Úvod do povrchové těžby

Obrázek: Bibiphoto/.com

Těžba je definována pouze jako kopání v zemi za účelem nalezení něčeho užitečného. Tento proces je součástí života již od starověku a stále tvoří páteř světového obchodu a výroby. Těžbu lze rozdělit do dvou forem: těžba na povrchu země (povrchová těžba) a těžba pod zemí (podpovrchová těžba). Tento článek se zaměří na první z nich.

Povrchová těžba se používá převážně k získávání písku, štěrku, drceného kamene, fosfátů, uhlí, mědi, železa a hliníku. Materiály získané tímto procesem představují dvě třetiny pevných nerostných surovin na světě. Většina povrchové těžby probíhá ve Spojených státech, ale těžební lokality se nacházejí po celém světě; zejména Kanada a Austrálie se na ní také významně podílejí.

Existuje pět hlavních typů povrchové těžby, které se používají v různé míře a pro různé zdroje, včetně povrchové těžby, povrchové těžby, odstraňování hornin, bagrování a těžby vysokou stěnou. Bez ohledu na typ se při všech postupech povrchové těžby odstraní odpadní materiál nebo nadloží nad požadovanou surovinou.

Povrchové těžbě dávají společnosti v tomto odvětví často přednost před těžbou podpovrchovou, protože je levnější, je při ní méně komplikací s elektřinou a vodou a je bezpečnější. Povrchová těžba však může více poškozovat životní prostředí než těžba podpovrchová.

Typy povrchové těžby

Těžba v povrchových dolech

Těžba v povrchových dolech, známá také jako „povrchová těžba“, je nejběžnějším typem povrchové těžby. Povrchové doly jsou obrovské díry v zemi; vznikají a zvětšují se odstřelem a rozvrtáváním hornin. Důl se vyvíjí do kuželovitého tvaru s lavicemi (nebo stupni) v příčném řezu, které se spirálovitě stáčejí od vrcholu ke dnu dolu, takže nákladní automobily mohou sjíždět po stranách a sbírat odstřelenou suť.

Šířka a hloubka dolu se v průběhu jeho životnosti zvětšuje a některé z největších mohou mít průměr více než dva kilometry a hloubku stovky metrů. Největším povrchovým dolem na světě je v současnosti důl Bingham Canyon v Utahu. Je přibližně 2,5 kilometru široký a 0,75 kilometru hluboký. V době největšího vytěžení se zde denně vytěží 400 000 tun horniny. V dole Bingham Canyon se vytěžilo více než 17 milionů tun mědi a značné množství zlata, stříbra a molybdenu. Mezi další významné povrchové doly patří měděný důl Nchanga v Zambii (druhý největší důl na světě) a Kalgoolie Super Pit (největší povrchový důl na zlato v Austrálii).

Image Credits: Environment Canada

Otevřená těžba se obvykle využívá pro těžbu ložisek v blízkosti povrchu, jako jsou štěrk a písek. Termín „lom“ často označuje povrchový důl, jehož produktem je hornina (obvykle stavební kámen) – obvykle buď štěrk, písek, nebo rozměrný kámen. Těžba v povrchových dolech je relativně bezpečná a levná a také se při ní získává více finálních produktů.

Měděný důl Bingham Canyon poblíž Salt Lake City, Utah, USA. Image Credits: kennecott.com

Těžba v pásech

Těžba v pásech je proces odstraňování tenkého pásu nadloží nad ložiskem a následného ukládání odpadu za ním; pokračuje po celé délce ložiska. Jakmile jsou suroviny pod tímto pruhem vytěženy, začne se těžit další paralelní pruh, přičemž odpad se ukládá na vrchol prvního pruhu. Tento proces pokračuje, dokud není surovina zcela vytěžena, nebo alespoň dokud se nestane ekonomicky nerentabilní.

Těžba v pásech se používá převážně při těžbě uhlí, ale lze ji využít i při těžbě fosfátů, jílů a dehtu. Pokud se surovina, kterou je třeba vytěžit, nachází v ploché horizontální vrstvě, která je blízko povrchu, je povrchová těžba ideální technikou.

Obrázek Credits: Penn State University

Bagrování

Bagrování je proces těžby nekonsolidovaných materiálů z vodní plochy. Nejvíce se tento proces využívá na cínových polích v jihovýchodní Asii a také při těžbě diamantů v Africe. Tradičně se tato technika používala k zajištění toho, aby vodní cesty zůstaly použitelné pro vodní plavidla. S úbytkem nerostných surovin je však bagrování nedostatečně využívaných vodních ložisek na vzestupu.

Bagrování může mít vliv na volně žijící živočichy rozptýlením jemného nadloží na velké ploše, ale není zjištěn žádný chemický vliv na vodu. Dlouhodobé účinky tohoto procesu jsou zatím neznámé, ale existují důkazy, které naznačují, že tato technika může narušit vodní proudy a strukturu sedimentace.

Pro proces bagrování je k dispozici široká škála zařízení, například bagr s lžícovým výtahem, drapákový bagr a sací bagr.

Mountaintop Removal Mining

Tento proces, který je z velké části omezen na těžbu uhlí v apalačské oblasti Spojených států, je relativně novou formou povrchové těžby. Tento postup, jak již název napovídá, vyžaduje odstranění strmých vrcholků hor, aby se dosáhlo těžitelného uhlí, přičemž nadloží se ukládá v blízkých nízkých oblastech nebo na výplních údolí. Většina provozů se soustřeďuje v oblastech západní Virginie, jihozápadní Virginie a východního Kentucky.

Úřad Spojených států pro energetické informace zdůraznil, že celosvětové vytěžitelné zásoby uhlí zůstávají na úrovni 1 136 miliard tun, přičemž Spojené státy vlastní 22 % celkových zásob. Přestože se vedou debaty o dopadech tohoto procesu na životní prostředí a jeho kumulativní účinky na životní prostředí nejsou zcela vyjasněny, výplně údolí zůstávají většinou stále stabilní.

Těžba ve vysokých stěnách

Nová varianta povrchové těžby, těžba ve vysokých stěnách, není striktně povrchovým procesem, ale kombinací povrchové a podpovrchové těžby. Tento proces je také převážně technikou těžby uhlí, která byla úspěšně použita v Kentucky a Západní Virginii ve Spojených státech a také v Queenslandu v Austrálii. Při této technice dochází k vrtání horniny pod zemí, což z ní činí nebezpečné prostředí pro práci; zejména pokud dochází k podkopávání vysoké stěny, které činí půdu nestabilní.

Zařízení pro těžbu vysokou stěnou se obecně dělí do dvou hlavních kategorií: systémy založené na kontinuálním dobývání a šnekové systémy. Systémy založené na kontinuálním dobývání nabízejí lepší pronikání do horniny a produkci nákladu, ale mobilita šnekového systému je v určitých prostředích někdy výhodná.

Zdroje a další literatura

Tento článek byl aktualizován 25. března 2019.

Citace

.