A seconda della profondità del giacimentoUn accumulo di risorse naturali, come petrolio, gas naturale, carbone, uranio, minerali metallici o un’altra merce…, il carboneIl carbone viene classificato in base al suo grado di trasformazione o maturità, aumentando il contenuto di carbonio da… viene estratto da miniere sotterranee o a cielo aperto. Nelle miniere sotterranee, vengono scavati dei pozzi verticali e poi delle gallerie in orizzontale. Nelle miniere a cielo aperto, i banchi sono scavati per permettere ai camion di circolare.
Le miniere sotterranee sono più comuni
Esistono diverse tecniche:
- Il metodo stanza-e-pilastro comporta il taglio di stanze nel filone di carboneTermine per un letto di carbone in una serie sedimentaria. e lasciando una serie di grandi pilastri a intervalli regolari per sostenere il tetto della miniera. Ad ogni livello in cui il carbone è presente, i pozzi si collegano ad una griglia di enormi gallerie (sezioni da 10 a 20 metri quadrati) che possono estendersi per decine di chilometri.
- Il metodo longwall comporta l’utilizzo di una macchina chiamata shearerMacchina da taglio meccanica usata per estrarre il carbone nelle miniere sotterranee. che assomiglia ad un enorme aratro. La cesoia spinge e taglia lentamente la parete di carbone. Recupera il minerale sciolto mentre avanza e lascia crollare il tetto dietro di sé. Questo si chiama spaccatura. A volte gli edifici o le strade situati sopra la miniera possono essere danneggiati come risultato. Questo problema può essere risolto con il backfilling, che consiste nell’utilizzare i rifiuti della miniera per sostenere il tetto dopo che il carbone è stato rimosso. Tuttavia, questo è molto costoso.
Convogliatori o vagoni (vagoni ferroviari) trasportano il carbone ai pozzi verticali per la rimozione dalla miniera. Dopo che il carbone è portato in superficie dai trasportatori, subisce un processo che rimuove la sabbia e il fango immergendo il carbone in una soluzione di acqua e piccole particelle di magnetite. I diversi elementi si separano naturalmente. Il carbone galleggia mentre gli altri minerali, chiamati code, affondano sul fondo.
Nelle regioni montuose, le gallerie possono essere perforate orizzontalmente nel lato del pendio, eliminando la necessità di costruire infrastrutture speciali per riportare il carbone in superficie.
240 metri: La lunghezza del più grande escavatore usato per estrarre il carbone da una miniera a cielo aperto
Ci sono però dei rischi. Le gallerie possono allagarsi o crollare, o le particelle fini di polvere di carbone nella giusta concentrazione possono esplodere e produrre un intenso calore radianteNel campo della termodinamica statistica oggi, il calore si riferisce al trasferimento dell’agitazione termica delle particelle che costituiscono la materia…. Possono verificarsi anche esplosioni di fuoco umido. Sono causate da sacche impercettibili di metano (ch4)Il componente principale dei depositi di gas naturale e dei tappi di gas dei depositi di petrolio. Il metano è prodotto naturalmente dalle discariche…, mescolato all’aria nelle gallerie, che sono altamente combustibili. Quasi 1.800 minatori sono morti in Francia in disastri nelle miniere di carbone dal 1876. Più di 6.000 minatori sono morti in Cina in incidenti minerari nel 2004, mentre 301 sono stati uccisi in un incidente minerario a Soma, provincia di Manisa, Turchia il 13 maggio 2014. E tra il 25 e il 28 febbraio 2016, 36 minatori sono stati uccisi da una serie di esplosioni di metano in una miniera di carbone a Vorkuta, in Russia, più di 100 chilometri a nord del Circolo Polare Artico.
Le esplosioni di metano sono causate da sacche di metano che sono altamente combustibili.
L’estrazione a cielo aperto è più redditizia
Una miniera di carbone a cielo aperto è un enorme buco nel terreno con terrazze lungo le quali i veicoli per il movimento terra scavano i filoni. Assomiglia un po’ a uno stadio sportivo. Le più grandi miniere a cielo aperto sono lunghe diversi chilometri e profonde centinaia di metri.
Prima di tutto, lo strato di terra – overburden – sopra il primo filone di carbone deve essere rimosso. (Il filone può trovarsi fino a 200 metri sotto la superficie.) Tutta la terra intorno alla base del filone viene rimossa prima di iniziare l’estrazione. Quando il buco è abbastanza grande, i minatori scavano fino al prossimo strato di carbone. Ogni strato è chiamato banco.
Escavatori enormi estraggono il carbone. La più grande di queste macchine è lunga 240 metri (più lunga di due stadi di calcio) e alta 96 metri (equivalente a un edificio di 38 piani). Le benne degli escavatori possono contenere fino a 300 tonnellate di roccia.
L’estrazione a cielo aperto costa meno di quella sotterranea ed è quindi più redditizia in termini di produttività. Le condizioni di lavoro in queste miniere sono anche molto più sicure. Tuttavia, l’estrazione a cielo aperto è meno accettabile dal punto di vista ambientale, perché deturpa il paesaggio e causa l’inquinamento da polveri.