI.
  29. ^ Boorstin, D.J. (1965). Американцы: национальный опыт. Нью-Йорк: Vintage Books, стр. 78–81.
  30. ^ а б Миллер К. (2013). Атлас истории окружающей среды США и Канады, п. 64. Тейлор и Фрэнсис.
  31. ^ История минеральной промышленности Австралии. Атлас Австралии по переработке полезных ископаемых, рудников и центров переработки.
  32. ^ Hartmann HL. Введение в горное дело, п. 11. Первая глава.
  33. ^ «Добыча урана методом выщелачивания на месте». World-nuclear.org. Архивировано из оригинал на 2010-08-17. Получено 2013-06-22.
  34. ^ "Механические уплотнения | Как работают механические уплотнения?".
  35. ^ «Горнодобывающая промышленность, разработка карьеров и разведка: разница между горнодобывающей промышленностью, разработкой карьеров и разведкой». mqp-geotek.blogspot.co.uk. 2010-10-31. Архивировано из оригинал на 2015-06-12. Получено 2015-06-11.
  36. ^ Свалка горных работ Добыча на свалках, сохранение ресурсов посредством интегрированного устойчивого управления отходами, Техническая записка от World Resource Foundation
  37. ^ Крук, Иоаким; Свенссон, Никлас; Эклунд, Матс (01.03.2012). «Горная промышленность на свалках: критический обзор двух десятилетий исследований». Управление отходами. 32 (3): 513–20. Дои:10.1016 / j.wasman.2011.10.015. ISSN  0956-053X. PMID  22083108.
  38. ^ Леото, В. «Ученые разрабатывают методику снижения затрат и воздействия на окружающую среду при добыче драгоценных металлов», - Валентина Руис Леото.Mining.com, 10 июня 2018 г.
  39. ^ «Рубка леса и свалка мусора». Ngm.nationalgeographic.com. Получено 2013-06-22.
  40. ^ Лармер, Брук (январь 2009 г.). «Настоящая цена золота». Национальная география.
  41. ^ а б c d е ж Муди Р. (2007). Скалы и твердые места. Zed Books.
  42. ^ Абрахамс Д. (2005). Регулирование корпораций: исторический отчет о регулировании ТНК, п. 6. ЮНРИСД.
  43. ^ Чапин, Мак (2004-10-15). «Вызов защитникам природы: можем ли мы защитить естественную среду обитания, не причиняя вреда людям, которые в ней живут?». Журнал World Watch. 6. 17. Архивировано из оригинал на 2010-08-02. Получено 2010-02-18.
  44. ^ Блум, М.Дж. и Денисон, М. (2012) Управление окружающей средой для добывающих компаний, ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА И ПРИМЕНЯЕМЫЕ УСЛУГИ ЗНАНИЙ http://partnerplatform.org/?zl177g4a
  45. ^ "Какова стоимость добычи золота?". Визуальный капиталист. 2013-05-21. Получено 2015-06-11.
  46. ^ а б c Агентство по охране окружающей среды США. (1994). Технический отчет: проектирование и оценка хвостохранилищ[мертвая ссылка ].
  47. ^ а б c Т. Е. Мартин, депутат Дэвис. (2000). Тенденции в управлении дамбами хвостохранилищ.
  48. ^ «Эксклюзив: Barrick грозят санкции за разлив цианида в Аргентине». Рейтер. 2017-05-08.
  49. ^ Леппянен, Яакко Йоханнес; Weckström, Jan; Корхола, Атте (05.09.2017). «Множественные воздействия добычи полезных ископаемых вызывают широкомасштабные изменения в динамике экосистемы бореального озера». Научные отчеты. 7 (1): 10581. Bibcode:2017НатСР ... 710581Л. Дои:10.1038 / с41598-017-11421-8. ISSN  2045-2322. ЧВК  5585241. PMID  28874843.
  50. ^ Куманс К. (2002). Проблема горной промышленности с отходами В архиве 2017-07-06 в Wayback Machine. MiningWatch Canada.
  51. ^ «База данных« Возобновляемая энергия и добыча »: ветряная и солнечная энергия».
  52. ^ «На горнодобывающих предприятиях системы возобновляемой энергии на 70 процентов дешевле, чем дизельная энергия». 2014-10-16.
  53. ^ а б c d Макдональд А. (2002). Промышленность с переходной экономикой: профиль горнодобывающего сектора Северной Америки. Бесплатный полнотекстовый.
  54. ^ Рейтер. Мировая стоимость акций превысила 50 трлн долларов: отраслевые данные.
  55. ^ Влияние иностранных инвестиций на окружающую среду по сравнению с внутренними инвестициями в горнодобывающий сектор в Латинской Америке. ОЭСР.
  56. ^ Горнодобывающая промышленность в Африке - Обзор. Мбенди.
  57. ^ Продолжающаяся монополия Китая на редкоземельные минералы. U.S. News & World Report.
  58. ^ ESMD, Отдел развития классификации Бюро переписей США. "Главная страница Североамериканской системы отраслевой классификации сайта Бюро переписи населения США". www.census.gov. Получено 2018-07-19.
  59. ^ Свенсон Дж. Дж., Картер К. Э., Домек Дж. К., Дельгадо К. И. (2011) Добыча золота в перуанской Амазонии: мировые цены, вырубка лесов и импорт ртути. PLoS ONE 6 (4): e18875. Дои:10.1371 / journal.pone.0018875. Краткое содержание: Amazon Gold Fever дорого обходится окружающей среде В архиве 2013-03-09 в Wayback Machine.
  60. ^ "Отчет о мировых тенденциях в области геологоразведки Metals Economics Group" (PDF). Metals Economics Group Inc.. Получено 2009-05-05.
  61. ^ Кембелл, Бонни (2008). «Регулирование и легитимность в горнодобывающей промышленности в Африке: что происходит» (PDF). Обзор африканской политической экономии. 35 (3): 367–89. Дои:10.1080/03056240802410984. S2CID  154670334. Получено 7 апреля 2011.
  62. ^ а б c d Всемирный банк. «Эволюционный подход Всемирного банка к реформе горнодобывающего сектора» Проверять | url = ценить (помощь). Получено 4 апреля 2011.[постоянная мертвая ссылка ]
  63. ^ Сталкиваются ли канадские горнодобывающие компании, работающие за рубежом, с более слабым экологическим законодательством? В архиве 2018-07-06 в Wayback Machine. MiningFacts.org. Институт Фрейзера.
  64. ^ Инициатива прозрачности добывающих отраслей. "Структура управления". Получено 4 апреля 2011.
  65. ^ Ресурсный центр по бизнесу и правам человека (2009 г.). «Принципы: Инициатива прозрачности добывающих отраслей (ИПДО)». Получено 6 апреля 2011.
  66. ^ Ганский журнал. «На Пятой Глобальной конференции ИПДО». Получено 3 апреля 2011.
  67. ^ Инициатива прозрачности добывающих отраслей. «Отчет 5-й Глобальной конференции ИПДО в Париже, 2011 г.» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 26 июля 2011 г.. Получено 4 апреля 2011.
  68. ^ а б Отдел политики и операций Всемирного банка в области нефти, газа и горнодобывающей промышленности (COCPO). «Продвижение ИПДО в горнодобывающем секторе: вопросы внедрения» (PDF). Получено 6 апреля 2011.
  69. ^ Институт наблюдения за доходами 2010. «Содействие прозрачности в добывающих секторах: тренинг по ИПДО для законодателей Танзании». Архивировано из оригинал 20 июля 2011 г.. Получено 6 апреля 2011.
  70. ^ Для обзора банка и майнинга см. Горнодобывающая промышленность, устойчивость и риски: опыт Группы Всемирного банка В архиве 2011-09-29 на Wayback Machine.
  71. ^ См. 1995 год Мировое развитие 23(3) С. 385–400.
  72. ^ ГРАМА. (2003). Проблемы развития, горные кодексы в Африке и корпоративная ответственность. В: Международное и сравнительное право и политика в области полезных ископаемых:Тенденции и перспективы. Обобщено в Под вопросом горнодобывающие нормы Африки. В архиве 1 января 2016 г. Wayback Machine
  73. ^ "Марсель Барруа". Le Monde (На французском). 10 марта 2006 г.[постоянная мертвая ссылка ]
  74. ^ "Где уголь залит кровью ". Время. 2 марта 2007 г.
  75. ^ "Совет горнодобывающего сектора NORA | NIOSH | CDC". www.cdc.gov. 2017-10-24. Получено 2018-02-22.
  76. ^ "Миссия | Управление по безопасности и охране здоровья в шахтах (MSHA)". www.msha.gov. Получено 2018-07-19.
  77. ^ Мастерсон, Элизабет А .; Дедденс, Джеймс А .; Themann, Christa L .; Бертке, Стивен; Калверт, Джеффри М. (апрель 2015 г.). "Тенденции потери слуха у рабочих по отраслям, 1981–2010 гг.". Американский журнал промышленной медицины. 58 (4): 392–401. Дои:10.1002 / ajim.22429. ISSN  1097-0274. ЧВК  4557728. PMID  25690583.
  78. ^ «Резюме исследований шума в длинных забоях и непрерывных шахтах в подземных угольных шахтах». www.cdc.gov. Получено 2018-07-19.
  79. ^ «Воздействие на рабочих и шум оборудования на крупных угольных шахтах». www.cdc.gov. Получено 2018-07-19.
  80. ^ Вс, Кан; Азман, Аманда С. (март 2018 г.). «Оценка рисков потери слуха в горнодобывающей промышленности с помощью ссылок MSHA». Журнал гигиены труда и окружающей среды. 15 (3): 246–62. Дои:10.1080/15459624.2017.1412584. ISSN  1545-9632. ЧВК  5848488. PMID  29200378.
  81. ^ «ТауТона, Anglo Gold - Mining Technology». SPG Media Group PLC. 2009-01-01. Получено 2009-03-02.
  82. ^ Найду, Бриндавени (15 декабря 2006 г.). «ТауТона получит награду« самая глубокая шахта »». Еженедельный Интернет-ресурс Creamer Media's Mining. Архивировано из оригинал на 2007-08-19. Получено 2007-07-19.
  83. ^ «Горное дело и полезные ископаемые в Южной Африке». SouthAfrica.info. 8 августа 2012 г.. Получено 13 августа 2012.
  84. ^ «Минеральные месторождения: от их происхождения до воздействия на окружающую среду». Тейлор и Фрэнсис. Январь 1995 г. ISBN  9789054105503.
  85. ^ "Чукикамата | MINING.com". 2012-07-17. Получено 2015-06-11.
  86. ^ "Жизнь Чукикаматы в подполье будет стоить целое состояние, но, вероятно, окупится для Codelco | Новости инвестирования в медь". 2015-04-06. Архивировано из оригинал 6 апреля 2015 г.. Получено 2015-06-11.
  87. ^ "The TEX Report Ltd". www.texreport.co.jp. Получено 2015-06-11.
  88. ^ а б Темпы переработки металлов: отчет о состоянии 2010, Международная панель ресурсов, Программа ООН по окружающей среде
  89. ^ Действовать осторожно: атака алюминия Кэролайн Фрай, Guardian.co.uk, 22 февраля 2008 г.
  90. ^ Запасы металлов в обществе: научный синтез 2010, Международная панель ресурсов, Программа ООН по окружающей среде
  91. ^ "http://www.macfarlanes.com/media/1467/landfill-mining-new-opportunities-ahead.pdf" (PDF). www.macfarlanes.com. Получено 2015-06-11. Внешняя ссылка в | название = (помощь)
  92. ^ «Свалка горных работ». www.enviroalternatives.com. Получено 2015-06-11.
  93. ^ «Исследование показывает, что всего с четырех свалок можно добыть около 360 миллионов фунтов стерлингов металлов». www.rebnews.com. Архивировано из оригинал на 2015-06-12. Получено 2015-06-11.
  94. ^ "http://www.elfm.eu/Uploads/ELFM/FILE_79F81D49-34DC-4B5B-9BFC-venov101CE7520.PDF" (PDF). www.elfm.eu. Архивировано из оригинал (PDF) на 2015-06-12. Получено 2015-06-11. Внешняя ссылка в | название = (помощь)
  95. ^ «Оценка возможностей разработки полигонов». www.rug.nl. База данных исследований - университет Гронингена. Получено 2015-06-11.

дальнейшее чтение

  • Войтинский, W.S., E.S. Войтинский. Мировые тенденции и перспективы в области народонаселения и производства (1953) стр. 749–881; со множеством таблиц и карт мировой горнодобывающей промышленности 1950 года, включая уголь, металлы и минералы
  • Али, Салим Х. (2003). Горнодобывающая промышленность, окружающая среда и конфликты развития коренных народов. Тусон, Аризона: Университет Аризоны Press.[ISBN отсутствует ]
  • Али, Салим Х. (2009). Сокровища Земли: потребность, жадность и устойчивое будущее. Нью-Хейвен и Лондон: издательство Йельского университета[ISBN отсутствует ]
  • Эвен-Зоар, Хаим (2002). От рудника к хозяйке: корпоративные стратегии и политика правительства в международной алмазной промышленности. Книги горного журнала. п. 555. ISBN  978-0-9537336-1-3.
  • Проект Geobacter: Золотые рудники могут быть обязаны своим происхождением бактериям (в PDF формат)
  • Гаррет, Деннис. Аляска Плэйсер Майнинг[ISBN отсутствует ]
  • Джаянта, Бхаттачарья (2007). Принципы планирования горных работ (2-е изд.). Широкое издательство. п. 505. ISBN  978-81-7764-480-7.
  • Моррисон, Том (1992). Hardrock Gold: история шахтера. ISBN  0-8061-2442-3
  • Джон Милн. Справочник горняка: полезный справочник по вопросам залежей полезных ископаемых (1894 г.). Добыча полезных ископаемых в XIX веке. [3]
  • Арье, Б., Нтибери, Б., Аторкуй, Э. (2003). "Тенденции мелкомасштабной добычи драгоценных минералов в Гане: взгляд на ее воздействие на окружающую среду", Журнал чистого производства 11: 131–40
  • Фонд устойчивого развития сообществ в нефтегазовой и горнодобывающей промышленности (2009 г.) Стратегия закрытия социальных шахт, Мали (в [4] )

внешняя ссылка