تأثیرات زیست محیطی استخراج معدن به تفکیک روش های استخراج

مطالبی در مورد روش های استخراجی زیر در ادامه مطلب بیان می گردد  ، شامل تشریح روش و تاثیر آنها بر روی آب ، خاک ، هوا ، حیات وحش ، آلودگی صوتی

روشهای سطحی:

روش استخراج روباز _  روش استخراج مسطحی  _ روش استخراج کنتوری_ روش استخراج کنتوری اصلاح شده_ روش استخراج هیدرولیکی  

روشهای زیرزمینی:

روش استخراج اتاق وپایه _ روش استخراج از طبقات فرعی  _  روش استخراج انباره ای  _ روش استخراج جبهه کار طولانی  _ روش استخراج کند و آکند  _  روش استخراج با تخریب در طبقات فرعی  _ روش استخراج با تخریب بزرگ    

روشهای سطحی:

روش استخراج روباز: این روش اغلب در مورد معادن فلزی و عمدتاً مس،آهن و ذخایری با لایه های ضخیم و یا به صورت توده ای و انبوه و از عیار کم تا متوسط بر خوردار باشند، کاربرد دارد. در این روش باطله های بالای ماده معدنی به نقطه ای دورتر از محل معدن حمل و ذخیره می شوند. نتیجه کاربرد این روش ایجاد گودالی بزرگ است. عملیات استخراج به منظور دستیابی به ماده با ارزش نیاز به روباره برداری دارد، بدین منظور یک یا چند پله طراحی شده و استخراج ماده معدنی صورت می گیرد. شعاع این پله ها از بالا به پایین کم می شود، به طوریکه در نهایت تشکیل یک کاواک مخروطی شکل می دهد. پارامترهای مهم در این روش شیب پله ها، عرض و ارتفاع آنها می باشد، که فاکتورهای مهمی همچون اندازه ماشین آلات مورد استفاده در تعیین آنها موثرند. آلودگی آب : اه لصورت توده ای و انبسط بر خوردار بااربرد دارد. در این روش باطله های بالای ماده معدنی به نقطه ای دورتر از محل معدن حمل و ذخیره می شوند. نتیجه کاربرد این روش ایجاد گودالی بزرگ است. عملیات استخراج به منظور دستیابی به ماده با ارزش نیاز به روباره برداری دارد، بدین منظور یک یا چند پله طراحی شده و استخراج ماده معدنی صورت می گیرد. شعاع این پله ها از بالا به پایین کم می شود، به طوریکه در نهایت تشکیل یک کاواک مخروطی شکل می دهد. پارامترهای مهم در این روش شیب پله ها، عرض و ارتفاع آنها می باشد، که فاکتورهای مهمی همچون اندازه ماشین آلات مورد استفاده در تعیین آنها موثرند.

آلودگی آب : در صورتی که عمق معدن زیاد باشد و با سطح ایستابی برخورد کند باعث بروز مشکلاتی در آبهای زیرزمینی می شود. اگر باطله های حاصل از معدنکاری در داخل دریاچه ها و رود خانه های اطراف تخلیه شود، موجب آلودگی آب : خواهد شد. اگر پیت بازسازی نشود، ممکن است محل تشکیل حوضچه های اسیدی ناشی از نزولات جوی گردد .

آلودگی خاک : زمین های اطراف را در حد وسیعی تخریب می کند.

آلودگی صوتی :آلودگی صوتی : ناشی از فرایندهای حفاری و آتشباری وجود دارد.

آلودگی هوا : آلودگی ناشی از این روش مربوط به عملیات حفاری، انفجار، بارگیری و تخلیه است. در مورد حفاری می توان با بهره گیری از ماشینهای حفار مجهز به سیستم تغذیه آب داخلی و خارجی میزان گرد وغبار را کاهش داد. در مورد انفجار با عملیات کنترل شده می توانآلودگی هوا : را کاست. در زمان حمل و نقل نیز پاشیدن آب در جاده ورودی به مواد داخل کامیونها بسیار موثر است.

تأثیر بر انسان : کار در محیط پر سر وصدا در طول زمان منجر به تاثیرات سویی در سیستم شنوایی انسان می گردد و همچنین سرو صدا باعث سلب آرامش افراد ساکن در منطقه می گردد. از آنجاییکه در این روش از مواد منفجره استفاده و در نتیجه حفاری زیاد استفاده می شود، آثار ناشی از آن نیز زیاد می باشد.

تاثیر بر حیات وحش : در شرایطی که باطله های معدن به حال خود رها شوند ممکن است در صورت سمی بودن، خاک منطقه را آلوده کرده که این امر برای حیوانات علفخوار مضر است. در صورت تشکیل حوضچه های اسیدی، ممکن است باعث مسمومیت پرندگان منطقه شود.

روش استخراج مسطحی  : این روش عمدتاً برای آن گروه از معادن زغالسنگ به کار می رود که اولاً ذخیره در منطقه کم ارتفاع و کم وبیش مسطح واقع باشد وثانیاً ضخامت باطله ها کم باشد. حداکثر ضخامت سنگهای پوششی حدود 50 متر و ضخامت لایه 8/1 تا 3 متر می باشد. در این روش ابتدا یک برش جعبه گونه در انتهای لایه زغال ایجاد می شود تا لایه زغال نمایان شود. سپس باطله های روی زغال برداشت و در مجاورت برش دپو می شود .

 آلودگی آب  : در صورتی که با سطح ایستابی برخورد داشته باشد ممکن است بر آب تأثیر گذاشته که با حفر چاههایی در اطراف معدن می توان سطح ایستابی را پایین برد.

آلودگی خاک : در این روش خاک زیادی جابجا می شود ولی به دلیل اینکه باطله ها در محل معدن به مصرف می رسند باعث آلودگی سایر مناطق نمی شوند. در کل این روش آلودگی کمتری نسبت به سایر روشها دارد.

آلودگی صوتی : صدمه زیادی وارد نمی شود.

آلودگی هوا : این روش به دلیل حجم بسیار کم انفجار، آلودگی حفاری و انفجار ندارد ولی ازآنجا که عملیات با دراگلاین صورت می گیرد، استخراج وبار گیری همراه با انتشار گرد و غبار خواهد بود.

 تأثیر بر انسان :آلودگی صوتی  زیادی تولید نمی شود.

 تاثیر بر حیات وحش : تأثیر قابل ملاحظه ایی بهمراه ندارد.

روش استخراج کنتوری: این روش برای آن دسته از معادن زغالسنگ به کار می رود که رگه معدنی به صورت افقی یا با شیب بسیار کم و در مناطق کوهستانی و مرتفع واقع شده و ضخامت باطله روی زغالسنگ در بعضی مناطق به حدی است که امکان استخراج همه زغال وجود ندارد. روش استخراج تقریباً مانند روش مسطحی است. مسئله مهمی که در این روش مطرح است این است که سنگهای باطله و پوششی باید در نزدیکترین محل ممکن انباشته شوند و اکر این کار کنترل شده نباشد، ممکن است باعث تشکیل لجن در نهرها شود.

 آلودگی آب : به علت انجام عملیات استخراج در ارتفاع بجز در صورت تخلیه باطله به داخل رودخانه آلودگی آب : مشاهده نمی شود.

آلودگی خاک : از آنجا که در این روش تنها ماده معدنی استخراج می شود و سطح برداری کاملی صورت نمی گیرد، تأثیرات منفی بر روی ساختار خاک منطقه قابل توجه نمی باشد.

آلودگی صوتی : در این روش آلودگی صوتی زیادی تولید نمی شود.

آلودگی هوا : از آنجا که حجم زیادی از مواد جابجا می شود، در حین عملیات تخلیه باطله به داخل دره ها گرد و خاک زیادی تولید می گردد.

 تاثیر بر حیات وحش: امکان مهاجرت گونه های حیوانات از منطقه وجود دارد.

روش استخراج کنتوری اصلاح شده   : این روش، روش مسطحی برای استخراج زغال در شرایط کنتوری است که ضخامت پوشان سنگ در حدود 50 متر و رگه معدنی دردو طرف کوه رخنمون داشته باشد. در این روش تمام سنگهای روی زغال برداشته و راندمان 100% است. باطله ها در دره ها ، کوهها و گودال های از پیش تعیین شده دپو می شوند.

 آلودگی آب : از آنجا که عملیات درارتفاعات صورت می گیرد، آلودگی آب : نداریم، مگر اینکه با طله ها در رودخانه تخلیه شوند.

آلودگی خاک : از آنجا که کل روباره برداشت می شود، زمین از حالت عادی خارج می شود.

آلودگی صوتی : آلودگی صوتی این روش از روش کنتوری بیشتر و از سایر روشهای سطحی کمتر است.

آلودگی هوا : از آنجا که کل روباره برداشته می شود آلود گی هوا بیشتر ازروش کنتوری است.

تاثیر بر حیات وحش : ممکن است به دلیل نا امن شدن کوهستان حیوانات مهاجرت کنند.

 روش استخراج هیدرولیکی   : در این روش از فشار آب برای استخراج ذخایری که در خشکی قرار دارند، استفاده می شود.

 آلودگی آب : تنها تأثیر مهم این روش آلودگی آب : می باشد، که ممکن است منجر به تخلیه منطقه از موجودات آبزی گردد.

آلودگی صوتی : آلودگی صوتی این روش قابل ملاحظه نمی باشد.

آلودگی هوا : به علت بهره گیری از آب در عملیات استخراجی، تأثیر منفی بر هوای منطقه دیده نمی شود.

تاثیر بر حیات وحش : مهاجرت آبزیان در اثر آلودگی آب ، منطقه مهمترین اثر این روش می باشد. 

روشهای زیرزمینی:

روش استخراج اتاق وپایه   : این روش عمدتاً برای کانسارهای زغال با ضخامت ثابت، پاره ایی از مواد غیر فلزی و ندرتاٌ مواد معدنی فلزی به کار می رود. ماده معدنی بایستی از لحاظ سختی نسبتاً ضعیف تا متوسط، سنگ در برگیرنده متوسط تا محکم بوده و ضخامت لایه حداکثر 4 متر و شیب حداکثر 15 درجه باشد. همچنین کانسار بایستی تقریباً یکنواخت باشد. پس از مرحله آماده سازی و حفر راهروهای پهنه ای، از داخل راهروهای پهنه ای و عمود بر آن اقدام به ایجاد اتاق ها می نمایند. استخراج اتاق ها دقیقا ً مشابه ایجاد راهروهاست، با این تفاوت که ابعاد اتاق ها تابع ابعاد پایه هایی است که در کارگاه استخراج باقی گذاشته می شود. همزمان با پیشروی، اتاقها توسط میانبرهایی با عرض برابر عرض اتاق به هم وصل می شوند، در نتیجه پس از پایان استخراج اتاقها، محل استخراج شده به صورت یک صفحه شطرنجی در می آید.

آلودگی آب : از آنجا که این روش در اعماق کم صورت می گیرد به آبهای زیر زمینی صدمه نمی زند. تنها ممکن است باطله های معدنی موجود در سطح زمین باعث آلودگی منابع آبی شوند.

آلودگی خاک : در صورتی که دهانه عریض و در حدود 2/1 تا4/1 برابر عمق پوشان سنگ باشد امکان نشست زمین وجود دارد. باطله ها نیز ممکن است باعث آلودگی خاک شوند.

آلودگی صوتی : آلودگی صوتی در این روش تنها بر روی کارگران معدن تأثیر گذار است.

آلودگی هوا : آلودگی هوا در نتیجه عملیات حفاری، انفجار و تخریب سقف بوجود می آید.

تاثیر بر حیات وحش : تنها در صورت انبار کردن باطله برروی زمین امکان آلودگی منابع آب و در نتیجه مسمومیت حیوانات منطقه وجود دارد. 

                 

روش استخراج از طبقات فرعی    : این روش برای کانسار های با شیب زیاد ، مقاومت کانسنگ متوسط تا محکم، سنگ فراگیر نسبتاً محکم تا محکم و گسترش کانسار نسبتاً زیاد به کار می رود. پس از اتمام آماده سازی و ایجاد دویل شکاف و سیستم های تخلیه به اندازه 15 تا 20 متر از سمت دویل شکاف عملیات استخراج از سمت شکاف به سمت دویل عبور افراد شروع می شود ، بدین ترتیب که کارگر با قرار گرفتن در تونل طبقه دوم فرعی رینگ ها یی را به ضخامت 1/5 تا 3 متر با چال های موازی یا بادبزنی آتش می کند.

 آلودگی آب : فقط در صورت تقاطع با سفره آب زیرزمینی امکان آلودگی آب  وجود دارد.

آلودگی خاک : در این روش نشست زمین و باطله های استخراجی باعث تخریب و آلودگی زمین می شوند.

آلودگی صوتی : آلودگی صوتی در این روش تنها برای کارگران معدن رخ می دهد.

آلودگی هوا : نسبت به روشهای تخریبی آلودگی کمتری دارد. از طرفی تأمین هوای کافی به علت وجود فضاهای خالی بزرگ مشکل است . باید دویل های تهویه مستقل از گذرگاه های حمل مواد معدنی باشد.

 تاثیر بر حیات وحش : فقط در اثر انباشت باطله ممکن است به گیاهان و جانوران صدمه بزند و زیبایی منطقه را کاهش دهد. 

      

روش استخراج انباره ای   : این روش یک روش استخراج قائم بوده و برای کانسارهای شیبدار، ماده معدنی محکم، فاقد خاصیت خود سوزی، کلوخه شوندگی و سنگ فراگیر محکم تا نسبتاً محکم، به کار می رود. در این روش کانسار به صورت برشهای افقی یا مایل از بخش بالا سر استخراج می شود. چرخه عملیات چالزنی و آتشباری است، یعنی چالها در بالا سر به صورت قائم یا افقی حفر شده و سپس آتشباری انجام می گیرد، مواد خرد شده در زیر پا ریخته می شوند. بعد از استخراج هر برش، اضافه حجم ایجاد شده از کارگاه بیرون کشیده می شود تا حدی که فاصله مناسب بین کف کارگاه ( ماده معدنی خرد شده ) و سقف ( ماده معدنی خرد نشده ) به حد معقول حدود 1/8 متر برسد.

 آلودگی آب : از آنجا که این روش در اعماق کم انجام می گیرد به آبهای زیر زمینی صدمه ای وارد نمی شود. ممکن است باطله های معدنی در سطح زمین باعث بروز آلودگیهایی در آبهای سطحی شود.

آلودگی خاک : در پایان عملیات استخراج فضای نسبتاً بزرگی باقی می ماند که پس از مدتی ریزش کرده و باعث نشست زمین می شود. باطله ها نیز می توانندآلودگی خاک : را در پی داشته باشند.

آلودگی صوتی : آلودگی صوتی در این روش تنها باعث بروز ناراحتی هایی برای کارگران معدن می شود.

آلودگی هوا : بدلیل استفاده از چوب بست ها، مشکلاتی در زمینه تهویه وجود دارد. گرد و غبار ناشی از عملیات حفاری رو به بالا زیاد بوده و انفجار ثانویه نیز بر میزان آلودگی می افزاید.

تاثیر بر حیات وحش : انباشت باطله در این بخش می تواند باعث آلودگی آب  و خاک منطقه و در نهایت مرگ و میر حیوانات شود. 

روش استخراج جبهه کار طولانی   : یک روش انحصاری برای استخراج زغال بوده که در این روش به منظور جلو گیری از تخریب انفجار گونه، تخریب مصنوعی انجام می گیرد. در این روش از ماشین آلات معدنی زیادی استفاده می گردد.

 آلودگی آب : از آنجا که این روش در اعماق کم صورت می گیرد به آبهای زیر زمینی صدمه وارد نمی کند. ممکن است باطله های معدن در سطح زمین باعث آلودگی آبهای سطحی شود.

آلودگی خاک : بعلت انجام عملیات تخریب کارگاه، انحنای لایه و نشست زمین مشاهده می شود.

آلودگی صوتی : به علت وجود تعداد زیادی از ماشین آلات معدنی سر و صدای زیادی در کارگاه وجود دارد.

آلودگی هوا : آلودگی هوا در این روش زیاد بوده و با افزایش طول کارگاه انتشار گرد و غبار و افزایش درجه حرارت تشدید می شود. تخریب در پایان کار نیز گرد و خاک زیادی در پی دارد.

 تاثیر بر حیات وحش : تنها انباشت باطله ها بر روی زمین می تواند باعث آلودگی آب : ودر نهایت مرگ و میر حیوانات شود.

روش استخراج کند و آکند   : این روش در انواع کانسارها اعم از رگه ای، لایه ای یا توده ای قابل استفاده است و بایستی ماده معدنی محکم تا متوسط و سنگ فراگیر ضعیف تا نسبتاً ضعیف باشد. این روش از نوع استخراج قائم و بالاسری بوده که مواد معدنی با چالزنی و آتشباری در برش های افقی یا مایل از بخش بالاسر به صورت لقمه لقمه استخراج می شود، ماده معدنی خرد شده در زیر پا ریخته و به بیرون منتقل می شوند. بعد از تخلیه فضا، باطله ای که قبلاٌ تهیه شده به داخل کارگاه منتقل می گردد، تا فاصله بین کف کارگاه تا سقف به حدود 8/1 متر برسد.

 آلودگی آب : بدلیل مصرف باطله تولیدی در خود کارگاه ، باطله ها بعنوان تهدیدی برای منابع آبی منطقه محسوب نمی شوند.

آلودگی خاک : در این روش اثرات مخربی بر روی خاک منطقه مشاهده نمی شود.

آلودگی صوتی : آلودگی صوتی در این روش تنها باعث بروز ناراحتی هایی برای کارگران معدن می شود.

آلودگی هوا : بدلیل نوع روش استخراج و پرکردن میزانآلودگی هوا : زیاد است.

تاثیر بر حیات وحش : در این روش اثرات نامطلوبی بر روی حیات وحش منطقه دیده نمی شود 

 روش استخراج با تخریب در طبقات فرعی   : این روش برای کانسارهای شیبدار به کار می رود که لازم است کمربالای ذخیره قابلیت تخریب داشته باشد.

 آلودگی آب : از آنجا که این روش در اعماق کم صورت می گیرد به آبهای زیر زمینی صدمه ای نمی زند و تنها ممکن است باطله های معدنی در سطح زمین باعث آلودگی آب شوند.

آلودگی خاک : در این روش برگرداندن سطح به حالت اول بسیار مشکل و نشست حتمی است.

آلودگی صوتی : آلودگی صوتی در این روش تنها باعث بروز ناراحتی هایی برای کارگران معدن می شود.

آلودگی هوا : میزان حفاری در این روش زیاد است و انتقال با LHD(لودر خاک بر سر) نیز باعث افزایش آلودگی می شود. تخریب ناگهانی سقف نیز باعث تولید گرد و خاک در منطقه می گردد.

تاثیر بر حیات وحش : تخریب چراگاههای حیوانات در اثر نشست زمین

روش استخراج با تخریب بزرگ    : درصورتیکه سقف کارگاه قابلیت تخریب نداشته باشد، از روش تخریب بلوکی استفاده می شود. در این روش از رفتار مناسب با زمان استفاده کرده و قبل از اینکه سطح به سطح بحرانی برسد، کارگاه تخلیه می شود و بعد از مدتی بلوک تخریب شده و از شوتها خارج می گردد. خالی ماندن فضا باعث ریزشهای بعدی می شود.

 آلودگی آب : از آنجا که این روش در اعماق کم انجام می گیرد به آبهای زیر زمینی صدمه ای وارد نمی شود. تنها ممکن است انباشت باطله ها در سطح زمین باعث آلودگی منابع آبی شود.

آلودگی خاک : این روش بیشترین میزان نشست را در میان روش های استخراج زیر زمینی دارد و لازم است در انتخاب روش، فاصله از مناطق مسکونی و مزارع مورد توجه قرار گیرد.

آلودگی صوتی : به علت حجم زیاد عملیات انفجار و حفاری های مداومآلودگی صوتی : در این روش زیاد است.

آلودگی هوا : در کلیه مراحل حفاری، انفجار و خردایش، در داخل کارگاه حجم زیادی از گرد وغبار پراکنده می شود. آتشباری ثانویه نیز باعث تشدید آلودگی می شود که برای کاهش آن می توان از تهویه موضعی و آب پاشی استفاده کرد.

 تاثیر بر حیات وحش : نشست زمین منجر به تخریب چراگاههای حیوانات می شود.