An Introduction To Surface Mining

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Mining è semplicemente definito come scavare nel terreno per trovare qualcosa di utile. Il processo fa parte della vita fin dall’antichità ed è ancora la spina dorsale del commercio e della produzione mondiale. L’estrazione mineraria può essere classificata in due forme: estrazione in superficie (surface mining) e estrazione sotterranea (subsurface mining). Questo articolo si concentrerà sulla prima.

L’estrazione mineraria superficiale è utilizzata principalmente per ottenere sabbia, ghiaia, pietra frantumata, fosfati, carbone, rame, ferro e alluminio. I materiali acquisiti da questo processo rappresentano due terzi dei minerali solidi del mondo. La maggior parte dell’estrazione mineraria di superficie avviene negli Stati Uniti, ma ci sono siti in tutto il mondo; in particolare, anche il Canada e l’Australia sono pesantemente coinvolti.

Ci sono cinque tipi principali di estrazione mineraria di superficie che sono usati in vari gradi e per diverse risorse, tra cui lo strip mining, l’estrazione a cielo aperto, la rimozione dalla cima della montagna, il dragaggio e l’estrazione da pareti alte. Indipendentemente dal tipo, tutte le procedure di estrazione mineraria superficiale rimuoveranno il materiale di scarto o lo strato di copertura, sopra la risorsa desiderata.

L’estrazione mineraria superficiale è spesso preferita a quella sotterranea dalle aziende del settore perché è meno costosa, ci sono meno complicazioni con elettricità e acqua, ed è più sicura. Tuttavia, l’estrazione in superficie può essere più dannosa per l’ambiente di quella sotterranea.

Tipi di estrazione in superficie

Mineria a cielo aperto

Conosciuta anche come “estrazione a cielo aperto”, l’estrazione a cielo aperto è il tipo più comune di estrazione in superficie. Le miniere a cielo aperto sono enormi buchi nel terreno, creati e aumentati da esplosioni e perforazioni di rocce. La miniera si sviluppa in una forma conica con banchi (o gradini) in sezione trasversale, che vanno a spirale dall’alto verso il basso della miniera, in modo che i camion possano scendere lungo i lati e raccogliere i detriti esplosi.

La larghezza e la profondità di una miniera aumentano durante la sua vita, e alcune delle più grandi possono avere più di due chilometri di diametro e centinaia di metri di profondità. La più grande miniera a cielo aperto del mondo è attualmente la Bingham Canyon Mine nello Utah. È larga circa 2,5 miglia e profonda 0,75 miglia. Al suo picco, vengono rimosse 400.000 tonnellate di roccia al giorno. La miniera Bingham Canyon ha prodotto oltre 17 milioni di tonnellate di rame, insieme a quantità significative di oro, argento e molibdeno. Altre importanti miniere a cielo aperto includono la Nchanga Copper Mine in Zambia (la seconda miniera più grande del mondo) e la Kalgoolie Super Pit (la più grande miniera d’oro a cielo aperto in Australia).

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L’estrazione a cielo aperto è solitamente utilizzata per depositi vicini alla superficie, come ghiaia e sabbia. Il termine “cava” si riferisce spesso a una miniera a cielo aperto, dove il prodotto è roccia (comunemente pietra da costruzione) – di solito ghiaia, sabbia o pietra dimensionale. L’estrazione a cielo aperto è relativamente sicura ed economica, e produce anche più prodotti finali.

La miniera di rame Bingham Canyon vicino a Salt Lake City, Utah, USA. Image Credits: kennecott.com

Strip Mining

Strip mining è il processo di rimozione di una sottile striscia di copertura sopra il deposito e poi scaricare i rifiuti dietro di essa; continuando lungo la lunghezza del deposito. Una volta che la risorsa sotto questa striscia è stata sfruttata, si inizia un’altra striscia parallela, con i rifiuti scaricati sopra la prima striscia. Questo processo continua fino a quando la risorsa è stata completamente scavata, o almeno fino a quando non diventa economicamente non redditizia.

Utilizzato prevalentemente nell’estrazione del carbone, lo strip mining può essere utilizzato anche nell’estrazione di fosfati, argille e catrame. Se la risorsa che deve essere estratta si trova in uno strato piatto, orizzontale e vicino alla superficie, lo strip mining è la tecnica ideale.

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Dredging

Dredging è il processo di estrazione di materiali non consolidati da un corpo idrico. L’uso maggiore di questo processo è impiegato nei campi di stagno del sud-est asiatico, e anche nelle operazioni di estrazione dei diamanti in Africa. Tradizionalmente, la tecnica era usata per assicurare che i corsi d’acqua rimanessero utilizzabili per le imbarcazioni. Tuttavia, con la riduzione delle risorse minerarie, il dragaggio dei depositi acquatici sottoutilizzati è in aumento.

Il dragaggio può influenzare la fauna selvatica disperdendo lo strato di copertura fine su una vasta area, ma non si riscontrano effetti chimici sull’acqua. Gli effetti a lungo termine di questo processo sono ancora sconosciuti, ma ci sono prove che suggeriscono che la tecnica potrebbe disturbare le correnti d’acqua e i modelli di sedimentazione.

C’è una vasta gamma di attrezzature disponibili per il processo di dragaggio, come la draga a vaschetta, la draga a catena e la draga ad aspirazione.

Mountaintop Removal Mining

Largamente confinato all’estrazione del carbone nella zona degli Appalachi negli Stati Uniti, questo processo è una forma relativamente nuova di strip mining. La pratica, come suggerisce il nome, richiede la rimozione delle cime ripide delle montagne per raggiungere il carbone estraibile, con il sovraccarico che viene scaricato nelle aree basse vicine o nei riempimenti delle valli. La maggior parte delle operazioni sono concentrate nelle aree della Virginia occidentale, della Virginia sud-occidentale e del Kentucky orientale.

La United States Energy Information Administration ha sottolineato che le riserve globali recuperabili di carbone rimangono a 1.136 miliardi di tonnellate, con gli Stati Uniti che possiedono il 22% delle riserve totali. Mentre ci sono dibattiti sull’impatto ambientale di questo processo e i suoi effetti cumulativi sull’ambiente non sono stati interamente chiariti, i riempimenti delle valli rimangono ancora solitamente stabili.

High Wall Mining

Una nuova variante dell’estrazione a cielo aperto, l’estrazione ad alta parete non è strettamente un processo di superficie, ma invece una combinazione di estrazione di superficie e sottosuolo. Il processo è anche prevalentemente una tecnica di estrazione del carbone, che è stata impiegata con successo in Kentucky e West Virginia negli Stati Uniti, e anche in Queensland, Australia. Con questa tecnica, la perforazione della roccia avviene sotto il terreno, rendendo l’ambiente pericoloso in cui lavorare; specialmente se c’è uno scalzamento della parete alta che rende il terreno instabile.

L’attrezzatura per l’estrazione della parete alta è ampiamente divisa in due grandi categorie: sistemi basati su minatori continui e sistemi a trivella. I sistemi basati su minatori continui offrono una migliore penetrazione della roccia e produzione di carico, ma la mobilità del sistema a coclea in certi ambienti è talvolta vantaggiosa.

Fonti e ulteriori letture

Questo articolo è stato aggiornato il 25 marzo, 2019.

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