Načini vađenja minerala u prirodnom okruženju oko nas. Kada su ljudi počeli rudariti? Klasifikacija minerala

Rudarska industrija u Rusiji je rudarstvo

Unatoč činjenici da je Ruska Federacija vrlo bogata mineralima, malo se znalo o njima čak i prije stotinu godina. Aktivna potraga za depozitima započela je 1930-ih u SSSR-u.

Otkrivene velike količine naslaga u utrobi zemlje na teritoriju Unije dovele su zemlju do neospornih lidera. Rusija je naslijedila većinu otkrivenih nalazišta, zahvaljujući čemu je dobila status najbogatije zemlje na svijetu.

Prema najkonzervativnijim procjenama stranih i domaćih stručnjaka, cijena minerala je 27 bilijuna dolara. S rastom tempa tehnološkog napretka, tehnologije se unaprjeđuju, povećavaju se obujmi proizvodnje, smanjuje se intenzitet rada, a povećava se profit rudarskih tvrtki.

Unatoč tako impresivnim podacima i izgledima za razvoj, rudarskoj industriji potrebna su značajna kapitalna ulaganja, koja bi prije svega trebala biti usmjerena na osiguravanje infrastrukture za ležišta, uspostavljanje transporta i modernizaciju prerađivačkih pogona. Veliki problemi u Rusiji s industrijom prerade sirovina.

Ispada paradoksalna situacija kada se ogromne količine ekstrahiranih resursa izvoze za male troškove, a zemlja uvozi prerađene proizvode po cijeni nekoliko puta većoj od cijene sirovina. Kad je puno isplativije i ekonomski isplativije osnivati ​​prerađivačke pogone unutar zemlje, a viškove proizvodnje izvoziti.

Osnovne informacije

U Rusiji se rudarenje odvija u gotovo svim smjerovima, a zemlja je u velikoj mjeri bogata:

Karta minerala Rusije

• prirodni gas;
• naftni proizvodi;
• rude crnih i obojenih metala;
• rude plemenitih metala;
• neobrađeni dijamanti;
• tresetni škriljac;
• naslage prirodne soli;
• rude koje sadrže drago i poludrago kamenje;
• rude koje sadrže radioaktivne metale;
• mineralne vode.

Savezno zakonodavstvo, sprječavajući stvaranje rudarskih monopola, promiče razvoj poslovanja davanjem dozvola za rudarstvo, poreznih poticaja i odbitaka. Glavni zahtjevi koji se postavljaju poduzećima u industriji su osiguranje zaštite okoliša i rada, kao i pravovremeno nadopunjavanje riznice naknadama i porezima.

Najveće rudarske industrije u Rusiji su sljedeće:

Prognoza potražnje i ponude dijamanata na svjetskom tržištu do 2020

• Rosneft;
• Lukoil;
• Tatneft;
• Gazprom;
• Kuzbassrazrezugol;
• Evraz;
• Atomredmetzoloto;
• Dalur;
• Alrosa;
• Nekolikoalmaz.

Također je moguće da pojedinac dobije dozvolu za individualni ribolov, međutim, taj je proces prilično težak, privatni poduzetnici izlaze iz situacije sklapanjem ugovora o radu s velikim poduzećima. Ova situacija je tipična za vađenje zlata i dragog kamenja, dijamanata.

Nalazišta minerala u Rusiji

Rudarstvo je zemljopisno raspoređeno na gotovo cijelom teritoriju Rusije. Ipak, identificirani su neki uzorci i mjesta najveće koncentracije pojedinih vrsta.

Ruski ugljeni bazeni

Bazeni Pečere, Urala i Baškirije bogati su ugljenom.

Rudni minerali koncentrirani su u Sibirskoj platformi, ovdje se aktivno kopaju rude bakra-nikla, platine, kobalta.

Kalijeva sol koncentrirana je u Kaspijskoj nizini, na području jezera Baskunchak i Elton. Cis-Ural je također bogat naslagama soli.

Građevinski materijali kao što su stakleni pijesak, gips, pijesak, vapnenac kopaju se u istočnoeuropskoj ravnici.

Baltički štit obiluje raznim rudama crnih i obojenih metala.

Ekstrakcija minerala, poput nafte i plina, vrši se u donjim tokovima rijeka Volge i Urala, na području sjeverozapadne Sibirske ploče. Najveće plinsko polje nalazi se u Jamalo-Nenetskom autonomnom okrugu, kao i na otoku Sahalin.

Najveći kamenolom dijamanata u Jakutiji

Jakutija je bogata rudama dijamanata, rudnicima zlata i ugljenom.

Polimetalne rude se javljaju u utrobi Altajskog teritorija.

Zlato, kositar, polimetalne sirovine kopaju se na Kolimi, u planinama Sikhote-Alin i u ostrugama lanca Chersky.

Glavna eksploatacija urana koncentrirana je u regiji Chita.

Bakar i nikal nalaze se u slojevima koji se nalaze na Uralu, na poluotoku Kola. Ove rude također su bogate srodnim mineralima - kobaltom, platinom i drugim obojenim metalima. U blizini aktivnih naslaga Istočnog Sibira izrastao je najveći grad - središte Arktika - Norilsk.

Stijene uljnih škriljaca nalaze se u europskom dijelu Ruske Federacije, najveće ležište je Sankt Peterburg, koji je dio baltičkog bazena škriljevca.

Treset se kopa u 46 tisuća ležišta, od kojih je većina koncentrirana na sjevernom Uralu i zapadnom Sibiru. Ukupne rezerve procjenjuju se na 160 milijardi tona. Neka ležišta imaju površinu od oko 100 km2.

Mangan se u Ruskoj Federaciji kopa u 14 ležišta, mala su po ležištima, a ruda je loše kvalitete, ima visok sadržaj karbonata, a obogaćivanje takve rude je otežano. Najveće naslage zabilježene su na Uralu - Ekaterininskoye, Yurkinskoye, Berezovskoye.

Ekstrakcija minerala, kao što su aluminijske rude - boksiti, vrši se na sjevernom Uralu - ležištima Tikhvin i Onega. U Republici Komi zabilježena je skupina ležišta boksita Srednetimanskaya. Ovdje je ruda visoke kvalitete, a volumen dokazanih rezervi procjenjuje se na 200 milijuna tona.

Predavanje “Nalazišta minerala”

Što se tiče rezervi srebra, Ruska Federacija zauzima prvo mjesto u svijetu, glavna se nalazišta promatraju u složenim rudama koje sadrže obojene metale i zlato - 73%. Rude bakrenog pirita na Uralu sadrže do 30 grama srebra po toni. Olovno-cinkova ležišta u istočnom Sibiru sadrže 43 grama srebra po toni. Zapravo se rude srebra kopaju u vulkanskom pojasu Okhotsk-Čukotka.

Drago i poludrago kamenje kao što su:

• smaragd;
• beril;
• jaspis;
• nefritis;
• kornelijan;
• malahit;
• vještački dijamant

minirano na Uralu i Altaju.

Lapis lazuli u Transbaikaliji, karneol i kalcedon u Burjatiji i Amurskoj regiji, ametist u regiji Bijelog mora.

Glavne metode rudarenja

Metode rudarenja u Rusiji

Ovisno o vrsti fosilne sirovine, oblicima u kojima se nalazi, dubini nastanka, koriste se različite metode ekstrakcije.

U Rusiji se uglavnom koriste dvije metode - otvorena i podzemna. Metoda eksploatacije otvorenog kopa ili kamenoloma uključuje razvoj ležišta vađenjem korisne rude pomoću bagera, traktora i druge opreme.

Prije početka razvoja vrši se miniranje, stijena se drobi, u tom obliku lakše ju je vaditi i transportirati. Otvoreni kop je pogodan za minerale koji su plitki pod zemljom.

Kamenolomi, čija dubina doseže 600 m, više se ne mogu razvijati. Na taj se način otkopava 90% mrkog ugljena, 20% kamenog ugljena, oko 70% ruda obojenih i crnih metala. Na površini zemlje nalazi se mnogo građevinskog materijala i treseta, kopaju se u kamenolomu uz punu mehanizaciju proizvodnih procesa.

Ekstrakcija minerala, poput plina i nafte, vadi se iz utrobe zemlje uz pomoć bušotina čija dubina ponekad doseže i nekoliko kilometara. Plin se kroz bušotinu pod vlastitom energijom diže na površinu, u dubinama zemlje se akumulira i drži pod visokim tlakom, te teži površini, budući da je tamo nekoliko puta niži.

Nafta tijekom početnog razvoja bušotine može teći neko vrijeme i na taj način izaći na površinu. Kada se fontana zaustavi, daljnja proizvodnja se provodi plinskim liftom ili mehaničkim sredstvima. Metoda plinskog dizanja podrazumijeva učitavanje komprimiranog plina, čime se stvaraju uvjeti za dizanje ulja. Najčešće se koristi mehanizirana metoda, koja uključuje korištenje pumpi:

Minerali se vade iz podzemnih i površinskih voda, kao što su plin i nafta

• elektrocentrifugalni;
• električni vijak;
• elektrodijafragmatski;
• hidroklip.

Ekstrakcija minerala rudarskom ili podzemnom metodom koristi se u slučaju duboke pojave korisne stijene. Rudnik je tunel čija dubina ponekad doseže nekoliko kilometara. Ova metoda je naporna i prilično skupa.

Za osiguranje sigurnih radnih uvjeta potrebna je razvijena infrastruktura i skupa oprema. Rad rudnika povezan je s velikim rizicima, padovi stijena su prilično česti u Rusiji. Međutim, metode podzemne eksploatacije imaju manje štetan učinak na okoliš u usporedbi s otvorenim kopom.

Neki minerali se kopaju iz podzemnih i površinskih voda, na primjer, zlato, litij, bakar. Zlatonosni pijesak može se naći na obalama planinskih rijeka, močvara, litij se nalazi u podzemnim vodama u obliku jednostavnih spojeva. Bakar se također može taložiti iz nekih podzemnih voda, otapajući spojeve sumpora.

Obim proizvodnje

Unatoč općem gospodarskom padu u 2015. godini, ekstraktivna industrija bilježi pokazatelje rasta. Ukupni obujam rudarstva u Rusiji porastao je za 1,3% u odnosu na 2014. godinu. Na to je uvelike utjecalo otkrivanje i razvoj novih nalazišta, a od 2011. godine razvijeno ih je više od pedeset.

Po proizvodnji nafte Rusija je na drugom mjestu u svijetu, odmah iza Saudijske Arabije. Godišnje se iskopa oko 530 milijuna tona. Ova industrija bilježi stalan porast obujma proizvodnje.

Nova polja povećavaju resursni potencijal pa je tako u 2015. godini povećanje rezervi nafte iznosilo 600 milijuna tona, što je 20% više od proizvodnje. Ukupno više od 80.000 milijuna tona nafte leži u već otkrivenim naftnim poljima na teritoriju Ruske Federacije, po ovom pokazatelju Rusija je na 8. mjestu na svjetskoj ljestvici.

Proizvodnja plina u 2015. godini porasla je za 6,2% u odnosu na prethodnu godinu i iznosila je 642 milijarde kubnih metara. Prema riječima stručnjaka, dokazane količine plina u zemlji su 43,30 trilijuna tona, ova brojka ukazuje na bezuvjetno vodstvo Rusije, Iran je na drugom mjestu, njegove rezerve se procjenjuju na 29,61 bilijuna tona.

Obim proizvodnje zlata u prvoj polovici 2015. iznosio je 183,4 tone, a Rusija je također među svjetskim liderima u ovom mineralu.

Video: rudarenje dijamanata

Rudarstvo- proces vađenja krutih, tekućih i plinovitih minerala iz utrobe Zemlje tehničkim sredstvima.

Proces rudarenja

Rudarstvo se obavlja po dvije glavne vrste rudarskih radova - otvorenim i zatvorenim.

Otvoreni kop vadi čvrste minerale.

U podzemnom rudarstvu, rudarski radovi se izvode ili iz podzemnih rudarskih radova, ili se vađenje minerala vrši kroz bušotine. Potonja metoda koristi se za vađenje svih tekućih i plinovitih minerala, kao i čvrstih minerala kada je ležište zahvaćeno nekom od fizikalno-kemijskih metoda (na primjer, podzemno otapanje, podzemno ispiranje, bušotinsko hidro rudarenje, podzemno rasplinjavanje ugljena ).

Razvija se pravac koji se odnosi na korištenje mikroorganizama za ekstrakciju minerala (bakterijsko ispiranje.

Posebno mjesto zauzima razvoj mineralnih nalazišta smještenih na dnu Svjetskog oceana i vađenje minerala iz morske vode.

Proces rudarenja sastoji se od vađenja vrijednih komponenti u relativno čistom obliku (prirodni gorivi plinovi, nafta, ugljen, kamena sol, drago kamenje, građevinski pijesak i kamenje, glina itd.) ili u obliku stijenske mase (poseban slučaj od kojih su metalne rude) koji se dalje prerađuje. Rudarstvo je popraćeno otvaranjem geološkog tijela koje ga sadrži. U ovom slučaju, uklanjanje iz utrobe neplodne stijenske mase - otkrivke.

Metode rudarenja

Rudarstvo se izvodi na pet glavnih načina: otvoreni (kamenolom), podzemni (rudnik), kombinirani, hidrotehnološki (bušotina) i jaružanje.

Velika većina čvrstih minerala iskopava se iz utrobe otvorenom (kamenolom) metodom, koja je produktivnija i jeftinija od rudnika. Prednosti metode otvorenog kopa prestaju kada dubina rezervi prelazi 300 m, a omjer otkopavanja (omjer mase iskopanih ruda i mase otpadnog kamena) je veći od 8. Još jedan nedostatak površinskog kopanja Metoda je povećane vrijednosti razrjeđenja rude (količina otpadne stijene koja ulazi u rudu tijekom rudarenja) i njezinih gubitaka u utrobi.

Prosječne vrijednosti gubitaka korisnih komponenti u tlu tijekom eksploatacije u Rusiji su za ugljen - 11%, kromit - 25%, rude olova-cinka i željeza - po 10%, volfram i molibden - po 14% , kositar - 7%.

Razrjeđivanje ruda tijekom otvorenog kopanja obično je prilično visoko - od 5-8 do 20% i može doseći 60% (tj. sadržaj korisnih komponenti u tržišnoj rudi smanjen je za više od jedan i pol puta). Povećano razrjeđivanje ruda smanjuje kvalitetu ruda i štetno djeluje na proces daljnjeg obogaćivanja ruda.

Metoda otvorenog kopa koristi se za vađenje ugljena (95% energije i 35% koksiranja), nemetalnih (industrijskih) sirovina, molibdena, bakra-cinka, bakra-nikla, željeza i drugih vrsta ruda (oko 70%). udio).

Za vađenje ruda zlata, bakra, polimetala, željeza, volframa, ugljena, koristi se podzemni ili rudarski način. za prilično skupe vrste mineralnih sirovina koje se javljaju u obliku tankih žila, slojeva, mineraliziranih zona.

Kombinirana metoda rudarenja koristi se u vađenju mineralnih rezervi s velikim hipsometrijskim rasponom rudnih tijela. Ovom metodom prvo se otvorenim otkopavanjem iz utrobe izvlače rezerve gornjih horizonata, nakon čega se rudarskom metodom otkopavaju duboke rezerve rude. Tipičan primjer primjene ove metode rudarenja su kimberlitne cijevi koje sadrže dijamante.

Metoda geotehnološkog ili bušotinskog rudarenja koristi se za izdvajanje određenih vrsta minerala koji su u tekućem i plinovitom stanju (nafta, plinovi, slane vode mineralne i slatke vode) ili onih koji mogu prijeći u to stanje uz pomoć jednostavnih manipulacija. Na primjer, podzemno ispiranje ruda urana i fosfora sumpornom kiselinom; završetak gubitaka minerala i ruda niske kvalitete u konturama osiromašenih kamenoloma (bakar, uran, itd.). Ponekad se koristi podzemno taljenje sumpora i vatrostalnih parafina s parom.

Jaružna metoda vađenja izdvojena je kao zasebna vrsta, jer istovremeno objedinjuje procese vađenja i obogaćivanja. Metoda jaružanja koristi se u razvoju aluvijalnih naslaga zlata, platinoida, dijamanata, kasiterita itd.

Gospodarstvo mnogih zemalja ovisi o rudarstvu. Ovo je jedan od glavnih resursa za razvoj industrije, graditeljstva i gospodarstva. Postoje dvije glavne opcije rudarenja: podzemno rudarenje i eksploatacija na otvorenom. Izbor metode ovisi o dubini naslaga vrijednih stijena, karakteristikama terena i drugim čimbenicima.

Rad na vađenju korisnih resursa iz utrobe Zemlje ima tisućugodišnju povijest. Oprema i metode rudarenja prošli su ozbiljan evolucijski put. Ipak, osnovna načela su ostala.

Gotovo svaki kutak planeta vadi se. Vadi se, metali, minerali, građevinski materijali. Ova vrsta rudarstva negativno utječe na okoliš i ekološku situaciju. Međutim, postoji niz prednosti koje određuju popularnost otvorenog rudarstva:

• pojednostavljena verzija pripremnih i građevinskih radova;
• visok stupanj sigurnosti sudionika procesa;
• relativno niski troškovi organizacije i provođenja razvoja;
• ugodni uvjeti za radnike;
• mogućnost učinkovitijeg vađenja stijena.

Identificirani su pozitivni aspekti vađenja u odnosu na druge mogućnosti rudarenja (podzemno, kombinirano). Troškovi rada za otvoreni kop su prilično visoki. Ekonomska korist se smanjuje produbljivanjem iskopa. Dostava pasmine na prijemno mjesto stalno postaje kompliciranija, povećavajući skupi dio postupka.

Tehnologija otvorenog koda

Eksploatacija prirodnih resursa je proces koji se sastoji od više faza. Pripremni radovi počinju geološkim istraživanjima. Stručnjaci traže mineralna ležišta i procjenjuju vjerojatne količine razvijene stijene.

Pripremni radovi

Nakon pozitivnih rezultata geoloških istraživanja počinje faza početne pripreme. Rudarske tvrtke obavljaju sljedeće djelatnosti:

• čupanje šume;
• odvodnja ili poplava područja;
• izgradnja potrebnih komunikacija (kanalizacija, komunikacije, pristupne ceste);
• podizanje upravnih zgrada i drugih prostorija.

Trajanje pripremne faze ovisi o financijskim ulaganjima, opsegu radova, vremenskim uvjetima i karakteristikama terena.

Minerali (ugljen, metal, itd.) skriveni su ispod otpadnih stijena. Ovaj sloj tla se mora ukloniti. Za to se provode radovi na skidanje. Sloj po sloj, gornja zemlja se uklanja. Postoji sustavno napredovanje prema vrijednim nalazištima. Kao rezultat, formira se kaskada klupa, a vađenje se približava fazi izravnog rudarenja.

Za radove na jalovini koristi se sljedeća tehnika:

• buldožer;
• bager;
• dragline (bager s kabelskim priključkom);
• oprema za bušenje i miniranje.

Učinkovitost površinskog kopanja određena je omjerom istisnute otpadne stijene i rezultata rudarenja. Broj kubičnih metara uklonjenog tla dijeli se s tonažom uklonjenog fosila.

Proces rudarenja

Nakon otkopavanja vrši se otkopavanje razvijene stijene. Odstranjuje se iz crijeva i transportira u skladišta ili pogone za preradu. Kako bi smanjili trošak ove faze razvoja, koriste opremu velike tonaže, pokušavaju automatizirati neke procese.

Prijevoz sirovina često se dodjeljuje rudarskim kiperima tvornice BelAZ. Godine 2013. izašao je model koji je sposoban nositi terete težine do 450 tona. Na testovima, kiper je nosio rekordnih 503,5 tona.

Redovito se razvijaju nove tehnologije i oprema koja se koristi za razvoj i vađenje vrijednih stijena. Razina sigurnosti raste, a neki procesi se pokušavaju potpuno automatizirati. No, rad u kamenolomima i rudnicima ostaje težak i opasan. Radni uvjeti su često ekstremni i zahtijevaju visoku fizičku i psihičku otpornost.

Uređaj za kamenolom

Otvoreni kop je pogodan za mnoge vrijedne pasmine. Postoje kamenolomi krede, ugljena, jantara, mramora i bakra. Jedno od najvećih nalazišta otvorenog kopa nalazi se u Utahu, SAD. Iskopavanje kamenoloma Bingham Canyon počelo je 1863. godine. Dubina jame je oko 1200 metara. U kamenolomu se nastavlja aktivna eksploatacija rude.

Značajke vađenja ovise o mnogim čimbenicima. Možemo razlikovati glavne elemente koji su karakteristični za sve takve strukture:

• radna i neradna ploča;
• donje i gornje konture;
• jalovine i izbočine za čišćenje;
• platforme (ispod nagiba, iznad padine);
• mjesto prihvaćanja pasmine;
• prometne komunikacije.

Dno kamenoloma također se često naziva potplatom - ovo je donja platforma izbočine. Njegove dimenzije uzimaju u obzir potrebne uvjete za sigurnost uklanjanja stijena i utovara na posljednjoj razini.

Utjecaj kamenoloma na ekološku situaciju

Svaki razvoj kamenoloma značajan je udarac za okoliš i ekološku pozadinu područja. Već u pripremnoj fazi vađenja stijena provode se radnje koje uništavaju krajolik. Poduzeća sijeku cijele šume, dreniraju vodene površine i izvode radove na rušenju.

Otvoreni kop ima štetan učinak na tlo. Kubični metri tla uklanjaju se radi fosilnih naslaga. Često se radi o zemljištima koja bi se mogla učinkovito koristiti u poljoprivredne svrhe. Razvoj vrijednih stijena podrazumijeva smanjenje razine podzemnih voda. Opskrba vodom regije i produktivnost tla opadaju.

Posebnu opasnost predstavljaju odlagališta jalovine. Razmjer negativnog utjecaja ovisi o dubini kamenoloma i kemijskom sastavu tla. Odlagališta zagađuju vodu, zrak, tlo. Različite soli mogu prodrijeti u vegetaciju i povećati rizik od određenih bolesti lokalnog stanovništva.

Vađenje kamena uvijek prati:

• onečišćenje kanalizacijom;
• emisije ugljičnog monoksida;
• jaka buka.

Sve to također negativno utječe na okoliš.

Mjere za obnovu okoliša

Metoda površinskog kopanja ne razlikuje se po štedljivom pristupu razvijenom području, ali se negativne posljedice mogu donekle izravnati. U mnogim zemljama, tvrtke koje se bave vađenjem kamenoloma dužne su povratiti i obnoviti lokaciju nakon završetka rudarenja. To vam omogućuje pokretanje procesa regeneracije tla i ekološke pozadine.

Gospodarenje industrijskim otpadom također se može optimizirati. Iz odlagališta se kopaju:

• mineralna gnojiva;
• aluminij;
• Građevinski materijali.

To omogućuje proširenje raspona ekonomskih koristi za rudarsku industriju i smanjenje negativnog utjecaja odlagališta na okoliš.

Zaključak

Otvoreni kop je rasprostranjen u cijelom svijetu. Ova metoda omogućuje uklanjanje raznih vrsta stijena: krede, ugljena itd. Moramo se pomiriti s činjenicom da vađenje ima negativan utjecaj na okoliš.

Međutim, svjesne države pokušavaju kontrolirati ovaj proces postavljanjem određenih zahtjeva za rudarska poduzeća. Vađenje i razvoj vrijednih stijena je pomoć za stabilno gospodarstvo. Upravljačkim tijelima teško je odbiti impresivan financijski tok koji je položen u utrobi zemlje.

Sve o svemu. Svezak 5 Likum Arkadije

Kada su ljudi počeli rudariti?

Minerali su kemijske tvari ili spojevi koji se javljaju u utrobi zemlje u svom prirodnom obliku. Ruda je nalazište bogato nekim mineralom zbog kojeg se kopa. Nitko ne zna kada je točno počelo rudarenje. Jedno od prvih rudarskih poduzeća zabilježenih u povijesti bila je egipatska ekspedicija na Sinajski poluotok oko 2600. pr. e. Otišli su u rudnik liskuna, te otkrili i izvukli korisniji mineral - bakar.

Stari Grci kopali su srebro u rudnicima južno od Atene 1400. pr. e. Grci su gradili rudnike oko 600.-350. pr. e. Neki od bunara bili su duboki i do 120 m. Kasnije su iz tih istih kopalja iskopani i drugi metali poput olova, cinka i željeza. Kako bi opskrbili ogromno carstvo, Rimljani su vršili velike rudarske aktivnosti. Njihovi su rudnici bili posvuda - od Afrike do Britanije.

Među najvrjednijim rimskim rudnicima bio je onaj Rio Tinto u Španjolskoj, koji je proizvodio velike količine zlata, srebra, bakra, kositra, olova i željeza. Rudarstvo je dostiglo velike razmjere u 18. stoljeću, kada je započela industrijska revolucija. Za metalurgiju i tvorničke peći bila je potrebna velika količina ugljena.

Stoga se rudarstvo ugljena brzo razvijalo. U to je vrijeme rođena moderna rudarska tehnologija. U 19. stoljeću u Sjedinjenim Državama izbila je takozvana "zlatna groznica". Počelo je u Kaliforniji 1848. Tijekom godina tamo je iskopano više od 500 milijuna dolara zlata.

Godine 1896. "zlatna groznica" zahvatila je Aljasku. U Južnoj Africi najveća ležišta dijamanata otkrivena su 1870. godine, a bogata nalazišta zlata otkrivena su 1886. godine.

autor Likum Arkadij

Gdje je prvo iskopano zlato? Zlato je tako rijedak i plemenit metal da biste mogli pomisliti da je tek nedavno iskopano. Ništa slično ovome! Zlato je jedan od najstarijih metala poznatih čovjeku. Nikada nećemo saznati kada ga je čovjek prvi put otkrio i

Iz knjige Sve o svemu. svezak 1 autor Likum Arkadij

Kada su ljudi počeli šišati kosu? Kosa se pojavila kao rezultat razvoja rožnatog sloja kože. Ne ozlijedimo se kad šišamo kosu jer ne sadrži živčane završetke. Budući da je kosa važan dio našeg izgleda i da ju je vrlo lako ošišati i oblikovati, ljudi su to počeli

Iz knjige Sve o svemu. svezak 1 autor Likum Arkadij

Kada su ljudi počeli nositi perike? Jeste li znali da su neke otkrivene egipatske mumije od prije više od 4000 godina bile ukrašene perikama? Očito, Egipćanima su perike bile poznate. U staroj Grčkoj nosili su ih i muškarci i žene. Vjeruje se da su perike ušle u

Autor Sitnikov Vitalij Pavlovič

Gdje je prvo iskopano zlato? Tragovi prve obrade zlata pronađeni su u Egiptu. Egipćani su počeli kopati zlato prije više od 5000 godina. Također imamo podatak da su se prije oko 4500 godina Asirci borili sa svojim susjedima da se dočepaju zlata, a vladari Grčke i Rima također

Iz knjige Tko je tko u svijetu otkrića i izuma Autor Sitnikov Vitalij Pavlovič

Kada su ljudi počeli graditi kuće? Dom je, prije svega, mjesto gdje čovjek živi, ​​a u početku je, kao i druga živa bića, tražio zaklon gdje god je mogao. Ljudi su našli dobro zaštićeno mjesto i smatrali ga "domom". Zatim su počeli poboljšavati svoje nastambe raznim vrstama

Iz knjige Najnovija knjiga činjenica. Svezak 1 [Astronomija i astrofizika. Geografija i druge znanosti o Zemlji. biologija i medicina] Autor

Iz knjige Čudnosti našeg tijela - 2 od Juana Stevena

Kako su evoluirali prvi ljudi, čime su se počeli baviti ranije - sakupljanjem ili lovom? (Upitao T. Jordan, Gainesville, Florida, SAD) Vjerojatno su počeli loviti i sakupljati u isto vrijeme. Ali prije toga, možda su prvi ljudi jeli strvinu.

Iz knjige Najnovija knjiga činjenica. Svezak 1. Astronomija i astrofizika. Geografija i druge znanosti o Zemlji. Biologija i medicina Autor Kondrašov Anatolij Pavlovič

autor Likum Arkadij

Kada su ljudi počeli koristiti kupke? Danas smo ponosni na postignutu razinu čistoće. Gotovo svaki dom ima kadu ili tuš. Ali bilo je vremena kada je u Sjedinjenim Državama bilo više radija u kućama nego kade. I dok se ponosimo time što smo čisti, nikada

Iz knjige Sve o svemu. svezak 2 autor Likum Arkadij

Kada su ljudi počeli jesti jaja? Kada ljudi slučajno završe u džungli ili na pustom otoku na dulje vrijeme, prisiljeni su jesti ono što naiđu kada glad postane nepodnošljiva. Na sličan način, u potrazi za hranom, drevni je čovjek vjerojatno kušao ptičja jaja. Točno

Iz knjige Sve o svemu. svezak 3 autor Likum Arkadij

Kada su ljudi počeli graditi kuće? Dom je jednostavno mjesto gdje čovjek živi, ​​a isprva je, kao i druga živa bića, tražio zaklon gdje god je mogao. Ljudi su našli dobro zaštićeno mjesto i smatrali ga "domom". Zatim je počeo poboljšavati svoj stan raznim

Iz knjige Sve o svemu. svezak 4 autor Likum Arkadij

Kada su ljudi počeli istraživati ​​podvodni prostor? Prvi podvodni istraživač vjerojatno je bio čovjek koji je tražio nešto za jelo pod vodom. Prije stotina tisuća godina ljudi su znali loviti ribu. Ovi drevni ribari živjeli su na obalama jezera u Africi. Navalili su na

Iz knjige Velika sovjetska enciklopedija (PO) autora TSB

Iz knjige Velika sovjetska enciklopedija (NE) autora TSB

Iz knjige Velika sovjetska enciklopedija (LI) autora TSB

Iz knjige 3333 škakljiva pitanja i odgovora Autor Kondrašov Anatolij Pavlovič

Zašto su ljudi počeli uzgajati bundeve? Bundeva se uzgajala i u Starom i u Novom svijetu tisućama godina prije naše ere, a radili su to isključivo zbog njene tvrde kore od koje su se izrađivale posude. Prvi primjerci keramike u nekim krajevima

važan je dio gospodarstva mnogih država, uključujući i Rusiju. Uz podzemnu eksploataciju, važan je dio eksploatacije otvorenog kopa – u slučaju da se ležišta nalaze relativno plitko. Za to se koriste moderne tehnologije, koriste se mnoge vrste specijalne opreme za karijeru.

Teško je reći kada je čovječanstvo počelo razvijati prvi kamenolom u svojoj povijesti. Ali sigurno se to dogodilo prije nego što je prvi rudnik iskopan: mnogo je lakše vaditi minerale koji se nalaze neposredno ispod površine, ili čak na njoj. Na ovaj ili onaj način, bit će točno reći da se čovječanstvo razvijalo zajedno s tehnologijom vađenja korisnih minerala i građevinskih materijala. Tijekom razvoja kamenoloma uklanjaju se i razvrstavaju milijuni tona stijena, što ne može a da ne utječe na stanje okoliša, barem u lokalnim razmjerima. Ipak, potreba civilizacije za mineralima, od ugljena do plemenitih metala, raste iz stoljeća u stoljeće - a sukladno tome, raste i opseg proizvodnje.

Pozitivni aspekti površinskog kopanja uključuju čimbenike kao što su jednostavnost pripremnih (jalovinskih i drugih) radova, relativna sigurnost sudionika u proizvodnom procesu, relativno niski troškovi izmjernih radova i samog rudarenja te visoka produktivnost tijekom vađenja stijena. .

No, osim prednosti, open source razvoj ima i svoje nedostatke. To uključuje veliki broj strojeva i opreme koji rade u kamenolomu, a time i znatne troškove njegove nabave i održavanja. S produbljivanjem jame povećavaju se i troškovi razvoja ležišta: dostava stijene u postrojenje za preradu ili pretsortirnu stanicu zahtijeva sve više napora i dulje rute za opremu, stoga se povećavaju i troškovi tvrtke za razvoj.

Tehnološki ciklus površinskog kopanja počinje istraživanjem.

Potrebno je ne samo pronaći naslage, već i procijeniti njihov volumen, sastav stijena i dubinu pojave u svrhu vađenja. Nadalje, na mjestu budućeg razvoja provode se pripremni radovi, koji uključuju odvodnju (ponekad navodnjavanje) teritorija, postavljanje komunikacija (pristupne ceste, struja, komunikacije, internet), čupanje šume i podizanje upravnih i pomoćnih zgrada. Koliko vremena prođe od završetka istraživanja do završetka pripremnih radova, nemoguće je jednoznačno reći: ovisi o ulaganjima u budući kamenolom, prirodi terena, klimatskim i vremenskim čimbenicima.

Prilikom eksploatacije minerala na otvoreni način - bilo da se radi o naslagama ugljena, mangana, rudama koje sadrže metale - široko se koriste rudarski bageri - ciklički strojevi, labavo povezani ili zahvataju uništene stijene i pomiču ih uzastopno, prekidajući kopanje za vrijeme kretanja stijene. Otvaranje ležišta, vađenje minerala i njihov naknadni utovar u vozila glavne su funkcije ovih strojeva. Uz divovske hodajuće bagere s rotorom, rotacijske i kabelske električne strojeve, hidraulički gusjeničarski rudarski bageri najširu se koriste u površinskom rudarstvu.

Tipičan primjer ovog tipa stroja je R9250. Opremljen kantom od 15 kubičnih metara, odličan je za rad s kamionima klase 100 tona. Ovisno o radnim uvjetima, model je opremljen dizelskom ili električnom elektranom snage 287 KS Brzina vrtnje rotacijskog motora je 8 okretaja u minuti. Stroj može biti opremljen i ravnim i rovokopačem i može raditi čak i na ekstremno niskim temperaturama: do minus 40-50 stupnjeva Celzija. R9250, kao i drugi strojevi iz obitelji Liebherr bagera, ima nisko težište i veliku dubinu kopanja od 8,7 metara. Bruto težina vozila je 253,5 tona.

Zapravo, razvoj kamenoloma počinje depilacijom.

Potrebno je ukloniti površinski, prazan sloj stijene, ispod kojeg se nalaze naslage minerala. Da biste to učinili, tlo se uklanja u slojevima, zbog čega se formira kaskada izbočina duž perimetra budućeg kamenoloma. Ako je ranije bušenje i miniranje bilo široko korišteno u te svrhe, danas se za radove na otkrivkama sve češće koristi posebna oprema, prvenstveno bageri i utovarivači, te rudarski damperi za uklanjanje otpadnog kamena. Što je površinski sloj tanji, to su rudarski radovi učinkovitiji: učinkovitost otvorenog kopanja određena je omjerom pomaknute otpadne stijene i rezultatom rudarenja. Broj kubičnih metara uklonjenog tla dijeli se s tonažom uklonjenog fosila.

Rudarski utovarivač

Imajući mnogo impresivnije dimenzije od svojih građevinskih kolega, ova vozila za zemljane radove na kotačima ili gusjenicama imaju kantu kapaciteta do 10 kubičnih metara ili više, zglobno pričvršćenu na kraju grane i istovara prema naprijed, kao glavno radno tijelo. Funkcije rudarskih utovarivača uključuju cijepanje i buldožere, rezanje i transport stijene, kao i utovar u kiper.

Suvremeni strojevi ovog tipa imaju radnu težinu do 62 tone. Osim prednje žlice, kao izmjenjiva oprema za rudarske utovarivače koriste se nož buldožera, riper, podizna platforma i druge jedinice.

Sjajni predstavnik obitelji rudarskih utovarivača je model uglednog japanskog proizvođača posebne opreme. Ovaj rudarski utovarivač ima radnu težinu od 55 tona i opremljen je kantom od 7,03 kubičnih metara. Izvorni pogonski sklop utovarivača SAS6D170E-7 od 529 konjskih snaga u skladu je s ekološkim standardima Tier 4 Final. Prema razvojnoj tvrtki, model ima niz poboljšanja u odnosu na prethodne generacije Komatsu opreme - posebice, WA600-8 je značajno poboljšao preglednost kabine, a sjedalo operatera opremljeno je funkcijom grijanja.

Ista tehnika se koristi za izravno rudarenje.

Trenutno se, iz razloga ekonomske isplativosti, mnogi procesi automatiziraju – na primjer, bespilotni damperi koji ne zahtijevaju vozača i često uopće nemaju kabinu postaju sve rašireniji; postoje i objekti u kojima se proces rudarenja kontrolira potpuno daljinski (“pametni kamenolom”). Uz veće početne troškove, ovaj pristup jamči značajne uštede u plaćama osoblja, a osim toga osigurava sigurnost života i zdravlja zaposlenika rudarskog poduzeća. Ipak, čak i rad u tehnički opremljenom kamenolomu još uvijek se smatra prilično teškim, a ponekad i ekstremnim za ljudsko tijelo, te stoga zahtijeva visoku fizičku i psihičku stabilnost. Istodobno, šteta od rada u kamenolomu za ljudsko tijelo je mnogo manja nego u rudniku, a razina ozljeda je znatno niža.

Minerali iskopani u kamenolomu usitnjavaju se i sortiraju na licu mjesta ili se kiperima prevoze do pretovarnih mjesta i dalje u pogone za preradu. Odvoz stijene iz kamenoloma vrši se rudarskim kiperima; najprometniji uzorci ove opreme sposobni su za transport oko petsto tona tereta - međutim, ova oprema se zbog svojih dimenzija ne može kretati javnim cestama, pa se na mjesto rada obično dostavlja rastavljena, željeznicom, autocestom ili morem prijevoz.

Metode bušenja i miniranja u razvoju minerala na otvoreni način sve više zamjenjuju površinski rudari, koji omogućuju ne samo vađenje materijala, već i njegovo izravno utovarivanje u kamione ili slaganje u deponije. Ako je kiper zauzet drugim poslovima, stijena izrezana kombajnom dovodi se uz transportnu traku i odlaže u deponij. Ovako rade kombajni tvrtke. Ovisno o kutu rotacije njihovog transportera, materijal se može skladištiti u jednom deponiju s 3-5 kamenih usjeka. U budućnosti se materijal utovaruje u karoseriju kipera pomoću rudarskog utovarivača. Ovisno o visini dobivene oštrice, moguće je utovariti materijal pomoću prednjeg utovarivača.

Wirtgenovi najučinkovitiji 4200SM površinski rudari mekih i tvrdih stijena dizajnirani su za dubine rezanja do 830 i 650 milimetara sa širinom rezanja od 4,2 metra. Uz svoju glavnu zadaću - vađenje ugljena, vapnenca, boksita, željezne rude, fosfata, uljnih škriljaca, kimberlita, soli - ovi površinski rudari mogu učinkovito raditi u građevinarstvu, uključujući i izgradnju cesta. Konkretno, ovi strojevi mogu obavljati funkcije kao što su polaganje trase za izgradnju cesta i izgradnja željezničke pruge, precizno glodanje rovova, ravnina i kosina, glodanje kanala, formiranje dna tunela i sanacija ceste.

Puno vrijednih minerala kopa se na otvoreni način: ugljen, jantar, mramor, dijamanti - popis se može nastaviti jako dugo. A razvoj kamenoloma može trajati od nekoliko godina do više desetljeća. Na primjer, razvoj kamenoloma Bingham Canyon u SAD-u, država Utah, čija je dubina trenutno 1200 metara, traje od 1863. godine.

Mnogo je čimbenika koji utječu na proizvodne obrasce; rudari kažu da dva identična kamenoloma u principu ne postoje. Međutim, većina ovih struktura dijeli niz zajedničkih elemenata; među njima - radni i neradni odbor; dno ili potplat - donja platforma izbočine; donje i gornje konture; jalovine i izbočine za čišćenje; platforme (ispod nagiba, iznad padine); mjesto prihvaćanja pasmine; prometne komunikacije. Opseg potplata kamenoloma određen je praktičnošću rudarenja stijene i utovara u rudarske kamione.

Rudarski kiperi su svojevrsna terenska vozila ove vrste koja se koriste za razradu ležišta na otvoreni način. Zbog impresivne veličine, njihov rad na javnim cestama je nemoguć - a na mjesto rada se dostavljaju rastavljeni. Shema s dvije osovine, sa stražnjim istovarom, sa stražnjim ili pogonom na sve kotače, prepoznata je kao najprikladnija za teške kamione dampera.Zasebnu podklasu rudarskih kipera čine zglobna vozila, za koje je troosovinska shema koristi se. Na primjer, kakvu proizvodi južnoafrička tvrtka Bell - svaki peti zglobni kiper na svijetu napušta svoju montažnu traku. Glavna značajka ove tehnike je najmanja težina u svim klasama opterećenja, što se postiže korištenjem šasije od zavarenog čelika visoke čvrstoće i izdržljivih komponenti optimiziranih za težinu. Ostale značajke uključuju moćne Mercedes Benz motore i ZF i Allison integrirane retarder prijenose. Jedan od popularnih modela - B50D s rasporedom kotača 6 × 6, s vlastitom težinom od 34,5 tona, sposoban je nositi 45,4 tone tereta. Opremljen je dizel motorom od 523 KS. i spremnik goriva od 640 litara. Od sigurnosnih sustava kipera valja istaknuti automatsku brdsku kočnicu, funkciju brzog punjenja sa suhim zaključavanjem i nadzorom tlaka u gumama te zaštitu kabine od prevrtanja i pada predmeta.

Kao što je već spomenuto, rudarenje nije uzaludno za okoliš.

Uređaj kamenoloma uništava krajolik koji se razvijao stoljećima, a ponekad i tisućljećima. Čupaju se mnogi hektari šuma, isušuju jezera, izvode se eksplozivni radovi, mijenja se razina podzemnih voda. Tisuće kubika tla koje bi se moglo iskoristiti u poljoprivredne svrhe pretvaraju se u deponije tijekom jalovišta. Ovisno o kemijskom sastavu tla, odlagališta mogu sadržavati elemente koji su opasni ne samo za floru i faunu, već i za zdravlje ljudi koji žive u obližnjim naseljima. Njihovi stanovnici također pate od visoke razine buke, onečišćenja otpadnim vodama i emisije ugljičnog monoksida iz motora građevinskih strojeva i opreme.

Unatoč činjenici da površinsko iskopavanje uzrokuje značajnu štetu okolišu, štetni učinci mogu se svesti na najmanju moguću mjeru. Da bi se to postiglo, razrađeni kamenolomi često se pune vodom, stvarajući umjetne akumulacije, a na susjednim se područjima vrši melioracija, zasađujući ih drvećem i grmljem. Što se tiče otpadnih stijena, od njih se često dobivaju mineralna gnojiva, glinica, a također i neke vrste građevinskog materijala. Sve te mjere omogućuju ne samo djelomičnu nadoknadu štete prirodi uzrokovane otvorenim kopanjem, već često i postizanje ekonomske koristi. U svijetu iz godine u godinu raste broj poduzeća specijaliziranih za obradu teritorija razrađenih kamenoloma i preradu rudarskog otpada.

Kamenolomi, usjeci u kojima se kopa ugljen, kamenolomi omogućuju ljudima da godišnje primaju milijune tona vrijednih prirodnih materijala. Samo u Rusiji više od 4/5 ukupne količine željezne rude i rudarskih i kemijskih sirovina, do 2/3 ruda obojenih metala, gotovo cijeli volumen nemetalnih minerala i građevnih stijena, više od trećina ugljena dobiva se otvorenim kopom, au bliskoj budućnosti planira se povećanje udjela u njegovoj proizvodnji do 56-60%. Zbog svoje visoke ekonomske učinkovitosti, površinski kop prevladava i u nizu drugih zemalja sa značajnim nalazištima minerala - SAD-u, Kanadi, Australiji i Kini.

Često se primarna obrada minerala provodi izravno na mjestu vađenja. Za to se koriste razne stvari. Na primjer, Telsmith horizontalne osovinske udarne drobilice primarnog i sekundarnog drobljenja vrlo su prikladne za obradu vapnenca i drugih materijala niske abrazivnosti. Dizajnirani su s velikom sigurnošću i imaju jednodijelni masivni rotor, što je njihova glavna prednost u odnosu na analoge na tržištu, kao i veliku komoru za drobljenje koja osigurava visoku produktivnost i kockasti materijal pri Izlaz. Najproduktivnija primarna drobilica je Telsmith 6071 s pogonom od 800-1500 KS, koja ima kapacitet od 1000-2100 tona na sat. Drobilica s radnom težinom od 89 tona dizajnirana je za maksimalnu ulaznu veličinu komada od 1422 mm. Od drobilica za sekundarno drobljenje najproduktivniji je Telsmith 5263 s pogonom od 300 KS; njegova produktivnost doseže 320 tona na sat. Ovaj model je dizajniran za maksimalnu ulaznu veličinu komada od 406 mm; težina drobilice - 22 tone.