Способи видобутку корисних копалин у навколишньому природному середовищі. Переваги видобутку корисних копалин відкритим способом Хто відкриває та видобуває корисні копалини

Все про все. Том 5 Лікум Аркадій

Коли люди почали видобувати корисні копалини?

Корисні копалини - це хімічні речовиниабо сполуки, які залягають у надрах землі у природному вигляді. Руда - це поклади, багаті на якийсь мінерал, заради якого її добувають. Ніхто точно не знає, коли почався гірничий видобуток. Одним із перших гірничодобувних підприємств, відзначених в історії, була єгипетська експедиція на Синайський півострів приблизно в 2600 до н. е.. Вони вирушили для видобутку слюди, а відкрили і здобули корисніший мінерал - мідь.

Стародавні греки добували срібло у шахтах на південь від Афін у 1400 році до н. е.. Греки будували шахти приблизно 600–350 роках до зв. е.. Деякі із свердловин досягали 120 м глибини. Пізніше з цих самих копій видобувалися й інші метали, такі як свинець, цинк та залізо. Щоб постачати величезну імперію, римляни виробляли видобуток корисних копалин у великих розмірах. Їхні шахти були всюди - від Африки до Британії.

Серед найцінніших римських шахт була шахта Ріо Тінто в Іспанії, де видобувалася велика кількість золота, срібла, міді, олова, свинцю та заліза. Гірничовидобуток досягла великого розмаху у XVIII столітті, коли почалася промислова революція. Потрібна була велика кількість вугілля для металургії та фабричних печей.

Тому видобуток вугілля розвивався швидкими темпами. Сучасна гірничодобувна технологія зародилася саме на ті часи. У ХІХ столітті у Сполучених Штатах спалахнула так звана «золота лихоманка». Вона почалася в Каліфорнії 1848 року. Протягом років там було видобуто золота на суму понад 500 мільйонів доларів.

1896 року «золота лихоманка» охопила Аляску. У Південній Африці 1870 року було відкрито найбільші поклади алмазів, а 1886 року - багаті золотоносні родовища.

автора Лікум Аркадій

Де вперше почали видобувати золото? Золото – такий рідкісний та дорогоцінний метал, що ви можете подумати, що добувати його почали лише недавно. Нічого подібного! Золото - один з найдавніших металів, відомих людині. Ми ніколи не дізнаємося, коли людина вперше знайшла його і

З книги Все про все. Том 1 автора Лікум Аркадій

Коли люди почали стригти волосся? Волосся з'явилося внаслідок розвитку рогового шару шкіри. Нам не боляче, коли ми стрижемо волосся, оскільки воно не містить нервових закінчень. Оскільки волосся - важлива частина нашої зовнішності і його дуже просто стригти і укладати люди стали

З книги Все про все. Том 1 автора Лікум Аркадій

Коли люди почали носити перуки? Чи знаєте ви, що деякі виявлені єгипетські мумії більш ніж 4000-річної давнини були прикрашені перуками? Очевидно, для єгиптян перуки були звичні. У Стародавню Греціюїх носили і чоловіки, і жінки. Вважається, що перуки увійшли до

автора Сітніков Віталій Павлович

Де вперше почали видобувати золото? Сліди перших виробок золота виявлено у Єгипті. Єгиптяни почали добувати золото понад 5000 років тому. У нас також є відомості, що близько 4500 років тому ассирійці воювали з сусідами, щоб здобути золото.

З книги Хто є хто у світі відкриттів та винаходів автора Сітніков Віталій Павлович

Коли люди почали будувати будинки? Будинок – це насамперед те місце, де людина живе, і спочатку, як і інші живі істоти, він шукав собі укриття, де доведеться. Люди знаходили гарне захищене місце і вважали його «домом». Потім вони стали покращувати свої житла різноманітними

Із книги Новітня книгафактів. Том 1 [Астрономія та астрофізика. Географія та інші науки про Землю. Біологія та медицина] автора

З книги Дива нашого тіла – 2 автора Джуан Стівен

Як еволюціонували перші люди, чим вони почали займатися раніше – збиранням чи полюванням? (Запитує Т. Джордан, Гейнсвілл, Флорида, США) Ймовірно, полюванням і збиранням вони почали займатися одночасно. Але перш, можливо, перші люди харчувалися падалью.

З книги Нова книга фактів. Том 1. Астрономія та астрофізика. Географія та інші науки про Землю. Біологія та медицина автора Кондрашов Анатолій Павлович

автора Лікум Аркадій

Коли люди почали користуватися лазнями? Сьогодні ми пишаємося досягнутим рівнем чистоти. Майже у кожному будинку є ванна чи душ. Але був час, коли у США в будинках можна було зустріти більше радіоприймачів, ніж ванн. І хоча ми пишаємося своєю чистотою, ми ніколи не

З книги Все про все. Том 2 автора Лікум Аркадій

Коли люди почали їсти яйця? Коли люди на тривалий термін випадково потрапляють у джунглі або на безлюдний острів, вони змушені їсти що трапиться, коли голод стає нестерпним. Приблизно так само в пошуках їжі стародавня людина, ймовірно, скуштувала пташині яйця. Точно

З книги Все про все. Том 3 автора Лікум Аркадій

Коли люди почали будувати будинки? Будинок - це просто те місце, де людина живе, і спочатку, як і інші живі істоти, він шукав собі укриття, де доведеться. Люди знаходили гарне захищене місце та вважали його «будинком». Потім він стали покращувати своє житло різноманітними

З книги Все про все. Том 4 автора Лікум Аркадій

Коли люди почали вивчати підводний простір? Першим підводним дослідником був, напевно, людина, яка шукала під водою щось їстівне. Сотні тисяч років тому люди вміли ловити рибу. Ці давні рибалки жили на берегах озер в Африці. Вони накидалися на

З книги Велика Радянська Енциклопедія (ПЗ) автора Вікіпедія

З книги Велика Радянська Енциклопедія (НЕ) автора Вікіпедія

З книги Велика Радянська Енциклопедія (ЛІ) автора Вікіпедія

З книги 3333 каверзних запитання та відповіді автора Кондрашов Анатолій Павлович

Навіщо люди почали вирощувати гарбуз? Гарбуз розводили і в Старому, і в Новому Світі ще за тисячі років до нашої ери, причому робили це виключно задля її твердої кірки, яку використовували для виготовлення судин. Перші зразки керамічного посуду у деяких районах

становить значної частини економіки багатьох країн, включаючи Росію. Крім підземного видобутку її важливу частину становить розробка відкритим способом - у разі, якщо поклади розташовуються порівняно неглибоко. Для цього використовуються сучасні технології, застосовується безліч видів кар'єрної спецтехніки

Важко сказати, коли людство розпочало розробку першого у своїй історії кар'єру. Але напевно це сталося раніше, ніж була вирита перша копальня: видобувати копалини, що знаходяться безпосередньо під поверхнею, а то й на ній, - набагато простіше. Так чи інакше, буде вірним сказати, що людство еволюціонувало разом із технологією видобутку корисних мінералів та будівельних матеріалів. У ході розробки кар'єру виймаються і сортуються мільйони тонн породи, що не може не впливати на стан навколишнього середовища, як мінімум - у місцевому масштабі. Тим не менш потреба цивілізації в корисних копалин, починаючи з вугілля і закінчуючи дорогоцінними металами, вік від віку зростає - а відповідно, зростають і масштаби видобутку.

До позитивних сторін видобутку корисних копалин відкритим способом слід віднести такі фактори, як простота підготовчих (розкривних та інших) робіт, відносна безпека учасників виробничого процесу, порівняно невисокі витрати на розвідувальні роботи та власне видобуток, велика продуктивність при вилученні породи.

Однак, крім переваг, відкрита розробка має свої недоліки. До них відносяться велика кількість техніки, що працює в кар'єрі та обладнання, а значить, і чималі витрати на його придбання та обслуговування. З поглибленням котловану зростають і витрати на розробку покладів: доставка породи на збагачувальний комбінат або пункт попереднього сортування вимагає все більших зусиль і все більших маршрутів для техніки, отже, зростають і витрати компанії-розробника.

Технологічний цикл видобутку корисних копалин у відкритий спосіб починається з геологорозвідки.

Необхідно як знайти поклади, а й оцінити їх обсяг, склад породи і глибину залягання щодо доцільності видобутку. Далі проводяться попередні роботи на місці майбутніх розробок, які включають осушення (іноді обводнення) території, прокладання комунікацій (під'їзні шляхи, електрика, зв'язок, Інтернет), викорчовування лісу та зведення адміністративних та допоміжних будівель. Скільки часу проходить з завершення геологорозвідки до закінчення попередніх робіт, однозначно сказати не можна: це залежить від інвестицій у майбутній кар'єр, характеру місцевості, кліматичних та погодних факторів.

При видобутку корисних копалин відкритим способом - це поклади вугілля, марганцю, руд, що містять метали, - широко використовують кар'єрні екскаватори - машини циклічної дії, малозв'язні або черпаючі зруйновані породи і переміщують їх послідовно, перериваючи копання на час переміщення породи. Розтин родовищ, виїмка мінералів та його наступне навантаження на транспортні засоби - основні функції цих машин. Поряд з гігантськими багатоковшовими крокуючими екскаваторами, роторними та канатними електричними машинами найбільшого поширення при розробках відкритим способом набули гідравлічні кар'єрні екскаватори на гусеничному ходу.

Характерний зразок машин цього типу – R9250. Оснащений ковшем об'ємом 15 кубометрів, він підходить для роботи з самоскидами 100-тонного класу. Залежно від умов роботи модель оснащується дизельною або електричною силовою установкою потужністю 287 к.с. Машина може оснащуватися як прямою, так і зворотною лопатою і здатна працювати навіть за екстремально низьких температур: до мінус 40-50 градусів Цельсія. У моделі R9250, як і в інших машин сімейства екскаваторів Liebherr, низький центр ваги та велика глибина копання: 8,7 метра. Повна маса машини – 253,5 тонни.

Власне розробка кар'єру починається з розкривних робіт.

Необхідно видалити поверхневий, порожній шар породи, під якою знаходяться поклади з корисними копалинами. Для цього шарами видаляється ґрунт, у результаті по периметру майбутнього кар'єру утворюється каскад уступів. Якщо раніше для цих цілей широко застосовувалися буровибухові роботи, то сьогодні для розкривних робіт частіше використовується спеціальна техніка, насамперед - екскаватори та навантажувачі, а для вивезення порожньої породи - кар'єрні самоскиди. Чим тонший поверхневий шар - тим ефективніші гірські роботи: ефективність розробки відкритим способом визначається співвідношенням порожньої породи переміщеної до результату видобутку. Кількість кубічних метрів знятого ґрунту ділиться на тоннаж вилученої копалини.

Кар'єрний навантажувач

Ці землерийно-транспортні машини, що володіють значно більшими розмірами, ніж їх будівельні побратими, на колісному або гусеничному ходу мають як головний робочий орган ківш місткістю до 10 кубометрів і більше, шарнірно закріплений на кінці стріли і розвантажується вперед. До функцій кар'єрних навантажувачів відносяться розпушувальні та бульдозерні роботи, різання та транспортування породи, а також її завантаження до кузова самоскида.

Сучасні машини цього мають експлуатаційну масу до 62 тонн. Крім фронтального ковша як змінне обладнання для кар'єрних навантажувачів використовуються бульдозерний ніж, розпушувач, вантажопідйомна платформа та інші агрегати.

Яскравий представник сімейства кар'єрних навантажувачів - модель іменитого японського виробника спецтехніки. Цей кар'єрний навантажувач має експлуатаційну масу 55 тонн та оснащений ковшем об'єму 7,03 кубометра. Оригінальний силовий агрегат навантажувача SAS6D170E-7 потужністю 529 кінських силвідповідає стандартам екологічності Tier 4 Final. За словами компанії-розробника, модель має цілу низку покращень порівняно з технікою Komatsu попередніх поколінь - зокрема, у WA600-8 суттєво покращена оглядовість кабіни, а крісло оператора забезпечене функцією підігріву.

Та сама техніка використовується для безпосереднього видобутку корисних копалин.

В даний час з міркувань економічної доцільності багато процесів автоматизуються - наприклад, все більшого поширення набувають безпілотні самоскиди, що не вимагають наявності водія і часто взагалі не мають кабіни; зустрічаються і об'єкти, де управління процесом видобутку здійснюється повністю дистанційно (розумний кар'єр). За більш високих початкових витрат такий підхід гарантує значну економію на оплаті праці персоналу, а крім того, забезпечує безпеку життя та здоров'я співробітників видобувного підприємства. Проте навіть робота в технічно оснащеному кар'єрі, як і раніше, вважається досить важкою, а часом і екстремальною для людського організму і тому потребує високої фізичної та психологічної стабільності. У той же час шкода від роботи в кар'єрі для людського організму набагато менша, ніж у шахті, а рівень травматизму - суттєво нижчий.

Корисні копалини, що видобуваються в кар'єрі, піддаються дробленню і сортування дома чи транспортуються самоскидами в перевалочні пункти і далі - на збагачувальні комбінати. Вивезення породи з кар'єру здійснюється кар'єрними самоскидами; найбільш місткі зразки цієї техніки здатні транспортувати близько п'ятисот тонн вантажу - однак дорогами загального користування ця техніка в силу своїх габаритів пересуватися не може, тому до місця робіт її зазвичай доставляють у розібраному вигляді, залізницею, автотрасою або морським транспортом.


На зміну буро-вибуховим методам розробки корисних копалин відкритим способом дедалі частіше приходять кар'єрні комбайни, що дозволяють як добувати матеріал, а й занурювати його у вантажівки чи вкладати у відвали. Якщо самоскид зайнятий іншою роботою, зрізана комбайном порода подається конвеєром і відсипається у відвал. Саме так працюють комбайни компанії. Залежно від кута повороту конвеєра матеріал може складуватися в один відвал з 3-5 заходів зрізання породи. Надалі матеріал завантажується до кузова самоскида за допомогою кар'єрного навантажувача. Залежно від висоти отриманого відвалу за допомогою фронтального навантажувача можна виконувати навантаження матеріалу.

Найбільш продуктивні кар'єрні комбайни Wirtgen для розробки м'яких та міцних гірських порід 4200SM розраховані на глибину фрезерування до 830 та 650 міліметрів при ширині фрезерування 4,2 метри. Крім свого основного завдання – видобутку вугілля, вапняку, бокситу, залізняку, фосфатів, пального сланцю, кімберліту, солі – ці кар'єрні комбайни здатні ефективно працювати у будівництві, включаючи дорожнє. Зокрема, цим машинам під силу виконання таких функцій, як прокладання траси для будівництва доріг та спорудження рейкової колії, точне фрезерування траншей, площин та укосів, фрезерування каналів, формування підошви тунелю та відновлення доріг.

Відкритим способом видобувають безліч цінних копалин: вугілля, бурштин, мармур, алмази – список можна продовжувати дуже довго. А розробка кар'єру може тривати від кількох років до багатьох десятиліть. Наприклад, розробка кар'єру Бінгем-Каньйон у США, штат Юта, глибина котловану якого в даний час становить 1200 метрів, триває з 1863 року.

Особливості видобутку впливає безліч чинників; гірники кажуть, що двох ідентичних кар'єрів у принципі немає. Проте більшість цих споруд має низку загальних елементів; серед них - робочий та неробочий борт; дно або підошва - нижній майданчик уступу; нижній та верхній контури; розкривні та очисні уступи; майданчики (нижче укосу, вище укосу); пункт прийому породи; транспортні комунікації. Периметр підошви кар'єру визначається зручністю видобутку породи та її навантаження у кар'єрні самоскиди.


Кар'єрні самоскиди – різновид позашляхових машин цього типу, що використовуються при розробці родовищ відкритим способом. Через значні розміри їх експлуатація на дорогах загального користування неможлива - і до місця робіт їх доставляють у розібраному вигляді. Найбільш доцільною для важких самоскидів визнана схема з двома осями, з розвантаженням назад, із заднім або повним приводом. Окремий підклас кар'єрних самоскидів складають машини шарнірно-зчленованої конструкції, для яких використовується тривісна схема. Наприклад, такі, як випускає південноафриканська компанія Bell - кожен п'ятий шарнірно-зчленований самоскид у світі сходить із її конвеєра. Головна особливість цієї техніки – найменша маса у всіх класах вантажопідйомності, що досягається завдяки застосуванню високоміцного зварного шасі з легованої сталі та довговічних, оптимізованих для зменшення ваги, компонентів. Серед інших особливостей – потужні двигуни Mercedes Benzта трансмісії з вбудованим сповільнювачем ZF та Allison. Одна з найпопулярніших моделей – B50D з колісною формулою 6×6 при власній масі 34,5 тонни здатна перевозити 45,4 тонни вантажу. Вона оснащена дизельним двигуном потужністю 523 л. та 640-літровим паливним баком. З систем безпеки самоскида потрібно відзначити автоматичне гірське гальмо, функцію швидкої заливки палива з сухим затвором та моніторинг тиску в шинах та захист кабіни від перекидання та падаючих предметів.

Як було зазначено вище, видобуток з корисними копалинами не проходить даремно для екології.

Пристрій кар'єру руйнує ландшафт, що складався століттями, а часом тисячоліттями. Викорчовуються багато гектарів лісів, осушуються озера, виробляються вибухові роботи, змінюється рівень ґрунтових вод. Тисячі кубометрів ґрунту, які могли б бути використані з сільськогосподарською метою, під час розкривних робіт перетворюються на відвали. Залежно від хімічного складуґрунту відвали можуть містити елементи, небезпечні не тільки для рослинного та тваринного світу, але й для здоров'я людей, які живуть у прилеглих населених пунктах. Їхні жителі також страждають від високого рівня шуму, забруднення стічних вод та викидів чадного газу від двигунів спецтехніки та обладнання.

Незважаючи на те, що видобуток корисних копалин у відкритий спосіб завдає відчутної шкоди навколишньому середовищу, шкідливі наслідки від нього можна мінімізувати. Для цього вироблені кар'єри часто заповнюють водою, створюючи штучні водоймища, а на прилеглих територіях проводять рекультивацію, засаджуючи їх деревами та чагарниками. Що стосується відвальних порід, з них нерідко одержують мінеральні добрива, глинозем, а також деякі види будівельних матеріалів. Всі ці заходи дозволяють не лише частково компенсувати збитки, завдані природі відкритими розробками, а й часто отримати економічну вигоду. У світі рік у рік зростає кількість підприємств, що спеціалізуються, зайнятих окультуренням території вироблених кар'єрів та переробкою відходів видобутку.

Кар'єри, розрізи, в яких добувають вугілля, каменоломні дозволяють людям щороку отримувати мільйони цінних цін. природних матеріалів. Тільки в Росії відкритим способом отримують понад 4/5 від загального обсягу залізняку і гірничо-хімічної сировини, до 2/3 руд кольорових металів, майже весь обсяг неметалічних корисних копалин та будівельних гірських порід, більше третини вугілля, причому в найближчій перспективі намічено довести питому вагу його видобутку до 56-60%. Через свою високу економічну ефективність видобуток відкритим способом переважає і в низці інших країн, що мають значні поклади корисних копалин, - США, Канаду, Австралію та Китай.


Нерідко первинна переробка з корисними копалинами виконується безпосередньо дома видобування. Для цього використовується різне. Наприклад, для обробки вапняку та інших матеріалів з невисокою абразивністю добре підходять роторні дробарки з горизонтальним валом Telsmith первинного та вторинного дроблення. Вони сконструйовані з великим запасом міцності та мають цілісний масивний ротор, що є їхньою основною перевагою порівняно з представленими на ринку аналогами, а також велику камеру дроблення, яка забезпечує високу продуктивність та кубоподібну форму матеріалу на виході. Найбільш продуктивна з дробарок для первинного дроблення - Telsmith 6071 з приводом потужністю 800-1500 к.с., що має продуктивність 1000-2100 тонн на годину. Дробарка експлуатаційною масою 89 тонн розрахована на максимальний розмір вхідного шматка 1422 мм. З дробарок для вторинного дроблення найбільш продуктивна - Telsmith 5263 з приводом потужністю 300 к.с; її продуктивність досягає 320 тонн на годину. Ця модель розрахована на максимальний розмір вхідного шматка 406 мм; вага дробарки – 22 тонни.

Видобуток корисних копалин (а. mineral production, mineral output, mineral resovery; н. Gewinnung von nutzbaren Воdenschatzen; ф. exploitation des mineraux ufiles; i. explotacion de minerales utiles) - процеси твердих, рідких і газоподібних. Термін "видобуток корисних копалин" використовується також як економічна категорія і виражається в об'ємних або вагових одиницях виміру: стосовно - м 3 , - м 3 /добу ( , та інші компоненти - в тоннах), нерудної сировини - в тоннах, - в , напівдорогоцінних каменів, - в кілограмах, ( , та ін) - в м3, сировини для , фарбовому сировині - в тоннах, облицювальному декоративному каменю - в м 2 . Обчислення видобутих з корисними копалинами ведеться в абсолютних цифрах отриманого з родовища з корисними копалинами з урахуванням втрат (т.зв. товарний продукт) й у перерахунку на корисний компонент (метал чи ). Останнє робить порівнянними дані з видобутку конкретної корисної копалини з різних родовищ (тобто враховує % змісту цінного компонента в корисних копалин).

Видобуток з корисними копалинами налічує багатотисячолітню історію (див. ). Процес видобутку корисних копалин полягає у вилученні цінного компонента щодо чистому вигляді(наприклад, нафту, природний газ, кам'яне вугілля, дорогоцінне каміння та ін.) або у вигляді (наприклад, руди металів), яка надалі піддається переробці.

На суші видобуток корисних копалин ведеться, і; у морських - буровими свердловинами, та спеціальними автономними , які здійснюють збирання конкрецій з дна.

Переважна кількість родовищ твердих корисних копалин розробляється з допомогою шахт і кар'єрів, і навіть бурових свердловин, шляхом штучного переведення низки твердих з корисними копалинами в рухомий (рідкий, газоподібний) стан (самородна , кам'яна сіль, вугілля та інших.). На кар'єрах видобувається близько 90% бурого і 20% кам'яного вугілля, 70% руд металів, 95% нерудних будівельних матеріалів. Рідкі та газоподібні корисні копалини (нафта, розсоли, підземні води, природний газ) видобуваються за допомогою свердловин, ряд нафтових родовищ розробляється за допомогою шахт, для виїмки нафтонасичених пісків ("важких" нафт) використовують розробку відкритим способом. На ряді родовищ застосовується комбінація способів видобутку (відкритого та шахтного, шахтного та свердловинного). Вибір способу видобутку з корисними копалинами визначається головним чином гірничо-геологічними умовами з корисними копалинами, економічними розрахунками.

Щорічні обсяги видобутку твердих корисних копалин у світі становлять близько 20 млрд. т (в т.ч. неметалевих корисних копалин – 13 млрд. т), нафти – близько 3 млрд. т, газоподібних – 1,5 трлн. м 3 (1980). Масштаби видобутку корисних копалин зростають у міру розвитку промислового виробництва, технічного прогресу та зростання населення. З усієї кількості корисних копалин, витягнутих із земних надр за історію людської цивілізації, переважаючий їх обсяг здобутий у 20 столітті (1901-80), зокрема. нафти 99,5%, вугілля 90%, 87%, понад 80%, 70%. Зростання видобутку з корисними копалинами забезпечується рахунок відкриття нових родовищ, залучення в експлуатацію родовищ глибокого залягання, розробки руд із низькими змістами корисного компонента. Важливим резервом збільшення обсягів споживання промисловістю є вдосконалення технологій переробки корисних копалин, впровадження маловідходних та безвідходних технологій з утилізацією всіх компонентів видобутої гірничої маси. Найбільші обсяги видобутку корисних копалин припадають на машинні (у ряді випадків автоматизовані) системи, зростає значення найпрогресивніших фізико-хімічних та біологічних методів, що дозволяють вибірково витягувати метали з родовищ безпосередньо в масивах гірських порід, без істотного порушення їхньої суцільності (наприклад, ). Видобуток корисних копалин – енергоємний процес. Основні джерела енергії – електричне, рідке паливо, вибухові речовини. Споживання енергії при відкритій розробці корисних копалин у 10-30 разів менше, ніж шахтної.

Видобуток корисних копалин - найважливіша галузь людської діяльності, що забезпечує постулат, розвиток продуктивних сил суспільства. Див. таблицю.

Економіка багатьох країн залежить від видобутку корисних копалин. Це один із головних ресурсів для розвитку промисловості, будівництва та економіки. Є два основні варіанти видобутку: використання підземних копалень та розробка відкритим способом. Вибір способу залежить від глибини покладів цінної породи, особливості місцевості та інших чинників.

Роботи з вилучення корисних ресурсів з надр Землі мають тисячолітню історію. Обладнання та методи видобутку пройшли серйозний еволюційний шлях. Проте базові принципизбереглися.

Майже у кожному куточку планети ведеться розробка кар'єрів. Видобувається метали, мінерали, будівельна сировина. Такий вид видобутку негативно впливає на довкілля та екологічну обстановку. Однак є ціла низка переваг, які визначають популярність відкритого способу видобутку:

  • спрощений варіант підготовчих та будівельних робіт;
  • високий рівень безпеки учасників процесу;
  • щодо низькі витрати на організацію та проведення розробки;
  • комфортні умови для робітників;
  • можливість ефективнішого вилучення породи.

Позитивні сторони розробки кар'єрів визначено стосовно інших варіантів видобутку (підземний, комбінований). Трудовитрати для відкритого способу видобутку досить високі. Економічний зиск падає з поглибленням котловану. Доставка породи в пункт прийому постійно ускладнюється, збільшуючи витратну частину процедури.

Технологія відкритої розробки

Видобуток природних ресурсів - процес, що складається з багатьох етапів. Підготовчі роботипочинаються з геологорозвідки. Фахівці здійснюють пошук покладів копалин і оцінюють можливі обсяги породи, що розробляється.

Підготовчі роботи

Після позитивних результатівГеологічна розвідка починається етап первинної підготовки. Гірничодобувні підприємства проводять такі роботи:

  • викорчовування лісу;
  • осушення чи обводнення місцевості;
  • будівництво необхідних комунікацій (каналізація, зв'язок, під'їзні дороги);
  • спорудження адміністративних будівель та інших приміщень.

Тривалість підготовчого етапу залежить від грошових вкладень, масштабу роботи, погодних умов, особливості місцевості.

Корисні копалини (кам'яне вугілля, метал тощо) ховаються під порожньою породою. Цей шар ґрунту необхідно видалити. Для цього проводяться розкривні роботи. Шар за шаром забирається верхній ґрунт. Йде планомірне просування до цінних покладів. Внаслідок цього утворюється каскад уступів, а розробка кар'єру наближається до фази безпосереднього видобутку.

Для розкривних робіт використовується така техніка:

  • бульдозер;
  • екскаватор;
  • драглайн (екскаватор з канатним зв'язком);
  • буровибухова техніка.




Ефективність розробки відкритим способом визначається співвідношенням порожньої породи переміщеної до результату видобутку. Кількість кубічних метрів знятого ґрунту ділиться на тоннаж вилученої копалини.

Процес видобутку корисних копалин

Після розкривних робіт проводиться безпосередній видобуток породи, що розробляється. Її вилучають із надр і транспортують на склади або збагачувальні комбінати. Для здешевлення цього етапу розробки застосовують техніку з великою тоннажністю, намагаються автоматизувати деякі процеси.

Транспортування сировини часто покладають на кар'єрні самоскиди заводу БелАЗ. У 2013 році було випущено модель, яка здатна перевозити вантажі вагою до 450 тонн. На випробуваннях самоскид здолав рекордні 503,5 тонни.

Регулярно розробляються нові технології та обладнання, що використовується для розробки та видобутку цінних порід. Рівень безпеки підвищується, деякі процеси намагаються повністю автоматизувати. Але робота в кар'єрах та рудниках залишається складною та небезпечною. Умови праці часто екстремальні та передбачають високу фізичну та психологічну стійкість.

Пристрій кар'єру

Відкритий спосіб видобутку підходить багатьом цінних порід. Є крейдяні кар'єри, вугільні, бурштинові, мармурові, мідні. Один із найбільших відкритих майданчиків для видобутку корисних копалин знаходиться в штаті Юта, США. Розробка кар'єру Бінгем-Каньйон розпочалася у 1863 році. Глибина котловану близько 1200 метрів. У кар'єрі продовжуються активні роботи з видобутку руди.

Особливості розробки кар'єрів залежить багатьох чинників. Можна виділити основні елементи, які притаманні всім таких споруд:

  • робочий та неробочий борт;
  • нижній та верхній контури;
  • розкривні та очисні уступи;
  • майданчики (нижче укосу, вище укосу);
  • пункт прийому породи;
  • транспортні комунікації.

Дно кар'єру також часто називають підошвою - нижній майданчик уступу. Її розміри враховують необхідні умови безпеки вилучення породи та здійснення навантаження на останньому рівні.

Вплив кар'єрів на екологічну обстановку

Кожна розробка кар'єру - це суттєвий удар по навколишньому середовищу та екологічному тлі місцевості. Вже підготовчому етапі видобутку породи здійснюються дії, які руйнують ландшафт. Підприємства вирубують цілі ліси, осушують водоймища, проводять підривні роботи.

Розробка відкритим способом згубно впливає на ґрунт. Кубометри грунту знімаються для покладів копалин. Нерідко це землі, які б ефективно використовуватися у сільськогосподарських цілях. Розробка цінних порід спричиняє зниження рівня грунтових вод. Водозабезпечення регіону та продуктивність ґрунту падає.

Особливу небезпеку становлять відвали від розкривних порід. Масштаби негативного впливу залежать від глибини кар'єру та хімічного складу ґрунту. Відвали забруднюють воду, повітря, ґрунт. Різні солі можуть проникати в рослинність і спричиняти підвищення ризику певних захворювань місцевого населення.

Видобуток у кар'єрах завжди супроводжується:

  • забрудненням стічних вод;
  • викидами чадного газу;
  • сильним шумом.

Все це також негативно впливає на довкілля.

Заходи щодо відновлення екології

Відкритий спосіб видобутку корисних копалин не відрізняється щадним підходом до місцевості, що розробляється, але негативні наслідки можна дещо нівелювати. У багатьох країнах компанії, які займаються розробкою кар'єрів, зобов'язані після закінчення видобутку провести рекультивацію та засадити майданчик рослинністю. Це дозволяє запустити процес регенерації ґрунту та екологічного фону.

Роботу з виробничими відходами можна також оптимізувати. З відвальних порід видобувають:

  • мінеральні добрива;
  • глинозем;
  • будівельні матеріали.

Це дозволяє розширити спектр економічної вигоди для добувної промисловості та знизити масштаби негативного впливу відвалів на довкілля.

Висновок

Видобуток корисних копалин відкритим способом поширена у всьому світі. Цей метод дозволяє вилучати найрізноманітніші породи: , крейда, вугілля тощо. буд. Доводиться миритися про те, що розробка кар'єрів негативно впливає довкілля.

Проте свідомі держави намагаються контролювати цей процес, виставляючи певні вимоги гірничодобувним підприємствам. Видобуток та розробка цінних порід - підмога для стабільної економіки. Керівним органам важко відмовитися від великого фінансового потоку, закладеного в надрах країни.

Видобуток корисних копалин (а. mineral production, mineral output, mineral resovery; н. Gewinnung von nutzbaren Воdenschatzen; ф. exploitation des mineraux ufiles; і. explotacion de minerales utiles) - процеси твердих, рідких і газоподібних. Термін "видобуток корисних копалин" використовується також як економічна категорія і виражається в об'ємних або вагових одиницях вимірювання: стосовно - м 3 , - м 3 /добу (, та інші компоненти - в тоннах), нерудної сировини - в тоннах, - в, напівдорогоцінним каменям, - у кілограмах, (, та ін.) - в м3, сировини для, фарбовому сировині - в тоннах, облицювальному декоративному каменю - в м 2 . Обчислення видобутих з корисними копалинами ведеться в абсолютних цифрах отриманого з родовища з корисними копалинами з урахуванням втрат (т.зв. товарний продукт) й у перерахунку на корисний компонент (метал чи). Останнє робить порівнянними дані з видобутку конкретної корисної копалини з різних родовищ (тобто враховує % змісту цінного компонента в корисних копалин).

Видобуток корисних копалин налічує багатотисячолітню історію (див.). Процес видобутку корисних копалин полягає у вилученні цінного компонента у відносно чистому вигляді (наприклад, нафта, природний газ, кам'яне вугілля, дорогоцінне каміння та ін.) або у вигляді (наприклад, руди металів), яка надалі піддається переробці.

На суші видобуток корисних копалин ведеться, та; у морських - буровими свердловинами, та спеціальними автономними, які здійснюють збирання конкрецій з дна.

Переважна кількість родовищ твердих корисних копалин розробляється за допомогою шахт і кар'єрів, а також свердловин, шляхом штучного переведення ряду твердих корисних копалин у рухомий (рідкий, газоподібний) стан (самородна, кам'яна сіль, вугілля та ін.). На кар'єрах видобувається близько 90% бурого та 20% кам'яного вугілля, 70% руд металів, 95% нерудних будівельних матеріалів. Рідкі та газоподібні корисні копалини (нафта, розсоли, підземні води, природний газ) видобуваються за допомогою свердловин, ряд нафтових родовищ розробляється за допомогою шахт, для виїмки нафтонасичених пісків ("важких" нафт) використовують розробку відкритим способом. На ряді родовищ застосовується комбінація способів видобутку (відкритого та шахтного, шахтного та свердловинного). Вибір способу видобутку з корисними копалинами визначається головним чином гірничо-геологічними умовами з корисними копалинами, економічними розрахунками.

Щорічні обсяги видобутку твердих корисних копалин у світі становлять близько 20 млрд. т (в т.ч. неметалевих корисних копалин – 13 млрд. т), нафти – близько 3 млрд. т, газоподібних – 1,5 трлн. м 3 (1980). Масштаби видобутку корисних копалин зростають у міру розвитку промислового виробництва, технічного прогресу та зростання населення. З усієї кількості корисних копалин, витягнутих із земних надр за історію людської цивілізації, переважаючий їх обсяг здобутий у 20 столітті (1901-80), зокрема. нафти 99,5%, вугілля 90%, 87%, понад 80%, 70%. Зростання видобутку з корисними копалинами забезпечується рахунок відкриття нових родовищ, залучення в експлуатацію родовищ глибокого залягання, розробки руд із низькими змістами корисного компонента. Важливий резерв збільшення обсягів споживання промисловістю – удосконалення технологій переробки корисних копалин, впровадження маловідходних та безвідходних технологій з утилізацією всіх компонентів видобутої гірничої маси. Найбільші обсяги видобутку корисних копалин припадають на машинні (у ряді випадків автоматизовані) системи, зростає значення найпрогресивніших фізико-хімічних та біологічних методів, що дозволяють вибірково вилучати метали з родовищ безпосередньо в масивах гірських порід, без істотного порушення їхньої суцільності (наприклад,). Видобуток корисних копалин – енергоємний процес. Основні джерела енергії – електричне, рідке паливо, вибухові речовини. Споживання енергії при відкритій розробці корисних копалин у 10-30 разів менше, ніж за шахтної.

Видобуток корисних копалин - найважливіша сфера людської діяльності, що забезпечує постулат, розвиток продуктивних сил суспільства. Див. таблицю.

Осадові корисні копалининайбільш характерні для платформ, тому що там розташовується платформний чохол. Переважно це нерудні корисні копалини та горючі, провідну роль серед яких відіграють газ, нафту, вугілля, горючі сланці. Вони утворилися з дрібноводних морів, що накопичилися в прибережних частинах, і в озерно-болотних умовах суші залишків рослин і тварин. Ці рясні органічні залишки могли накопичитися лише у досить вологих і теплих умовах, сприятливих для пишного розвитку. У спекотних посушливих умовах у мілководних морях і прибережних лагунах відбувалося накопичення солей, що використовуються як сировина.

Видобуток корисних копалин

Існує кілька способів видобутку корисних копалин. По-перше, це відкритий спосіб, коли гірські породи видобуваються в кар'єрах. Він економічно вигідніший, оскільки сприяє отриманню дешевшого продукту. Однак покинутий кар'єр може стати причиною утворення широкої мережі. Шахтний спосіб видобутку вугілля вимагає великих витрат, тому є дорожчим. Найбільш дешевий спосіб видобутку нафти – фонтанний, коли нафта піднімається по свердловині під нафтові гази. Поширено також насосний спосіб видобутку. Існують і спеціальні способи видобутку корисних копалин. Вони називаються геотехнологічними. З їхньою допомогою з надр Землі видобувають руду. Робиться це закачуванням гарячої води, розчинів у пласти, що містять необхідну корисну копалину. Інші свердловини відкачують одержаний розчин і відокремлюють цінний компонент.

Потреба корисних копалин постійно зростає, збільшується видобуток мінеральної сировини, але корисні копалини - це вичерпні природні ресурситому необхідно більш економно і повно витрачати їх.

Для цього є кілька шляхів:

  • зниження втрат корисних копалин за її видобутку;
  • більш повне вилучення з породи всіх корисних компонентів;
  • комплексне використання з корисними копалинами;
  • пошук нових, перспективніших родовищ.

Таким чином, основним напрямом використання корисних копалин на найближчі роки має стати не збільшення обсягу їх видобутку, а раціональне використання.

При сучасних пошуках корисних копалин необхідно використовувати не тільки новітню техніку та чутливі прилади, а й науковий прогноз пошуку родовищ, який допомагає цілеспрямовано, науковій основівести розвідку надр. Саме завдяки подібним методам було спочатку науково передбачено, а потім відкрито родовища алмазів у Якутії. Науковий прогноз спирається на знання зв'язків та умов утворення корисних копалин.

Коротка характеристика основних корисних копалин

Найтвердіший із усіх мінералів. За складом він – чистий вуглець. Зустрічається в розсипах та у вигляді вкраплень у породах. Діаманти бувають безбарвні, але зустрічаються і забарвлені в різні кольори. Огранований алмаз називається діамантом. Його вагу прийнято вимірювати у каратах (1 карат = 0,2 г). Найбільший алмаз знайдено у Південній: він важив понад 3000 карат. Більшість алмазів видобувається в Африці (98% видобутку в капіталістичному світі). У Росії її великі родовища алмазів перебувають у Якутії. Прозорі кристали використовуються для виготовлення дорогоцінного каміння. До 1430 року діаманти вважалися звичайним коштовним камінням. Законодавицею моди на них стала француженка Агнесса Сорель. Непрозорі алмази завдяки своїй твердості використовуються в промисловості для різання та гравіювання, а також для шліфування скла та каменю.

М'який кування метал жовтого кольору, важкий, на повітрі не окислюється. У природі зустрічається головним чином чистому вигляді (самородки). Найбільший самородок, вагою 69,7 кг, був знайдений в Австралії.

Золото зустрічається і у вигляді розсипу - це результат вивітрювання і розмиву родовища, коли крупинки золота звільняються і відносяться, утворюючи розсипи. Золото використовують при виробництві точних приладів і різних прикрас. У Росії її золото залягає на і в. За кордоном - у Канаді, Південній Африці, . Так як у природі золото зустрічається в невеликих кількостях і видобуток його пов'язаний з великими витратами, воно і вважається дорогоцінним металом.

Платина(Від іспанського plata - срібло) - дорогоцінний метал від білого до сіро-стального кольору. Відрізняється тугоплавкістю, стійкістю до хімічних впливів та електропровідністю. Добувається головним чином розсипах. Використовується для виготовлення хімічного посуду, в електротехніці, ювелірній та зуболікарській справі. У Росії платина видобувається на Уралі та у Східному Сибіру. За кордоном – у Південній Африці.

Дорогоцінне каміння(Самоцвіти) - мінеральні тіла, що володіють красою забарвлення, блиском, твердістю, прозорістю. Вони поділяються на дві групи: камені, що йдуть на огранювання, та виробні. До першої групи належать алмаз, рубін, сапфір, смарагд, аметист, аквамарин. До другої групи – малахіт, яшма, гірський кришталь. Всі дорогоцінні камені, як правило, мають магматичне походження. Проте перли, бурштин, корал – мінерали органічного походження. Дорогоцінні камені застосовуються в ювелірній справі та в технічних цілях.

Туфи- гірські породи різного походження. Вапняний туф – пориста гірська порода, що утворюється в результаті осадження вуглекислого кальцію з джерел. Такий туф використовується для одержання цементу та вапна. Вулканічний туф – зцементований. Туфи використовуються як будівельний матеріал. Має різні кольори.

Слюди- гірські породи, що мають здатність розщеплюватися на найтонші шари з гладкою поверхнею; як домішок зустрічаються в осадових породах. Різні слюди застосовуються як хороший електроізолятор, для виготовлення вікон у металургійних печах, в електро- та радіопромисловості. У Росії слюди добуваються у Східному Сибіру, ​​в. Промислові розробки родовищ слюд ведуться в Україні, США, .

Мармур- Кристалічна гірська порода, що утворилася в результаті метаморфізму вапняків. Він буває різного кольору. Застосовується мармур як будівельний матеріал для облицювання стін, в архітектурі та скульптурі. У Росії його родовищ на Уралі і Кавказі. За кордоном найбільшою популярністю користується мармур, що видобувається в.

Азбест(грецьк. незгасний) - група волокнистих вогнетривких гірських порід, що розщеплюються на м'які волокна зеленувато-жовтого або майже білого кольору. Він залягає у вигляді жил (жила - мінеральне тіло, що заповнює тріщину в земній корі, має зазвичай плитоподібну форму, йдучи по вертикалі на великі глибини. Довжина жил досягає двох і більше кілометрів), серед вивержених та осадових порід. Застосовується для виготовлення спеціальних тканин (протипожежна ізоляція), брезентів, вогнестійких покрівельних матеріалів та теплоізоляційних матеріалів. У Росії її видобуток азбесту ведеться на Уралі, в, там - у інших країнах.

Асфальт(смола) - тендітна смолиста гірська порода бурого або чорного кольору, що є сумішшю вуглеводнів. Асфальт легко плавиться, горить полум'ям, що коптить, є продуктом зміни деяких видів нафти, з яких зникла частина речовин. Асфальт часто пронизує пісковики, вапняки, мергель. Застосовується як будівельний матеріал для покриття доріг, в електротехніці та гумовій промисловості, для приготування лаків та сумішей для гідроізоляції. Основні родовища асфальту у Росії - район м. Ухта, там - у, Франції, .

Апатити- мінерали, багаті на фосфорні солі, зелений, сірий та інші кольори; зустрічаються серед різних вивержених порід, подекуди утворюючи великі скупчення. Апатити переважно використовуються для виробництва фосфорних добрив, їх використовують також у керамічній промисловості. У Росії найбільші поклади апатитів розташовані, на. За кордоном їх добувають у Південно-Африканській Республіці.

Фосфорити- осадові гірські породи, багаті на сполуки фосфору, які утворюють у породі зерна або скріплюють різні мінерали в щільну породу. Забарвлення фосфоритів темно-сіре. Застосовуються вони, як і апатити, щоб одержати фосфорних добрив. У Росії родовища фосфоритів поширені у Московській та Кіровській областях. За кордоном їх добувають у США (п-ів Флорида) і.

Алюмінієві руди- мінерали та гірські породи, що використовуються для отримання алюмінію. Головні алюмінієві руди – це боксити, нефеліни та алуніти.

Боксити(Назва пішла від місцевості Бо на півдні Франції) - осадові гірські породи червоного або коричневого кольору. На півночі залягає 1/3 їх світових запасів, і з їхньої видобутку країна входить до провідних держав. У Росії боксити видобуваються в. Головним компонентом бокситів є окис алюмінію.

Алуніти(назва походить від слова алун - галун (фр.) - мінерали, до складу яких входять алюміній, калій та інші включення. Алунітова руда може бути сировиною для отримання не тільки алюмінію, а й калійних добрив та сірчаної кислоти. Родовища алунітів є в США , Китаї, в Україні та інших країнах.

Нефеліни(Назва походить від грецького «нефеле», що означає хмара) - мінерали складного складу, сірого або зеленого кольорів, що містять значну кількість алюмінію. Входять до складу вивержених порід. У Росії нефеліни видобувають і в Східному Сибіру. Алюміній, що отримується з цих руд, - м'який метал, що дає міцні сплави, широко застосовується, а також у виробництві товарів домашнього вжитку.

Залізні руди- природні мінеральні скупчення, що містять залізо. Вони різноманітні за мінералогічним складом, кількістю в них заліза та різними домішками. Домішки можуть бути цінними (марганцевий хром, кобальт, нікель) та шкідливими (сірка, фосфор, миш'як). Головними є бурий залізняк, червоний залізняк, магнітний залізняк.

Бурий залізняк, або лимоніт, - суміш кількох мінералів, що містять залізо із домішкою глинистих речовин. Має бурий, жовто-бурий чи чорний колір. Зустрічається найчастіше в осадових породах. Якщо руди бурого залізняку - однієї з найпоширеніших залізних руд - мають вміст заліза щонайменше 30%, всі вони вважаються промисловими. Основні родовища - у Росії (Урал, Липецьке), в Україні (), Франції (Лотарингське), на.

Червоний залізняк, або гематит, - мінерал від червоно-бурого до чорного кольору, що містить залізо до 65%.

Зустрічається у різних гірських породах як кристалів і тонких пластин. Іноді утворює скупчення у вигляді твердих або землістих мас яскраво-червоного кольору. Основні родовища червоного залізняку – у Росії (КМА), на Україні (Кривий Ріг), США, Бразилії, Казахстані, Канаді, Швеції.

Магнітний залізняк, або магнетит, - мінерал чорного кольору, що містить 50-60% заліза. Це високоякісна залізняк. Складається із заліза та кисню, сильно магнітний. Зустрічається у вигляді кристалів, вкраплень та суцільних мас. Основні родовища - у Росії (Урал, КМА, Сибір), в Україні (Кривий Ріг), у Швеції та США.

Марганцеві руди- мінеральні сполуки, що містять марганець, головна властивість якого - надавати сталі та чавуну ковкість та твердість. Сучасна металургія немислима без марганцю: виплавляється спеціальний сплав - феромарганець, що містить до 80% марганцю, який застосовується для виплавки високоякісної сталі. Крім цього, марганець необхідний для зростання та розвитку тварин, є мікродобривом. Основні родовища руди розташовуються в Україні (Микільське), в Індії, Бразилії та Південно-Африканській Республіці.

Олов'яні руди- Численні мінерали, що містять олово. Розробляються олов'яні руди із вмістом олова 1-2% і більше. Ці руди вимагають збагачення - збільшення цінного компонента та відділення порожньої породи, тому в плавку йдуть руди, вміст олова в яких збільшено до 55%. Олово не окислюється, що викликало його широке застосування у консервній промисловості. У Росії олов'яні руди залягають у Східному Сибіру і на, а за кордоном їх добувають в Індонезії, на півострові.

Нікелеві руди- Мінеральні сполуки, що містять нікель. Він не окислюється на повітрі. Добавка нікелю до сталей сильно підвищує їхню пружність. Чистий нікель застосовується у машинобудуванні. У Росії її добувають на Кольському півострові, на Уралі, у Східному Сибіру; за кордоном - у Канаді, на, у Бразилії.

Урано-радієві руди- мінеральні скупчення, що містять уран. Радій – продукт радіоактивного розпаду урану. Зміст радію в рудах урану мізерно мало - до 300 мг на 1 тонну руди. мають велике значення, так як розподіл ядер кожного грама урану може дати в 2 мільйони разів більше енергії, ніж спалювання 1 грама палива, тому вони використовуються як паливо на АЕС для отримання дешевої електроенергії. Урано-радієві руди видобувають у Росії, США, Китаї, Канаді, Конго та інших країнах світу.


Буду вдячний, якщо Ви поділитеся цією статтею у соціальних мережах:

Як видобувають корисні копалини

Перевір себе

1.Питання: розкажи про різноманітність корисних копалин.

Відповідь: корисні копалини можуть бути в різних видах: твердий, рідкий, газоподібний. Їх добувають під землею, з-під землі, на землі. Наприклад: залізна руда, кам'яне вугілля – видобувається як під землею так і на поверхні як глина, пісок, вапняк, граніт – видобувається в кар'єрах, нафту, природний газ – добувають з-під землі.

2. Питання: навіщо люди видобувають корисні копалини? На чому ґрунтується їх застосування?

Відповідь: для отримання необхідних людиніпредметів, задоволення своїх потреб. Застосування залежить від властивостей з корисними копалинами. Пісок, глина, вапняк, граніт, мармур – використовують у будівництві; нафту для отримання палива, пластмаси, дорожньо-будівельних матеріалів; вугілля для опалення, одержання електроенергії; різні руди для одержання металів.

3. Запитання: які способи видобутку корисних копалин тобі відомі?

Відповідь: шахта, бурова вежа та платформа, кар'єр, свердловина.

Завдання для домашньої роботи

Завдання 2.

Питання: які корисні копалини видобувають у вашій місцевості?

Відповідь: мідну руду, золотоносну руду, кам'яне вугілля, пісок, глину, дорогоцінне каміння, залізняк, титаномагнетитову руду та ін.

Завдання 3. Підготуй повідомлення про якусь корисну копалину.

Відповідь: Вугілля.

Кам'яне вугілля - це тверде, вичерпне, невідновне корисне копалини, яке людина використовує для отримання тепла шляхом його спалювання. За класифікацією відноситься до осадових гірських порід.

Вугілля, як джерело енергії, люди почали використовувати ще в давнину нарівні з дровами. "Горючий камінь" знаходили на поверхні землі, пізніше його стали цілеспрямовано добувати з-під неї.

Кам'яне вугілля з'явилося Землі близько 300-350 млн. років тому, коли на найдавніших болотах пишно росли деревоподібні папороті і почали з'являтися перші голонасінні рослини. Величезні стовбури падали у воду, поступово утворюючи товсті шари органічної маси, що не розклалася. Деревина при обмеженому доступі кисню не гнила, а поступово занурювалася під своєю вагою дедалі глибше. Згодом завдяки зміщенню пластів земної кори ці шари опустилися на значну глибину і там, під впливом великого тиску і підвищеної температури, відбулася якісна зміна дерева у вугілля.

Сьогодні добувають різні види кам'яного вугілля.

Антрацити - найбільш тверді сорти з великої глибини та мають максимальну температурузгоряння.

Кам'яне вугілля - безліч сортів, що видобуваються в шахтах та відкритим способом. Має найширше поширення у багатьох сферах діяльності.

Буре вугілля - утворилося із залишків торфу, наймолодший вид вугілля. Має саму низьку температурузгоряння.

Всі види вугілля залягають пластами та місця їх розташування називаються вугільними басейнами.

Спочатку кам'яне вугілля просто збиралося у місцях виходу пласта поверхню. Це могло статися внаслідок усунення верств земної кори. Часто після обвалів у гірській місцевості такі виходи поклади оголювалися, і люди отримували можливість дістатися шматків «пального каменю».

Пізніше, коли з'явилася примітивна техніка, вугілля почали розробляти у відкритий спосіб. Деякі вугільні копальні занурювалися на глибину понад 300 метрів.

Сьогодні, завдяки наявності складної сучасної технікилюди опускаються під землю в шахти, глибиною більше кілометра. З цих горизонтів видобувають найякісніше і найцінніше кам'яне вугілля.

Усі види вугілля можна використовуватиме отримання тепла. При згорянні воно виділяється в набагато більшій кількості, ніж можна отримати від дров або інших твердих видів палива. Найжаркіші сорти вугілля використовують у металургії, де потрібні високі температури. Крім того, вугілля є цінною сировиною для хімічної промисловості. З нього видобувають фарби, пластмаси та інші цінні матеріали.

Добувають вугілля у шахтах та кар'єрах. А перевозять у вагонах залізницею.

На наступному уроці.

Запитання: згадай, які рослини називають культурними. Наведи приклади таких рослин. Які роботи з вирощування рослин проводяться в різні часироку? Які ти знаєш сільськогосподарські професії?

Відповідь: культурні рослини (агрокультури) - рослини, що вирощуються людиною для отримання харчових продуктів, кормів у сільському господарстві, ліків, промислової та іншої сировини та інших цілей. Приклади культурних рослин: різні зернові культури, картопля, морква, томат, перець, огірок, бавовна, рис та ін.

Навесні виробляють оранку землі та посів рослин, влітку - прополювання, підживлення, розпушування; восени - збирання врожаю, підготовка ґрунту - оранка зябку, закриття осінньої вологи, можливий посів озимих культур; взимку – роблять «снігозатримання», роботи з утримання снігу на полях.

Сільськогосподарські професії пов'язані з вирощуванням рослин: комбайнер, агроном, полевод, овочівник, тракторист.

Як органічного, і неорганічного походження, які за даному рівні розвитку техніки можна використовувати у господарстві.

Нині відомо близько $250$ видів цих мінеральних утворень, але залучення в господарський оборот відбувалося протягом усієї людської цивілізації.

По всій ймовірності, перший метал, який почали використовувати люди, була мідь. Самородну мідь, як вважають археологи, використовували ще кам'яному столітті. Це за $12-11$ тис. років до н. е.., а потім настає власне мідний вік. Мідь широко використовувалася як виробництва знарядь праці, з неї виготовляли прикраси, начиння, карбували монети.

На зміну міді приходить бронзаприблизно $4$ тис. років до зв. е.. Бронзовий вікговорить про те, що люди навчилися отримувати сплав міді та олова. Бронза спочатку стала відома на Близькому Сході, а потім у Європі – у південній Італії, де було освоєно її виробництво. Бронза, як і мідь, широко використовувалася для виготовлення знарядь праці, а потім як конструкційний матеріал. З бронзових деталей, наприклад, було змонтовано статуя колоса Родоського.

Приблизно $3,5$ тис. років продовжувався залізний відо, що прийшов на зміну бронзовому віці. Саме залізо, як стверджують археологи, відіграло величезну роль розвитку цивілізації. У Європі, на півдні Росії, на Кавказі використовували залізні руди для знарядь праці та побуту, для зброї та інших виробів.

Цікаво те, що в стародавньому світі мінерально-сировинна база була та ж, що і в $ XVIII $ - першій половині $ XIX століття - мідь, залізо, олово, свинець, золото, срібло. Друга половина $ XIX і початок $ XX століття внесли дуже великі зміни, що торкнулися паливних корисних копалин. Починалася епоха використання кам'яного вугілля та нафти. Перші нафтові свердловини з'явилися в $ XVII $ столітті, а промисловий видобуток почався в середині $ XIX $ ст. Торкнулися зміни і рудних корисних копалин – алюмінію, марганцю, хрому, нікелю, вольфраму, молібдену, масове виробництво яких почалося значно пізніше за їх відкриття.

Зауваження 1

У середині $ XX$ століття з розвитком науково-технічної революції почалася нова якісна та кількісна зміна мінерально-сировинної бази людства. З'явився метал $ XX$ століття, без якого розвиток сучасного виробництвапрактично було б неможливо – це титан, літій, цирконій, германій, телурій та ін.

Класифікація корисних копалин

Корисні копалини називають їжею для промисловості, без них не зможе працювати жодна галузь. Вони дуже різноманітні, тому мають специфічні властивості.

У природі виділяються основні скупчення цих речовин:

  • Розсипи;
  • Пласти;
  • Жили;
  • Штоки;
  • Гнізда.

Величезні скупчення корисних копалин називають:

  • Провінції;
  • Райони;
  • Басейни;
  • Місце народження.

Класифікація за ознаками агрегатного стану:

  • Тверді;
  • Рідкі;
  • Газоподібні.

Класифікація із застосування:

  • Пальне – нафта, вугілля, газ;
  • Рудні – вся металовмісна сировина;
  • Нерудні - сировина без вмісту руди;
  • Самоцвіти – дорогоцінне та напівдорогоцінне каміння.

Зауваження 2

Найбільш цінну категорію корисних копалин становлять вугілля, нафта, газ, що належать до паливних ресурсів і дають людству при спалюванні, основну кількість енергії. Певний запас тих чи інших мінеральних ресурсів є в усіх країнах, економічний рівень яких значною мірою визначає як кількісний, а й якісний їх склад.

Видобуток корисних копалин

З розвитком промисловості зростає потреба в корисних копалин, їх видобуток постійно збільшується і набуває таких темпів і масштабів, що гостро постає питання про альтернативні джерела. Мінеральні ресурси не безмежні. Більшість їх відноситься до невідновних, тому що на відновлення потрібні сотні і тисячі років, а розробка родовищ займає десятиліття. Подібна обставина вимагає дбайливого та повного їх використання.

Відкриття та вивчення нових родовищ є дуже складним завданням, вирішення якого спирається на теоретичні дослідження, використання сучасної техніки, точні економічні розрахунки, науково обґрунтовані прогнози. У вирішенні цих питань участь беруть різні фахівці.

Видобуток мінеральних ресурсів здійснюють відкритим та закритим способами. Відкритий спосіб дозволяє добувати гірські породи в кар'єрах та з економічної точки зору є більш вигідним. З погляду екології – навпаки – вироблені та кинуті кар'єри стають причиною ерозії ґрунту. Зазвичай відкритим способом ведеться видобуток тих копалин, які знаходяться на поверхні або неглибоко в надрах. Найчастіше так видобувають пісок, крейду, вапняк, залізні та мідні руди, деякі види вугілля.

З великих глибинтверді корисні копалини видобувають за допомогою підземних шахт, які вважаються небезпечними життя працівників. Для видобутку рідких та газоподібних копалин застосовують бурові свердловини, рідше шахти. Спосіб видобутку залежить від геологічних умов залягання та економічних розрахунків.

Охорона природи розробки корисних копалин

Усі заходи, пов'язані з розробкою корисних копалин, повинні відбуватися відповідно до дотримання заходів щодо охорони надр та навколишнього середовища. Внаслідок видобутку створюються відвали, терикони, кар'єри, відбувається забруднення води, повітря, ґрунту. Розробка родовищ у відкритий спосіб негативно впливає на родючі землі, поля, луки, лісові масиви. Законодавство передбачає їх відновлення. Усі видобувні підприємства зобов'язані забезпечити змогу відновлення порушеного ландшафту ще початку робіт. Порода, що утворює терикони, може бути використана при будівництві доріг, фундаментів будинків, а на їхньому місці розбиті парки та висаджені лісові смуги. Порожня порода, що залишилася, використовується для заповнення вироблених шахт і штолень. Йдеться про повну рекультивацію земель після видобутку корисних копалин.

Рекультивація передбачає такі роботи:

  • Проектування, хімічне дослідження, картографування земель;
  • Зняття, складування та транспортування родючих земель;
  • Вирівнювання поверхні;
  • Нанесення збагаченого шару;
  • Очищення від виробничих відходів;
  • Внесення корисних добрив;
  • Посів рослин.
Все про все. Том 5 Лікум Аркадій

Коли люди почали видобувати корисні копалини?

Корисні копалини – це хімічні речовини або сполуки, які залягають у надрах землі у природному вигляді. Руда - це поклади, багаті на якийсь мінерал, заради якого її добувають. Ніхто точно не знає, коли почався гірничий видобуток. Одним із перших гірничодобувних підприємств, відзначених в історії, була єгипетська експедиція на Синайський півострів приблизно в 2600 до н. е.. Вони вирушили для видобутку слюди, а відкрили і здобули корисніший мінерал - мідь.

Стародавні греки добували срібло у шахтах на південь від Афін у 1400 році до н. е.. Греки будували шахти приблизно 600–350 роках до зв. е.. Деякі із свердловин досягали 120 м глибини. Пізніше з цих самих копій видобувалися й інші метали, такі як свинець, цинк та залізо. Щоб постачати величезну імперію, римляни виробляли видобуток корисних копалин у великих розмірах. Їхні шахти були всюди - від Африки до Британії.

Серед найцінніших римських шахт була шахта Ріо Тінто в Іспанії, де видобувалася велика кількість золота, срібла, міді, олова, свинцю та заліза. Гірничовидобуток досягла великого розмаху у XVIII столітті, коли почалася промислова революція. Потрібна була велика кількість вугілля для металургії та фабричних печей.

Тому видобуток вугілля розвивався швидкими темпами. Сучасна гірничодобувна технологія зародилася саме на ті часи. У ХІХ столітті у Сполучених Штатах спалахнула так звана «золота лихоманка». Вона почалася в Каліфорнії 1848 року. Протягом років там було видобуто золота на суму понад 500 мільйонів доларів.

1896 року «золота лихоманка» охопила Аляску. У Південній Африці в 1870 були відкриті найбільші поклади алмазів, а в 1886 - багаті золотоносні родовища.

Де вперше почали видобувати золото? Золото – такий рідкісний та дорогоцінний метал, що ви можете подумати, що добувати його почали лише недавно. Нічого подібного! Золото - один з найдавніших металів, відомих людині. Ми ніколи не дізнаємося, коли людина вперше знайшла його і

З книги Велика Радянська Енциклопедія (ЛІ) автора БСЕ

Коли люди почали стригти волосся? Волосся з'явилося внаслідок розвитку рогового шару шкіри. Нам не боляче, коли ми стрижемо волосся, оскільки воно не містить нервових закінчень. Оскільки волосся - важлива частина нашої зовнішності і його дуже просто стригти і укладати люди стали

З книги Велика Радянська Енциклопедія (НЕ) автора Вікіпедії

Коли люди почали носити перуки? Чи знаєте ви, що деякі виявлені єгипетські мумії більш ніж 4000-річної давнини були прикрашені перуками? Очевидно, для єгиптян перуки були звичні. У Стародавній Греції їх носили і чоловіки, і жінки. Вважається, що перуки увійшли до

З книги Велика Радянська Енциклопедія (ПЗ) автора БСЕ

З книги Нова книга фактів. Том 1 [Астрономія та астрофізика. Географія та інші науки про Землю. Біологія та медицина] автора

З книги Все про все. Том 2 автора Лікум Аркадій

З книги Все про все. Том 3 автора Лікум Аркадій

З книги Все про все. Том 4 автора Лікум Аркадій

Коли люди почали користуватися лазнями? Сьогодні ми пишаємося досягнутим рівнем чистоти. Майже у кожному будинку є ванна чи душ. Але був час, коли у США в будинках можна було зустріти більше радіоприймачів, ніж ванн. І хоча ми пишаємося своєю чистотою, ми ніколи не

З книги 3333 каверзних запитання та відповіді автора

Коли люди почали їсти яйця? Коли люди на тривалий термін випадково потрапляють у джунглі або на безлюдний острів, вони змушені їсти що трапиться, коли голод стає нестерпним. Приблизно так само в пошуках їжі стародавня людина, ймовірно, скуштувала пташині яйця. Точно

З книги Дива нашого тіла – 2 автора Джуан Стівен

Коли люди почали будувати будинки? Будинок - це просто те місце, де людина живе, і спочатку, як і інші живі істоти, він шукав собі укриття, де доведеться. Люди знаходили гарне захищене місце та вважали його «будинком». Потім він стали покращувати своє житло різноманітними

З книги Нова книга фактів. Том 1. Астрономія та астрофізика. Географія та інші науки про Землю. Біологія та медицина автора Кондрашов Анатолій Павлович

Коли люди почали вивчати підводний простір? Першим підводним дослідником був, напевно, людина, яка шукала під водою щось їстівне. Сотні тисяч років тому люди вміли ловити рибу. Ці давні рибалки жили на берегах озер в Африці. Вони накидалися на

З книги Хто є хто у світі відкриттів та винаходів автора Сітніков Віталій Павлович

Навіщо люди почали вирощувати гарбуз? Гарбуз розводили і в Старому, і в Новому Світі ще за тисячі років до нашої ери, причому робили це виключно задля її твердої кірки, яку використовували для виготовлення судин. Перші зразки керамічного посуду у деяких районах

З книги автора

Як еволюціонували перші люди, чим вони почали займатися раніше – збиранням чи полюванням? (Запитує Т. Джордан, Гейнсвілл, Флорида, США) Ймовірно, полюванням і збиранням вони почали займатися одночасно. Але перш, можливо, перші люди харчувалися падалью.

З книги автора

З книги автора

Де вперше почали видобувати золото? Сліди перших виробок золота виявлено у Єгипті. Єгиптяни почали добувати золото понад 5000 років тому. У нас також є відомості, що близько 4500 років тому ассирійці воювали з сусідами, щоб здобути золото.

З книги автора

Коли люди почали будувати будинки? Будинок – це насамперед те місце, де людина живе, і спочатку, як і інші живі істоти, він шукав собі укриття, де доведеться. Люди знаходили гарне захищене місце і вважали його «домом». Потім вони стали покращувати свої житла різноманітними