برای استخراج موادمعدنی از معادن زیر زمینی، از فرایندهای پیچیدهای استفاده میشود که هر کدام برای شرایط زمینشناسی و نوع ماده معدنی خاصی مناسب هستند. از جمله این روشها میتوان به حفاری افقی، حفاری عمودی و حفاری شیب دار اشاره کرد. انتخاب روش مناسب به عواملی چون عمق معدن، سختی سنگها، اندازه رگه معدنی و هزینههای اقتصادی بستگی دارد. در ادامه به بررسی دقیقتر هر یک از این روشها خواهیم پرداخت.
برای حفاری معادن زیر زمینی به چه تجهیزاتی نیاز داریم؟
انتخاب تجهیزات مناسب به عواملی مانند نوع سنگ، اندازه معدن، بودجه و مقررات ایمنی بستگی دارد. به این منظور معدن دار بایستی با درنظر گرفتن این موارد و برآورد هزینههایی مانند قیمت ریل معدنی تجهیزات مورد نیاز را تامین کند تا مواد استخراج شده، نیروهای کار و سایر تجهیزات، به بخشهای مختلف به راحتی منتقل شوند. استفاده از تجهیزات مدرن و با کیفیت باعث افزایش بهرهوری، کاهش هزینهها و بهبود ایمنی در عملیات حفاری میشود.
دیگر وسایل و تجهیزاتی که برای حفاری باید خریداری و تهیه شوند، شامل موارد زیر هستند:
- خرید دستگاههای حفاری: شامل دریلهای حفاری، چکشهای حفاری و ماشینهای حفاری تونل که برای ایجاد چالها و تونلها استفاده میشوند. (با توجه به قیمت ماشین آلات معدنی، بایستی نیاز سنجی پروژه به درستی انجام شود تا پس از استخراج، حفاری معدن پروسهای سود ده باشد.)
- خرید تجهیزات بارگیری و حمل: مانند خرید لوکوموتیو معدنی، لودرها، بیل مکانیکی و نقالهها که برای جابجایی معدن کاران، تجهیزات، مواد معدنی استخراج شده و... به کار برده میشوند.
- خرید مواد منفجره: خرید مواد منفجره برای شکستن سنگها و ایجاد فضاهای بزرگتر در معدن مد نظر قرار میگیرد.
- خرید تجهیزات تهویه: خرید این تجهیزات برای تامین هوای تازه و تخلیه گازهای مضر در تونلها و معادن زیرزمینی ضروری هستند.
- خرید تجهیزات ایمنی: شامل کلاه ایمنی، چراغ قوه، لباس کار، ماسک و سایر تجهیزات ایمنی برای حفاظت از کارگران در محیطهای زیرزمینی.
- خرید پمپها: برای تخلیه آب از معادن و کنترل سطح آب زیرزمینی مورد استفاده قرار میگیرند.
انواع روش های حفاری معادن زیر زمینی کدامند؟
انتخاب روش مناسب به نوع ماده معدنی، عمق معدن و شرایط زمینشناسی بستگی دارد. از جمله مهمترین روشها میتوان به حفاری عمودی، افقی و شیب دار اشاره کرد. هر کدام از این روشها مزایا و معایب خاص خود را دارند و در شرایط مختلفی مورد استفاده قرار میگیرند.
حفاری معدن به روش استخراج افقی
در این روش، برای دسترسی به رگه معدنی، تونلهایی به صورت افقی حفر میشوند. این تونلها به عنوان راهروهای اصلی عمل کرده و از آنها برای دسترسی به سایر بخشهای معدن استفاده میشود. استخراج افقی معمولاً برای رگههای معدنی که در نزدیکی سطح زمین قرار دارند و دسترسی به آنها از طریق شیب یا چاه عمودی دشوار است، مناسب است.
حفاری معدن به روش استخراج شیب دار
در استخراج شیب دار، تونلهایی با شیب ملایم برای دسترسی به مواد معدنی حفر میشوند. این تونلها معمولاً شیبی بین 15 تا 45 درجه دارند و امکان حمل و نقل مواد معدنی را به صورت ثقلی فراهم میکنند. استخراج شیب دار برای رگههای معدنی که در عمق متوسط قرار دارند و شیب طبیعی دارند، مناسب است.
حفاری معدن به روش استخراج عمودی
همانطور که از اسم این روش مشخص است، معدنکاران برای دستیابی به مواد معدنی، تونلهایی را بصورت عمودی حفر میکنند. این چاهها به عنوان راه اصلی دسترسی به عمق معدن استفاده میشوند. استخراج عمودی معمولاً برای رگههای معدنی عمیق و پرشیب استفاده میشود. از مزایای این روش میتوان به امکان دسترسی به رگههای معدنی در عمق زیاد و همچنین امکان تهویه بهتر معدن اشاره کرد.
برای حفاری معادن زیر زمینی از چه تکنیک هایی استفاده می شود؟
در حفاری معدن فرآیندی با استفاده از روشها و تجهیزات مختلف، تونلها و چاههایی در دل زمین حفر میشود تا به رگههای معدنی دسترسی پیدا کرد. این فرآیند به عوامل مختلفی مانند نوع ماده معدنی، عمق رگه، شرایط زمینشناسی و اقتصادی بستگی دارد.
استخراج معادن به روش اتاق و پایه
این روش شامل ایجاد اتاقهایی در رگههای معدنی و حفظ پایههای معدنی برای پایداری است. فضای خالی (اتاقها) برای استخراج ماده معدنی ایجاد میشود و پایهها به عنوان حمایت عمل میکنند.
استخراج از معدن به روش VCR
در این تکنیک، از حفاری عمودی برای ایجاد چالههای بزرگ استفاده میشود. سپس مواد معدنی به صورت تودهای از پایین به بالا استخراج میشوند، که به کنترل بهتر ریزش و افزایش ایمنی کمک میکند.
استخراج از معدن به روش انباره ای
در استخراج از معدن به روش انباره ای، مواد معدنی از طریق تخریب طبیعی به سمت پایین ریزش میکنند. این تکنیک از نگاه اقتصادی بسیار بهرهور است و برای ذخایر بزرگ و عمیق مورد استفاده قرار میگیرد.
حفاری معادن زیر زمینی به روش کارگاه و پایه
در استخراج از معادن به روش کارگاه و پایه، کارگاههایی ایجاد میشود که در آنها مانند «اتاق و پایه» عمل میشود و به تدریج با مواد معدنی پر میشود. این تکنیک برای مواد کنار هم طبقاتی مناسب است و به کنترل ریزش کمک میکند.
حفاری معادن زیر زمینی به روش طبقات فرعی
حفاری به روش طبقات فرعی، شامل ایجاد طبقات مجزا برای استخراج است. مواد معدنی از طبقات بالاتر به طبقات پایینتر منتقل میشوند و ایمنی و کارایی را افزایش میدهد.
استخراج تخریب بلوکی
این تکنیک با ایجاد حفرههای بزرگ و کنترل شده در مواد معدنی از طریق تخریب بلوتکی با استفاده از نیروی جاذبه و کاهش هزینهها عمل میکند. این روش به ویژه برای ذخایر بزرگ و خاکستری مناسب است.
مهم ترین معایب حفاری معادن زیر زمینی چیست؟
مهمترین معایب حفاری معادن زیرزمینی شامل خطرات ایمنی مثل ریزش تونلها، بالا بودن هزینهها، نیاز به فناوری پیچیده و تجهیزات تخصصی، تأثیرات منفی بر محیط زیست و دشواری در دسترسی به منابع است. همچنین، شرایط کار دشوار و کاهش کیفیت هوا نیز از دیگر معایب آن به شمار میروند.
کلام پایانی
روشهای حفاری معادن زیرزمینی شامل تکنیکهایی مانند حفاری و تفکیک، استفاده از چکشهای هیدرولیکی، و دستگاههای حفاری خودکار است. این روشها بهمنظور افزایش ایمنی، کاهش هزینهها و بهبود کارایی استخراج مواد معدنی بهکار میروند و نیاز به بررسی دقیق شرایط زمینشناسی دارند.