Геолошке карактеристике површинског копања угља које га разликују од осталих површинских експлоатација су природа формирања и његова релативно ниска вредност, што често захтева површинске копове угља да померају велике количине откривке на великој површини (тј. има висок степен откопавања). ). Као резултат тога, површински рудници угља развили су специјализовану опрему и рударске технике. Примери укључују траку драглајн која копа у тракама ширине од 30 до 60 м, бочно бацање материјала у јамама дужине до 50 км. Рехабилитација је саставни део рударског циклуса због значајног поремећаја обухваћених подручја.
Површински рудници угља варирају од малих (тј. производе мање од милион тона годишње) до великих (изнад 1 милиона тона годишње). Потребна радна снага зависи од величине и врсте рудника, величине и количине опреме и количине угља и откривке. Постоје нека типична мерења која указују на продуктивност и величину радне снаге. Су:
1. Производња по рудару изражена у тонама по рудару годишње; ово би се кретало од 5,000 тона по рудару годишње до 40,000 тона по рудару годишње.
2. Укупан премештен материјал изражен у тонама по рудару годишње. Овај индикатор продуктивности комбинује угаљ и јаловину; продуктивност од 100,000 тона по рудару годишње би била ниска са 400,000 тона по рудару годишње што би представљало веома продуктиван крај скале.
Због великих капиталних инвестиција, многи рудници угља раде на седмодневном распореду смена. Ово укључује четири екипе: три раде у три смене од по осам сати, а четврта посада покрива предвиђено слободно време.
Планирање рудника
Планирање рудника за површинске руднике угља је процес који се понавља и који се може сажети у контролну листу. Циклус почиње геологијом и маркетингом и завршава се економском проценом. Ниво детаља (и трошкова) планирања расте како пројекат пролази кроз различите фазе одобрења и развоја. Студије изводљивости покривају рад пре развоја. Иста контролна листа се користи након почетка производње за израду годишњих и петогодишњих планова, као и планова за затварање рудника и санацију подручја када се сав угаљ извуче.
Значајно је да је потреба за планирањем у току и планове је потребно често ажурирати како би одражавали промене на тржишту, технологији, законодавству и знању о лежишту које се учи како рударење напредује.
Геолошки утицаји
Геолошке карактеристике имају велики утицај на избор начина откопавања и опреме која се користи у одређеном површинском руднику угља.
Став шава, познатији као дип, представља угао између шава који се копа и хоризонталне равни. Што је пад стрмији то је теже копати. Пад такође утиче на стабилност рудника; гранични пад за операције драглајна је око 7°.
снага угља и отпадних стена одређује која опрема се може користити и да ли се материјал мора минирати или не. Континуирана рударска опрема, као што су роторски багери који се обично користе у источној Европи и Немачкој, ограничена је на материјал веома ниске чврстоће који не захтева минирање. Типично, међутим, јаловина је превише тврда да би се ископала без минирања како би се стена фрагментирала на мање комаде који се затим могу ископати лопатама и механичком опремом.
Као што дубина повећање слојева угља, трошкови транспорта отпада и угља на површину или до депоније постају већи. У неком тренутку би постало економичније рударити подземним методама него отвореним методама.
Шавови танки и до 50 мм могу се копати, али израда угља постаје тежа и скупља дебљина шава опада.
Хидрологија односи се на количину воде у угљу и јаловини. Значајне количине воде утичу на стабилност, а захтеви за пумпање повећавају трошкове.
Величина угља резервисан а обим рада утиче на то која опрема се може користити. Мали рудници захтевају мању и релативно скупљу опрему, док велики рудници уживају у економији обима и нижим трошковима по јединици производње.
Karakteristike životne sredine односи се на понашање откривке након што је минирана. Нека јаловина се назива „производња киселине“, што значи да ће када је изложена ваздуху и води производити киселину која је штетна за животну средину и захтева посебан третман.
Комбинација горенаведених фактора плус других одређује која метода рударења и опрема је прикладна за одређени површински рудник угља.
Тхе Мининг Цицле
Методологија површинског копања угља може се поделити у низ корака.
Уклањање горњег слоја земље и његово складиштење или замена на површинама које се обнављају је важан део циклуса јер је циљ да се коришћење земљишта врати у барем онолико добро стање какво је било пре почетка рударења. Горњи слој тла је важна компонента јер садржи биљне хранљиве материје.
Припрема тла може укључивати употребу експлозива за фрагментацију великих стена. У неким случајевима то раде булдожери са риперима који користе механичку силу да разбију стену на мање комаде. Неки рудници са ниском чврстоћом стене не захтевају припрему тла јер багер може копати директно са обале.
Уклањање отпада је процес откопавања стене која прекрива угљени слој и транспорта до депоније. У површинском руднику где се депонија налази у суседном појасу, то је операција са стране. У неким рудницима, међутим, депонија може бити удаљена неколико километара због структуре слоја и расположивог простора за депонију и неопходан је транспорт до депоније камионима или транспортерима.
Експлоатацију угља је процес уклањања угља са откривеног лица у руднику и транспорта из јаме. Шта се даље дешава зависи од локације тржишта угља и његове крајње употребе. Ако се напаја у електрану на локацији, уситњава се и иде директно у котао. Ако је угаљ ниског квалитета, може се побољшати „прањем“ угља у постројењу за припрему. Ово раздваја угаљ и јаловину да би се добио производ вишег квалитета. Пре него што се пошаље на тржиште, овај угаљ обично треба мало дробити да би се добио уједначену величину и мешати да би се контролисале варијације у квалитету. Може се транспортовати друмом, транспортером, возом, баржом или бродом.
Рехабилитација укључује обликовање депоније ради обнављања терена и испуњавања критеријума за дренажу, замјену горњег слоја тла и садњу вегетације како би се вратио у првобитно стање. Остала разматрања управљања животном средином укључују:
- водопривреде: преусмјеравање постојећих водотокова и контрола рудничке воде бранама од наноса и рециклажа како се контаминирана вода не би испуштала
- визуелно планирање : обезбеђивање да је визуелни утицај минимизиран
- Флора и фауна: обнављање дрвећа и вегетације и замена аутохтоног дивљег света
- археологија: очување и/или рестаурација културно значајних локалитета
- коначна празнина: шта радити са рупом након што је рударење престало (нпр. може се попунити или претворити у језеро)
- ваздушни удар и вибрације, због минирања, којима је потребно управљати посебним техникама ако су зграде у близини
- бука и прашина, којима треба управљати како би се избегло стварање сметњи за оближње станове и заједнице.
Утицај површинске експлоатације угља на целокупно окружење може бити значајан, али уз одговарајуће планирање и контролу у свим фазама предузећа, њиме се може управљати у складу са свим захтевима.
Методе и опрема рударства
За површинско ископавање угља користе се три главне методе рударења: камион и лопата; драглинес; и системи засновани на транспортерима, као што су роторски багери и дробилице у јами. Многи рудници користе комбинације ових, а постоје и специјализоване технике као што су пужни рудници и континуирани рудари високог зида. Они чине само мали део укупне површинске производње угља. Системи за вучу и лопату су развијени посебно за површинску експлоатацију угља, док се системи за ископавање камиона и лопата користе у целој рударској индустрији.
камион и лопата рударска метода укључује багер, као што је електрична лопата за ужад, хидраулични багер или предњи утоваривач, за утовар јаловине у камионе. Величина камиона може варирати од 35 тона до 220 тона. Камион транспортује откривку од рударске површине до депоније где ће булдожер гурнути и нагомилати стену да обликује депонију за санацију. Метода камиона и лопате је позната по својој флексибилности; примери се налазе у већини земаља света.
Драглинес су једна од најјефтинијих метода за откопавање откривке, али су у свом раду ограничене дужином гране, која је углавном дуга 100 м. Драглајн се љуља на својој средишњој тачки и стога може да одбаци материјал отприлике 100 м од места где се налази. Ова геометрија захтева да рудник буде постављен у дугачке уске траке.
Главно ограничење драглајна је то што може копати само до дубине од приближно 60 м; осим тога, потребан је још један облик додатног уклањања јаловине као што је возни парк камиона и лопата.
Руднички системи засновани на транспортеру користите транспортере за транспорт јаловине уместо камиона. Тамо где је јаловина мале чврстоће, може се ископати директно са чела помоћу роторног багера. Често се назива „континуираним“ методом рударења јер без прекида храни јаловину и угаљ. Драглинес и лопате су циклични, а свако оптерећење кашике траје 30 до 60 секунди. Тежа јаловина захтева комбинацију минирања или дробилице у јами и утовара лопатом да би се нанела на транспортер. Системи за површинско експлоатацију угља засновани на транспортеру су најпогоднији тамо где се јаловина мора транспортовати на значајне удаљености или на значајне висине.
Zakljucak
Површинска експлоатација угља укључује специјализовану опрему и рударске технике које омогућавају уклањање великих количина отпада и угља са великих површина. Рехабилитација је саставни и важан део процеса.