استخراج درمعادن سطحی روباز

معدنکاری وبهره برداری از منابع زیرزمینی همواره در طول تاریخ مورد توجه بشر قرار گرفته است، به طوری که در ادواری از تاریخ یک فعالیت مقدس و ربانی محسوب می شده است . با گذر زمان، عملیات استخراج معدن گسترده تر شده و عملیات ها و روش های پیشرفته تری به آن افزوده شد . برای انتخاب شیوه صحیح استخراج، معدنکار می بایست به عوامل مهم و موثری همچون شرایط ژئوفیزیکی و زمین شناسی، کانی و سنگ شناسی منطقه، صرفه اقتصادی و زیست محیطی، شکل و هندسه کانسار، میزان برداشت و تولید سالانه  و... توجه نماید.

 معادن سطحی نیز به معادنی اطلاق می شود که روش بهره برداری آن مبتنی بر سطح است. در این نوع استخراج برای دسترسی به مواد معدنی با روش هایی به حذف سطح زمین اقدام می کنند. برای بازیابی انواع مواد معدنی نظیر زغال سنگ، شن و ماسه، انواع سنگ های معدنی، اهن و سایر فلزات این روش را به کار می برند.

با اینکه برخی از روش های استخراج سطحی نیازمند هزینه اولیه کلانی هستند اما به علت هزینه ی عملیاتی پایین و میزان بهره برداری بالا، ایمنی بیشتر و کاهش خطرات انسانی نسبت به رو ش زیر زمینی ترجیح داده می شوند .این نوع استخراج روش غالب بهره برداری در سراسر جهان است به طوری که در حدود 98% سنگ معدن فلزی، 97% سنگ معدن غیر فلزی و تقریبا 61% ذغال سنگ با این روش استخراج می شود

استخراج سطحی دامنه ی وسیعی از روش های استخراج معدن را در برمی گیرد که برخی از عملیات های روتین معدنکاری مانند عملیات نقشه برداری، ژئوفیزیک، حفاری، مغزه گیری، انفجار، بارگیری و... در انها مشترک است. تولید، استخراج و بهره برداری در استخراج سطحی حذف لایه های موجود در کانسار معدنی و خود کانسار معدنی را شامل می شود. یکی از مهمترین معیارها برای انتخاب شیوه مناسب بهره برداری در استخراج سطحی  نوع ذخایر کانساری می باشد . این ذخایر ممکن است به یکی از سه حالت زیر باشد:

توده ای: این ذخایر معمولا تراکم زیادی دارند و حجم قابل توجهی به خود اختصاص داده اند. عیار کانی از زون کم عیار به زون پرعیار متغیر و رو به افزایش است و معمولا بدون شکل هندسی خاصی یا در مواردی بیضوی شکل هستند.

-لایه ای: این ذخایر که معمولا بسیار گسترده هستند منشا رسوبی داشته و شکل فیزیکی انها به شرایط زمین شناسی بستگی دارد و ممکن است افقی یا شیب دار باشند کانی هایی مانند سنگ نمک، زغال سنگ، بوکسیت، فسفات ، اهن و پتاس در این دسته از ذخایر جای می گیرند .

آبرفتی: این ذخایر که معمولا از ذخایر فلزات قیمتی و سنگین سرچشمه می گیرند نتیجه تغییر، تجزیه و سایش ذخایر دیگر هستند ذخایر پلاسری، پرفیری و همچنین ماسه های کانه دار از این جمله اند.

استخراج

برای استخراج ذخایر توده ای و لایه ای این روش ها کارایی بالایی دارند . از جمله روش های رایج در استخراج می توان به موارد زیر اشاره نمود:

استخراج روباز: این روش برای ذخایرلایه ای و توده ای به کار برده می شود. عمق گودال حفر شده توسط دستگاههای مکانیکی چه مقدار باید باشد به ضخامت سنگ باطله و نوع کانسار معدنی بستگی دارد و این گود برداری برای استخراج کانه معدنی تا جایی ادامه می یابد که از نظر اقتصادی قابل توجیه باشد.

استخراج تراس یا پله ای : این روش از استخراج عمدتا برای معادن فلزی به کار می رود .در اسن شیوه گودال هایی پله مانند حفر می کنند تا به سنگ معدنی برسند . تعیین محدوده نهایی معدن برای جلوگیری از اسیب های زیست محیطی در این روش بسیار حائز اهمیت است . در استخراج کانسار های توده ای ، عدسی شکل و یا رگهای ضخیم این روش کاربرد دارد.

استخراج نوار: عبارت است از استخراج یک درز از ماده معدنیدر دل زمین می باشد.این فعایت را حذف بار اضاافی نیز می نامند. ان روش در حالت ایده ال برای استخراج رسوبات بستری نزدیک به سطح زمین مانند زغال سنگ و سنگ معدن های طبقه ای نظیر نیکل لاتریت و بوکسیت استفاده می شود

استخراج آبی

در این روش ها ، آب یا مایعات حلال دیگری نقش اساسی را برای بازیابی کانی از رسوبات ایفا می کنند . این شیوه از معدن کاری تنها در حدود 10% در تولید کانی ها کاربرد دارد اما به دلیل هزینه پایین بهره برداری هنوز یک شیوه پرطرفدار محسوب میشود . در استخراج ابی می توان به دو روش زیر اشاره نمود :

استخراج کننده پلاسر:

ذخایر پلاسری مواد معدنی غلیظ و سنگینی هستند که درآبرفت های سست به راحتی یافت میشوند .استخراج پلاسری برای  بهره داری از این  رسوبات سست شده مانند  شن و ماسه معمولی یا شن و سنگ ریزه های حاوی طلا ، قلع ، الماس ، پلاتین ، تیتانیوم یا سنگهای قیمتی به کار میرود. در این روش برای استخراج از دوشیوه متداول هیدرولیکی و لایروبی استفاده میشود

استخراج هیدرولیکی : استخراج هیدرولیک شامل هدایت  جریان فشار بالای آب ، از طریق MONITOR یانازل برای جداسازی مواد معدنی است.  این روش معمولا برای فلزات سنگین مانند طلا، قلع واز طریق فشار اب و باطله برداری صورت میگیرد.این شیوه به علت اسیب های جدی زیست محیطی در برخی از کشورها ممنوع می باشد .

لایروبی :روشی است که غالبا برای ایجاد ذخایر معدنی زیر اب به کار می رود . گرچه از این روش معمولا برای پاکسازی یا بزرگ کردن مجاری اب قایق ها استفاده می کنند ولی می تواند مقادیر قابل توجهی مواد معدنی زیر اب را نیز باز یابی کند  

استخراج محلول :. این روش بر پایه قابلیت انحلال مواد استوار است و از اب یا مایع حلال دیگری استفاده می شود . مهمترین شرط در این روش خاصیت تجزیه پذیری سنک ماده معدنی است .

َ