18新利最新登入地下采矿如何运作

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在澳大利亚伊拉瓦拉煤矿的一个地下矿井里,矿工们在临时搭建的婴儿房里享受午休。查看更多矿业的照片
Andy Zakeli/Fairfax Media via Getty Images

2010年,世界各地的人们都被智利33名矿工被困在地下2300英尺(700米)的铜金矿的故事所吸引。矿工们在那里度过了两个多月的时间,从一个受保护的工作间里的钻孔山中获得食物、空气和亲人的来信。与此同时,大型逃生井的钻探进展缓慢。最后,在第69天,救援人员将每名矿工都活着救了出来。波士顿]。

这个故事提醒了非矿业世界一个通常看不见的真相。在地球表面的深处有一些世界上最可怕的工厂:地下矿井。

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地下矿山是地面地雷的替代品。露天煤矿从上往下开采,这种方法在深度超过200英尺(60米)的地方可能变得效率低下[来源:伊利诺伊州煤炭协会,戴比尔斯]。每天接送煤炭矿井可以深入地下2500英尺(750米),其他类型的矿井甚至更深——铀矿可以达到6500英尺(2公里)。但这些深度是极端的;大部分的顶部(或底部)在大约1000英尺(300米)处[来源:Times WireARMZ,伊利诺伊州煤炭协会]。

19世纪,人们拿着铁锹拎着金丝雀,以确保地下的空气没有有毒物质,如今的采矿业已经发生了很大的变化。现代矿山的特点是通风还有排水系统、高科技通信网络和越来越多的计算机化机器,这些都减少了地下所需的人力。

所有地下矿井都有一些共同的关键组成部分:用于清除钻孔和爆破产生的有毒烟雾的通风井;逃生路线;为下层工人和设备接入竖井;ore-transport隧道;将挖出的矿石运至地面的回采竖井;以及在表面和深处之间来回发送信息的通信系统[来源:哈姆林]。18luck手机登录

不过,没有两个矿山是相同的。技术应用和关于设计和采矿方法的基本决定取决于诸如所开采矿石的类型、围岩的组成、矿床的形状和方向、地下地质特征和简单的经济学等因素[来源:美国煤矿工人联合会]。

而且,在这个过程的早期,决定是硬还是软。

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硬岩地下开采

有硬岩地下矿,也有软岩地下矿。例如,煤层生活在相对较软的沉积岩中。黄金沉积物存在于相对坚硬的火成岩或变质岩中钻石铜、银、镍和锌[来源:伟大的矿业]。

即使在硬岩类别中,设计和提取方法也各不相同,但几乎都围绕着一些基本技术:

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房间和柱子-对于相对平坦的矿床,整个海拔变化不大,矿工钻一个进入矿床的坡道,并在孔(房间)和屋顶支撑(柱子)的模式中取出矿石。这些房间可以用传统的装药爆破技术开采,或者现在更常用的是用一种叫做“爆破”的机器连续采煤机。连续的矿工钻入岩石,直到形成一个挖掘的房间,可能有20到30英尺(6到9米),留下一个石柱来支撑“屋顶”。美国煤矿工人联合会]。机器在矿石中移动,创造出房间和柱子,直到覆盖整个矿床。最后一道工序是钻穿柱子,回收那里的矿石,在机器离开每个房间时,让机器后面的屋顶坍塌。

填挖法-对于相对较窄的矿床,矿工在矿床附近钻一个通道坡道,从地表一直钻到矿床的最低点。然后,操作人员将钻头穿过矿石,形成一个漂移或从矿床的一边到另一边的水平切割。在最坚硬的岩石中,不需要顶板支撑;在较软的岩石中,随着钻孔的进行,可以在顶板上放置螺栓[来源:采矿技术18新利最新登入]。一旦漂移完成回填或废料被分散到开阔的漂流中,为下一关创造一个平台。钻机在这个回填体的顶部钻出另一个穿过矿石的巷道。这一过程一直持续到钻机在矿床的顶部钻出一条巷道。

这种方法也可以用于更宽的矿床,通过钻两个相邻的通道坡道和切割两个相邻的漂移,通常称为漂移和填充(来源:采矿技术18新利最新登入]。

切填法适用于坚硬的岩石,因为它不具有像房间和支柱这样的方法固有的支撑机制和核心。另一方面,房间和柱子的方法很容易进入较软的材料——以及大多数煤矿。

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软岩地下开采

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一个锚杆固定了新开采部分的天花板。
托尼·利伯曼/摄影师之选/盖蒂图片社

煤炭、在软岩中,磷矿和油页岩赋存于软岩中,软岩开采主要有长壁法和房柱法两种方法[来源:伟大的矿业]。大多数煤炭都是使用前面描述的房间和柱子方法开采的[来源:美国煤矿工人联合会]。18新利最新登入然而,长壁采矿正迅速流行起来[来源:伟大的矿业]。

长壁开采非常有效率。而不是钻穿矿床,一个长壁机器切割它,削出长达600英尺(182米)的切片。这些薄片直接落在一台连续移动的传送带上,传送带将其运送到一个运输轴上,然后将其从矿井中提出来。在长壁采矿中,顶板支架安装在机器中,位于长壁矿工的顶部和房间的屋顶之间。随着掘进机进入矿石中,支架也随之移动,使其后面的区域塌陷并填满挖掘区域。

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长壁法可以回收高达90%的可利用矿石,而房柱法通常回收率约为50%[来源:伊利诺伊州煤炭协会]。

当矿床相对较窄时,则进行较短的切割。这种变化叫做短工作面开采。

的老派技术爆破采矿它使用TNT等炸药来分解矿石,目前仍在使用,但只是勉强使用——不到美国产量的5%。伟大的矿业]。

因此,地下采矿正变得越来越高效。它需要更少的人力,这就减少了矿工在地表深处工作时面临的危险。然而,地下矿井并不是最安全的地方。

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地下开采的危险

虽然采矿在发达国家已经安全得多,但在第三世界的部分地区仍然非常危险。在刚果,Nsinku Zihindula 24小时轮班工作,在坚硬的岩石上锤击寻找锡石矿石。他的左眼被飞石弄瞎了。”width=
虽然采矿在发达国家已经安全得多,但在第三世界的部分地区仍然非常危险。在刚果,Nsinku Zihindula 24小时轮班工作,在坚硬的岩石上锤击寻找锡石矿石。他的左眼被飞石弄瞎了。
汤姆·斯托达特/盖蒂图片社

地下采矿对环境造成的损失是巨大的。它包括空气污染、水流模式的变化、化学物质和气体渗入水源和土壤、废弃矿井中难以接近的火灾,以及土地构成的巨大变化,这些变化可能使该地区在采矿作业完成后无法使用[来源:Saxena]。

然后是人员伤亡。大多数矿难得不到媒体的关注,特别是那些伤亡很少或发生在发展中国家的矿难。2010年,近2500名中国矿工在工作中死亡,其中没有一人死于“重大事故”[来源:Macia]。

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那一年对采矿业来说是非常糟糕的一年。在美国,西弗吉尼亚州的矿难造成29人死亡,与新西兰的矿难死亡人数相同。在智利,33名矿工在早先的戏剧性事件中获救,但同年另有45人在其他事故中丧生[来源:]Macia]。

由于地震引起的矿柱垮塌事故时有发生。当通风系统无法有效清除采矿设备的废气、煤尘和地下天然气泄漏时,爆炸也会造成人员伤亡。爆破可以点燃这些气体,导致爆炸本身和随后的矿井结构倒塌造成死亡;西弗吉尼亚州的一次甲烷气体爆炸造成29名矿工死亡[来源:Macia]。

长期的健康问题也是一新利国际网站品牌官网个严重的工作风险。持续吸入矿物粉尘会导致肺部疾病,如尘肺病或可怕的黑肺。吸入焊接烟雾,(经常在矿井中发现)也会引起呼吸系统疾病。噪音设备造成的听力损失和搬运重物造成的背部受伤也很常见[来源:生活科学]。

大多数国家现在都有旨在解决安全和环境问题的法律法规。有些人要求矿业公司将矿区恢复到接近原来的状态。其他国家则要求定期检查地雷,以确保其安全。新的采矿技术也减少了死亡人数。在美国,20世纪初,采矿业每年都有数千人死于事故。这一数字在20世纪90年代下降到每年100人左右,2012年仅为35人[来源:矿山安全与健康管理局]。新利国际网站品牌官网2002年中国有7000人死于矿难,但2010年有2500人[资料来源:Macia]。

虽然发达国家的安全水平明显提高了,但在一些发展中国家,安全水平仍有很长的路要走。但我们可能会看到有一天,地下矿井不再是地球上最可怕的工厂。任何地方。

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作者注:地下采矿是如何工作的18新利最新登入

重要的是要知道,我提到的许多改善“现代矿山”的安全改进主要适用于第一世界的采矿业。近年来,中国的死亡率大幅下降,但仍保持在数千人左右,远高于大多数西方和发达国家报告的两位数。在社会经济方面,我从我的研究中得出了一些结论:真正的安全需要大量的资金,而许多发展中国家却没有;对矿山安全的关注似乎与对人权的关注成比例地相关;即使是那些收入六位数的澳大利亚地下矿工赚的钱不够。

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  • 疾病预防控制中心。“地下煤矿灾害和死亡-美国,1900-2006。”发病率和死亡率周报。2009年1月2日。(2013年5月6日)http://www.cdc.gov/mmwr/preview/mmwrhtml/mm5751a3.htm
  • 戴比尔斯。“地下采矿”。(2013年5月6日)http://www.debeersgroup.com/Operations/Mining/mining-methods/Underground-Mining/
  • 伟大的挖掘。“地下采矿”。(2013年5月10日)http://www.greatmining.com/Underground-Mining.html
  • 还有韩林,汉斯。地下采矿技术。国际劳工组织:《职业健康与安全百科全书》,2011年。新利国际网站品牌官网(2013年5月6日)http://www.ilo.org/oshenc/part-xi/mining-and-quarrying/item/597-techniques-in-underground-mining
  • 新利国际网站品牌官网Health24。“矿难与救援”。2010年10月13日。(2013年5月9日)http://www.hea新利国际网站品牌官网lth24.com/Lifestyle/Environmental-health/21st-century-life/Mining-disasters-and-rescues-20120721
  • 埃尔南德斯,丹尼尔。“这是智利的‘奇迹’,但矿难事故往往是整个拉丁美洲的悲剧。”洛杉矶时报。2010年10月14日。(2013年5月13日)http://latimesblogs.latimes.com/laplaza/2010/10/mining-accidents-latin-america.html
  • 伊利诺伊州煤炭协会。“地下采矿”。(2013年5月6日)http://www.ilcoalassn.com/underground.html
  • 肯塔基煤炭教育。“背景资料-煤炭是如何开18luck手机登录采的?”18新利最新登入(2013年5月7日)http://www.coaleducation.org/lessons/twe/mcoal.htm
  • Macia,泽维尔。专题访谈:地下采矿的安全作为世界。2012年5月22日。(2013年5月6日)http://epcmworld.com/news/feature-interview-safety-in-underground-mining
  • 矿山安全与健康管理局。新利国际网站品牌官网“采矿中的伤害趋势。”美国劳工部。(2013年5月17日)http://www.msha.gov/MSHAINFO/FactSheets/MSHAFCT2.HTM
  • 采矿技术。18新利最新登入“充填采矿法。”(2013年5月15日)http://www.miningknowhow18新利最新登入.info/glossary-of-terms/cut-and-fill-mining
  • 全国矿业协会。“最需要的统计数据:美国煤炭工业。”2012年12月。(2013年5月9日)http://www.nma.org/pdf/c_most_requested.pdf
  • Oresome资源。“地下采矿情况介绍”。
  • Saxena,数控。“采矿中的社会和环境问题”。南亚能源区域倡议。2009年12月。(2013年5月10日)http://www.sari-energy.org/PageFiles/What_We_Do/activities/advanced_coal_managment_dec-2009/Presentations/Day2/Social&EnviornmentalissuesinMining.pdf
  • 座机械。“煤炭词汇表”。(2013年5月13日)http://www.coalcrusher.org/coal/coal-glossary.html
  • 美国煤矿工人联合会。“长壁开采。”(2013年5月9日)http://www.umwa.org/index.php?q=content/longwall-mining
  • 美国煤矿工人联合会。“房柱采矿”。(2013年5月9日)http://www.umwa.org/?q=content/room-and-pillar-mining
  • 美国煤矿工人联合会。“地下矿山的类型。”(2013年5月9日)http://www.umwa.org/index.php?q=content/types-underground-coal-mines
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