Selon la profondeur du gisementAccumulation de ressources naturelles, comme le pétrole, le gaz naturel, le charbon, l’uranium, le minerai métallique ou une autre matière première…, le charbonLe charbon est classé selon son degré de transformation ou de maturité, augmentant en teneur en carbone de… est extrait dans des mines souterraines ou à ciel ouvert. Dans les mines souterraines, on creuse des puits verticaux, puis des galeries horizontales. Dans les mines à ciel ouvert, des banquettes sont percées pour permettre aux camions de circuler.
Les mines souterraines sont plus courantes
Plusieurs techniques existent :
- La méthode des chambres et piliers consiste à découper des chambres dans la veine de charbonTerme désignant un lit de charbon dans une série sédimentaire. et à laisser une série de grands piliers à intervalles réguliers pour soutenir le toit de la mine. A chaque niveau où le charbon est présent, les puits se connectent à un réseau d’immenses galeries (sections de 10 à 20 mètres carrés) qui peuvent s’étendre sur des dizaines de kilomètres.
- La méthode de la longue paroi implique l’utilisation d’une machine appelée cisailleMachine de coupe mécanique utilisée pour extraire le charbon dans les mines souterraines. qui ressemble à une énorme charrue. La cisaille pousse et coupe lentement le front de taille. Elle récupère le minerai détaché à mesure qu’elle avance et laisse le toit s’effondrer derrière elle. C’est ce qu’on appelle la spéléologie. Il arrive que des bâtiments ou des routes situés au-dessus de la mine soient endommagés par ce phénomène. Ce problème peut être résolu par le remblayage, qui consiste à utiliser les déchets de la mine pour soutenir le toit après l’extraction du charbon. Cependant, cette solution est très coûteuse.
Des convoyeurs ou des wagons (wagons de chemin de fer) transportent le charbon vers des puits verticaux pour l’extraire de la mine. Une fois que le charbon est remonté à la surface par les convoyeurs, il subit un processus qui élimine le sable et la boue en immergeant le charbon dans une solution d’eau et de minuscules particules de magnétite. Les différents éléments se séparent naturellement. Le charbon flotte tandis que les autres minerais, appelés queues, coulent au fond.
Dans les régions montagneuses, des galeries peuvent être percées horizontalement dans le flanc de la pente, ce qui évite de devoir construire des infrastructures spéciales pour remonter le charbon à la surface.
240 mètres : La longueur de la plus grande excavatrice utilisée pour extraire le charbon d’une mine à ciel ouvert
Il existe toutefois des dangers. Des galeries peuvent être inondées ou s’effondrer, ou encore de fines particules de poussière de charbon, à la bonne concentration, peuvent exploser et produire une chaleur rayonnante intenseDans le domaine de la thermodynamique statistique aujourd’hui, la chaleur désigne le transfert de l’agitation thermique des particules constituant la matière….. Des explosions d’incendies peuvent également se produire. Elles sont provoquées par des poches indétectables de méthane (ch4)Le principal composant des gisements de gaz naturel et des chapeaux de gaz des gisements pétroliers. Le méthane est produit naturellement par les décharges…, mélangé à l’air des galeries, qui sont hautement combustibles. Près de 1 800 mineurs sont morts en France dans des catastrophes minières depuis 1876. Plus de 6 000 mineurs sont morts en Chine dans des accidents miniers en 2004, tandis que 301 ont été tués dans un accident minier à Soma, dans la province de Manisa, en Turquie, le 13 mai 2014. Et entre le 25 et le 28 février 2016, 36 mineurs ont été tués par une série d’explosions de méthane dans une mine de charbon à Vorkuta, en Russie, à plus de 100 kilomètres au nord du cercle polaire.
Les explosions dues au feu sont causées par des poches de méthane qui sont hautement combustibles.
L’exploitation minière à ciel ouvert est plus rentable
Une mine de charbon à ciel ouvert est un énorme trou dans le sol avec des terrasses le long desquelles des véhicules de terrassement creusent des filons. Elle ressemble un peu à un stade de sport. Les plus grandes mines à ciel ouvert font plusieurs kilomètres de long et des centaines de mètres de profondeur.
Tout d’abord, il faut enlever la couche de terre – les morts-terrains – au-dessus du premier filon de charbon. (La veine peut se trouver jusqu’à 200 mètres sous la surface.) Toute la terre autour de la base de la veine est enlevée avant de commencer l’extraction. Lorsque le trou est suffisamment grand, les mineurs creusent jusqu’à la couche de charbon suivante. Chaque couche est appelée un banc.
De gigantesques excavatrices extraient le charbon. La plus grande de ces machines mesure 240 mètres de long (plus long que deux stades de football) et 96 mètres de haut (équivalent à un immeuble de 38 étages). Les godets des excavatrices peuvent contenir jusqu’à 300 tonnes de roche.
L’exploitation à ciel ouvert coûte moins cher que l’exploitation souterraine et est donc plus rentable en termes de productivité. Les conditions de travail dans ces mines sont également beaucoup plus sûres. Cependant, l’exploitation minière à ciel ouvert est moins acceptable d’un point de vue environnemental, car elle défigure le paysage et provoque une pollution par la poussière.
L’exploitation minière à ciel ouvert n’est pas une activité à part entière.