Strip Mining: Typen, Effekte und Lösungen

Was ist Strip Mining?

Surface Mining, counting strip mining, mountaintop removal mining and open-pit mining, ist eine breite Klassifikation des Bergbaus, bei der Boden und Gestein, die die Mineralquelle (die ‚Abraum‘) bedecken, beseitigt werden, im Gegensatz zum Untertagebau (oder Tiefbau), bei dem das darüber liegende Gestein an Ort und Stelle gehalten wird und das Mineral durch Schächte oder Tunnel entnommen wird.

Es begann Mitte des 16.Jahrhunderts und wird auf der ganzen Welt praktiziert, obwohl der Großteil des Tagebaus in Nordamerika stattfindet. Bergbauunternehmen sind heutzutage hauptsächlich in den Appalachen von Kentucky (insbesondere im Osten von Kentucky) und West Virginia tätig.

Der Tagebau gewann im Laufe des 20.Jahrhunderts an Zugkraft, wobei die Tagebaue heute den größten Teil der in den Vereinigten Staaten abgebauten Kohle ausmachen.

In den meisten Formen des Tagebaus beseitigen Schwergewichtsapparate wie Erdbewegungsmaschinen zuerst den Abraum. Dann entfernen riesige Maschinen, zum Beispiel Schleppbagger oder Schaufelradbagger, das Mineral.

Der Tagebau ist nur anwendbar, wenn sich der zu grubende Erzkörper etwas nahe an der Oberfläche befindet. Diese Art des Bergbaus erfordert einige der größten Maschinen auf der Erde, einschließlich Schaufelradbagger, die bis zu 12.000 Kubikmeter Erde pro Stunde graben können.

Die Tagebaumethode

Der gesamte Oberflächen- oder Tagebau beseitigt zunächst die Vegetation, das Gesteinssediment und den Boden, die über die Oberfläche verteilt sind, um Kohle aus einem unterirdischen Mineralflöz oder einer Kohlenlagerstätte freizulegen und zu entfernen. Ich sollte auch erwähnen, dass der Phosphatabbau dem Kohlebergbau sehr ähnlich ist.

Sorgfältiger Tagebau versucht, die Nebenwirkungen dieser Extraktion durch einige grundlegende Schritte zu reduzieren:

1. In erster Linie die Oberfläche Laub (Bäume, Büsche, etc.), unter dem das Kohleflöz sitzt, wird skalpiert oder weggenommen.
2. Dann entfernt der Bediener den Mutterboden, typischerweise durch Schaber oder Bulldozer und Lader. Der Bediener speichert den Mutterboden entweder für die zukünftige Verwendung oder verteilt ihn über einen zuvor abgebauten / ausgehobenen Raum.
3. Der blanke Abraum (Erde) wird an dieser Stelle im Allgemeinen gebohrt und gesprengt und je nach Menge des Abraums und Art des Abbaus mit Bulldozern, Schleppleinen, Schaufelradbaggern oder Schaufeln beseitigt.
4. Nach Beseitigung der Abraumschicht wird das freigelegte Kohleflöz üblicherweise durch Sprengen gebrochen.
5. Der Betreiber stapelt dann die gebrochene Kohle auf Lastwagen oder Förderbänder und schleppt sie ab.
6. Danach verwirft der Betreiber den Abraum oder die ‚Beute‘, die während des Abbauvorgangs in einer früher abgebauten Zone beseitigt wurde, sortiert und komprimiert sie. (Eine besondere Überwachung kann obligatorisch sein, wenn einer der Abraum giftige Inhalte wie saure oder alkalische Stoffe enthält.)
7. Alle überschüssigen Ablagerungen, die nach der vollständigen Verfüllung des abgebauten Gebiets verbleiben (östliche Minen weisen in der Regel erhebliche zusätzliche Ablagerungen auf), werden in einer Verfüllung entsorgt.
8. Zuletzt ordnet der Bediener den Mutterboden und das Saatgut neu zu und pflanzt das abgebaute Gebiet neu.

Der letzte Schritt des Tagebaubetriebs, der auf die Rückgewinnung des Landes abzielt, unterscheidet ein gutes Kohleunternehmen von einem mittelmäßigen.

Arten des Tagebaus

Area Mining

Area Mining ist das System, das am häufigsten in der flachen oder leicht hügeligen Landschaft des Mittleren Westens und des Westens der Vereinigten Staaten angewendet wird.

Gebietsminen graben riesige rechteckige Gruben, die in einer Reihe paralleler Streifen oder Schnitte kultiviert werden, die mehrere hundert Meter breit und mehr als eine Meile lang sein können.

Nach der Entfernung der Vegetation und der obersten Bodenschicht beginnt der Flächenabbau mit einem vorläufigen rechteckigen Schnitt (Kastenschnitt genannt).

Der Betreiber legt die Beute aus dem Kastenschnitt zur Seite, weg von dem Bereich, in dem der Bergbau fortgesetzt wird. In riesigen Tagebauen beseitigen große Abraumschaufeln oder Schleppleinen den Abraum.

Nach dem Entfernen der Kohle aus dem Anfangsschnitt führt der Bediener einen zweiten parallelen Schnitt durch. Der Bediener positioniert den Abraum aus dem zweiten Schnitt in den durch den ursprünglichen Schnitt gebildeten Graben und sortiert und verdichtet den Abraum.

Die verfüllte Grube ist zu diesem Zeitpunkt mit Mutterboden bedeckt und ausgesät.

Diese Praxis wird entlang paralleler Landstreifen fortgesetzt, solange das Verhältnis zwischen Abraum und Kohleflöz, das als Stripping Ratio bezeichnet wird, die Rückgewinnung von Kohle wirtschaftlich rentabel macht. Offensichtlich tun sie es für das Geld!

Der Bergbau kann in einem bestimmten Gebiet aufhören, z. B. wenn das Kohleflöz dünner wird oder wenn das Flöz weiter unter die Oberfläche absinkt.

Wenn der Bediener zum letzten Schnitt gelangt, bleibt nur noch der Übertrag aus dem Original- oder Kastenschnitt, um diesen Schnitt zu füllen.

Da sich das Kastenschnittgut jedoch in einiger Entfernung vom letzten Schnitt befinden kann, ist es für den Bediener normalerweise kostengünstiger, das Kastenschnittgut nicht bis zum letzten Schnitt zu schleppen.

Als Alternative könnte er sich dafür entscheiden, im letzten Schnitt eine stabile Wasseraufstauung zu schaffen. Diese zuletzt geschnittenen Seen sind in den Kohlegebieten des Mittleren Westens normal, können jedoch Umwelt- und Landnutzungsprobleme aufwerfen.

Contour Mining

Die Contour-Methode wird praktisch ausschließlich in der Appalachenregion Nordamerikas angewendet, wo Kohleflöze aus den Seiten von Hügeln oder Bergen herausragen.

Beim Konturabbau werden Schnitte an der Neigung / dem Winkel vorgenommen, an dem das Kohleflöz verfolgt wird, um zuerst den Abraum und dann die Kohle selbst zu entfernen. Die Überlagerung benachbarter Schnitte wird verwendet, um frühere Schnitte zu füllen, genau wie der Flächenabbau.

Der Betreiber schneidet weiter, bis das Verhältnis von Schmutz zu Kohle unwirtschaftlich wird. Das Verfahren dauert dann entlang der Kontur des Berges, bis die Kohlenressourcen oder die Ressourcen des Bedieners erschöpft sind.

Contour Mining erfordert kleine Erdbewegungsgeräte wie Bulldozer, Baggerlader und Schaufeln – wie bei üblichen Bauprojekten.

Contour Mining ist somit eine bevorzugte Methode kleiner, meist unterkapitalisierter Betreiber in den Appalachen. Menschen in der Bauindustrie zum Beispiel können leicht in den Bergbau ein- und aussteigen, wenn sich die Marktbedingungen verändern.

PS: West Virginia macht 4% der weltweiten Kohlevorkommen aus. Sie können sich also die Bergbauindustrie dort vorstellen.

Konturbetreiber haben nach Abschluss des Aushubs häufig übermäßigen Druck. Dies ist auf den „Swell-Faktor“ zurückzuführen.

Wenn der Abraum weggenommen wird, bricht er auf und verliert etwas Kompaktheit, die über Tausende von Jahren geschah, als er unberührt und intakt blieb. Auch nach Austausch und maschineller Verdichtung steigt das Volumen des Materials um bis zu 25%.

Die Gruben, die nach dem Abbau der relativ dünnen Kohleflöze des Ostens verbleiben, sind normalerweise nicht groß genug, um dieses zusätzliche Volumen aufzunehmen. Folglich müssen die meisten Bergleute ihre zusätzliche Beute in einer anderen „Talfüllung“ oder Entsorgungszone loswerden.

Die konventionellsten Entsorgungsgebiete befinden sich an den Talspitzen, betitelt Kopf von Hohlfüllungen oder Talfüllungen. Die Entwicklung einer Füllung bedeutet, dass zusätzliches Land (außer dem für den Bergbau erforderlichen) in Not geraten sein muss, um diesen Bergbau aufzunehmen.

Andere Arten von Bergbaumethoden umfassen das Entfernen von Berggipfeln, das Ausbaggern und den Hochwandabbau (eine angepasste Form des Schneckenabbaus von der Oberfläche aus).

Umweltauswirkungen des Tagebaus

Die nachteiligen und schädlichen Auswirkungen des Kohlebergbaus können nicht bestritten werden. Hier sind einige der bemerkenswertesten Auswirkungen der Kohleproduktion.

Zerstörung von Landschaften und Lebensräumen

Tagebau bedeutet das Abtragen von Boden und Gesteinen, um Zugang zur darunter liegenden Kohle zu erhalten. Wenn ein Berg einem Kohleflöz im Weg steht, wird er explodiert oder abgerissen – und hinterlässt erfolgreich eine beschädigte Landschaft und belastende Ökosysteme und Lebensräume für Wildtiere.

300.000 Hektar unberührter Hartholzwald wurden in West Virginia durch Abbauprozesse auf Berggipfeln zerstört!

Während wir die Auswirkungen des Bergbaus auf die Landschaft diskutieren, ist es unerlässlich, ein Szenario zu diskutieren, das als „Minensenkung“ bekannt ist.

Dieses Szenario tritt in unterirdischen Minen auf. Wenn das Dach der Mine zusammenbricht, sinkt oder sinkt die Landoberfläche und bildet ein Sinkloch.

Entwaldung und Erosion

Im Zuge der Wegräumung für eine Kohlengrube werden Bäume gefällt oder verbrannt, Pflanzen verdrängt und herausgezogen sowie der Mutterboden abgekratzt. Dies führt zur Auslöschung des Landes (es kann nicht mehr für die Ernte und den Anbau von Kulturpflanzen verwendet werden) und zur Bodenerosion.

Der erschlaffte Mutterboden kann durch Regen weggespült werden und die Rückstände gelangen in Gewässer, Flüsse und Bäche. Wenn sie stromabwärts laufen, können sie die Meeres- und Pflanzenwelt schädigen und Flusskanäle blockieren, was zu weiteren Überschwemmungen führen kann.

Verschmutzt das Grundwasser

Die Mineralien aus dem notleidenden Land können ins Grundwasser gelangen und die Wasserwege mit gesundheitsgefährdenden Substanzen kontaminieren.

Zum Beispiel Saure Minenentwässerung; saures Wasser könnte aus verlassenen Tagebauminen fließen.

Der Bergbau hat Gesteine freigelegt, die aus dem schwefelhaltigen Mineral Pyrit bestehen. Dieses Mineral erzeugt bei Kontakt mit Luft und Wasser Schwefelsäure. Wenn es regnet, gelangt die wässrige Säure in Flüsse und Bäche und kann auch in unterirdische Wasserquellen gelangen.

Solche und andere Prozesse haben 75% der Flüsse in West Virginia verschmutzt. Dies wird die Wasserqualität für die in der Nähe lebenden Menschen erheblich beeinträchtigen.

Abgesehen von der Wasserverschmutzung durch Bergbauaktivitäten wurden mehr als 1000 natürliche Bäche aufgrund von Talfüllung (überschüssiger Bergbauabfall) begraben.

Gesundheitsgefahren

Das Einatmen von Kohlenstaub kann eine schwarze Lungenerkrankung verursachen. Minenarbeiter und diejenigen, die in Städten in der Nähe wohnen, gehören zu den am stärksten betroffenen.

Patienten mit Bluthochdruck, Herz-Lungen-Erkrankungen, Nierenerkrankungen und COPD sind häufiger bei Menschen zu finden, die in der Nähe von Tagebauminen wohnen.

Vertreibung von Gemeinden

All diese unerwünschten Folgen treiben die Menschen dazu, an andere Orte zu ziehen, weil die Luft, die sie atmen, und das Wasser, das sie benutzen, schmutzig werden und expandierende Kohlebergwerke immer mehr von ihrer Heimat nutzen.

Das Ergebnis all dessen ist ödes Land, das lange nach der Schließung einer Kohlengrube verschmutzt bleibt.

Obwohl viele Nationen Wiederherstellungspläne für Kohlebergbaustandorte benötigen, ist es eine langwierige und knifflige Aufgabe, alle Umweltschäden an der Wasserversorgung, zerstörten Lebensräumen und schlechter Luftqualität rückgängig zu machen. Diese Landstörung ist in massivem Ausmaß.

In den USA verwandelte der Kohlebergbau zwischen 1930 und 2000 rund 2,4 Millionen Hektar Naturlandschaft, ein Großteil davon früher Wald. Die Bemühungen, durch den Kohlebergbau ruiniertes Land wieder zu säen, sind problematisch, da der Abbau den Boden so gründlich verdorben hat.

Zum Beispiel in Montana, USA. Wiederaufforstungspläne hatten eine Erfolgsquote von nur 20-30 Prozent, während in einigen Gebieten in Colorado nur 10 Prozent der gepflanzten Eichenespen-Setzlinge überlebten.

In China hat der Kohlebergbau die Landqualität von schätzungsweise 3,2 Millionen Hektar beeinträchtigt, so eine Bewertung aus dem Jahr 2004. Die allgemeine Reparaturrate (der Prozentsatz des zurückgewonnenen Landes am gesamten zerstörten Land) des Minenödlands betrug lediglich etwa 10-12 Prozent.

Lösungen für die Auswirkungen des Tagebaus

Wiederherstellung und Rückgewinnung von Land

Der Tagebau ist nur eine vorübergehende Nutzung von Land, daher ist es unbedingt erforderlich, das Land wiederherzustellen, sobald der Bergbau beendet ist, um das Land zu retten.

Die korrekte Rückgewinnung von abgebautem Land muss unter Berücksichtigung der örtlichen physischen und sozioökonomischen Umstände entschieden werden.

In europäischen Ländern werden mehr als 50% der zuvor abgebauten Flächen als Wald- oder Grasflächen saniert. In China werden jedoch mehr als 70% der abgebauten Flächen für landwirtschaftliche Zwecke genutzt, da die enorme Bevölkerung und der Mangel an fruchtbarem Ackerland dies entscheidend machen.

Nachfrage reduzieren

Eine weitere Sache, die hilft, ist die Menge an Mineralien zu reduzieren, die Sie verwenden. Ein Beispiel dafür ist, die öffentlichen Verkehrsmittel zu nutzen oder mit dem Fahrrad zu und von Orten zu fahren.

Nutzen Sie die große Anzahl erneuerbarer Ressourcen, die uns heute zur Verfügung stehen. Wir können sie als Alternative zur Verbrennung von Kohle nutzen, die eine Menge Treibhausgasemissionen freisetzt und unsere natürlichen Ressourcen auffrisst.

Biokraftstoffe sind eine unglaubliche Alternative zur Energieerzeugung und schonen gleichzeitig die natürlichen Ressourcen der Erde.

Verwenden Sie recycelte Materialien

Eine andere einfache Sache, die Sie tun können, ist die Verwendung recycelter Ressourcen (oder erneuerbarer Ressourcen, wenn wir über Energie sprechen) anstelle von abgebauten Materialien. Ein Beispiel für ein solches Recycling sind Blechdosen, bei denen recyceltes Zinn verwendet wird, anstatt mehr Zinn abzubauen, um neue Dosen herzustellen.