Strip Mining: Types, Effects and Solutions

What is Strip Mining?

Pintalouhinta, avolouhinta, vuorenhuipun poistolouhinta ja avolouhinta on laaja kaivostoiminnan luokittelu, jossa mineraalilähteen peittävä maa-ja kiviaines (”ylikuormitus”) poistetaan, toisin kuin maanalaisessa louhinnassa (tai syvälouhinnassa), jossa ylittävä kiviaines pidetään paikallaan ja mineraali otetaan ulos kuilujen tai tunnelien kautta.

se alkoi 1500-luvun puolivälissä ja sitä harjoitetaan kaikkialla maailmassa, vaikka suurin osa pintahiilen louhinnasta tapahtuukin Pohjois-Amerikassa. Kaivosyhtiöt toimivat nykyään pääasiassa Appalakkien vuoristossa Kentuckyssa (erityisesti itäisessä Kentuckyssa) ja Länsi-Virginiassa.

avolouhos sai vetoapua 1900-luvulla, ja pintakaivokset tuottivat nykyään suurimman osan Yhdysvalloissa louhitusta hiilestä.

useimmissa avolouhintamuodoissa raskaat laitteet, kuten maansiirtokoneet, poistavat ensin ylikuormituksen. Sitten valtavat koneet, esimerkiksi dragline-Kaivinkoneet tai kauhapyöräkaivinkoneet, poistavat mineraalin.

Avolouhintaa voidaan soveltaa vain silloin, kun kaivettava malmi on jonkin verran lähellä pintaa. Tällainen louhinta vaatii maailman suurimpia koneita, mukaan lukien kauhapyöräkaivurit, jotka pystyvät kaivamaan jopa 12 000 kuutiometriä maata tunnissa.

Avolouhintamenetelmä

kaikki pinta-tai avolouhintamenetelmät hävittävät aluksi maanpinnalle levinneen kasvillisuuden, kivisedimentin ja maaperän, jotta kivihiiltä saadaan kaivettua ja poistettua maanalaisesta mineraalisaumasta tai kivihiiliesiintymästä. Haluan myös mainita, että fosfaattikaivostoiminta on hyvin samanlaista kuin hiilikaivostoiminta.

huolellisella pintalouhinnalla pyritään vähentämään louhinnan sivuvaikutuksia muutamin perustoimenpitein:

1. ensisijaisesti pinta lehdet (puita, pensaita, jne.), jonka alla hiilisauma istuu, skalpeerataan tai otetaan pois.
2. tämän jälkeen käyttäjä poistaa pintamaan tyypillisesti kaapimilla tai puskutraktoreilla ja kuormaimilla. Toiminnanharjoittaja joko varastoi pintamaan tulevaa käyttöä varten tai levittää sen aiemmin louhitun/ kaivetun tilan päälle.
3. paljas ylikuormitus (maa) on siinä vaiheessa yleensä porattu ja räjäytetty, ja siitä on päästy eroon puskutraktoreilla, vetolinjoilla, bucketwheel-kaivinkoneilla tai lapioilla, riippuen ylikuormituksen määrästä ja louhinnan lajista.
4. ylikuormituksen poistamisen jälkeen paljastunut hiilisauma murtuu yleensä räjäyttämällä.
5. käyttäjä paaluttaa sitten murtuneen hiilen kuorma-autoihin tai kuljetushihnoihin ja vie sen pois.
6. sen jälkeen toiminnanharjoittaja heittää pois aiemmin louhitulla vyöhykkeellä louhinnan aikana poistuneen liikakuorman eli ”saaliin”, laatoittaa ja pakkaa sen. (Erityistarkkailu voi olla pakollista, jos ylikuormitetussa aineessa on myrkyllisiä aineita, kuten happoa tai emäksiä tuottavia aineita.)
7. kaikki ylijäämä, joka jää jäljelle, kun louhittu alue on täysin täyttynyt (itäisissä kaivoksissa on yleensä huomattavia lisämassoja), kaadetaan täyttöön.
8. lopuksi toiminnanharjoittaja jakaa pintamullan ja siemenet uudelleen ja palauttaa louhitun alueen.

maan takaisinvaltaukseen tähtäävän avolouhintatoiminnan viimeinen vaihe erottaa hyvän hiiliyhtiön keskinkertaisesta.

Pintalouhintatyypit

Aluelouhinta

Aluelouhinta on järjestelmä, jota sovelletaan säännöllisimmin keskilännen ja Länsi-Yhdysvaltojen tasaisella tai lievästi kumpuilevalla maaseudulla.

Aluekaivoksissa kaivetaan valtavia Suorakulmaisia kuoppia, joita viljellään peräkkäisinä yhdensuuntaisina nauhoina tai paloina, joiden leveys voi olla useita satoja metrejä ja pituus yli kilometrin.

kasvillisuuden ja pintakerroksen poistamisen jälkeen alkaa alueen louhinta, jossa tehdään alustava suorakulmainen leikkaus (ns.

toiminnanharjoittaja laskee saaliin rasiasta sivuun, pois alueelta, jolla kaivostoimintaa jatketaan. Valtavissa avolouhoksissa suuret kuorivat lapiot tai vetolangat hankkiutuvat eroon ylikuormituksesta.

kun kivihiili on poistettu alkuperäisestä leikkauksesta, käyttäjä tekee toisen, yhdensuuntaisen leikkauksen. Toiminnanharjoittaja sijoittaa toisesta leikkauksesta syntyneen ylikuormituksen alkuperäisen leikkauksen ja laatujen muodostamaan ojaan ja pakkaa saaliin.

pohjavesikuoppa on tuolloin pintamaan peitossa ja kylvetty.

tätä käytäntöä jatketaan samansuuntaisia maakaistaleita pitkin niin kauan kuin liikakuormituksen ja hiilisauman osuus eli kuorintasuhde tekee hiilen talteenotosta taloudellisesti kannattavaa. He tekevät sen rahan takia.

kaivostoiminta voi pysähtyä tietyllä alueella, esimerkiksi silloin, kun hiilisauma ohenee tai kun sauma painuu syvemmälle pinnan alle.

kun toimija pääsee viimeiseen leikkaukseen, jäljelle jää vain alkuperäisestä tai laatikkoleikkauksesta aiheutunut ylirasitus.

koska laatikkoleikkuujäte saattaa kuitenkin olla jonkin matkan päässä viimeisestä leikkauksesta, liikenteenharjoittajan mielestä on yleensä edullisempaa olla hinaamatta laatikkoleikkuujätettä viimeiseen leikkaukseen.

vaihtoehtona hän saattaa päättää luoda tallivesivarikon viimeiseen leikkaukseen. Viimeksi leikatut järvet ovat Keskilännen kivihiilialueilla normaaleja, mutta voivat nostaa esiin ympäristö-ja maankäyttökysymyksiä.

Contour Mining

contour-menetelmää käytetään käytännössä ainoastaan Appalakkien alueella Pohjois-Amerikassa, jossa hiilisaumat työntyvät kukkuloiden tai vuorten sivuille.

Contour-louhinta edellyttää, että tehdään viiltoja vinoon/kulmaan, jossa hiilisauma on jäljitetty, niin että ensin poistetaan ylikuormitus ja sitten itse hiili. Viereisten leikkausten ylikuormitusta käytetään aiempien leikkausten paikkaamiseen, aivan kuten aluelouhintaakin.

toiminnanharjoittaja jatkaa leikkaamista, kunnes lian ja hiilen suhde muuttuu kannattamattomaksi. Tämän jälkeen toimenpide kestää vuoren ääriviivoja pitkin, kunnes hiilivarat eli toiminnanharjoittajan resurssit ovat kuluneet loppuun.

Contour mining vaatii pieniä maansiirtolaitteita, kuten puskutraktoreita, kaivureita ja voimalapioita — kuten tavanomaisissa rakennushankkeissa käytettäviä laitteita.

Contour-louhinta on siten Appalakeilla pienten, yleensä pääomattomampien toimijoiden suosima menetelmä. Esimerkiksi rakennusalan ihmiset voivat helposti muuttaa kaivoskauppaan ja sieltä pois markkinaolosuhteiden muuttuessa.

P. S: Länsi-Virginia muodostaa 4% maailman hiilivaroista. Joten voitte kuvitella kaivosteollisuutta siellä.

Contour-toimijoilla on usein liikaa pilaantumista kaivausten päätyttyä. Tämä johtuu”turvota tekijä”.

kun ylikuormitus otetaan pois, se hajoaa ja menettää jonkin verran tiiviyttä, joka on tapahtunut tuhansien vuosien aikana sen levätessä koskemattomana ja ehjänä. Vaihtamisen ja koneellisen tiivistämisen jälkeenkin materiaalin tilavuus nousee jopa 25%.

idän kohtuullisen ohuiden kivihiilisaumojen poistamisen jälkeen jäljelle jäävät kuopat eivät yleensä ole riittävän suuria tämän lisämäärän pitämiseen. Siksi useimmat contour kaivostyöläisten täytyy päästä eroon ylimääräistä saalista toisessa ”laakso täyttö” tai hävitysvyöhykkeellä.

tavanomaisimmat loppusijoitusalueet ovat laaksojen päissä, joiden nimenä on head of hollow fills tai valley fills. Täytön kehittäminen tarkoittaa, että ylimääräistä maata (muuta kuin kaivostoimintaan tarvittavaa) on ahdistettava, jotta kyseinen kaivos voidaan sijoittaa.

muita kaivosmenetelmiä ovat vuorenhuipun poisto, ruoppaus ja korkeaseinämälouhinta (mukautettu muoto kairalouhinnasta, joka tehdään pinnalta).

avolouhoksen ympäristövaikutukset

hiilikaivoksen haitallisia ja haitallisia vaikutuksia ei voida kiistää. Tässä muutamia kivihiilen tuotannon merkittävimpiä vaikutuksia.

maisemien ja elinympäristöjen tuhoutuminen

Avolouhinta johtaa maaperän ja kivien poistoon, jotta ne pääsevät käsiksi alla olevaan hiileen. Jos vuori seisoo kivihiilisauman tiellä sisällä, se räjäytetään tai puretaan – se jättää onnistuneesti vaurioituneen maiseman ja ahdistavat ekosysteemit ja villieläinten elinympäristön.

300 000 eekkeriä koskematonta lehtipuumetsää on tuhoutunut vuorenhuipun poistokaivosprosesseissa Länsi-Virginiassa!

kun keskustelemme kaivostoiminnan vaikutuksista maisemaan, on välttämätöntä keskustella skenaariosta, joka tunnetaan nimellä ”kaivoksen vajoaminen”.

tämä skenaario tapahtuu maanalaisissa kaivoksissa. Periaatteessa kun kaivoksen katto romahtaa, se saa maan pinnan vajoamaan tai alenemaan ja muodostamaan vajoaman.

metsien hävittäminen ja eroosio

osana hiilikaivoksen raivaamista puita kaadetaan tai poltetaan, kasveja siirretään ja vedetään pois ja pintamaa kaavitaan pois. Tämä johtaa maan häviämiseen (sitä ei voida enää käyttää sadon korjuuseen ja viljelyyn) ja maaperän eroosioon.

löystynyt pintamaa voi huuhtoutua pois sateella ja jäämät päätyä vesistöihin, jokiin ja puroihin. Alajuoksulla ne voivat vahingoittaa meri – ja kasvistoa ja tukkia jokien uomia, jotka voivat aiheuttaa tulvia entisestään.

saastuttaa pohjavettä

ahdistuneen maan mineraalit mahdollisesti valuvat pohjaveteen ja saastuttavat vesistöjä terveydelle vaarallisilla aineilla.

esimerkiksi happaman kaivoksen salaojitus; hapan vesi saattaa virrata ulos autioista liuskakaivoksista.

louhinnassa on paljastunut kiviä, jotka koostuvat rikkipitoisesta mineraalista, Pyriitistä. Kun tämä mineraali joutuu kosketuksiin ilman ja veden kanssa, se tuottaa rikkihappoa. Kun sataa, vetinen happo pääsee jokiin ja puroihin ja voi vuotaa myös maanalaisiin vesilähteisiin.

tällaiset ja muut prosessit ovat saastuttaneet 75% Länsi-Virginian joista. Tämä vaikuttaa merkittävästi lähellä asuvien ihmisten vedenlaatuun.

kaivostoiminnasta johtuvaa vesien pilaantumista lukuun ottamatta yli 1000 luontaista puroa on hautautunut laaksojen täyttymisen vuoksi (ylimääräinen kaivosjäte).

Terveysvaarat

hiilipölyn hengittäminen voi aiheuttaa mustan keuhkotaudin. Eniten vaikutusta on kaivostyöntekijöillä ja lähikaupungeissa asuvilla.

verenpainepotilaita, sydän-ja keuhkoahtaumatautia, munuaissairautta ja keuhkoahtaumatautia sairastavia on yleisemmin henkilöillä, jotka asuvat lähellä avolouhoksia.

yhteisöjen muutto

kaikki nämä ei-toivotut seuraukset ajavat ihmiset muuttamaan muualle, koska heidän hengittämänsä ilma ja käyttämänsä vesi likaantuvat ja laajenevat hiilikaivokset hyödyntävät yhä enemmän kotimaataan.

kaiken tämän lopputuloksena on autio maa, joka pysyy saastuneena pitkään hiilikaivoksen suljettua ovensa.

vaikka monet valtiot tarvitsevat elvytyssuunnitelmia hiilikaivosalueille, kaikkien vesivarannoille, tuhoutuneille elinympäristöille ja huonolle ilmanlaadulle aiheutuvien ympäristöhaittojen poistaminen on pitkä ja hankala tehtävä. Tämä maan epäjärjestys on valtava.

Yhdysvalloissa vuosien 1930 ja 2000 välillä hiilikaivokset muuttivat noin 2,4 miljoonaa hehtaaria luonnonmaisemaa, pääosa siitä aiemmin metsää. Yritykset kylvää uudelleen hiilikaivosten pilaamaa maata ovat ongelmallisia, koska louhintamenettely on niin tyhjentävästi pilannut maaperää.

esimerkiksi Montanassa Yhdysvalloissa. metsänistutussuunnitelmien onnistumisprosentti oli vain 20-30 prosenttia, kun taas joillakin Coloradon alueilla vain 10 prosenttia istutetuista tammihaavan taimista selvisi.

Kiinassa hiilikaivostoiminta on heikentänyt maan laatua arviolta 3,2 miljoonan hehtaarin alueella, mikä on arvioitu vuonna 2004. Kaivoksen joutomaan yleinen korjausaste (palautetun maan osuus koko tuhoutuneesta maasta) oli vain noin 10-12 prosenttia.

avolouhoksen vaikutusten ratkaiseminen

maan ennallistaminen ja talteenotto

Avolouhinta on vain tilapäistä maankäyttöä, joten maan ennallistaminen on välttämätöntä heti kaivostoiminnan päätyttyä maan pelastamiseksi.

louhitun maan oikeaoppisesta hyödyntämisestä on päätettävä paikallisten fyysisten ja sosioekonomisten olosuhteiden perusteella.

Euroopan maissa yli 50% aiemmin louhituista maista kunnostetaan metsä-tai ruohomaiksi. Kiinassa kuitenkin yli 70 prosenttia miinoitetuista maista on paranneltu maanviljelyä varten, koska valtava väestö ja viljavien viljelysmaiden niukkuus tekevät tästä ratkaisevan tärkeän.

vähennä kysyntää

vielä yksi asia, joka auttaa, on vähentää käyttämiesi mineraalien määrää. Yksi esimerkki tästä on käyttää julkisia liikennevälineitä tai ajaa polkupyörällä paikkoihin ja takaisin.

hyödyntävät sitä suurta määrää uusiutuvia luonnonvaroja, joka meillä nykyään on käytettävissämme. Voimme käyttää niitä vaihtoehtona kivihiilen polttamiselle, joka vapauttaa paljon kasvihuonekaasupäästöjä ja syö luonnonvarojamme.

biopolttoaineet ovat uskomaton vaihtoehto tuottaa energiaa samalla kun maapallon luonnonvarat säilyvät.

käytä kierrätysmateriaaleja

toinen yksinkertainen asia, jonka voit tehdä, on käyttää kierrätettyjä luonnonvaroja (tai uusiutuvia luonnonvaroja, jos puhumme energiasta) louhittujen materiaalien sijaan. Esimerkki tällaisesta kierrätyksestä ovat peltipurkit, joissa hyödynnetään talteen otettua tinaa sen sijaan, että louhittaisiin lisää tinaa uusien tölkkien valmistukseen.