باز کردن معدن – Mine Opening

پس از اتمام کارهای اکتشافی و تعیین ذخیره یک کانسار، برای استخراج بایستی به ماده معدنی دسترسی پیدا کرد. برای دسترسی به ماده معدنی فضاهای برای استخراج ماده معدنی در کانسار ایجاد می‌شود که به مجموعه آنها آماده سازی یا تجهیز معدن اطلاق می‌شود. اولین مرحله از آماده سازی بازکردن معدن (Opening mine) است.

به طور کلی، باز کردن معدن، یعنی: ایجاد ارتباط بین سطح زمین و توده کانسار با حفاری‌های سطحی و زیرزمینی. روش‌های باز کردن معادن بسیار متفاوت است و بستگی به شکل، نوع و عمق کانسار دارد. باز کردن معادنی که استخراج روباز آنها از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است، با کنار زدن طبقه‌های سطح زمین و یا گود برداری، امکان پذیر است و برای باز کردن معادن زیرزمینی با توجه به شکل و عمق کانسار می‌توان از تونل، چاه قائم یا مایل و حفریات دیگر استفاده کرد.

باز کردن معادن روباز

چون معادن روباز در روی سطح زمین و یا نزدیکی آن قرار دارند، باز کردن آنها با برداشت لایه‌های سطحی روی ماده معدنی امکان پذیر است. گاهی بعضی کانسارها حتی نیاز به برداشتن مواد پوشاننده یا باطله برداری هم ندارند و کاملا در سطح قرار گرفته‌اند؛ اما در این صورت نیز برای باز کردن معدن باید نکاتی رعایت شود. ابتدایی ترین کار برای باز کردن یک معدن روباز ایجاد راه برای دسترسی به توده ماده معدنی است.

انتخاب محل راه نیاز به مطالعه دقیق درباره توپوگرافی منطقه دارد. مسیر جاده از روی نقشه توپوگرافی تعیین می‌شود و این جاده بایستی در جایی زده شود که به محل انباشت ماده معدنی نزدیک‌تر باشد. پس از احداث جاده عملیات باطله برداری و کنار زدن طبقات سطحی (روباره) از روی کانسار انجام می‌شود. باطله برداری می‌تواند با انفجار در سنگ‌های سخت و با استفاده از ماشین آلات مختلف از قبیل بولدوز، لودر و… انجام شود.

برای استخراج ماده معدنی نیز با توجه به طراحی انجام شده و یا برداشت بخشی از طبقات پوششی و یا خود ماده معدنی، راه ورودی به معدن احداث شده و پیش روی صورت می‌گیرد. همزمان با پیشروی به عمق، عملیات باز کردن و آماده سازی نیز انجام می‌گیرد؛ اصولا استخراج معادن روباز به شکل پلکانی است.

نحوه پیشروی و برداشت پله ها، نیاز به یک طراحی دقیق داشته، و به علت آنکه طراحی آن بسیار وقت گیر است، امروزه به کمک کامپیوتر و برنامه نرم افزاری که قبلا در مباحق قبلی معرفی شده اند انجام می‌گیرد.

بعضی از مواد معدنی در ارتفاعات بیشتری از سطح زمین قرار گرفته اند. برای نمونه سنگ‌های ساختمانی تزیینی و نما هستند که عمدتا در تپه هایی قرار گرفته و دستیابی به آنها نیز، آسان است.

برای باز کردن و آماده سازی این نوع معادن، ایجاد راه دسترسی در مرحله اول ضروری است، چون ارتفاع بسیار است، راه دسترسی به صورت طبقاتی همانند جاده‌های کوهستانی ایجاد می‌شود؛ قسمتی از جاده که دو طبقه را به هم متصل می‌کند به صورت قوسی است و رمپ (Ramp) نام دارد. این شکل از راه در معادن روباز نیز همزمان با پیشروی ایجاد می‌شود. طراحی رمپ به شرایط مختلفی از جمله مقاومت کف جاده، شرایط آب و هوایی، شکل ماده معدنی، سیستم حمل و نقل و… بستگی دارد.

شکل نمونه‌ای از مدل‌های استخراجی به روش کامپیوتری​

پس از ایجاد راه دسترسی، عملیات باطله برداری استخراج ماده معدنی از بالاترین نقطه انجام می‌شود. در این حالت پله‌های استخراجی عکس حالت قبل را دارند. این روش استخراج کواری نام دارد.

لازم به ذکر است که همواره طراحی معادن روباز از پایین به بالا صورت می‌گیرد؛ اما استخراج آنها از بالا به پایین است. همچنین عملیات آماده سازی در معادن روباز همزمان با بهره‌برداری و ایجاد پله‌های استخراجی می‌باشد.

نزدیک ۹۰% معادن سطحی به روش بالا باز می‌گردند، بقیه روش‌ها محدود به آماده کردن جاده تا محل ماده معدنی و در بعضی موارد ایجاد فقط یک سطح آزاد دسترسی می‌شود و موارد دیگری را شامل می‌شود و کلیه مراحل بعدی جزو آماده سازی و استخراج می‌باش. که در مطالب بعدی به صورت کامل در مورد هر روش تشریح می‌گردد.

 

باز کردن معادن زیرزمینی

باز کردن معادن زیرزمینی به دلیل موقعیت ویژه آنها در مقایسه با معادن روباز بسیار مشکل‌تر است. برای آنکه بتوان مناسب ترین محل را برای باز کردن معدن انتخاب کرد. بایستی اطلاعات دقیقی از شکل و روش قرارگیری کانسار در زیر زمین در دست باشد.

با توجه به ویژگی‌های خاص معادن زیرزمینی، از جمله تهویه هوا برای کارکنان، ایمنی حرکت در فضاهای زیرزمینی و حمل و نقل مناسب مواد، باز کردن این معادن از طریق دو مجرا ضروری است. بر حسب موقعیت و شرایط کانسار، بازکنندهای اصلی معادن زیرزمینی با تونل، چاه شیب‌دار، چاه قائم و رمپ صورت می‌گیرد که به شرح آنها می‌پردازیم.