L'exploitation minière souterraine comprend souvent la construction de tunnels et de chambres souterraines. L'exploitation à ciel ouvert est moins coûteuse, tandis que l'exploitation souterraine peut être plus onéreuse et plus risquée.
Ce type d'exploitation n'est utilisé qu'à quelques endroits : dans les filons étroits d'or ou d'autres ressources riches. La possibilité de forer sous l'eau dans les mines souterraines leur confère un avantage par rapport aux mines à ciel ouvert.
L'exploitation souterraine est possible si les conditions suivantes sont réunies :
- Le corps minéralisé est suffisamment épais pour être extrait avec succès dans le cadre d'une exploitation minière à ciel ouvert.
- Pour payer les dépenses, la qualité et les teneurs du gisement doivent être plus que suffisantes.
- Elle devrait avoir moins d'impact sur le paysage que l'exploitation à ciel ouvert.
Dans cet article, nous allons expliquer comment fonctionne l'exploitation minière souterraine. Il s'agit aussi bien de l'exploitation des roches dures que de l'exploitation des roches tendres dans les mines souterraines. Commençons !
Quel est le processus d'exploitation minière souterraine ?
Les méthodes d'exploitation minière les plus courantes consistent à enfoncer des machines lourdes dans le sol, à briser les roches et à les déverser dans un réservoir ou une cuve. En revanche, la technologie et les procédures actuelles ont permis d'effectuer l'ensemble de l'opération en surface.
De nombreuses nouvelles techniques ont été mises au point ces dernières années pour rendre ce processus plus simple et plus sûr. Les mines souterraines pourront continuer à jouer leur rôle essentiel pendant des années encore grâce aux nouvelles technologies qui permettent de transporter et de stocker en toute sécurité tous les minéraux, y compris la terre et la roche.
Si c'est le cas, vous devez examiner attentivement les nombreux avantages et inconvénients de cette option avant de décider si elle vous convient ou non.
L'exploitation minière souterraine se poursuivra tant qu'il y aura des minéraux dans la croûte terrestre. L'orpaillage, l'extraction du minerai de fer, la prospection pétrolière, l'extraction du calcaire, du charbon, de l'ardoise et bien d'autres activités font appel à l'exploitation souterraine.
Il s'agit d'un secteur très stable en raison du besoin constant de ressources précédemment extraites, telles que le charbon. Comprendre comment tout cela fonctionne, que vous souhaitiez créer votre propre entreprise ou travailler pour une entreprise existante. Avec un peu de pratique, vous devriez être en mesure de vous acquitter de ces tâches. Avant de vous lancer dans l'exploitation minière, vous devrez vous renseigner le plus possible sur le processus auprès d'experts dans ce domaine.
Exploitation souterraine de roches dures
Il existe des mines souterraines de roche dure et de roche tendre. Par conséquent, l'exploitation minière souterraine est divisée en deux catégories : l'exploitation minière en roche dure et l'exploitation minière en roche tendre. Respectivement. Les minéraux "durs", notamment l'or, l'argent, le fer, le cuivre, le zinc, le nickel, l'étain et le plomb, se trouvent souvent dans des gisements de minerais "durs" qui sont extraits à l'aide de méthodes d'exploitation souterraines. Je vais vous expliquer comment fonctionne l'exploitation minière en roche dure.
De nombreux procédés sont utilisés pour créer et extraire des roches dures, même au sein de la catégorie des roches dures elle-même. Les méthodes traditionnelles de chargement et d'abattage peuvent être utilisées, ou une machine connue sous le nom de mineur continu peut être utilisée à leur place.
Les mineurs creusent une rampe d'accès au gisement et extraient le minerai selon un schéma de trous (chambres) et de piliers (supports de toit) pour les gisements de minerai plats sans variation d'altitude (piliers). Le mineur continu forme une chambre excavée de 20 à 30 pieds (6 à 9 mètres), qui laisse un pilier rocheux in situ pour maintenir le "toit" en place. Des piliers et des chambres créés peuvent être observés dans ce processus d'extraction de minéraux. Les piliers sont percés lors du dernier passage, ce qui permet aux toits de tomber derrière la machine lorsqu'elle quitte chaque zone.
Une rampe d'accès est percée depuis la surface jusqu'au point le plus bas du gisement, qui est ensuite rempli de roches. À l'aide d'une foreuse, l'opérateur peut ensuite effectuer une coupe horizontale dans le minerai, formant ainsi une galerie.
Aucun support de toit n'est nécessaire dans les roches les plus dures, mais lorsque le forage progresse dans des roches plus faibles, des boulons peuvent être installés dans le toit.
Une plate-forme pour la galerie suivante est créée après l'achèvement de la galerie et le remblai, ou les déchets, est répandu dans la galerie ouverte. La foreuse passe sur ce remblai lorsqu'elle effectue une nouvelle entaille dans le minerai à l'aide de son trépan. Lorsque la foreuse perce la couche supérieure du gisement, le processus se répète.
Le forage de deux rampes d'accès voisines et le creusement de deux galeries adjacentes, connu sous le nom de "drift and fill", peuvent également être utilisés dans des gisements plus importants. Contrairement à une procédure telle que la méthode "room and pillar", la méthode "cut and fill" ne comporte pas les dispositifs de soutien nécessaires pour les roches dures.
Lorsqu'il s'agit de matériaux plus tendres comme le charbon, la méthode des chambres et piliers s'impose naturellement. Pour les minerais à faible teneur, la spéléologie en blocs, la forme la moins répandue d'exploitation des roches dures, est généralement la seule option.
Il s'agit de creuser un trou dans le corps de minerai le plus bas du gisement, puis d'utiliser l'explosif pour provoquer l'effondrement du toit du gisement. Une fois le support enlevé, la gravité prend le contrôle, fracturant et effondrant le minerai au-dessus du site de l'explosion. Le minerai tombé au sol est extrait de la mine et traité sur place.
Exploitation souterraine de roches tendres
La technique du longwall et celle de la chambre et du pilier sont les deux méthodes les plus couramment utilisées dans l'exploitation minière des roches tendres. Les gisements de charbon, de sel, d'uranium, de phosphate et de schiste bitumineux sont tous des gisements de roches tendres.
La méthode des chambres et piliers est utilisée pour extraire la majorité du charbon. L'extraction par longue taille, en revanche, gagne rapidement en popularité.
L'exploitation minière par longues parois est une méthode très efficace d'extraction des minerais. Les gisements de minerai peuvent être tranchés sur une longueur allant jusqu'à 182 mètres à l'aide d'une machine de type "longwall", plutôt que d'être percés.
Ces tranches tombent sur un tapis roulant, où elles sont transportées jusqu'à un puits de halage et extraites de la mine. Lors de l'exploitation par longue taille, les supports de toit de la machine se trouvent entre le sommet du mineur de longue taille et le plafond de la pièce. La zone située derrière la machine s'effondre et remplit l'espace excavé au fur et à mesure que la machine avance dans le minerai.
Jusqu'à 90% de minerai peuvent être récupérées en utilisant la technique de la longue taille. Le taux de récupération moyen de la stratégie de la chambre et du pilier est d'environ 50 %.
Des coupes plus courtes sont réalisées lorsque le gisement de minerai est mince. Cette forme particulière d'exploitation est connue sous le nom de "shortwall mining".
Le TNT et d'autres explosifs sont encore utilisés pour briser le minerai, mais seulement dans une mesure limitée - moins de 5 % de la production minière américaine [source : Great Mining]. Par conséquent, l'exploitation minière souterraine devient de plus en plus efficace.
Par conséquent, moins de mineurs sont exposés au danger lorsqu'ils travaillent dans les profondeurs. Bien qu'il ne s'agisse pas de l'endroit le plus sûr, une mine souterraine est toujours aussi lucrative qu'il n'y paraît.
Matériel d'exploitation minière souterraine
Camions miniers lourds
Dans les mines, des véhicules lourds sont nécessaires pour transporter les fournitures. Ils peuvent être équipés d'un moteur mécanique ou électrique.
Ces véhicules miniers à usage intensif sont équipés de pneus extra-larges qui peuvent supporter le poids d'une cargaison massive tout en traversant un terrain accidenté.
Grands bouteurs
Il existe plusieurs énormes bouteurs miniers capables de déplacer beaucoup de matériaux. Outre les roues ou les chenilles, ces bouteurs peuvent également travailler sur un plus grand nombre de surfaces.
Pelles hydrauliques
Les excavatrices sont également appelées pelles minières. Elles ont été développées à partir d'un ancien modèle de pelle à vapeur. Pour déplacer la pelle dans des matériaux durs, on utilise souvent l'hydraulique.
Pelle à câble électrique
Dans le cas d'une pelle à câble électrique, un ensemble de poulies et de câbles propulse la pelle vers l'avant. Comme ces versions sont alimentées par l'électricité plutôt que par l'hydraulique, elles peuvent fonctionner plus efficacement et durer plus longtemps que les pelles hydrauliques.
Niveleuses
Pour les mines, l'accès routier n'est pas toujours une option. Les entreprises qui transportent des matériaux et évacuent des produits miniers ont toujours besoin de routes dans les environs. Les niveleuses, qui sont employées pour exécuter les activités de surface près des mines, sont responsables de la construction et de l'entretien de ces routes.
Draglines
Avec un godet relié à la flèche, les draglines sont d'énormes excavateurs. Pour l'exploitation minière et l'enlèvement des morts-terrains, le godet est lâché et raclé sur une surface plane. Le godet peut être pivoté à l'extrémité de la dragline pour déposer son contenu à un endroit précis.
Grattoirs
Les niveleuses et les décapeuses de tracteurs à roues ont de nombreux points communs. Contrairement à la niveleuse, la décapeuse est équipée d'un bac qui permet de ramasser les débris au sol.
Chargeurs et camions
Les camions et chargeurs des mines souterraines doivent fonctionner dans des endroits restreints. À l'intérieur d'une mine, ces véhicules ne peuvent pas générer de pollution. L'exploitation minière souterraine nécessite l'utilisation de véhicules miniers spécialisés.
