Les mineurs profitent d'une pause déjeuner dans les chambres de fortune de l'une des mines souterraines d'Illawarra Coal en Australie. Voir plus d'images minières. Andy Zakeli/Fairfax Media via Getty Images En 2010, les gens du monde entier étaient fascinés par l'histoire des 33 mineurs piégés au Chili 2, 300 pieds (700 mètres) sous terre dans une mine de cuivre et d'or. Les mineurs y ont passé plus de deux mois, obtenir de la nourriture, de l'air et des lettres d'êtres chers à travers des collines de forage forés jusqu'à leur emplacement dans une salle de travail protégée. Pendant ce temps, le forage à plus grande échelle d'un puits d'évacuation a progressé lentement. Finalement, le jour 69, les sauveteurs ont sorti vivant chacun des mineurs [source :Boston].
La saga a rappelé au monde non minier une vérité généralement invisible. Profondément sous la surface de la Terre se trouvent certaines des usines les plus effrayantes au monde :des mines souterraines.
Les mines souterraines sont l'alternative aux mines à ciel ouvert. Les mines à ciel ouvert creusent de haut en bas, une méthode qui peut devenir inefficace à des profondeurs supérieures à environ 200 pieds (60 mètres) [sources :Illinois Coal Association, Les bières]. Les mines de charbon souterraines peuvent conduire 2, 500 pieds (750 mètres) dans la Terre et d'autres types encore plus profonds - les mines d'uranium peuvent atteindre 6, 500 pieds, ou 2 kilomètres. Mais ces profondeurs sont extrêmes; le plus haut (ou le bas) à environ 1, 000 pieds (300 mètres) [sources :Times Wire, ARMZ, Association du charbon de l'Illinois].
L'exploitation minière a beaucoup changé par rapport aux images que nous avons du 19ème siècle lorsque des hommes avec des pelles transportaient des canaris pour s'assurer que l'air souterrain n'était pas toxique. Les mines modernes disposent de vastes systèmes de ventilation et de drainage de l'eau, des réseaux de communication de haute technologie et des machines de plus en plus informatisées qui réduisent le nombre d'humains requis sous terre.
Toutes les mines souterraines ont des éléments cruciaux en commun :des puits de ventilation pour évacuer les fumées toxiques du forage et du dynamitage; les voies d'évacuation; des puits d'accès aux ouvriers et à l'équipement inférieurs ; tunnels de transport de minerai; des puits de récupération pour transporter le minerai excavé à la surface ; et des systèmes de communication pour envoyer des informations entre la surface et les profondeurs [source :Hamrin].
Il n'y a pas deux mines identiques, bien que. Les applications technologiques et les décisions de base concernant la conception et la méthode d'extraction reposent sur des considérations telles que le type de minerai extrait, composition de la roche environnante, forme et orientation du gisement, caractéristiques géologiques souterraines, et économie simple [source :United Mine Workers of America].
Et, très tôt dans le processus, la détermination de dur ou mou.
Contenu
Il y a des mines souterraines de roche dure, et il y a des mines souterraines de roche tendre. gisements de charbon, par exemple, vivent dans des roches sédimentaires relativement molles. Les gisements d'or vivent dans des roches ignées ou métamorphiques, ce qui est relativement dur, comme les diamants, le cuivre, argent, nickel et zinc [source :Great Mining].
Même dans la catégorie hard-rock, les méthodes de conception et d'extraction varient, mais presque toutes tournent autour de quelques techniques de base :
Chambre et Pilier – Pour les gisements relativement plats, avec peu de changement d'altitude partout, les mineurs forent une rampe d'accès au gisement et extraient le minerai dans un ensemble de trous (pièces) et de supports de toit (piliers). Les salles peuvent être minées à l'aide de techniques conventionnelles de charge et d'explosion ou, plus couramment maintenant, avec une machine appelée mineur continu . Le mineur continu fore dans la roche jusqu'à ce qu'elle forme une pièce excavée, peut-être 20 à 30 pieds (6 à 9 mètres), laissant en place un pilier de roche pour soutenir le « toit » [source :United Mine Workers of America]. La machine se déplace à travers le minerai, créer des chambres et des piliers, jusqu'à ce que la totalité du dépôt soit couverte. Une dernière passe perce les piliers pour y récupérer le minerai, permettant aux toits de s'effondrer derrière la machine lorsqu'elle quitte chaque pièce.
Couper et remplir – Pour les gisements relativement étroits, les mineurs forent une rampe d'accès adjacente au gisement de minerai, de la surface jusqu'au point le plus bas du gisement. Un opérateur conduit ensuite une foreuse à travers le minerai, créer un dérive , ou une coupe horizontale, d'un côté du gisement à l'autre. Dans la roche la plus dure, aucun support de toit n'est nécessaire; dans la roche plus tendre, des boulons peuvent être placés dans le toit au fur et à mesure de l'avancement du forage [source :Mining Know-How]. Une fois la dérive terminée, remblai , ou des déchets, se répand dans la galerie ouverte, créer une plate-forme pour le prochain passage. La foreuse s'enfonce au-dessus de ce remblai pour creuser une autre galerie à travers le minerai. Cela continue jusqu'à ce que le forage coupe une galerie à travers le sommet du gisement de minerai.
Cette méthode peut être utilisée dans des gisements plus larges, également, en perçant deux rampes d'accès adjacentes et en coupant deux galeries adjacentes, souvent appelé dériver et remplir [sources :Savoir-faire minier].
Couper et remplir est pour la roche dure, car il ne comporte pas les mécanismes de soutien inhérents et centraux à une méthode comme la pièce et le pilier. L'approche chambre et pilier, d'autre part, passe facilement dans les matières plus molles – et dans la plupart des mines de charbon.
Exploitation minière en vrac :spéléologie de blocsLa méthode la moins courante dans l'exploitation minière en roche dure, spéléologie de bloc, est généralement réservé au minerai à faible teneur. Il s'agit de forer une section de minerai tout au fond du gisement, puis de dynamiter pour faire s'effondrer le toit. La gravité prend alors le dessus, à mesure que le minerai au-dessus du site de dynamitage se fracture et s'effondre successivement au fur et à mesure que le support est retiré. Le minerai effondré est transporté hors de la mine pour y être traité [source :Great Mining].
Un boulonneur de toit sécurise le plafond dans une section nouvellement minée. Thorney Lieberman/Choix du photographe/Getty Images Charbon, sel, uranium, le phosphate et le schiste bitumineux vivent dans la roche tendre et il existe deux méthodes principales dans l'extraction de la roche tendre :par longue taille et par chambre et pilier [source :Great Mining]. La majeure partie du charbon est extraite en utilisant l'approche chambre et pilier décrite précédemment [source :United Mine Workers of America]. Cependant, L'exploitation minière à longue taille explose en popularité [source :Great Mining].
Exploitation minière de longue taille est extraordinairement efficace. Plutôt que de forer à travers le gisement, une machine de longue taille le traverse, raser des tranches jusqu'à 600 pieds (182 mètres) de long. Ces tranches tombent directement sur un convoyeur en mouvement continu, qui le transporte jusqu'à un puits de halage qui le soulève hors de la mine. Dans l'exploitation minière de longue taille, les supports de toit sont intégrés à la machine, assis entre le haut du mineur de longue taille et le toit de la pièce. Au fur et à mesure que la machine progresse dans le minerai, les supports bougent avec lui, permettant à la zone située derrière elle de s'effondrer et de remplir la zone excavée.
La méthode de longue taille peut récupérer jusqu'à 90 pour cent du minerai disponible. L'approche par pièce et pilier permet généralement de récupérer environ 50 % [source :Illinois Coal Association].
Lorsque le gisement de minerai est relativement étroit, des coupes plus courtes sont faites. Cette variante est appelée exploitation minière de taille courte.
La technique à l'ancienne de exploitation minière à effet de souffle , qui utilise des explosifs comme le TNT pour briser le minerai, est toujours utilisé, mais à peine – moins de 5 % de la production américaine [source :Great Mining].
L'exploitation minière souterraine, alors, devient de plus en plus efficace. Cela nécessite moins de travail humain, ce qui met moins de mineurs en danger car ils travaillent profondément sous la surface. Toujours, les mines souterraines ne sont pas les endroits les plus sûrs.
Alors que l'exploitation minière est devenue beaucoup plus sûre dans les pays développés, c'est encore très risqué dans certaines parties du tiers monde. Au Congo, Nsinku Zihindula travaille 24 heures sur 24 à marteler la roche solide pour trouver du minerai de cassitérite. Il a été aveuglé à l'œil gauche par un vol de pierre. Tom Stoddart/Getty Images Le bilan environnemental de l'exploitation minière souterraine est important. Il comprend la pollution de l'air, changements dans les modèles d'écoulement de l'eau, infiltration de produits chimiques et de gaz dans les réserves d'eau et le sol, incendies inaccessibles dans les mines abandonnées, et des changements dramatiques dans la composition des terres qui peuvent rendre la zone inutilisable une fois l'exploitation minière terminée [source :Saxena].
Ensuite, il y a le bilan humain. La plupart des accidents miniers attirent peu l'attention des médias, en particulier ceux qui font peu de victimes ou qui se déroulent dans les pays en développement. En 2010, presque 2, 500 mineurs chinois sont morts au travail, aucun de ceux attribués à des « accidents majeurs » [source :Macia].
Cette année a été terrible pour l'exploitation minière en général. Aux Etats-Unis, une catastrophe minière en Virginie-Occidentale a fait 29 morts, le même nombre qui est mort dans un accident en Nouvelle-Zélande. Au Chili, 33 mineurs ont été secourus lors de l'incident dramatique relaté plus tôt, mais 45 autres sont morts dans d'autres accidents la même année [source :Macia].
De nombreux accidents surviennent lorsque les étais de la mine s'effondrent en raison de tremblements de terre. Explosions, trop, déclencher des pertes lorsque les systèmes de ventilation ne parviennent pas à éliminer efficacement les gaz d'échappement des équipements miniers, la poussière de charbon et les fuites de gaz naturel souterrain. Le dynamitage peut enflammer ces gaz, conduisant à la mort à la fois des explosions elles-mêmes et de l'effondrement ultérieur des structures de la mine ; une explosion de méthane a tué ces 29 mineurs en Virginie-Occidentale [source :Macia].
Les problèmes de santé à long terme représentent un risque professionnel sérieux, également. Respirer continuellement de la poussière minérale peut provoquer des maladies pulmonaires comme la pneumoconiose ou le redoutable poumon noir. Respirer des fumées de soudure, le radon ou le mercure (souvent trouvés dans les mines) provoquent également des maladies respiratoires. La perte auditive due à un équipement bruyant et les blessures au dos causées par le levage de charges lourdes sont également courantes [source :Live Science].
La plupart des pays disposent désormais de lois et de réglementations conçues pour traiter les problèmes de sécurité et d'environnement. Certains exigent de la société minière qu'elle restitue la zone minée à un niveau proche de son état d'origine. D'autres exigent que les mines soient inspectées régulièrement pour s'assurer qu'elles sont sûres. Et les nouvelles techniques minières ont également réduit le nombre de morts. Aux Etats-Unis., l'industrie minière a vu des milliers de décès dus à des accidents chaque année au début des années 1900. Ce chiffre est tombé à une centaine par an dans les années 1990, et seulement 35 en 2012 [source :Mine Safety and Health Administration]. La Chine en comptait 7, 000 morts miniers en 2002 mais 2, 500 en 2010 [source :Macia].
Alors que la sécurité a nettement augmenté dans les pays développés, il lui reste encore un long chemin à parcourir dans certains pays en développement. Mais nous verrons peut-être un jour où les mines souterraines ne seront plus parmi les usines les plus effrayantes de la planète. Partout.
Il est important de savoir que bon nombre des améliorations de la sécurité que j'ai mentionnées comme améliorant les « mines modernes » s'appliquent principalement à l'exploitation minière du premier monde. taux de mortalité en Chine, qui ont fortement baissé ces dernières années, se comptent par milliers – bien au-dessus des chiffres à deux chiffres signalés dans la plupart des pays occidentaux et développés. Sur le plan socio-économique, J'ai retenu de mes recherches quelques éléments :qu'une sécurité sérieuse nécessite un financement sérieux, et de nombreux pays en développement ne l'ont tout simplement pas; que le souci de la sécurité des mines semble être proportionnellement lié au souci des droits de l'homme; et que même les mineurs australiens qui gagnent des salaires à six chiffres ne gagnent pas assez.
