Exploitation minière en bande : Types, Effets et solutions

Qu’est-ce que l’Exploitation minière en bande?

L’exploitation minière à ciel ouvert, l’extraction en bande, l’extraction au sommet des montagnes et l’extraction à ciel ouvert, est une large classification de l’exploitation minière où le sol et la roche recouvrant la source minérale (les « morts-terrains ») sont éliminés, contrairement à l’exploitation minière souterraine (ou minière profonde) où la roche sus-jacente est maintenue en place et le minéral est extrait par des puits ou des tunnels.

Elle a commencé au milieu du XVIe siècle et est pratiquée partout dans le monde, même si l’essentiel de l’extraction de charbon de surface a lieu en Amérique du Nord. De nos jours, les sociétés minières opèrent principalement dans les montagnes des Appalaches du Kentucky (en particulier dans l’est du Kentucky) et en Virginie-Occidentale.

L’exploitation à ciel ouvert a gagné du terrain au cours du 20e siècle, les mines à ciel ouvert produisant aujourd’hui la majorité du charbon extrait aux États-Unis.

Dans la plupart des formes d’exploitation minière en bande, les appareils lourds, comme les terrassements, éliminent d’abord les morts-terrains. Ensuite, d’énormes machines, par exemple des pelles à dragonne ou des pelles à godets, éliminent le minéral.

L’extraction à bandes n’est applicable que lorsque le corps de minerai à creuser est un peu près de la surface. Ce type d’exploitation nécessite certaines des plus grandes machines sur terre, y compris des pelles à godets qui peuvent creuser jusqu’à 12 000 mètres cubes de terre par heure.

La méthode d’extraction en bandes

Toute extraction en surface ou en bandes élimine initialement la végétation, les sédiments rocheux et le sol répartis sur la surface pour découvrir et extraire le charbon d’une couche minérale souterraine ou d’un gisement de charbon. Je dois également mentionner que les opérations d’extraction du phosphate sont très similaires aux opérations d’extraction du charbon.

Une extraction à ciel ouvert minutieuse tente de réduire les effets secondaires de cette extraction par quelques étapes de base:

1. Principalement, le feuillage de surface (arbres, buissons, etc.) sous lequel se trouve le filon de charbon est scalpé ou enlevé.
2. Ensuite, l’opérateur supprime la couche arable, généralement à l’aide de grattoirs ou de bulldozers et de chargeurs. L’opérateur stocke la couche arable pour une utilisation future ou l’étale sur un espace qui a déjà été extrait / excavé.
3. Les morts-terrains nus (terre) sont à ce moment généralement forés et dynamités, et éliminés par des bulldozers, des dragonnes, des excavatrices à godets ou des pelles, selon la quantité de morts-terrains et le type d’exploitation minière.
4. Après avoir éliminé les morts-terrains, le filon de charbon découvert est généralement fracturé par dynamitage.
5. L’opérateur empile ensuite le charbon fracturé sur des camions ou des bandes transporteuses et le tire.
6. Par la suite, l’opérateur jette les morts-terrains ou « déblais » qui ont été éliminés au cours de la procédure d’extraction sur une zone précédemment exploitée, les classe et les comprime. (Une surveillance spéciale peut être obligatoire si l’un des morts-terrains contient des matières toxiques, telles que des matières produisant des acides ou des alcalins.)
7. Tout terrain excédentaire qui reste une fois que la zone minée est entièrement remblayée (les mines de l’Est contiennent généralement des déblais supplémentaires considérables) est déversé dans un remblai.
8. Enfin, l’opérateur réalloue la terre arable et les graines et revégétalise la zone minée.

La dernière étape de l’exploitation minière à bande, qui vise la remise en état des terres, est ce qui distingue une bonne compagnie de charbon d’une médiocre.

Types d’Exploitation minière à ciel ouvert

Exploitation minière à ciel ouvert

L’exploitation minière à ciel ouvert est le système le plus régulièrement appliqué dans les campagnes plates ou légèrement vallonnées du Midwest et de l’Ouest des États-Unis.

Les mines de la région creusent d’énormes fosses rectangulaires, cultivées en une succession de bandes ou de coupes parallèles pouvant atteindre plusieurs centaines de mètres de largeur et plus d’un mille de longueur.

Après l’enlèvement de la végétation et de la couche supérieure du sol, l’exploitation minière commence par une coupe rectangulaire préliminaire (appelée coupe en boîte).

L’opérateur place le butin de la boîte coupée sur le côté, loin de la zone dans laquelle l’extraction se poursuivra. Dans d’énormes mines à ciel ouvert, de grandes pelles de décapage ou des draglines éliminent les morts-terrains.

Après avoir retiré le charbon de la coupe initiale, l’opérateur effectue une seconde coupe parallèle. L’opérateur positionne les morts-terrains de la deuxième coupe dans le fossé formé par la coupe d’origine et classe et comprime le butin.

La fosse remblayée est alors recouverte de terre végétale et ensemencée.

Cette pratique se poursuit le long de bandes de terre parallèles tant que la proportion concernant les morts-terrains et le filon de charbon, connue sous le nom de rapport de décapage, rend économiquement viable la récupération du charbon. De toute évidence, ils le font pour l’argent!

L’extraction minière peut s’arrêter dans une certaine zone, par exemple, où le filon de charbon devient plus mince ou lorsque le filon plonge plus en dessous de la surface.

Lorsque l’opérateur arrive à la dernière coupe, le seul butin restant pour remplir cette coupe est le mort-terrain de la coupe originale ou de la coupe en boîte.

Cependant, comme le butin coupé en boîte peut être à une certaine distance de la dernière coupe, l’opérateur trouve normalement plus économique de ne pas remorquer le butin coupé en boîte jusqu’à la dernière coupe.

Comme alternative, il pourrait choisir de créer une retenue d’eau stable dans la dernière coupe. Ces derniers lacs coupés sont normaux dans les zones charbonnières du Midwest, mais peuvent soulever des problèmes environnementaux et d’utilisation des terres.

Extraction du contour

La méthode du contour est utilisée pratiquement uniquement dans la région des Appalaches en Amérique du Nord, où les veines de charbon dépassent des flancs de collines ou de montagnes.

L’extraction par contour consiste à effectuer des coupes sur l’inclinaison / l’angle où le filon de charbon est tracé, pour enlever d’abord les morts-terrains, puis le charbon lui-même. Les morts-terrains des coupes adjacentes sont utilisés pour combler les coupes antérieures, tout comme l’exploitation minière.

L’opérateur continue à faire des coupes jusqu’à ce que le rapport saleté/charbon devienne non rentable. La procédure dure ensuite le long du contour de la montagne jusqu’à ce que les ressources en charbon, ou les ressources de l’opérateur, soient fatiguées.

L’exploitation de contour nécessite de petits engins de terrassement, par exemple des bulldozers, des pelleteuses et des pelles mécaniques, comme l’équipement utilisé pour les projets de construction habituels.

L’extraction de contour est donc une méthode privilégiée des petits opérateurs, généralement sous-capitalisés dans les Appalaches. Les gens de l’industrie de la construction, par exemple, peuvent facilement entrer et sortir du secteur minier à mesure que les conditions du marché se transforment.

PS : La Virginie-Occidentale représente 4% des ressources mondiales en charbon. Vous pouvez donc imaginer l’industrie minière là-bas.

Les opérateurs de contour ont souvent des dépôts excessifs après la fin de l’excavation. Cela est dû au « facteur de houle ».

Lorsque des morts-terrains sont emportés, ils se brisent et perdent une certaine compacité qui s’est produite pendant des milliers d’années alors qu’ils reposaient intacts et intacts. Même après le remplacement et le compactage par machine, le volume du matériau augmente jusqu’à 25%.

Les fosses qui restent après avoir enlevé les veines de charbon raisonnablement minces de l’Est ne sont généralement pas assez grandes pour contenir ce volume supplémentaire. Par conséquent, la plupart des mineurs de contour doivent se débarrasser de leur butin supplémentaire dans une autre zone de « remplissage de vallée » ou d’élimination.

Les zones d’enfouissement les plus classiques se trouvent en tête de vallées, appelées têtes de remblais creux ou remblais de vallée. Le développement d’un remblai signifie que des terres supplémentaires (autres que nécessaires à l’exploitation minière) doivent être en détresse pour accueillir cette exploitation minière.

D’autres types de méthodes d’extraction comprennent l’enlèvement au sommet des montagnes, le dragage et l’extraction en hauteur (une forme adaptée d’extraction à vis sans fin effectuée à partir de la surface).

Effets environnementaux de l’exploitation minière en bande

Les effets néfastes et néfastes de l’extraction du charbon ne peuvent être contestés. Voici quelques-uns des effets les plus notables de la production de charbon.

Dévastation des paysages et des habitats

L’exploitation en bande implique le décapage du sol et des roches pour accéder au charbon sous-jacent. Si une montagne se dresse sur le chemin d’un filon de charbon à l’intérieur, elle sera explosée ou démolie – laissant avec succès un paysage endommagé et des écosystèmes et des habitats fauniques pénibles.

300 000 acres de forêts de feuillus vierges ont été détruites par des processus d’extraction au sommet des montagnes en Virginie-Occidentale!

Alors que nous discutons des effets sur le paysage dus à l’exploitation minière, il est impératif de discuter d’un scénario appelé « affaissement de mines ».

Ce scénario se produit dans les mines souterraines. Fondamentalement, lorsque le toit de la mine s’effondre, la surface du sol s’enfonce ou s’affaisse et forme un gouffre.

Déforestation et érosion

Dans le cadre de la procédure de déblayage d’une mine de charbon, les arbres sont abattus ou brûlés, les plantes déplacées et arrachées et la couche arable raclée. Il en résulte l’oblitération de la terre (elle ne peut plus être utilisée pour la récolte et la culture des cultures) et l’érosion des sols.

La couche arable relâchée peut être emportée par la pluie et les résidus pénètrent dans les cours d’eau, les rivières et les ruisseaux. En aval, ils peuvent nuire à la vie marine et végétale et bloquer les canaux fluviaux, ce qui peut provoquer des inondations.

Pollue les eaux souterraines

Les minéraux des terres en détresse s’infiltrent potentiellement dans les eaux souterraines et contaminent les voies d’eau avec des substances dangereuses pour notre santé.

Par exemple, le drainage minier acide; de l’eau acide peut s’écouler des mines en bandes désertes.

L’exploitation minière a mis au jour des roches contenant du minéral soufré, la pyrite. Ce minéral au contact de l’air et de l’eau produit de l’acide sulfurique. Lorsqu’il pleut, l’acide aqueux se fraye un chemin dans les rivières et les ruisseaux et peut également s’infiltrer dans les sources d’eau souterraines.

De tels processus, et d’autres, ont pollué 75% des rivières de Virginie-Occidentale. Cela affectera considérablement la qualité de l’eau pour les personnes vivant à proximité.

Outre la pollution de l’eau due à l’activité minière, plus de 1000 cours d’eau naturels ont été enfouis en raison du remblai de la vallée (excès de déchets miniers).

Risques pour la santé

Respirer de la poussière de charbon peut provoquer une maladie pulmonaire noire. Les travailleurs des mines et ceux qui résident dans les villes proches sont parmi les plus touchés.

Les patients souffrant d’hypertension, de maladie cardiopulmonaire, de maladie rénale et de MPOC sont plus fréquemment trouvés chez les personnes qui résident près des mines en bande.

Déplacement des communautés

Toutes ces conséquences indésirables poussent les individus à se déplacer vers d’autres endroits parce que l’air qu’ils respirent et l’eau qu’ils utilisent deviennent sales et que les mines de charbon en expansion utilisent de plus en plus leur patrie.

Le résultat de tout cela est une terre désolée qui reste polluée longtemps après la fermeture d’une mine de charbon.

Bien que de nombreux pays aient besoin de plans de rétablissement pour les sites d’extraction de charbon, il est une tâche longue et délicate de réparer tous les dommages environnementaux causés aux approvisionnements en eau, aux habitats dévastés et à la mauvaise qualité de l’air. Ce désordre foncier est à grande échelle.

Aux États-Unis, entre les années 1930 et 2000, l’extraction du charbon a transformé environ 2,4 millions d’hectares de paysages naturels, en grande partie autrefois forestiers. Les efforts de réimplantation des terres ruinées par l’extraction du charbon sont problématiques car la procédure d’extraction a si complètement gâché le sol.

Par exemple, dans le Montana, aux États-Unis. les plans de reboisement ont eu un taux de réussite de seulement 20 à 30%, tandis que dans certaines régions du Colorado, seuls 10% des jeunes arbres de peuplier faux-tremble plantés ont survécu.

En Chine, l’extraction du charbon a terni la qualité des terres d’environ 3,2 millions d’hectares, selon une évaluation de 2004. Le taux général de réparation (le pourcentage de terres récupérées par rapport au total des terres détruites) des friches minières n’était que d’environ 10 à 12 %.

Solutions aux effets de l’exploitation minière en bande

Restauration et remise en état des terres

L’exploitation minière en bande n’est qu’une utilisation temporaire des terres, il est donc impératif de restaurer les terres dès la fin de l’exploitation minière pour sauver les terres.

La remise en état correcte des terres minées doit être décidée en fonction des circonstances physiques et socio-économiques locales.

Dans les pays européens, plus de 50% des terres minées antérieurement sont réhabilitées en terres forestières ou herbeuses. Cependant, en Chine, plus de 70% des terres minées sont améliorées à des fins agricoles car l’énorme population et la rareté des terres agricoles fertiles rendent cela crucial.

Réduire la demande

Une autre chose qui aide est de réduire la quantité de minéraux que vous utilisez. Un exemple de ceci est de profiter des transports en commun ou de faire du vélo pour aller et venir.

Profitez du grand nombre de ressources renouvelables dont nous disposons aujourd’hui. Nous pouvons les utiliser comme alternative à la combustion du charbon qui libère de nombreuses émissions de gaz à effet de serre et consomme nos ressources naturelles.

Les biocarburants sont une alternative incroyable pour produire de l’énergie tout en préservant les ressources naturelles de la Terre.

Utilisez des matériaux recyclés

Une autre chose simple que vous pouvez faire est d’utiliser des ressources recyclées (ou des ressources renouvelables si nous parlons d’énergie) au lieu de matériaux extraits. Un exemple de ce recyclage est les boîtes de conserve, qui utilisent de l’étain récupéré au lieu d’extraire plus d’étain pour fabriquer de nouvelles boîtes.