تعریف معدن و تقسیم‌بندی انواع معادن

می‌توان گفت که استخراج سنگ‌ها و فلزات توسط بشر از دل زمین قدمتی به پهنای تاریخ دارد. لذا در این مطلب سعی داریم به نکاتی در مورد معرفی معادن، انواع معادن، شیوه‌های استخراج و نحوه بهره‌برداری صحیح از آنها بپردازیم.

معدن، کانسار کانی یا به طور خلاصه‌تر کانسار به محل انباشت طبیعی سنگ‌ها، فلزات و سایر مواد گوناگونی که ارزش اقتصادی دارند، می‌گویند. معادن به طور کلی به  دو دسته تقسیم می‌شوند: 1- معادن سطحی 2- معادن زیرزمینی. جهت استفاده از سخاوت زمین و بهره برداری از این مواد با ارزش معدن‌کاران به عمل استخراج کانی‌ها از معادن می‌پردازند.

از طرفی با پیشرفت علم و صنعتی شدن کارها از جمله معدن‌کاری و استخراج، موازی با افزایش بهره‌برداری و به‌دست آوردن منافع مختلف اثرات مخربی در محیط‌ زیست پدید می‌آید. این اثرات مخرب هم در طول فعالیت معادن و هم پس از بسته شدن آن‌ها در محیط باقی می‌مانند. در نتیجه امروزه بیش‌تر کشور‌های جهان مقرراتی را برای کاهش این تاثیرت منفی وضع نموده‌اند.

مسئله ایمنی در کار هم که روزگاری از نگرانی‌های اصلی معدن‌کاران بود امروزه به لطف پیشرفت علم و تکنولوژی بهبود پیدا کرده است.

 ساختار‌ معادن

1. لود: به رسوباتی از سنگ معدن فلزی که در شکاف یک سازند سنگی تعبیه شده و آن را پر می‌کند لود گفته می‌شود.
2. رگه: رگه‌های متمایز از کانی‌های متبلور درون سنگ‌ها گفته می‌شود. رگه‌ها زمانی به وجود می‌آیند که مواد معدنی حمل شده توسط آب جاری به درون توده‌های سنگی رسوب می‌کند.
3. درز: ذغال سنگ که به دلیل استفاده از انرژی آن برای بشر بسیار با اهمیت است در این دسته قرار می‌گیرد. معادن ذغال سنگ در نقاط مختلف دنیا از جمله ایران، آفریقای جنوبی، استرالیا و بریتانیا قرار دارد.
4. صخره: در مورد این نوع ساختار می‌توان به صخره‌های کوارتز اشاره نمود، کوارتز یکی از فراوان‌ترین کانی‌های موجود در پوسته زمین است.
5. ذخایر پلاسری: به تجمعی از کانی‌های ارزشمند که طی فرایند‌های سوبی تشکیل شده‌اند پلاسر می‌گویند.

استخراج سطحی چیست؟

در فرایند استخراج سطحی برای دست‌یابی به ذخایر معدنی باید پوشش گیاهی سطحی، گل و لای و در صورت لزوم لایه‌های سنگ بستر برداشته شوند. تکنیک‌های استخراج سطحی عبارتند از:

• استخراج معادن روباز (Open-pit Mining): در این نوع استخراج مواد از یک گودال باز در زمین استخاج می‌شوند.
• استخراج معادن سنگ (quarrying): این مدل با معدن روباز یکسان است با این تفاوت که تنها به معادن ماسه، شن، سنگ و خاک اشاره دارد.
• استخراج رگه‌ای (strip mining): این روش شامل جدا کردن لایه‌های سطحی به منظور آشکار کردن سنگ‌های معدنی یا درز‌های زریزمینی است.
• برداشتن قله کوه (mountaintop removal): این روش معمولا برای استخراج زغال سنگ استفاده می‌شود و شامل برداشتن قله کوه برای رسیدن به کانسار‌ها است.
• استخراج گورستان پسماند شهری (Landfill mining): که در آن گورستان‌های قدیمی پسماند شهری حفاری شده و فرآوری می‌شوند. این نوع استخراج به عنوان یک راه حل برای مقابله با انتشار طولانی مدت گاز متان و کاهش آلودگی محیط در نظر گرفته می‌شود.

استخراج زیرسطحی چیست؟

استخراج زیرسطحی به معنای حفر تونل یا شافت به داخل زمین جهت دست‌یابی به ذخایر معدنی است. در این روش مواد معدنی جهت فرآوری و مواد زائد جهت دفع از طریق این تونل‌ها به سطح زمین منتقل می‌شوند. تکنیک‌های استخراج زیرسطحی عبارتند از:

• استخراج افقی (Drift mining): در این روش از تونل‌های افقی استفاده می‌شود.
• استخراج شیبی (Slope mining): استخراج با حفر شافت‌های شیب‌دار به داخل زمین.
• استخراج عمودی (Shaft mining): در این روش از شافت‌های عمودی استفاده می‌شود.

سایر روش‌ها عبارتند از:

• استخراج انباره‌ای (shrinkage stoping): در این روش استخراج به سمت بالاست و اتاقک‌های زیرزمینی جهت ذخیره‌سازی ایجاد می‌شوند.
• استخراج دیواره طولانی (long wall mining): در این روش به خرد کردن بستر یک سنگ معدنی طولانی در زیرزمین می‌پردازند.
• استخراج اتاق و ستون (Room and pillar): در این روش علاوه بر حفر تونل‌ها، ستون‌هایی برای پشتیبانی از سقف آنها تعبیه می‌شود. پس از استخراج اتاق و ستون، استخراج عقب نشینی انجام می‌شود.
• و…

سخن پایانی

از زمان آغاز تمدن بشری، استفاده از سنگ معدن و فلزاتی که در نزدیکی سطح زمین یافت می‌شوند، جهت ساخت ابزار و سلاح های اولیه متداول بوده است. از جمله اولین معادنی که حدود 4000 سال پیش از میلاد توسط انسان ها مورد بهره برداری قرار گرفت، معادن سنگ چخماق بود.

گفته می شود قدیمی ترین معدن زیرسطحی شناخته شده در جهان، معدن هماتیت متعلق به عصر حجر در کشور سوییس قرار دارد.
برخی از باستان شناسان بر این باورند، که اولین بار معدن مس در ایران کشف شده و مورد بهره برداری قرار گرفته است. سنگ معدن های یافت شده در تل ابلیس در شهر کرمان حدودا 6000 سال قدمت دارند. قدیمی ترین منطقه ای که آثار وجود مس در آن دیده شده است، در سیلک کاشان قرار دارد.

همه این موارد مهر تاییدی بر اهمیت معادن و استخراج مواد از آن‌ها برای بشر از گذشته تا کنون است. اما نکته‌ای که باید به آن توجه کرد این است که علاوه بر تلاش برای بهبود روش ‌های ایمنی در این صنعت و پیشرفت روش‌های اکتشاف معدن و استخراج مواد معدنی، همواره باید نیم‌نگاهی هم به مسائل زیست محیطی داشته باشیم.

کارشناسان شرکت فناوران سرزمین سپنتا با بیش از 20 سال سابقه درخشان در زمینه امور اکتشافی، مشاوره، ثبت، بهره‌برداری و بازرگانی انواع معدنی در خدمت شما عزیزان می‌باشند.