التعدين السطحي هو نوع من التعدين يتم فيه إزالة التربة والصخور الموجودة أعلى الرواسب المعدنية.
على عكس التعدين تحت الأرض ، حيث تُترك الصخور العلوية في مكانها ويتم استخراج المعدن من خلال الأعمدة ، والتعدين السطحي ، والذي يشمل التعدين الشريطي ، والتعدين المكشوف ، والتعدين لإزالة قمم الجبال ، يزيل التربة والصخور الموجودة على قمة الرواسب المعدنية (العبء الزائد).
تم تطبيق هذه التقنية لأول مرة في منتصف القرن السادس عشر في أمريكا الشمالية، حيث تتم غالبية تعدين الفحم السطحي ويتم استخدامه اليوم في تعدين العديد من المعادن المختلفة.
طوال القرن العشرين، اكتسب التعدين السطحي مكانة بارزة ، والآن ، يتم إنتاج غالبية الفحم المستخرج في الولايات المتحدة من خلال المناجم السطحية.
في غالبية تقنيات التعدين السطحي ، تتم إزالة الغطاء أولاً باستخدام آلات كبيرة مثل آلات نقل التربة.
ثم يتم استخراج المعدن باستخدام الآلات الكبيرة مثل حفارات خط السحب أو الحفارات ذات العجلات الدلو.
على المدى "قطاع التعدين" يشير إلى إحدى الطرق المختلفة للتعدين السطحي.
الحقيقة التي لا مفر منها هي أن التأثيرات البيئية يتم تجاهل التعدين في قطاع التعدين من قبل العديد من البلدان نظرًا لحقيقة أن التعدين يجلب الكثير من المال ولكن هذا على حساب البيئة وصحتنا.
جدول المحتويات
ما هو قطاع التعدين؟
التجريد ، الذي يُعرف غالبًا باسم التعدين الشريطي ، هو إزالة القمامة أو الأثقال الزائدة من المناجم السطحية المفتوحة.
يتم استخدام آلات مثل المجارف التجريدية أو حفارات الأحواض ذات العجلات أو خطوط السحب في العملية لإزالة الحجر وكشف المعدن الثمين الذي يتم استخراجه.
يتطلب الوصول إلى الفحم المدفون بالقرب من السطح إزالة الأوساخ والصخور. كثيرًا ما يتم تدمير الجبال للوصول إلى طبقات الفحم الضحلة في الداخل ، مما يترك وراءه ندوبًا دائمة على المناظر الطبيعية.
يستخدم حوالي 40 ٪ من مناجم الفحم في العالم التعدين الشريطي ، ولكن في بعض الدول ، مثل أستراليا ، يمثل عمال المناجم المفتوحة غالبية المناجم.
تفضل الصناعة في كثير من الأحيان التعدين الشريطي على الرغم من أنه ضار للغاية لأنه يستخدم عددًا أقل من العمال وينتج فحمًا أكثر من التعدين تحت الأرض.
في التعدين الشريطي ، تتم إزالة طبقة سميكة من المواد - طبقة رقيقة من المواد - للوصول إلى المعادن المدفونة أدناه.
نظرًا لأنه أكثر عملية وأبسط وأسرع إزالة العبء للوصول إلى المعادن ، فإن هذا النوع من التعدين مفيد بشكل خاص عندما تكون المعادن موجودة بالقرب من السطح.
عادة ، يتم استخراج الفحم ورمل القطران عن طريق التعدين الشريطي. تُعرف هذه التقنية أيضًا باسم الزهر المفتوح أو القطع المفتوح أو التجريد.
أولاً ، تُستخدم الجرافات الثقيلة لتطهير المنطقة المراد تعدينها من جميع الأشجار والنباتات والمنشآت الأخرى.
بعد ذلك ، يتم حفر ثقوب لترسيب المتفجرات التي من شأنها أن تخفف العبء الزائد بحيث يمكن لآلات تحريك التربة إزالتها بسهولة.
يتم استخراج المعادن بعد ظهورها. هناك نوعان رئيسيان من التعدين الشريطي. التي تشمل:
- تعدين المنطقة
- تعدين كونتور
1. منطقة التعدين
التعدين في المنطقة هو الطريقة الأكثر استخدامًا في الغرب الأوسط وغرب الولايات المتحدة في الريف المسطح أو المتدحرج قليلاً.
تخلق مناجم المنطقة حفرًا مستطيلة ضخمة يمكن أن يبلغ عرضها عدة مئات من الأمتار وطولها أكثر من ميل. تُزرع هذه الحفر في سلسلة من الشرائح أو القطع المتوازية.
يبدأ التعدين في المنطقة بقطع مستطيل أولي بعد إزالة النباتات والطبقة العليا من التربة (تسمى القطع الصندوقية).
يقوم المشغل بإزالة فضلات القطع الصندوقية من المنطقة التي سيستمر فيها التعدين عن طريق وضعها على جانب واحد.
تُستخدم مجارف التجريد الكبيرة أو خطوط السحب في مناجم الحفرة المفتوحة الكبيرة لإزالة العبء الزائد.
يقوم المشغل بعد ذلك بإنشاء قطع ثانٍ متوازي بعد إزالة الفحم من القطع الأولي.
يقوم المشغل بترتيب وضغط الغنيمة قبل وضع الغطاء الزائد من القطع الثاني في الخندق الذي تم إنشاؤه بواسطة القطع الأول.
ثم يتم زرع البئر المملوءة بالظهر وتغطيتها بالتربة السطحية.
طالما أن نسبة التجريد - النسبة بين الطبقة الغطائية ودرز الفحم - تجعل من الممكن جمع الفحم اقتصاديًا ، يستمر هذا الإجراء على طول شرائح متوازية من الأرض.
إنهم يفعلون ذلك لتحقيق مكاسب مالية!
على سبيل المثال ، عندما يصبح تماس الفحم أرق أو عندما يغوص بعيدًا تحت السطح ، قد ينتهي التعدين عند هذا الحد.
عندما يصل المشغل إلى القطع النهائي ، فإن العبء الزائد من القاطع الأولي أو القاطع الصندوقي هو الفاسد الوحيد المتبقي لملء هذا القطع.
يجد المشغل عادةً أنه من الأكثر فعالية من حيث التكلفة التخلي عن سحب صندوق القطع حتى آخر قطع لأنه قد يكون بعيدًا.
قد يقرر عمل حجز مستقر للمياه في القطع النهائي كخيار.
على الرغم من شيوعها في مناطق الفحم في الغرب الأوسط ، إلا أن هذه البحيرات الأخيرة يمكن أن تسبب مشاكل في البيئة واستخدام الأراضي.
2. تعدين كونتور
منطقة الأبالاتشي في أمريكا الشمالية ، حيث تبرز طبقات الفحم من جوانب التلال أو الجبال ، هي في الأساس المكان الوحيد الذي يتم فيه تطبيق نهج الكنتور.
يتم إجراء عمليات القطع على المنحدر أو الزاوية حيث يقع التماس الفحم أثناء التعدين الكنتوري ، حيث يتم أولاً إزالة الغطاء الزائد ومن ثم إزالة الفحم نفسه.
على غرار التعدين في المنطقة ، يتم استخدام العبء الزائد من العقل المتأخر لملء القطع السابقة. يستمر المشغل في إجراء التخفيضات حتى تصبح نسبة الأوساخ إلى الفحم غير مربحة.
تستمر العملية على طول محيط الجبل حتى استنفاد المشغل أو موارد الفحم.
الآلات الصغيرة لتحريك التربة ، مثل الجرافات ، والجرافات ، والمجارف الكهربائية ، مطلوبة للتعدين الكنتوري ، تمامًا كما هو الحال في مشاريع البناء القياسية.
وبالتالي ، يختار المشغلون الصغار ، الذين يعانون من نقص في رأس المال في كثير من الأحيان في أبالاتشي ، التعدين بهذه الطريقة.
على سبيل المثال ، يمكن للعاملين في قطاع البناء الانتقال بسهولة إلى صناعة التعدين والخروج منها مع تغير ظروف السوق.
بعد الانتهاء من الحفر ، كثيرًا ما يعاني مشغلو الكونتور من الكثير من التلف. يقع اللوم على "عامل الانتفاخ" في ذلك.
عند إزالة الحمولة الزائدة ، فإنها تتشتت وتفقد بعضًا من الترابط الذي طورته من خلال كونها غير مضطربة وسليمة لآلاف السنين.
يزداد حجم المادة بنسبة تصل إلى 25٪ حتى بعد التجديد والضغط الميكانيكي.
عادةً ما تكون الحفر التي تُركت بعد إزالة طبقات الفحم الرفيعة نسبيًا في الشرق صغيرة جدًا لاستيعاب هذا الحجم الإضافي.
ونتيجة لذلك ، يجب على غالبية عمال المناجم الكنتورية التخلص من فسادهم الزائد في "ملء وادي" آخر أو منطقة التخلص.
يقع رأس الحشوات المجوفة أو حشوات الوادي ، والمعروفة أيضًا باسم مناطق التخلص ، في قيعان الوادي.
من أجل التنمية الكاملة ، يجب إزعاج الأراضي الإضافية غير المطلوبة للتعدين.
الأماكن التي تم فيها ممارسة التعدين في قطاع غزة.
فقط عندما يحتاج الجسم الخام إلى الحفر ، يكون من الممكن استخدام التعدين الشريطي.
هناك حاجة إلى بعض من أكبر المعدات على هذا الكوكب ، مثل الحفارات ذات العجلات الدلو القادرة على حفر ما يصل إلى 12,000 متر مكعب من الأوساخ في الساعة ، لهذا النوع من التعدين.
على الرغم من أن غالبية التعدين السطحي للفحم يحدث في أمريكا الشمالية ، إلا أنه بدأ في منتصف القرن السادس عشر ويتم استخدامه اليوم في جميع أنحاء العالم.
ومع ذلك ، في بعض الأماكن تم ممارسة التعدين الشريطي بما في ذلك:
- الولايات المتحدة الأمريكية
- روسيا
- الصين
- الهند
- أندونيسيا
- ألمانيا
- بولندا
1. الولايات المتحدة الأمريكية.
أصبحت أكبر احتياطيات الفحم في العالم ، والتي من المعروف أن الولايات المتحدة تمتلكها ، ممكنة من خلال التعدين المستمر.
تعد جبال الأبلاش والمناطق المحيطة بها ، والسهول الوسطى من إنديانا وإلينوي عبر أوكلاهوما ، والمناجم الجديدة للفحم شبه القاري في نورث داكوتا ، وايومنغ ، ومونتانا هي الأماكن الرئيسية التي حدث فيها التعدين الشريطي.
في منطقة هوبي ونافاجو ، يتم أيضًا إجراء عمليات تعدين كبيرة ، لا سيما في بلاك ميسا في شمال شرق أريزونا ، ووست فيرجينيا ، وكنتاكي ، وبنسلفانيا.
2. روسيا
خمسة مواقع رئيسية في روسيا ، حيث ينتشر التعدين الشريطي ، مما يؤدي إلى أكبر خمسة مناجم للفحم في البلاد.
من بين الأماكن المذكورة روستوف أوبلاست ، جمهورية كومي ، كراسنويارسك كراي ، سخالين أوبلاست ، جمهورية ساخا (ياقوتيا).
3. الصين
يقع منجم شنشي الشمالي في شنشي ، منغوليا الداخلية ، في الصين (منجم هايديغو).
4. الهند
تشهاتيسجاره وأوديشا منطقتان في الهند حيث يمارس التعدين الشريطي.
5. أندونيسيا
كان لدى كل من شرق كاليمانتان وجنوب كاليمانتان قطاع التعدين.
6. ألمانيا
تعد ألمانيا الغربية موطنًا للعديد من عمليات التعدين على نطاق واسع ، ولا سيما بالقرب من كولونيا وآخن (يُعرف حاليًا بأن الحفرة في هامباخ هي الأكبر والأعمق في أوروبا).
يمكن اكتشاف حفر أصغر حجمًا بالقرب من Hotensleben.
7. بولندا
بيلتشاو ، سيليزيا السفلى ، وبوغاتينيا
الآثار البيئية لتعدين القطاع
مثل غيرها من أفعال الرجل متورط في هذا التسبب في تدمير الأرض ، يؤثر التعدين الشريطي سلبًا على البيئة.
ستؤثر أي من طرق التعدين هذه بشكل كبير على البيئة إذا لم يتم تنفيذ الإجراءات الوقائية اللازمة.
تشهد مناطق التعدين السابقة في أبالاتشي بانتظام على هذه الحقيقة. لقد ترك التعدين في قطاع آلاف الأميال المربعة من التضاريس المرتفعة في أبالاتشي وحدها تالفة ولم تتم المطالبة بها.
دفع المشغلون للتو الحمولة الزائدة من المنحدر السفلي للمناجم الجبلية لمدة 25 عامًا ، مما أدى إلى حدوث انهيارات أرضية وتعرية وترسبات وفيضانات.
الجدران العالية الضعيفة المتبقية ، والتي غالبًا ما يبلغ ارتفاعها 100 قدم ، تتفكك وتنهار ، مما يزعج أنماط الصرف ويلوث المياه بشكل كبير.
عندما يختفي الغطاء النباتي الواقي ولا يتم الحفاظ على التربة المتبقية ، يتسارع التعرية بشكل كبير.
وفقًا للدراسات ، يحتوي النهر المتدفق من بعض المناجم على ما يصل إلى 1,000 مرة من الرواسب أكثر من التدفقات من الأماكن غير الملغومة.
أكثر من 400,000 فدان من التربة الملغومة بها أخاديد أعمق من قدم واحدة ، وفقًا لتحليل عام 1979 بواسطة وزارة الداخلية.
تؤدي المستويات العالية من التعرية والترسيب إلى تدهور جودة المياه ، وملء البحيرات والبرك ، وتلويث إمدادات المياه ، وزيادة تكلفة معالجة المياه ، وتؤذي تكاثر وتغذية بعض الأسماك.
لا جدال في أن للتعدين الشريطي تداعيات سلبية وضارة. فيما يلي أهم تأثيرات التعدين الشريطي على البيئة.
1. الأضرار التي لحقت بالموائل والمناظر الطبيعية
يشير تعدين الشريط إلى عملية إزالة الصخور والتربة للوصول إلى الفحم أدناه.
إذا كان الجبل يسد فتحة فحم بالداخل ، فسوف ينفجر أو يدمر بنجاح ، مما يترك منظرًا طبيعيًا مدمرًا بالإضافة إلى إزعاج النظم البيئية وموائل الحياة البرية.
دمرت تقنيات التعدين لإزالة قمم الجبال 300,000 فدان من غابات الأخشاب الصلبة البكر في ولاية فرجينيا الغربية.
من الضروري النظر في "هبوط المنجم" بينما نتحدث عن كيفية تأثير عمليات التعدين على التضاريس.
هذه الأحداث تجري في مناجم تحت الأرض. يغوص سطح الأرض أو ينحسر ويخلق حفرة عندما ينخفض سقف المنجم.
2. إزالة الغابات و التعرية
يتم قطع الأشجار أو حرقها ، واقتلاع الغطاء النباتي وإزالته ، وكشط التربة السطحية كجزء من عملية إفساح المجال لمنجم فحم.
يؤدي هذا إلى تآكل التربة وتدمير الأرض ، مما يجعلها عديمة الفائدة لإنتاج المحاصيل والحصاد.
يمكن لمياه الأمطار أن تغسل التربة السطحية الضعيفة ، وتحمل الملوثات إلى الأنهار والجداول وغيرها من المسطحات المائية.
أثناء تحركها في اتجاه مجرى النهر ، يمكن أن تعرض الأنواع المائية والبرية للخطر وتعوق قنوات النهر ، مما قد يؤدي إلى الفيضانات وبالتالي يؤدي إلى فقدان التنوع البيولوجي.
3. يلوث المياه الجوفية
قد تتسرب المعادن من الأراضي المتدهورة إلى المياه الجوفية وتلوث الأنهار بمركبات خطرة على صحة الإنسان.
على سبيل المثال ، قد يتم تصريف المياه الحمضية من مناجم الشريط المهجورة بسبب تصريف المناجم الحمضي.
تحتوي على صخور البيريت المعدني، التي تحتوي على الكبريت ، تم العثور عليها عن طريق التعدين. عندما يتلامس هذا المعدن مع الهواء والماء ، يتشكل حمض الكبريتيك.
يمكن أن يتسرب الحمض السائل إلى مصادر المياه الجوفية ويدخل الأنهار والجداول عند هطول الأمطار.
75٪ من أنهار ولاية فرجينيا الغربية قد تلوثت بسبب هذه العمليات وغيرها. سيتأثر وصول السكان إلى المياه عالية الجودة إلى حد كبير بهذا.
بالإضافة إلى تلوث المياه الناجم عن التعدين ، أدى ملء الوادي إلى دفن أكثر من 1000 مجرى طبيعي (نفايات التعدين الزائدة).
4. المخاطر الصحية
مرض الرئة السوداء عن طريق استنشاق غبار الفحم. الأشخاص الأكثر تضرراً هم أولئك الذين يعملون في المناجم وأولئك الذين يعيشون في المجتمعات المجاورة.
السكان الذين يعيشون بالقرب من مناجم الشريط هم أكثر عرضة للإصابة بارتفاع ضغط الدم وأمراض القلب والأوعية الدموية وأمراض الكلى ومرض الانسداد الرئوي المزمن.
5. نزوح المجتمعات
يضطر الناس إلى الانتقال بسبب كل هذه الآثار السلبية ، بما في ذلك تدهور جودة الهواء والماء الذي يتنفسونه ، فضلاً عن الاستغلال المتزايد لبلدهم بواسطة مناجم الفحم.
نتيجة كل هذا هي أرض قاحلة لا تزال مسمومة بعد سنوات من إغلاق منجم فحم.
على الرغم من أن العديد من البلدان تتطلب خطط استعادة لمناطق تعدين الفحم ، إلا أن الأمر سيستغرق وقتًا وجهدًا لعكس جميع الأضرار البيئية التي تسببها مصادر المياه المستنفدة ، الموائل المدمرة، ونوعية الهواء الرديئة.
هناك حالة شديدة من الفوضى في جميع أنحاء الأرض.
بين عامي 1930 و 2000 ، غيّر التعدين في الولايات المتحدة المشهد الطبيعي لحوالي 2.4 مليون هكتار [5.9 مليون فدان] ، كان معظمها في يوم من الأيام غابات.
نظرا لاتساع نطاق تجريف التربة بسبب عملية التعدين ، فإن محاولات إعادة زرع الأراضي التي تضررت من تعدين الفحم تمثل مشكلة.
على سبيل المثال ، نجحت 20 إلى 30 بالمائة فقط من برامج إعادة التحريج الأمريكية في مونتانا ، بينما نجت في بعض أقسام كولورادو 10 بالمائة فقط من شجيرات البلوط والحور التي تم زرعها.
وفقًا لتقييم عام 2004 ، أدى التعدين في الصين إلى تدهور جودة 3.2 مليون هكتار من الأراضي.
كان معدل الإصلاح العام لأراضي المناجم 10-12٪ فقط (نسبة الأراضي المستصلحة إلى إجمالي الأراضي المدمرة).
مزايا قطاع التعدين
فيما يلي مزايا التعدين الشريطي
- إنه أكثر كفاءة بشكل ملحوظ من التعدين تحت الأرض
- إنه أكثر أمانًا من التعدين تحت الأرض
- إنها أقل تكلفة.
1. إنه أكثر كفاءة بشكل ملحوظ من التعدين تحت الأرض
معدل استرداد المواد ، وفقًا لأولئك الذين يدعمون التعدين الشريطي ، أعلى.
يُعتقد أن كمية المواد التي يمكن استعادتها تتراوح بين 80 و 90 في المائة ، مقابل 50 في المائة باستخدام التعدين النفقي.
نظرًا لأن الأنفاق لا تحتاج إلى الحفر والدعم ، يُعتقد أيضًا أن تعدين الشريط هو عملية أسرع كثيرًا.
ليس من الضروري رفع المعادن عبر ممرات واسعة للوصول إلى السطح نتيجة لذلك.
بعبارة أخرى ، يعد التعدين الشريطي طريقة أكثر فاعلية للاسترداد والنقل.
2. إنه أكثر أمانًا من التعدين تحت الأرض
نظرًا لأن التعدين الشريطي يشمل السطح فقط ، فإن الموظفين ليسوا في خطر من مخاطر التعدين الجوفية الكامنة في انهيار النفق.
بالإضافة إلى ذلك ، يجب على الشركات استعادة أي أرض تستخدمها للتعدين الشريطي.
هذا يعني فقط أنه يجب عليهم استعادة المناطق المستأصلة بالنباتات بعد تغطيتها بالتربة السطحية.
3. أنها أقل تكلفة.
تعدين الشريط ليس مكلفًا للغاية. لا يتم إزالة العبء الزائد إلا جزئيًا بواسطة هذا النوع من التعدين ، على الرغم من استخدام آلات كبيرة وقوية.
لا داعي لحفر الأنفاق كما سبق اقتراحه.
وفي الختام
كان لعمليات التعدين آثار سلبية كبيرة على البيئة ، بما في ذلك تلوث الماء, تدهور الأراضي، فقدان التنوع البيولوجي، تلوث الهواء، زيادة في المشاكل الصحية ، والاهتزازات ، وهبوط الأرض ، انهيارات أرضيةوتلوث المياه السطحية والجوفية.
نتيجة لذلك ، يجب على حكومات الدول المختلفة أن تقدم إلى حد كبير المساعدة الفنية لأصحاب المصلحة المحليين في مجال الألغام ، مثل تسهيل التدريب.
يجب التحكم في نفايات المناجم وتحويلها إلى نفايات غير ضارة قبل إطلاقها في المسطحات المائية المجاورة ، والجديدة التكنولوجيا الصديقة للبيئة يجب تطويرها ونشرها في جميع مراحل الاستخراج والمعالجة.
أهم 5 تأثيرات بيئية لتعدين القطاع - أسئلة وأجوبة
هل هناك بدائل للتعدين الشريطي؟
مثلما يزداد الطلب على الفحم في أنشطتنا اليومية مما يؤدي إلى تعدين متكرر ، فقد نُصح باستخدام معدات صديقة للبيئة. يمكن لشركات التعدين التي ترغب في تقليل تأثيرها البيئي التحول إلى معدات صديقة للبيئة.
غالبًا ما تكون معدات التعدين التي تعمل بالبطارية قوية بما يكفي لتحل محل الخيارات التي تعمل بالديزل. يمكن أن يؤدي استبدال محركات الديزل بمحركات كهربائية حيثما أمكن ذلك إلى تقليل كمية ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن عمليات التعدين بشكل كبير.
بشكل عام ، تتحرك صناعة التعدين بالفعل في اتجاه المعدات الكهربائية ، مع وجود المزيد والمزيد من مصنعي التعدين الذين يقدمون بدائل صديقة للبيئة. يقوم البعض بالتزامات أكثر أهمية مثل شركة تصنيع معدات التعدين السويدية Epiroc ، والتي تخطط لتصبح كهربائية بنسبة 100 في المائة في غضون السنوات القليلة المقبلة.
توصيات
- 16 سببًا لتلوث المياه في إفريقيا ، التأثيرات ، والحلول
. - أفضل 20 منظمة لتلوث البلاستيك على مستوى العالم
. - 6 آثار موجات المحيطات وأسبابها
. - أفضل 10 مدونات بيئية في العالم
. - قائمة مبيدات الأعشاب المائية الآمنة للأسماك
. - زوما روك | حقائق ومعلومات
Ahamefula Ascension هو مستشار عقارات ومحلل بيانات وكاتب محتوى. وهو مؤسس مؤسسة Hope Ablaze وخريج إدارة البيئة في إحدى الكليات المرموقة في الدولة. إنه مهووس بالقراءة والبحث والكتابة.