露天矿开采是几种非隧道开采方式之一,它能让矿工们随时获得接近地球表面的矿物和石头。爆炸形成了巨大的峡谷状洞。重型机械将这些洞精炼成可操作的坑,提取出有价值的材料,然后由大卡车运走。固体和液体废物通常存放在坑附近的处理场。
露天开采的定义
没有任何政府机构公布国内或全球露天矿数量的信息。关于露天采矿业的经济规模,也没有可靠的公开信息来源。这可能是因为露天采矿是唯一一种将覆盖在待开采材料上的土壤和岩石除去的采矿方式。这些类型的地雷统称为地表地雷。
与露天采矿业规模挂钩的另一个问题是,许多露天矿山都有地下隧道组成部分。
更有用的是看看采矿业的总体情况。Statista.com报告显示,2020年,美国有以下活跃的矿山:6251个砂砾坑、4281个石矿、1009个煤矿、895个非金属矿山和278个金属矿山。沙子、砾石、石头、煤炭以及许多金属和非金属矿山都可能是露天矿类型。
经典的露天矿深得令人印象深刻,顶部比底部宽得多。一个例子是特别大的宾汉峡谷犹他州盐湖城附近的一个煤矿。它近四分之三英里深,约2.5英里宽。
![美国犹他州的露天铜矿"class=](http://www.cellsaddle.com/thmb/1gSMkxwxJD0D-bjhOmv6umrHIvE=/6048x4032/filters:no_upscale():max_bytes(150000):strip_icc()/open-pit-copper-mine-in-utah--usa-468469928-91c10fdb7a404684aafffedbbe64336d.jpg)
挖坑是为了让墙(“击球手”)向下倾斜。斜坡有助于减少重力对岩石的拉力,因此最大限度地降低了巨石翻滚和造成伤害的风险。被称为“长凳”或“护堤”的平坦的泥土梯田周期性地从土坯中延伸出来。它们足够宽,当恐龙大小的卡车和其他重型机械相互驶过时,它们可以牢固地支撑住。一个坡道系统允许卡车和其他推土机在长凳之间行驶。
露天开采通常用于提取金属矿石,如铝、铝土矿、铜、金、铜和铁,以及非金属矿,如煤、铀和磷酸盐。露天开采又称露天开采、露天开采和巨型开采。
beplay体育官网电脑在环境方面,露天采矿是毁灭性的.它消耗大量的水,严重污染水和空气,破坏景观,并永久破坏栖息地。即使在坑被耗尽和遗址被修复后,坑区域仍然保持着较高的侵蚀和洪水风险。
尽管露天采矿在环境方面存beplay体育官网电脑在缺陷,但仍有一些原因使其受到欢迎。它依靠重型机械和炸药,比深井采矿方便3到5倍。一天可开采多达2万吨。对矿工来说也更安全,因为大多数矿井都不需要隧道,这意味着隧道坍塌、火灾和有毒气体释放的风险极小。
空气污染
![煤矿"class=](http://www.cellsaddle.com/thmb/EwAveRiGEcXvjzyvAHGUMTBqiL8=/3008x2000/filters:no_upscale():max_bytes(150000):strip_icc()/coal-mine-1143855907-28571d0d4c3f46a98ada9026637df31a.jpg)
Tracielouise / Getty Images
采矿过程中形成了大量的尘埃云。爆破本身就是一个巨大的问题。2018年,一个国际科学家团队在E3S会议网络上发表了文章据报道,每年大约有100亿立方米的岩石爆炸。由此产生的云团会携带约200 - 250万吨尘埃。
一些矿山钻探和爆破产生的粉尘具有高度放射性。例如,at就是这种情况铀煤矿。然而,这个问题并不局限于众所周知的放射性矿石,因为所有矿石在某种程度上都具有放射性。
即使没有放射性,含有重金属的灰尘也会非常危险。当它被吸入时,会导致各种呼吸系统问题,包括黑肺病。
用于爆破的炸药释放出丰富的烟雾产生烟雾和酸雨的气体比如臭氧、碳氢化合物和剧毒的二氧化氮。早在1973年,苏联科学家就报告说,雾霾可以在坑内形成。2019年,中国科学家报告称,地雷产生的盐酸雾的腐蚀性足以腐蚀混凝土。
当采矿设备出现故障或焊工等工人出错时,煤炭就会着火。矿井火灾释放有毒气体,造成严重的空气污染。
煤矿现场使用的巨大重型设备产生废气,污染空气。
水污染
![梯田山上的铜尾矿库"class=](http://www.cellsaddle.com/thmb/0Dz8qXwvd_sZPrAHgpQM5tujsck=/4299x2876/filters:no_upscale():max_bytes(150000):strip_icc()/copper-tailings-ponds-on-a-terraced-hill-523717376-0b74daff6f474db79efe92e3bdab8c11.jpg)
露天开采最严重的问题之一也是地下开采特有的问题。黄铁矿常在煤矿中发现。它包含硫磺。当黄铁矿暴露时,硫与空气和水发生反应,就会形成酸。酸性水以及被酸溶解的岩石重金属从矿山中滤出,进入附近的河流、湖泊和小溪,杀死水生生物,使水无法使用。
2021年发表在同行评议期刊《生态应用》上的一项研究显示,阿巴拉契亚地区一个有多个露天矿的地区下游的93个水体中,40%的海洋动物物种灭绝了。尤其在煤矿开采方面,酸性矿山废水可以持续数百年,甚至在矿山关闭很久之后。
酸性污水排放污染
可以说,“酸性排水”应该与水污染归为一类,但在这种情况下,产生问题的不是采矿或研磨过程。这是自然本身。
当暴露在外的黄铁矿中的硫遇到空气和雨水时,就会形成酸。当新的酸性雨水排走时,它可以从岩石中释放并带走重金属。无论是否含有重金属,酸性污水对水生野生动物都是灾难性的。
露天采矿造成的水污染是整个采矿业的典型问题。煤炭和其他矿物通过铁路、卡车或船只运输到“磨矿厂”,在那里矿物产品被分拣出来,岩石被粉碎、研磨、洗涤和过滤。然后,根据矿物的不同,采矿产品要经过各种水和溶剂密集的净化过程。残留在水中的溶剂、其他工业化学品和金属统称为“尾矿.”
现场事故会使尾矿直接进入环境。beplay体育官网电脑2014年8月4日,在加拿大温哥华附近的波利山尾矿存储设施发生了这样的事情。现场一座大坝的坍塌导致800万立方米的尾矿流入波利湖、黑兹尔廷河和奎斯奈尔湖。
根据官方环境影响报告beplay体育官网电脑之后,被污染的水淹没了小溪,凿出了一个更宽更深的新山谷。周围的湿地到处都是金属污泥。波利湖周围约336英亩的表土被冲走,厚达11.5英尺的尾矿沉积物堵塞了湖的出水口。修复工作正在进行。
水的消耗
![里约热内卢Tinto矿的池塘"class=](http://www.cellsaddle.com/thmb/gIaTxNvB4QyQwK-M3tER_hVLOoU=/5459x3325/filters:no_upscale():max_bytes(150000):strip_icc()/pond-at-rio-tinto-mines-1300090676-1cffa8fa53df45b8a71a969984dff093.jpg)
圣地亚哥·厄基霍/盖蒂图片社
水的耗水量由美国地质调查局.在2015年,估计有4万亿加仑每天从地下泵出,用于采矿碾磨过程中所必需的洗涤。(这个数字包括露天采矿和隧道采矿。)其中72%来自地下水。剩下的是地表水,其中77%是淡水。
废物和生境破坏
![美国宾夕法尼亚州卡本县利哈伊谷露天矿山的鸟瞰图。"class=](http://www.cellsaddle.com/thmb/0sHBHutvvQt9xh-RgCyFEPEApsI=/5464x3070/filters:no_upscale():max_bytes(150000):strip_icc()/the-aerial-view-to-the-open-cast-mine-in-lehigh-valley--carbon-county--pennsylvania--usa--805724028-35b5782829694143acd9290498cfacb8.jpg)
露天矿是直接在山顶上开采的。植被消失了。土壤消失了。栖息地完全被破坏了。
直到1977年,联邦法律都没有要求在采矿作业停止后以任何方式对露天矿进行补救或恢复。从那一年起,联邦露天采矿复垦和执法办公室与各州机构共同管理复垦工作。各州的规定各不相同,但总的来说,矿业公司需要清理现场。他们没有义务重建山顶。它们不需要恢复栖息地。他们只需要把土地恢复到某种可用的形式。
关于“可用”这个词加州环境保护署例如,他只是坚持把坑用在有益的地方。该部门将空地、野生动物栖息地、农业或住宅和商业发展列为可回收坑地的适当方式。
巨大的一部分贝克曼采石场在德克萨斯州圣安东尼奥市,它变成了六旗游乐园和购物中心。的棕色大矿在德克萨斯州费尔菲尔德附近,现在是野生动物保护区和私人湖泊。布里奇波特,西维吉尼亚州的皮特戴伊高尔夫球场该球场在《高尔夫周刊》(Golfweek)最佳现代球场(Best Modern Courses)排行榜上排名第九,它的旧址曾是一个露天矿。
噪音及光污染
为了最大限度地利用昂贵的机械,许多露天矿每周工作7天,每天24小时。这造成了无数的噪音和光污染,干扰了人类和附近的野生动物。
长远影响(补救及填海工程)
![露天采矿的鸟瞰图"class=](http://www.cellsaddle.com/thmb/W1tSBxyKDaYxuE5l_MoW2baSwxo=/5100x3825/filters:no_upscale():max_bytes(150000):strip_icc()/an-aerial-view-of-strip-mining-91089421-079018599cf54ea3b47a8b8f10209243.jpg)
为了清理露天矿,矿业公司有时会将富含重金属的固体废物压平,放在待回填的矿坑内。如果矿井里有黄铁矿,一层粘土就会沉积在整个矿井上,这样黄铁矿和其中所含的任何硫就不会立即与水和空气相互作用,产生进一步的酸性矿井水。(不幸的是,目前还没有关于粘土层是否成功的长期研究。)
矿山本身可以填满废石。然后重新轮廓。添加表土,种植植被。
令人难以接受的事实是,在经过修复的露天矿中,山顶永远消失了。与此同时,当矿井关闭时,防止水进入矿井的水泵也会关闭。附近的拓扑结构可能导致雨水总是流入修复的坑。有时该地区会变成一个湖泊——尽管湖水毒性特别大。
露天采矿安全吗?
对于矿工来说,露天开采比隧道开采更安全,但也不是没有风险。
采矿隧道可能坍塌或燃烧,一次造成数百名矿工死亡。例如,1942年,一种气体和煤尘的混合物在Honkeiko煤矿在中国辽宁省本溪市附近。随着隧道坍塌,大火在矿井中蔓延,1549名矿工死亡。
即使矿井瓦斯没有爆炸,它们也会致人死亡,因为它们被吸入时是有毒的,或者因为它们占据了狭窄空间中可呼吸气体的很大比例。这剥夺了矿工的氧气,无声地使他们窒息。
露天矿对矿工的危险要小得多。根据美国劳工部、落石、重型设备问题、触电和其他各种行业常见的事故也在露天矿中普遍存在。即便如此,死亡的人并不多。2021年,一名矿工遇难。