介绍
的分支行业关心的是寻找和提取,矿物质从地球上被称为矿业。矿物质的网站通常称为矿山两异常油井和岩石采石场。从地球上的各种矿物质挖相差很大。他们包括矿石铁、铝、铬、钨、金、银、铜、煤、钻石、铅、镍、铂、锡和锌。一些不太熟悉的产品来自矿山砷、锑、沥青、钴、钼、硫、钒。这些和其他矿物质,6000年来,人类文明提供的原材料已经建好了。今天,除了食物、纸张和一些衣服,几乎没有一个产品,不是来自地球的存储的矿物质。几乎每一个建筑在现代工业社会中如加拿大、日本、德国和美国是构造主要来自加工原材料挖出地面。高速公路铺沥青,汽车,卡车,公共汽车骑都主要是由钢铁和其他金属。电器,如收音机、电视机、电话、烤面包机、冰箱、电脑、光盘播放器,和微波炉不可能不让他们使用的各种金属和塑料。没有矿产商品和创造财富的生产是不可能的。
采矿方法
方法用于我的一个特定的商品主要取决于存款的形状和位置。在许多情况下,存款是相对平坦的,在大面积连续。平的例子,或表格,存款是煤炭、碳酸钾、盐,和石油页岩。这些存款在床,或接缝,层间的岩石。煤层上方的材料称为过重的负担;seam本身可以改变厚度从几英寸到超过100英尺(30米)。采矿方法用于提取这些平存款是相当简单的。
矿业的存款不是平的,连续的,但是,需要使用各种各样的方法之一来提取这些存款从表面或从地面下。所使用的方法取决于几何形状,大小和高度的存款。
任何类型的矿业的主要目的是把有价值的物质经济和安全与最小破坏周围的环境。一些生产的矿物质,如煤和盐,准备使用权后,已被敌军布上了地雷。可能需要清洗或治疗这些商品以不同的方式提高他们的素质,但是他们的性能基本上保持不变。金属和矿产品,相反,通常发生在像ores-that自然,与其他材料相结合。这意味着他们必须治疗,通常用化学物质或加热,分离所需的金属从其宿主材料。这些处理技术可以非常复杂的和昂贵的,但他们是必要的恢复金属或其他矿物感兴趣的商品。
矿业平或表格,存款
煤炭是由植物和动物仍然是数百万年前沉积。有几种类型的煤炭,他们的特征,因此他们正在开采的方法,在很大程度上取决于他们几百万年花了许多形式和水平的热量和压力,他们被暴露。煤矿从软泥炭,也叫做precoal,硬,闪亮的无烟煤。在美国大部分的煤炭开采是一个中档烟煤。
煤炭是地球上最丰富的化石燃料在美国。是用来加热家庭和办公室,发电厂,许多行业和供应能量。加热后在没有空气的过程称为碳化,煤炭生产焦炭、铁到钢用于制造。煤也用于生产合成产品,可以代替不太丰富的天然气和石油或每天许多塑料物品的用途。
煤炭和其他平面存款可以通过各种隧道地下开采方法或从表面通过简单地移除覆盖岩石,称为表土。地下开采通常是完成当存款超过150英尺(45米)以下的表面,在这种情况下,上覆岩层实在太厚,昂贵的删除。进入深煤层达到通过竖井或斜坡驱动下缝或通过漂移直接驱动到煤层暴露在山坡上。许多年前,地下煤炭开采的挑选和铲子,把车的人,有时甚至是儿童。后来,马匹和骡子被用来把推车。今天,强大的机器帮助矿工削减和运输煤炭矿制备植物,它的清洁,并加以分类,供工业使用。
煤通常从地下矿山中恢复过来两个隧道的方法。一个是0的方法,另一种是长壁开采。
0矿业
0的采矿方法,形成相互关联的隧道。这些隧道的挖掘结果的一系列“房间”煤层,离开“支柱”或列的煤来帮助支持我的屋顶。在常规0采矿、煤炭打断了炸药,由机械化装卸机装上汽车,航天飞机汽车从生产领域和运输。
连续采矿是一种0的方法削减一个强大的机器称为连续采煤机和煤装入航天飞机汽车或传送带上,把煤从我的。螺栓几英尺长安装在我的屋顶有助于确保屋顶是巩固和获得适当支持,从而防止危险的屋顶塌方可能伤害或杀死矿工。
长壁开采
第二个长壁开采地下煤炭开采系统。最初在欧洲,开发长壁开采现在在美国也很受欢迎,因为更大的安全性和效率提供。在这种方法中,采矿机刮胡子块或墙面板的煤炭在来回运动,类似于切肉机,转储破碎的煤到传送带上,扩展了我的大部分地区。也许现代长壁开采的最具吸引力的特性是可以移动的屏蔽屋顶支持挖掘操作,为矿工提供最大的保护。随着矿山机械的进步,其背后的屋顶洞穴。矿工叫坍塌区采空区。
地表采矿
表面,或露天开采煤炭完成的上覆岩层相对较浅。大型土方设备、拖丝或使用铲子把断裂的上覆岩层的煤炭。然后通常由爆破破碎煤用炸药。煤炭是加载到特殊的运输卡车,带着它去准备植物、岩石、土壤、和杂质,如硫、删除。美国法律要求的开坑被填满,分级到原来的轮廓,和种植植被或用于农业或娱乐的目的,自然环境保护。
有些矿物,如盐和钾,在平伏的存款和软切与采矿机,在某种程度上类似于用于煤矿。
矿业金属和非金属元素
世界上大部分的金属和非金属矿床被发现在各种不同的形状大小和矿物质的含量,属性,决定挖掘这些商品的经济可行性,也确定最合适的采矿方法。
有一个广泛的主要方法,可用于我的存款。0为许多金属和非金属矿床地下开采方法不同于煤炭和其他温和的矿藏;这些差异主要是设备的使用,方法分手的铜矿石,把矿石从我的方式。
在这些情况下使用的碎矿系统不同于煤破碎系统因为矿石通常是比煤打破。而煤可以削减不断希勒或连续采煤机,几乎所有地下金属矿山使用气动或液压冲击钻机的手提钻型的小直径钻孔成我的墙。这些漏洞被装满了炸药,然后引爆。一些矿山可能承受的使用更大的孔,从而更多的炸药,如果铁矿石的物理限制,允许它。炸开孔在一个有限的区域。然后安全的区域,和删除的矿石就可以开始了。
前端装载机或勺有轨电车,通常称为load-haul-dump或汽车挖掘机单位,把破碎的矿石从抨击。通常,load-haul-dump单位不会运输矿石的矿山,矿石,而是转移到卡车,然后将我的矿石。除了这种牵引,传送带或铁路轴可以用于运输矿石,然后提升矿石表面。偶尔当一个存款很浅,矿石可以直接进行表面处理设备。
随着煤炭开采,崩落矿石开采中经常使用的方法。屈服在矿石开采方法要求上面的岩石和矿石身体很弱,这样它将进入一个断裂的质量,他们还要求矿断裂成小块。
屈服最好适用于宽,垂直定向,脉型矿体。这种采矿方法需要钻井的一个或多个垂直钻孔水平,间隔20到40英尺(6至12米),通过矿体延伸。每一个主要级别,这是200到400英尺(60 - 120米)垂直除了的另一个主要的水平,可能相交的一个或多个钻孔。降落伞将破碎的矿石铁或其他运输系统延伸。每一层是由前序贯钻探和爆破,必要时添加了支持,直到通过矿体水平渗透。
采矿完成后,流程必须扭转。支持逐步删除2 -或4英尺(0.6或1.2米)段或支持在某种程度上被钻探和爆破矿石水平上面在一种特殊的模式,以便支持下面的水平下降。矿瀑布,load-haul-dump单位将钻孔。矿石被移除,上面的岩石逐渐下降。当这种级别的岩石,叫浪费,下降了,我操作符删除的下一部分支持使用炸药或爆炸撤退模式,重复这个过程,直到所有矿石在某种程度上被删除,从上面浪费了这一水平。其他水平同样激活序列。逐渐发展过程的矿体和表面消退。这个方法不能应用于矿山狭窄的血管会导致稀释的矿石与浪费。
块屈服
大型低品位可以开采的矿体、矿块崩落法所谓因为采矿顺序发生在段或块200到500英尺(60 - 150米)宽。一系列的铁路隧道首次建成的矿石开采。每隔大约100英尺(30米)沿着隧道,提出部分10到20英尺(3到6米)直径连接一系列横漂的铁路隧道。在十字架上飘,刮刀或锄头把电缆从一个电动马达,把矿石回到了地区转储铁路车辆的矿石。从那里,矿石摔倒降落伞叫做手指了相交十字架下面飘。这些在许多方向提出了驱动到我的墙,通常有四个或更多的交叉在十字架漂移。这些引发了第一次作为一个地方爆炸整个矿块的底面,然后作为一个漏斗炸矿石的矿山。通过重力,矿石继续从块的底部是提高了。没有进一步的条目可以在手指一旦块开始屈服。
在非常大的矿体,许多并行和相邻块开采,这一过程可能持续数年。如果矿石深度扩展,必须开发额外的水平。矿石及其附带的浪费可能超过100000吨每天从这样一个操作。
冲淤矿业
一些矿床本质上是表格,但不规则,不同厚度、倾向,和力量。冲淤采矿方法是用于矿山的矿床类型,因为它提供了适应所有这些变量。它的名字来源于矿石开采的方式。矿石是删除或削减,从矿石的一小段身体要20到4000立方英尺(0.6到113立方米)——然后矸石放置回空心的支持。这个过程被重复,通过矿体水平前进,直到所有的矿石开采。
开采和填充一层后,重复该过程在上面的矿体中填充材料。最频繁的今天,填充材料来自加工厂的细沙和水混合物称为泥浆或尾矿,与水泥混合,形成一个稳定的。
冲蚀的方法提供了一个合理安全的和通用的系统康复的矿石,否则不能被开采。在世界范围内,数百名煤矿使用这种方法,几乎这个方法存在许多差异,就业。然而,必须足够高的浓度和矿床经济价值来证明这种方法。
分段回采
Wide-vein存款中包含足够供应的废石,在垂直或急剧的角度倾斜开采的方法被称为分段回采。这种采矿方法的模式可以比作一个月的部门在一个日历的页面,在顶部和底部边缘代表主要的运输水平,所有的矿石都删除。周日历页面上的每一行代表子层次。每天都代表一个地区开采提出了支持部分之间。分段从左下角的一天月与长钻洞周围围成一个圈,然后炸开一个大爆炸,删除一段岩石2到4英尺(0.6到1.2米)宽沿分段。这就像把一天的星期从左到右,从下到上的日历页面,并减少底部边缘,之前安装的降落伞漏斗的火车或load-haul-dump单位牵引轴。
分段回采方法只有在工作周围的墙壁的矿石是由材料,不轻易屈服。这种方法的优点是其安全暴露人员只有一小隧道良好支持的开放。
水井
溶于水的一些大宗商品,如盐或磷酸盐,通过水井开采。一个钻孔钻到矿石的形成。喷射的水然后用来放松所需的材料,这是抽到地面的水。在表面,盐和水分离,通常通过蒸发。铜和贵金属等材料也可以以这种方式开采,尽管他们通常不溶于水。当商品以这种方式开采,他们仍然分散在水中,直到以后使用规定的水被删除。
这一过程被称为原位开采经常伴随这井下采矿。原位开采,液体能溶解矿通过存款流传。矿物的流体,在溶液中,然后抽到地面,从流体矿物分离。液体然后重用。
地表采矿
存款可以开采利用地表采矿技术的性格差异很大。他们可能小表面的金脉、沙子、砾石、或石头,或者他们可能是大金属硫化物或氧化物存款数英里宽,长,可能半英里(0.8千米)深,但仍从表面最容易开采。其他金属矿床可能填补裂缝表面岩石、扭曲或形成大型地下区域,但太深,他们需要轴和隧道到达。甚至一些相对平伏的存款是如此之深,他们需要轴超过2英里(3.2千米)深。
当地下开采这些商品是不可行的,去除土壤和无用的岩石在地表采矿开始之前是必要的。今天的表面通常方法在金属和非金属矿山长椅前需要去除土壤和无用的岩石,步骤,或露台可以炸到表面以达到存款。因为一些存款是纯粹的,废石可以迁到废物堆铲和卡车或前端装载机而矿石被加载到其他车辆加工厂。
通常,地表采矿过程包括首先确定矿石和废石,然后移除表层土壤和碎片,然后钻孔和爆破矿石和浪费,消除矿石加工设施和废物倾倒,最后回收。
矿物处理
原油run-of-mine矿物必须处理从泥土等杂质分离,矸石或其他矿物质的混合物。这个过程称为选矿,也可以提高矿石的矿物含量之前发送到冶炼厂。由此产生的矿物称为集中。选矿植物,或集中器、构造接近我的。
选矿是通过机械和物理方法,不涉及化学变化。然而,含金属矿石通常接受化学净化冶炼厂。
选矿过程一般包括破碎、清洗、研磨,和分离的矿石浪费,或尾矿。分离流程,丰富的矿石,也称为选矿。
破碎、清洗、和磨矿
粗矿可能先手工删除岩石分类。矿石的大块然后缩小,通常被送入颚破碎机,打破他们的机器通过一个振荡的下巴。锥形和回转破碎机机器分手的矿石通过偏心旋转锥。
方法和设备用于洗涤的几种不同的类型。洗涤过程通常是应用于铁矿石,沙和砾石。一些矿石不需要清洗。
压碎,然后洗矿地面球工厂更精细,米尔斯杆或其他类型的工厂。在球米尔斯,碎矿石送入一个旋转圆柱体包含成百上千的钢球磨的影响。在杆米尔斯,矿石由钢条地面。
分离过程
矿石矿物的分离粒子从废物或其他矿物质等属性是由特定的重力或磁化率的矿物质。矿物颗粒非常小通常由特殊的使用机器包含一种流体,比如水。最重要的分类方法中分离或矿石使用流体的重力,浮选,重介质流程。
的夹具是一种重力选矿厂矿石颗粒躺在屏幕上被淹没在水里。水收到从往复式柱塞的冲动。这导致颗粒处于悬浮和排序根据他们特定的重力。沉在屏幕上沉重的谷物;光粒漂浮。
浮选法,矿石细碎与水混合,送入一辆坦克,或浮选池,其中包含一些化学物质。混合搅拌,空气吹到坦克形成泡沫。的矿物颗粒坚持泡沫和罐的顶部。这种集中脱脂,过滤,干燥。剩下的废料处理在一个尾矿池。
沉浮过程中,地面矿石送入一个锥形罐含有水混合物和致密介质如磁铁矿。混合物是由旋转桨搅拌。材料比重高于磁铁矿水槽和通过一个喷嘴底部画了。材料有较低的比重漂浮,在表面移除。
在磁选过程中,矿物质两极之间的分离,因为他们通过ofstrong电磁铁。在矿物可磁分离从废物或者其他矿石含铁磁铁矿和磁黄铁矿。
矿业的历史
自史前时代矿业已经完成。的人民石器时代在地上挖燧石,各种各样的矿石石英。他们用燧石的武器和工具。
人类学会了第一金属矿山和形状是铜。这是一段历史的开始被称为金属的时代。埃及西奈的铜矿,生产金属早在5000年公元前已知最古老的金属矿山。塞浦路斯岛的后来被证明是一个丰富的铜。的青铜时代当人们发现开始的合金铜和锡生产更坚固、更耐用的金属。的铁器时代有其开始约1000公元前。因为钢铁加工的很大的进步在过去的世纪,这一时期被称为钢铁的时代。
随着文明的发展,和寻找矿物加速的需要。腓尼基人越过地中海西班牙南部的铜矿,工作和他们的船只航行到不列颠群岛为锡贸易。希腊人开采出来的岩石如大理石。罗马人,他们改进了采矿实践他们征服的土地,大规模开采。在15和16世纪西班牙上升到权力的结果从其获得的金银征服墨西哥和秘鲁等国家。后,英国的煤矿和国家的钢铁的生产提供了依据工业革命。
第一个煤矿在美国里士满附近开了,大约在1745年。1848年,在加州发现了黄金。这使得许多先锋西和国家的边界扩展到太平洋。第一个在1859年在宾夕法尼亚州钻。
最富有的银矿之一在美国于1859年被发现在康斯托克矿脉在内华达州。铅在犹他州的发现最终导致1863年犹他州露天铜矿的发现和开发。
社会立法和工会的崛起,纠正一些采矿业的滥用行为。在美国职业危害后进一步降低矿山局成立于1910年。它促进矿产和燃料资源的保护和开发。1977年,负责安全,健康的工作条件在矿业被矿山安全与健康管理。
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关闭通常意味着停止所有矿业永远在一个网站。法律法规关于矿业提供保护公众。当然,一些临时中断环境矿物质从地上都是不可避免的,把他们变成有用的产品。因此,我可以正式关闭之前,一些活动将恢复网站最环保的国家必须由法律执行。这些活动可能包括清除危害,凹陷,种植在可能的情况下。很少需要再坑因为成本过于高昂。
关闭发生只有当所有计划填海计划已经完成和安全的保障。事实上,通过全面的环境规划,矿业公司可以经常返回开采土地条件比之前矿业发生。采矿可以执行与注意关心公民和尊重生态的健康需求。(另请参阅化学;煤焦油产品;地球;工程;燃料;气体,自然和生产;地质;钢铁工业;冶金;石油化工产品;石油;采石;岩石。)
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克拉克,约翰。采矿,矿物(美国瓦茨,1992)。Kesler, S.E.矿产资源(麦克米兰,1994)。纳什,6月。我花了我的生命在矿场(科罗拉多大学出版,1992)。Ramlu,硕士矿难和我的救援(亚洲,1991)。斯塔克,Marilyn。矿山和矿产行业(大羚羊出版社,1988年)。威廉姆斯,布莱恩。矿业(雨树,1992)。年轻,J.E.采矿地球(观察研究所,1992)。
