Какие способы добычи полезных ископаемых тебе известны
Друзья, всем привет. Сегодня я расскажу вам о том, какие существуют способы добычи полезных ископаемых, и их влияние на окружающую среду, но прежде всего эти способы зависят от самих ископаемых, их физико-химических свойств, мест размещения и развития технического прогресса.
Еще совсем недавно добыча природных ресурсов производилась вручную, что требовало больших физических усилий и немалых трудозатрат, а сама она имела достаточно низкую производительность труда.
В современных же условиях все изменилось коренным образом: с развитием мощных технических средств и применением специальных машин трудозатраты снизились, а производительность и объемы добычи ископаемых значительно возросли.
Основные способы и технология добычи природных ресурсов
Все минеральные ресурсы, как твердые, так и жидкие, и газообразные на нашей планете располагаются неравномерно и находятся либо на поверхности, либо глубоко под землей, и в зависимости от их мест размещения и залегания для их добычи используют тот или иной способ.
Самими распространенными способами добычи природных ресурсов можно считать:
- открытый способ либо карьерный способ,
- закрытый способ либо подземный или шахтный способ,
- комбинированный способ либо открыто-подземный способ,
- геотехнологический способ либо скважинный способ,
- дражный способ.
Все эти способы имеют как свои преимущества, так и недостатки, поэтому технология добычи полезных ископаемых открытым способом предполагает создание на местах разработки и добычи природных ресурсов глубоких котлованов в виде больших карьеров или разрезов, размеры которых зависят от относительно небольшой глубины и протяженности, а также мощности пластов залегания ископаемых.
Преимуществом такого способа добычи является его относительная дешевизна, наибольшая производительность и трудоемкость, безопасные условия труда, а недостатками — большое снижение качества сырья из-за содержания в нем большого количества пустых пород, негативные последствия по отношению к окружающей среде.
Таким способом обычно добывают природное строительное и индустриальное сырье такое как –
- известняк и мел,
- песок и глина,
- торф и уголь,
- медь и свинец,
- молибден и никель,
- олово и вольфрам,
- хром и марганец,
- цинк и железо.
Твердые ископаемые, находящиеся на достаточной большой глубине залегания добывают подземным, т.е. закрытым способом, при котором сооружают подземные шахты. 
Недостатком такого способа является его огромный риск для горняков, связанный с обрушением и загазованностью, а значит и взрывоопасностью.
Таким способом обычно добывают руды, полиметаллы и минеральное сырье
такие как:
- медь и золото,
- вольфрам и железо,
- каменный уголь и минеральные соли.
Если открытый и закрытый способ добычи полезных ископаемых не подходит для данного месторождения промышленного сырья, то применяют комбинированный открыто-подземный способ, где сначала добываются открытым способом сырье из верхних слоев, а затем уже шахтным методом дорабатывают оставшиеся запасы металлических руд, залегающие на достаточно большой глубине.
Достоинствами такого способа являются большие объемы добычи природного сырья, а таким способом обычно добываются многие цветные металлы и алмазы.
Геотехнологический или скважинный способ используют при добыче специальных видов сырья, имеющих газообразное или жидкое состояние с помощью такой процедуры как бурение глубоких скважин, где при помощи физико-химического метода осаждения, выщелачивания и плавления извлекают из недр земли на поверхность выходящие по трубам полезные ископаемые.
Таким способом обычно добываются:
- газ и нефть,
- сера и литий,
- фосфор и уран.
И наконец, отдельный дражный способ, где горное предприятие одновременно осуществляет как добычу сырья, так и его обогащение, т. е. с помощью специального оборудования первично происходит отделение ценной породы от сопутствующей пустой.
Таким способом обычно разрабатываются месторождения россыпей:
- золота и алмазов,
- платиноидов и касситерита.
Влияние на окружающую среду добычи полезного сырья
Добыча полезных ископаемых любым способом не может не оказывать на окружающую среду своего негативного воздействия, так как занимает огромные площади хозяйственных земель, доходящие порой до десятков тысяч квадратных километров. 
Такая техногенная нагрузка на природную среду нарушает естественный ход саморегуляции жизненных процессов окружающей среды и порой приводит к ее быстрой деградации.
Как правило, под их разработками находятся самые продуктивные почвенные черноземы:
- полей и пашен,
- лесов и водоемов,
- дорог и населенных пунктов.
Производство добычи начинается с подготовительных очистных работ, где на местности удаляются все искусственные преграды, так:
- вырубаются многолетние леса с ценными породами деревьев,
- осушаются вековые водоемы в виде болот, рек и озер,
- прокладываются инженерные коммуникации в виде водоотводящих канав и подъездных путей.
Затем производят вскрышные работы, целью которых служит послойное удаление и перемещение в отвалы пустой породы открывающей доступ к самим природным ресурсам:
- мягкую и легкую породу разрабатывают при помощи бульдозеров и землеройных машин,
- скальную и твердую породу сначала взрывают при помощи буровзрывной техники, а потом разрабатывают при помощи экскаваторов и скреперов,
уже обнаженные полезные ископаемые добывают и грузят на специальные транспортные средства — карьерные самосвалы,
которые везут добытое сырье на обогатительные предприятия и металлургические комбинаты.
Добыча природного сырья имеет еще и такие негативные последствия для окружающей среды как загрязнение почвы, воды и воздуха химическими элементами отвалов, что пагубно влияет как на растительный, так и животный мир данной местности.
Это негативное воздействие на окружающую среду отрицательно влияет и на здоровье людей, живущих в близлежащих местностях – повышением заболеваемости местного населения.
Поэтому в период разработки месторождений полезных ископаемых необходимы такие регулярные мероприятия как — проведение наблюдений и экологический мониторинг.
Уменьшить негативное влияние на окружающую среду в дальнейшем можно усовершенствованием методов разработки, а также с помощью рекультивации этих земель, возвратом и приведением их в первоначальное состояние, однако на это нужны огромные финансовые средства и немалый временной интервал.
Поэтому добывающие предприятия согласно закону охраны недр и окружающей среды обязаны после всех проведенных работ по добыче сырья обеспечить восстановление естественного ландшафта местности, где за свой счет они сажают леса и разбивают лесопарки с созданием в последствие зон отдыха, а также восстанавливают плодородный слой почвы, вовлекая его в сельскохозяйственный оборот.
Надеюсь, вам понравилась моя статья о способах добычи полезных ископаемых, и вы узнали из нее много полезного для себя. Может быть, и вы знаете какие–то новые способы добычи природного сырья. Расскажите мне об этом в комментарии к статье, мне будет любопытно их узнать. Разрешите на этом с вами попрощаться и до новых встреч дорогие друзья.
Предлагаю Вам подписаться на обновления блога, чтобы получать мои статьи на свою почту. А также вы можете поставить свою оценку статье по 10 системе, отметив ее определенным количеством звездочек.
Приходите ко мне в гости и приводите друзей, ведь этот сайт создан специально для вас. Я всегда рада видеть вас и уверена, что вы обязательно найдете здесь много полезной и интересной информации.
Как добывают полезные ископаемые
С.50
Проверь себя
1.Вопрос: расскажи о разнообразии полезных ископаемых.
Ответ: полезные ископаемые могут быть в разных видах: твердом, жидком, газообразном. Их добывают под землей, из-под земли, на поверхности земли. Например: железная руда, каменный уголь – добывается как под землей так и на поверхности как глина, песок, известняк, гранит – добывается в карьерах, нефть, природный газ – добывают из-под земли.
2. Вопрос: для чего люди добывают полезные ископаемые? На чем основано их применение?
Ответ: для получения необходимых человеку предметов, для удовлетворения своих потребностей. Применение зависит от свойств полезных ископаемых. Песок, глина, известняк, гранит, мрамор – используют в строительстве; нефть для получения топлива, пластмассы, дорожно-строительных материалов; уголь для отопления, получения электроэнергии; различные руды для получения металлов.
3. Вопрос: какие способы добычи полезных ископаемых тебе известны?
Ответ: шахта, буровая вышка и платформа, карьер, скважина.
Задания для домашней работы
Задание 2.
Вопрос: какие полезные ископаемые добывают в вашей местности?
Ответ: медную руду, золотоносную руду, каменный уголь, песок, глину, драгоценные камни, железную руду, титаномагнетитовую руду и др.
Задание 3. Подготовь сообщение о каком-нибудь полезном ископаемом.
Ответ: Уголь.
Каменный уголь — это твердое, исчерпаемое, невосстановимое полезное ископаемое, которое человек использует для получения тепла путем его сжигания. По классификации относится к осадочным горным породам.
Уголь, как источник энергии, люди стали использовать еще в древности наравне с дровами. «Горючий камень» находили на поверхности земли, позже его стали целенаправленно добывать из-под нее.
Каменный уголь появился на Земле около 300—350 млн. лет назад, когда на древнейших болотах пышно росли древовидные папоротники и начали появляться первые голосеменные растения. Огромные стволы падали в воду, постепенно образуя толстые слои неразложившейся органической массы. Древесина при ограниченном доступе кислорода не гнила, а постепенно погружалась под своим весом все глубже. Со временем, благодаря смещению пластов земной коры, эти слои опустились на значительную глубину и там, под воздействием большого давления и повышенной температуры, произошло качественное изменение дерева в уголь.
Сегодня добывают различные виды каменного угля.
– антрациты — наиболее твердые сорта с большой глубины и имеющие максимальную температуру сгорания.
– каменный уголь — множество сортов, добываемых в шахтах и открытым способом. Имеет самое широкое распространение во многих сферах деятельности человека.
– Бурый уголь — образовался из остатков торфа, самый молодой вид угля. Имеет самую низкую температуру сгорания.
Все виды угля залегают пластами и места их расположения называются угольными бассейнами.
Поначалу каменный уголь просто собирался в местах выхода пласта на поверхность. Это могло произойти в результате смещения слоев земной коры. Часто после обвалов в горной местности такие выходы залежи оголялись, и люди получали возможность добраться до кусков «горючего камня».
Позже, когда появилась примитивная техника, уголь стали разрабатывать открытым способом. Некоторые угольные копи погружались на глубину более 300 метров.
Сегодня, благодаря наличию сложной современной техники, люди опускаются под землю в шахты, глубиной больше километра. С этих горизонтов добывают самый качественный и ценный каменный уголь.
Все виды угля можно применять для получения тепла. При сгорании оно выделяется в гораздо большем количестве, чем можно получить его от дров или других твердых видов топлива. Самые жаркие сорта угля используют в металлургии, где нужны высокие температуры. Кроме того, уголь – ценное сырье для химической промышленности. Из него добывают краски, пластмассы и другие ценные материалы.
Добывают уголь в шахтах и карьерах. А перевозят в вагонах по железной дороге.
На следующем уроке.
С.50
Вопрос: вспомни, какие растения называют культурными. Приведи примеры таких растений. Какие работы по выращиванию растений проводятся в разные времена года? Какие ты знаешь сельскохозяйственные профессии?
Ответ: культурные растения (агрокультуры) — растения, выращиваемые человеком для получения пищевых продуктов, кормов в сельском хозяйстве, лекарств, промышленного и иного сырья и других целей. Примеры культурных растений: разные зерновые культуры, картофель, морковь, томат, перец, огурец, хлопок, рис и пр.
Весной производят вспашку земли и посев растений, летом – прополка, подкормка, рыхление; осенью – сбор урожая, подготовка почвы – вспашка зяби, закрытие осенней влаги, возможен посев озимых культур; зимой – производят «снегозадержание», работы по удержанию снега на полях.
Сельскохозяйственные профессии связанные с выращиванием растений: комбайнер, агроном, полевод, овощевод, тракторист.
При помощи открытого способа – разрезами, карьерами – в основном добывают сырье, используемое для строительства: известняк, песок, мел и т. п., торф, некоторые виды угля, также железные и медные руды. Чукичамата – самый большой открытый рудник в мире, в котором добывают медную руду. Он расположен в центральных Андах на севере Чили и входит в структуру Чилийской национальной медной корпорации – самого крупного производителя меди в мире. Его размеры составляют 4,3 км в длину, 3 км в ширину и 850 м в глубину. К крупнейшим в мире также принадлежат кимберлитовая трубка Удачная в Якутии, Лебединский железорудный карьер в Курской магнитной аномалии (КМА).
Твердые полезные ископаемые, которые залегают на большой глубине в недрах земли, добывают с помощью сооружения подземных шахт. Самая глубокая в мире – шахта Тау-Тона, расположенная в 70 км от Йоханнесбурга (ЮАР), на которой добывается золото; месторождение вскрыто до глубины 3,9 км. Чаще всего таким способом добывается уголь. Шахтный способ добычи полезных ископаемых считается наиболее опасным для жизни сотрудников таких предприятий.
Полезные ископаемые жидкого и газообразного типа извлекают из земли путем бурения специальных скважин, откуда полезные ископаемые поступают на поверхность по трубам. Добычу нефти и газа ведут на больших глубинах, обычно с искусственным воздействием на продуктивный пласт. Развиваются способы добычи полезных ископаемых и в акваториях морей, в первую очередь морская нефтедобыча.
Внедряются бесшахтные геотехнологические методы (выщелачивание). Для добычи соли ее растворяют под землей путем подачи в скважину воды. А такое сырье, как сера, предварительно расплавляется под действием горячего пара, подающегося через скважину.
При добыче некоторых цветных металлов в горнодобывающем деле используется вода. Именно таким образом добывается литий – его находят в подземных водах, где он растворен и находится в минеральной воде в виде соединений. Также есть месторождения подземных вод, из которых осаждают медь, например Дегтярский рудник на Урале. Медь растворяется в подземных водах под действием бактерий, способных растворять соединения меди с серой, превращая их в медный купорос.
Уже более 50 лет прослеживается тенденция к общему уменьшению запасов минерального сырья в масштабах мирового хозяйства. Истощение природных ресурсов является одной из глобальных экологических проблем. Ресурсы минерального сырья ограниченны, фактически невосполнимы и при сохранении экспоненциально растущего их потребления в обозримом будущем будут исчерпаны.
При этом важно учитывать следующее обстоятельство: человечеству, в сущности, не грозит близкое исчерпание физически наличных в земных недрах минеральных ресурсов – весьма ограниченной является технически доступная и экономически эффективная (по качеству и условиям залегания) часть многих важных видов полезных ископаемых. Например, железо никуда с планеты не исчезает, оно рассеивается, корродирует, но остается, в отличие от нефти и других горючих ископаемых. Исчерпание ресурсов приведет к обращению к менее эффективным залежам, что будет серьезным испытанием для экономики многих государств. Так, США сейчас полностью обеспечивают свои потребности лишь по 22 видам минерального сырья (не считая строительно-каменных материалов), а по многим видам стратегического сырья (уран, кобальт, стронций, тантал, кадмий, вольфрам, хром, марганец и т. д.) зависят от импорта. А Япония, добившаяся выдающихся успехов в экономике, имеет вообще весьма ограниченные минеральные ресурсы. Она обладает лишь запасами серы и пиритов, остальные ресурсы импортирует.
Ускоренной отработке запасов минеральных ресурсов способствуют также потери полезных ископаемых в процессах их добычи и переработки. В настоящее время самые большие потери минерального сырья, в том числе твердого, обусловлены неумением рационально извлекать его из недр, а также осуществлять эффективную первичную переработку на обогатительных предприятиях. При шахтной разработке, например угля, его минимальные потери достигают 25 % промышленных запасов. На некоторых шахтах в недрах оставляют около половины пригодных для добычи залежей.
Особенность добычи и обогащения – образование многокомпонентных и многочисленных отходов. В процессе добычи 1 т угля образуется около 3 т отходов. На 1 т цветных металлов приходится не менее 100-150 т отходов при добыче и 50-60 т при переработке. При добыче 1 т редких, благородных или радиоактивных металлов образуется 5-10 тыс. т отходов, а при переработке – еще от 10 до 100 тыс. т. Каждая унция золота – результат добычи приблизительно 12т руды; каждая тонна меди получается из приблизительно 30 т руды. Для менее ценных материалов (например, песка, гравия и глины), которые составляют большую часть добываемого сырья, количество пустой породы минимально.
В целом можно считать, что общее количество породы, извлекаемой из шахт и карьеров всего мира, по крайней мере, вдвое больше количества добываемого сырья (не считая снятия верхнего слоя пустой породы). Всего приблизительно 50 млрдт горной массы добывается каждый год. Это равносильно тому, как если бы каждый год выкапывали полутораметровую яму, по площади равную Швейцарии.
В последние десятилетия установилось понятие «техногенные месторождения» – отвалы горнодобывающих предприятий, хвостохранилища обогатительных фабрик, шлакозольные отвалы топливно-энергетического комплекса, шлаки и шламы металлургического производства и химической отрасли. По количеству и качеству содержащегося минерального сырья они пригодны для промышленного использования в настоящее время или в будущем по мере развития науки и техники и изменения экономических условий. Такое сырье, как германий, по мнению многих специалистов, даже выгоднее добывать из золы тепловых электростанций.
В развитых индустриальных странах мира уровень использования промышленных отходов достигает 70-80 %, тогда как в СНГ и ближнем зарубежье он не превышает 12-15 %. В США, например, из промотходов получают 20 % всего алюминия, 33 % железа, 50 % свинца и цинка, 44% меди и т. д. Подобная тенденция использования вторичных ресурсов наблюдается в Канаде, Великобритании, ЮАР, Испании и других странах. Например, в штате Монтана (США) из отвалов рудника Мандиски получают ежегодно 2 т золота и 4 т серебра, при содержании в отвалах 0,84 г/т золота и 2,8 г/т серебра. В ЮАР из отвалов золотоизвлекательных фабрик при содержании 0,53 г/т золота и 40 г/т урана получают 3,5 т золота и 696 т урана в год при производительности 50 тыс. т/сут.
Многие богатые месторождения, расположенные на небольших глубинах и в легкодоступных районах, уже отработаны. Это вызывает необходимость извлечения полезных ископаемых, которые залегают на больших глубинах, в сложных горно-геологических условиях, отличаются пониженным содержанием полезных компонентов, требуют дальних перевозок ит. п. Непрерывно возрастающая потребность в минеральном сырье, добыча которого в мире удваивается каждые 10-15 лет, приводит к использованию все более бедного сырья, увеличению объема перерабатываемой горной массы, глубин горных работ и других, требующих усовершенствования, способов добычи и технологии переработки сырья.