非金属鉱物の地下採掘方法

最近、非金属岩石の需要が多くなっている。Statistica社によると、2024年にはこの市場は約$2,701億円になるという。このため、非金属鉱物は多くの産業で不可欠な資源となっている。

非金属鉱物は通常、黒鉛を除いて非導電性である。金属のようにシートを作ることはできない。非金属鉱物の例はたくさんある。石灰岩、石膏、粘土、シリカなどがよく知られている。

非金属鉱物の採掘は主に露天掘りである。しかし、多くの鉱物は地下でも見つけることができる。鉱石が地表に近い場合、人々は露天掘り採鉱を好む。このタイプの採掘は一般的に、下の鉱物にアクセスするために土壌の表層を除去する。

一方、鉱石が地下深くにある場合は、地下採掘が好まれる。非金属鉱物では、鉱石に到達するためにトンネルやシャフトが必要です。このような作業には、様々な地下採掘車両が必要になります。Fucheng LHDは、これらの鉱山機械のトップメーカーです。

この記事では、主に非金属鉱物の地下採掘について述べる。この採掘プロセスではどのような装置が使われるのか。また、様々な方法によって鉱石から鉱物がどのように分離されるのかについても触れています。

非金属鉱物の概要

非金属鉱物は多くの産業で不可欠である。建設業、農業、製造業などがこれにあたる。また、工業用鉱物としても認識されている。

非鉄鉱石とも異なる。地球上には多くの非金属鉱物が存在する。ここでは、それらを議論しやすいように主に3つに分類した。

A.工業用鉱物

ガラス、陶器、肥料はよく知られているかもしれない。それらがどのようにして作られるのか、不思議に思ったことはないだろうか。原料は何だろう？長石、パーライト、粘土などの非金属鉱物である。

非金属鉱物	加工製品	加工方法
パーライト	断熱材、軽量コンクリート、園芸用土壌添加剤	粉砕、ふるい分け、加熱による膨張
長石	セラミック、ガラス、ガラス繊維、磁器	破砕、粉砕、分離
リン鉱石	肥料、飼料添加物	粉砕・精製
クレイ	陶器、レンガ、タイル、セラミック	採掘、加工、精製
バーミキュライト	断熱材、土壌改良材、梱包材	エクスフォリエーション
珪藻土	ろ過、研磨剤、断熱材	粉砕、乾燥、焼成
タルク	タルカムパウダー、セラミック、塗料、プラスチック	砕いて粉にする
マグネサイト	酸化マグネシウム、耐火物、建材	粉砕、焼成、加工
珪砂	ガラス、鋳物、建材、ろ過材	不純物を取り除くために洗浄・加工
ゼオライト	水質浄化、農業、空気浄化、触媒	破砕、粉砕、加工
バライト	フリル液、バリウム薬品、顔料	粉砕して微粉末にする

 

B.建設鉱物

この地域の人々は、さまざまな用途でこれらの岩石を好む。まず、地下で採掘される。そして工場で加工される。そして最後に、工場でセメントやコンクリートなど、さまざまな形に加工される。しかし、これにはいくつかの方法がある。一般的には製品の種類によって異なる。しかし、破砕、ふるい分け、選別がこの場合の典型的な方法である。

これらの非金属鉱物は耐久性があり、発見や加工が容易である。そのため、人々は主に建築用に好んで使用する。

非金属鉱物	加工製品	加工方法
ライムストーン	セメント、コンクリート、建築石材	粉砕、選別、窯焚き
砂と砂利	道路用骨材、コンクリート、アスファルト、充填材、道路ベース	洗浄、選別、スクリーニング
砕石	道路建設資材、コンクリート、基礎基材、鉄道バラスト	発破、破砕、スクリーニング、選別
ディメンション・ストーン	建築物のファサード、モニュメント、床材、装飾石材、敷石	切断、成形、研磨

 

C.特殊鉱物

これらの非金属鉱物は、他の種類とはかなり異なります。入手困難なものとしては、宝石、蛇紋岩、流紋岩などがある。加工方法は、切断、成形、研磨が最も一般的です。ジュエリーとして身につけたり、家の装飾に使ったりするものなら、ほとんど何でも作ることができます。

非金属鉱物	加工製品	加工方法
石膏	セメント、コンクリート、建築石材、道路基盤、石灰	破砕、粉砕、焼成
ジェムストーン	ジュエリー、装飾品	粉砕、乾燥、焼成
蛇紋岩と輝緑岩	建材、造園、化粧石	切断、成形、研磨

 

地下の非金属鉱物の採掘とプロセス

あなたはすでに非金属鉱物の種類に精通している。また、最終的にそれらから何が作れるかもご存知だろう。しかし、これらの非金属鉱物は露天掘りや地下採掘で手に入れることができる。

一般に、露天掘り採掘は単純だが、生産性は比較的低い。地下採掘は比較的複雑だが、収益性も高い。非金属採掘のいずれの方法も、適切な慣行を必要とする。しかし、採掘車両の種類は採掘の種類によって異なる。

この章では、地下の非金属鉱物の採掘について、いくつかの文献を紹介する。これらについて詳しく説明するのではなく、いくつかの主な活動を列挙する。しかし、この記事の主な目的は、この作業に必要な採掘車両を紹介することである。

坑内掘りを利用する場合

地下採掘に踏み切るかどうかは、いくつかの要因に左右される。しかしこの場合、最も重要なのは3つだけである。第一の基準は、鉱体が地表から離れているかどうか。第二に、廃棄物をどれだけ処理しなければならないか。第三に、鉱体をストリッピングするための操業コストはどの程度か？

鉱体の形状が採掘方法の種類を決める場合もある。

非金属地下採掘の方法

それ以前は、非金属鉱物の採掘には傾斜坑道や垂直坑道が使われていた。これらの方法では、坑道は垂直または傾斜して作られたが、彫られたものではなく、まっすぐなものだった。当時は、より多くの部位に到達するために多大な労力を要する高価な方法だった。

現代では、スパイラル・ダウンシャフト法が使われている。この方法は非金属採掘、特に浅い鉱物の採掘に適している。

傾斜または垂直シャフト

その名の通り、これらの立坑は鉱石まで直接トンネルを作る。利便性に応じて、方向は傾斜していたり、下降していたりする。

垂直トンネルは、深い鉱体に到達するのに最適である。これらの方法では、垂直ベルトコンベアが鉱山から鉱石を取り出し、地表に送る。

スパイラル・デクライン・シャフト

その名が示すように、このタイプの地下採掘では、鉱体にらせん状にトンネルを作る。こうすることで、鉱体のさまざまな部分にアクセスすることができ、生産性が向上する。このタイプの非金属鉱業は、現代でも利用されている。

非金属鉱物の採掘プロセス

実際の採掘プロセスは、坑内採掘会社が決定を下すところから始まる。わかりやすくするために、そのプロセスを大まかに5つの段階に分けてみよう。

ステップ#1抽出

最初の段階、つまり抽出プロセスには、多くの複雑な段階がある。詳細な議論には時間がかかるかもしれないので、主な段階をいくつか紹介する。

まず、専門家が必要な点をすべて盛り込んだ詳細な計画を作成する。注目すべきは、安全性、トンネルの設計、発破用爆薬、必要な車両などである。この計画では、どの地下採掘設備が不可欠かについても言及する。

また、安全を確保するためには、多くの種類の承認が必要である。より高い当局がこれを承認すれば、地下鉱山会社はようやく採掘を開始することができる。

近年、非金属鉱物の採掘では、地下採掘会社がスパイラル・デクライン方式を好んで採用している。軟弱土の除去には、ロードヘッダーのような典型的な機械が使われる。硬い岩石の除去には、ドリルリグ、ダンプトラック、運搬機械が使用される。また、硬い岩石を除去するには、発破法が必要である。

鉱夫は徐々にトンネルを作り、発破をかけ、石を取り除き、運搬することによって鉱体に到達する。その後、ベルトコンベアやダンプトラックを使って鉱石を運搬する。

ステップ#2 破砕と粉砕

鉱夫は鉱石を採掘した後、破砕機や粉砕機を使って粉末にする。通常、鉱石は硬く固い。このような形の鉱石は、加工して目的の鉱物を分離するのが難しい場合がある。このため、破砕と粉砕は非常に重要である。

ステップ#3分離

鉱物を破砕・粉砕した後、独特の工程で分離する。この分離方法のことを、人はよく「ガングー」と呼ぶ。しかし、分離方法の種類は鉱物の種類によって異なります。浮遊法、重力分離法、浸出法などが一般的です。

ステップ#4 乾燥と焼成

貴重な鉱物を分離した後、乾燥させ、焼成する。水分が除去されると、鉱物の取り扱いや保管が容易になるため、乾燥は不可欠である。一方、焼成では化学変化が起こる。これらの方法は石膏や石灰石に便利である。

ステップ#5 エミッションコントロール

この抽出プロセスでは、すべての工程で排出ガスが発生する可能性がある。主に、PM、PM10、CO、NOx、SO2、VOCが発生する。これらの排出物は、人体や環境に有害である可能性がある。したがって、これらの排出を制御するために必要な措置を講じる必要がある。

非金属鉱物に必要な坑内設備

地下採掘にはさまざまな装置が必要だ。岩をほぐす装置もあれば、すくい上げる装置もある。坑夫を運ぶものもあれば、サプリメントを運ぶものもある。こうして坑夫たちは少しずつトンネルを作り、ついに鉱体に到達する。

地下ジャンボドリル

ジャンボドリル は岩の内部に穴を開ける。これらの穴はブラストホールと呼ばれる。この穴に爆薬を入れ、岩を爆破するのだ。こうして鉱夫たちは岩壁をほぐす。

地下スケーリングジャンボ

穴を爆破した後、 スケーリングジャンボ は壁や屋根から岩や瓦礫を取り除く。この作業は通常、スケーリングと呼ばれる。スケーリング・ジャンボは、ルース・ロックの衝撃にしばしば直面するため、頑丈でなければならない。

地下採掘スコプトラム

壁から石を取り除く、 スクープトラム 掬い取り、ダンプトラックに向かって運搬する。スクープトラムには様々な種類と形状がある。一般的にはトンネルの大きさによって異なる。

坑内作業用トラック

にはいくつかの種類がある。 坑内用トラックしかし、坑内ダンプトラックが最も一般的である。その主な仕事は、鉱山から地表に岩石を運ぶことである。

その他の鉱山機械

がある。 その他の地下装置 上記4つの他に人員輸送車や資材輸送車、リフター、オイルタンカー、メンテナンス車などが注目される。

最終的な考察

私たちは日々、さまざまな非金属鉱物とその製品に依存している。さまざまな地下採掘会社が、複数の方法で鉱山からこれらの鉱物を抽出している。標準的な方法には、傾斜法、垂直法、スパイラル法などがある。

鉱山労働者は、あらゆる技術において高品質の鉱山機械に頼らなければなりません。Fucheng LHDは、幅広い地下鉱山機械を提供しています。お客様の採掘要件に基づいて車両や機器をカスタマイズすることができます。

詳細は下記までお気軽にお問い合わせください。 お問い合わせ.