An Introduction To Surface Mining

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Bergbau ist lediglich definiert als das Graben im Boden, um etwas Nützliches zu finden. Der Prozess ist seit der Antike Teil des Lebens und ist immer noch das Rückgrat des weltweiten Handels und der Produktion. Es gibt zwei Arten von Bergbau: den Abbau an der Erdoberfläche (Surface Mining) und den Abbau unter Tage (Subsurface Mining). Dieser Artikel befasst sich mit ersterem.

Der Tagebau wird vor allem zur Gewinnung von Sand, Kies, Schotter, Phosphaten, Kohle, Kupfer, Eisen und Aluminium eingesetzt. Die dabei gewonnenen Materialien machen zwei Drittel der festen Mineralien der Welt aus. Der größte Teil des Tagebaus findet in den Vereinigten Staaten statt, aber es gibt Standorte auf der ganzen Welt; insbesondere Kanada und Australien sind ebenfalls stark involviert.

Es gibt fünf Haupttypen des Tagebaus, die in unterschiedlichem Ausmaß und für verschiedene Ressourcen eingesetzt werden, darunter Tagebau, Tagebau, Bergabbau, Ausbaggern und Hochwandbergbau. Unabhängig von der Art des Abbaus wird bei allen Tagebauverfahren das Abfallmaterial oder der Abraum über der gewünschten Ressource entfernt.

Der Tagebau wird von den Unternehmen der Branche oft dem Untertagebau vorgezogen, weil er kostengünstiger ist, weniger Komplikationen mit Strom und Wasser mit sich bringt und sicherer ist. Allerdings kann der Tagebau umweltschädlicher sein als der Untertagebau.

Arten des Tagebaus

Tagebau

Der Tagebau, auch als „Tagebau“ bekannt, ist die häufigste Art des Tagebaus. Tagebaue sind riesige Löcher im Boden, die durch Sprengung und Aufbohren von Gestein entstehen und vergrößert werden. Die Grube hat eine konische Form mit Bänken (oder Stufen) im Querschnitt, die spiralförmig von oben nach unten verlaufen, so dass Lastwagen an den Seiten hinunterfahren und den gesprengten Schutt einsammeln können.

Die Breite und Tiefe einer Grube nimmt im Laufe ihrer Lebensdauer zu, und einige der größten können einen Durchmesser von mehr als zwei Kilometern und eine Tiefe von Hunderten von Metern haben. Die größte Tagebaumine der Welt ist derzeit die Bingham Canyon Mine in Utah. Sie ist etwa 2,5 Meilen breit und 0,75 Meilen tief. In der Spitze werden 400.000 Tonnen Gestein pro Tag abgebaut. In der Bingham-Canyon-Mine wurden über 17 Millionen Tonnen Kupfer sowie erhebliche Mengen an Gold, Silber und Molybdän gefördert. Weitere bemerkenswerte Tagebaue sind die Nchanga-Kupfermine in Sambia (die zweitgrößte Grube der Welt) und der Kalgoolie Super Pit (die größte Goldmine im Tagebau in Australien).

Bildnachweis: Environment Canada

Der Tagebau wird in der Regel für oberflächennahe Lagerstätten wie Kies und Sand genutzt. Der Begriff „Steinbruch“ bezieht sich häufig auf einen Tagebau, bei dem das Produkt Gestein (in der Regel Baustein) ist – in der Regel entweder Kies, Sand oder Naturstein. Der Tagebau ist relativ sicher und billig und liefert auch mehr Endprodukte.

Die Kupfermine Bingham Canyon in der Nähe von Salt Lake City, Utah, USA. Bildnachweis: kennecott.com

Strip Mining

Strip Mining ist ein Verfahren, bei dem ein dünner Streifen Abraum oberhalb der Lagerstätte abgetragen und der Abfall dahinter abgeladen wird. Sobald die Ressource unter diesem Streifen abgebaut ist, wird ein weiterer, parallel verlaufender Streifen begonnen, wobei die Abfälle auf den ersten Streifen gekippt werden. Dieser Prozess wird so lange fortgesetzt, bis die Ressource vollständig abgebaut ist oder zumindest bis sie wirtschaftlich unrentabel wird.

Der Tagebau wird vor allem bei der Kohleförderung eingesetzt, kann aber auch bei der Gewinnung von Phosphaten, Tonen und Teer verwendet werden. Wenn die abzubauende Ressource in einer flachen, horizontalen, oberflächennahen Schicht liegt, ist der Tagebau die ideale Technik.

Bildnachweis: Penn State University

Baggern

Baggern ist der Prozess der Gewinnung von nicht verfestigtem Material aus einem Gewässer. Am häufigsten wird dieses Verfahren in den Zinnfeldern Südostasiens und beim Diamantenabbau in Afrika eingesetzt. Traditionell wurde diese Technik eingesetzt, um sicherzustellen, dass die Wasserstraßen für die Schifffahrt nutzbar bleiben. Mit dem Rückgang der Bodenschätze nimmt die Ausbaggerung ungenutzter Wasservorkommen jedoch zu.

Die Ausbaggerung kann sich auf die Tierwelt auswirken, indem feiner Abraum über eine große Fläche verteilt wird, aber es gibt keine festgestellten chemischen Auswirkungen auf das Wasser. Die langfristigen Auswirkungen dieses Prozesses sind noch unbekannt, aber es gibt Hinweise darauf, dass die Technik Wasserströmungen und Sedimentationsmuster stören könnte.

Es gibt eine breite Palette von Geräten, die für den Prozess des Ausbaggerns zur Verfügung stehen, wie z. B. die Eimerkettenbagger, die Schleppbagger und die Saugbagger.

Mountop Removal Mining

Dieses Verfahren, das weitgehend auf den Kohleabbau in den Appalachen in den Vereinigten Staaten beschränkt ist, ist eine relativ neue Form des Tagebaus. Wie der Name schon sagt, werden steile Berggipfel abgetragen, um an die abbaubare Kohle zu gelangen, und der Abraum wird in nahe gelegenen niedrigen Gebieten oder Talauffüllungen abgeladen. Die meisten Betriebe konzentrieren sich auf die Gebiete West-Virginia, Südwest-Virginia und Ost-Kentucky.

Die United States Energy Information Administration betonte, dass die weltweit förderbaren Kohlereserven bei 1.136 Milliarden Tonnen liegen, wobei die Vereinigten Staaten 22 Prozent der Gesamtreserven besitzen. Während es Debatten über die Umweltauswirkungen dieses Verfahrens gibt und die kumulativen Auswirkungen auf die Umwelt noch nicht vollständig geklärt sind, bleiben die Talfüllungen in der Regel stabil.

High Wall Mining

Eine neue Variante des Tagebaus, High Wall Mining, ist kein reines Oberflächenverfahren, sondern eine Kombination aus Oberflächen- und Untertagebau. Es handelt sich dabei ebenfalls um eine Technik des Kohleabbaus, die in Kentucky und West Virginia in den Vereinigten Staaten sowie in Queensland, Australien, erfolgreich eingesetzt wurde. Bei dieser Technik erfolgt das Bohren des Gesteins unter der Erde, was die Arbeit gefährlich macht, vor allem, wenn es zu Unterspülungen der hohen Wand kommt, die den Boden instabil machen.

Die Ausrüstung für den Hochwandbergbau lässt sich grob in zwei Hauptkategorien einteilen: Systeme mit kontinuierlichen Minern und Schneckensysteme. Die Systeme mit kontinuierlichen Minern bieten eine bessere Gesteinsdurchdringung und Lastproduktion, aber die Mobilität des Schneckensystems ist in bestimmten Umgebungen manchmal von Vorteil.

Quellen und weiterführende Literatur

Dieser Artikel wurde am 25. März 2019 aktualisiert.

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