Underjordisk gruvedrift

Som underjordisk gruvedrift , gruvedrift og underjordisk gruvedrift , refererer det til produksjonen av underjordiske hulrom under jorden , så i de kommende fjellene . I underjordisk gruvedrift utvinnes råvarer som forekommer i dypere forekomster . Dette er råvarer som kull , salt og kaliumsalt , malm , hard rock og leire .

historie

Underjordisk gruvedrift og utviklingen av det moderne mennesket er nært knyttet sammen. Underjordisk gruvedrift eksisterte allerede i steinalderen . Arkeologiske funn fra 1984 daterer Flint-gruven i Abensberg-Arnhofen 5500 v. Fra omtrent 8 meter dype sjakter ble flinten hentet ut av gruvedrift. Arbeidet ble utført med primitive verktøy som steinalderens gruvearbeidere tidligere hadde laget av hjortevilt. Da en sjakt ble demontert, ble en ny senket noen meter lenger, og den gamle ble fylt med byttet fra den nye. Denne prosessen representerer overgangen fra dagbrudd gruvedrift for å underjordisk gruvedrift. Den tunnelbygging er rundt 3000 år gammel, på det tidspunktet malm ble utvunnet ved hjelp av ild . For ca 2000 år siden, under keiser Claudius , ble det kjørt en tunnel for å tømme Fucinsjøen . De første underjordiske gropene stammer fra 1500-tallet. Fugger- gropene nær Kitzbühel nådde en dybde på 880 meter.

Utvikling av innskuddet

I underjordisk gruvedrift, er forskjellene ligger i retningen av den innskuddet . Det er to muligheter for å utvikle forekomsten ved hjelp av underjordisk gruvedrift, tunnelbygging (også kjent som tunnelbrytning) og utvikling via sjakter . Dybden og formen på jordoverflaten er avgjørende for typen utvikling.

En tunnel er bygd i kupert terreng eller i fjellet. For å oppnå dette er horisontale, svakt skrånende tunneler i fjellet besteget, hvorav den ene utnyttes fra forekomsten. Tunnelkonstruksjonen er ikke egnet for avleiringer som ligger under dalbunnen. I isolerte tilfeller utføres regelmessig utgraving også under bunnen av tunnelen gjennom tunnelutgraving, i hvilket tilfelle det transporterte materialet må løftes ved hjelp av beltesystemer og gropenvannet må løftes ved hjelp av pumper .

I utviklingen av innskudd via akslene er først seigere eller hellende brønner oppover inn i reservoaret eller i nærheten geteuft . Forekomsten blir deretter justert med hovedlinjer og tverrsnitt , hvoretter gruveområdene blir klargjort . Bergmannen beskriver den underjordiske operasjonen som utføres på denne måten som anleggsteknikk . Til slutt, med en passende reduksjonsmetode , utvinnes naturressursene og for videre bearbeiding til dager . Gruvedriftmetodene er basert på naturressursen (råmateriale), avleiringen ( sømlignende , tunnellignende eller massiv) og fjellens stabilitet. Følgelig brukes spesielle gruvedriftsmetoder, for eksempel rom- og søyle , langvegg gruvedrift , Weitungsbau eller Teilsohlenbruchbau .

Ulike dybder

Avhengig av dybden , skilles det underjordisk gruvedrift mellom dagene Midtgruvedrift , nær overflate gruvedrift og dyp gruvedrift . Det er forskjellige perspektiver i de respektive tekniske kildene om den eksakte grensen opp til hvilken dybde hvilket underjordisk område gjelder. Jo lavere dybden gruveaktiviteter foregår eller har funnet sted, jo større er risikoen for dagpauser .

Når dager Midtgruvedrift utpekes hvis ytre lag er mindre enn 30 meter. På grunn av den lille mengden stein som er overbelastet her, vil ingen stabil tilstand utvikle seg etter at gruvedriften er avsluttet. Disse hulrommene er da ikke stabile på lang sikt. Selv om hulrommene som oppstår ved gruvedrift, forblir på plass foreløpig, dannes områder med skade eller løsning gradvis i hulområdene . Når dagen i nærheten av gruvedepositumene for det meste var over tonnlägige tilgjengelige bukter. For ventilasjon , i likhet med tunnelkonstruksjonen, ble det for det meste senket sjakter, såkalte lyshull . En reduksjonsmetode som dagen nær gruvedrift for gruvedrift av uregelmessig forekommende innskudd ofte ble brukt med lav kardinalitet, var Duckelbau .

Som en nær overflate er gruvedrift betegnet med et dekklag på minst 30 meter og en maksimal dybde på opptil 100 meter. Her avtar overflaten av dagen ofte. Det er en vedvarende daggry-sannsynlighet. Ved næring av gruvedrift er forekomsten både seigere og via tonnlägige tilgjengelige bukter. For brunkelsømmer med en tykkelse på opptil tolv meter ble tummelkonstruksjonen veldig ofte brukt.

Dyp gruvedrift , ofte også kalt byggteknikk , foregår i dybder større enn 100 meter. På denne dybden er det tilstrekkelig overbelastning av bergarter. Overbelastningen reduseres gradvis når overbelastningen ikke lenger støttes. Etter slutten av senkningsfasen er det bare mindre effekter på overflaten. Dermed kan det ikke være noen pause på dagen. Ved dyp gruvedrift er det vanligvis tilgang til forekomster via seigere sjakter, mens i noen gruver utvinnes råvarene via bunker med transportbånd. Fjellene har vanligvis en stigning på mellom 9 og 15 gons og en lengde på flere kilometer. I dype malmgruver drives farbare spiralstrekninger delvis i nærheten av produksjonsakselen og brukes til utvinning.

Problemer

Underjordisk gruvedrift krever vanligvis oppretting av dynger og fører dermed til et forbruk av landskapet . Omfattende innsynking kan forekomme på jordoverflaten, og dette kan føre til fjellskader . Underjordisk gruvedrift kan også føre til senking av vannbordet og forurensning av overflatevann. En annen, langt større risiko oppstår fra gruvedrift nær overflate og nær overflate. Utilstrekkelig sikrede underjordiske hulrom kan føre til at belastningen kollapser, noe som deretter fører til et brudd i dagslyset . Når det gjelder gamle, ikke lenger brukte ( kasserte ) kummer, kan kumet knekke hvis utfyllingen ikke er tilstrekkelig . Disse gamle, ikke lenger brukte gropkonstruksjonene utgjør en risiko for personskade.

Individuelle bevis

  1. ^ A b c Alfred Grusch, Diego Melingo: Håndbok for investeringer i edelt metall. Linde Verlag Ges.mbH, Wien 2013, ISBN 978-3-7093-0488-4 , s. 153.
  2. ^ Carl Hellmut Fritzsche: Lærebok for gruvedrift. Andre bind, 10. utgave, Springer Verlag, Berlin / Göttingen / Heidelberg 1962, s. 377.
  3. ^ A b Günter Pilarsky: Økonomi ved råstofffallet . Kampen om de viktigste mineralressursene, Springer Fachmedien, Wiesbaden 2014, ISBN 978-3-658-00362-3 , s. 101-102.
  4. ^ A b Heinrich Otto Buja: Engineering Handbook Mining Technology, Deposits and Extraction Technology. 1. utgave, Beuth Verlag GmbH Berlin-Wien-Zürich, Berlin 2013, ISBN 978-3-410-22618-5 , s. 209, 254-260, 514-515.
  5. Gerhard Girmscheid: Byggedrift og konstruksjonsmetoder i tunnelbygging. 2. utgave, Ernst & Sohn Verlag for Architecture and Technical Sciences GmbH og Co.KG., Berlin 2008, ISBN 978-3-433-01852-1 , s. 2.
  6. a b c Dieter D. Genske: Engineering geology basics and application. Springer Verlag, Berlin Heidelberg 2006, ISBN 978-3-540-25756-1 , s. 414-416.
  7. a b Bavarian State Ministry for Economics, Infrastructure, Transport and Technology (red.): Fra gruver, hytter og hamre. April 2008, s. 9-13.
  8. a b Heinrich Veith: tysk fjellordbok med dokumenter. Publisert av Wilhelm Gottlieb Korn, Breslau 1871.
  9. Emo Descovich: Dybdeteknikk . 5. utgave, Franckh'sche Buchhandlung, Stuttgart.
  10. a b c Friedrich Freise: Justering, installasjon og utvinning av kullforekomster. Verlag von Craz & Gerlach, Freiberg i Sachsen 1908, s.3.
  11. a b c d Ernst-Ulrich Reuther: Introduksjon til gruvedrift. 1. utgave, Verlag Glückauf GmbH, Essen, 1982, ISBN 3-7739-0390-1 .
  12. ^ Carl Hellmut Fritzsche: Lærebok for gruvedrift. Andre bind, 10. utgave, Springer Verlag, Berlin / Göttingen / Heidelberg 1962.
  13. Joachim Huske: Kullgruven i Ruhr-området . 3. utgave, selvutgitt av German Mining Museum, Bochum, 2006, ISBN 3-937203-24-9 .
  14. ^ A b Walter Bischoff, Heinz Bramann, Westfälische Berggewerkschaftskasse Bochum: The small mining encyklopedi. 7. utgave, Verlag Glückauf GmbH, Essen, 1988, ISBN 3-7739-0501-7 .
  15. Praktisk merknad: Er undergrunnen trygg? - Den gamle gruvesituasjonen i Nordrhein-Westfalen ( Memento fra 16. august 2010 i Internet Archive ) (PDF; 244 kB).
  16. a b c d Günter Meier: Å bestemme påvirkningsområder forårsaket av gammel gruvedrift . I: 9. Altbergbau-Kolloquium . Leoben 2009, VGE Verlag GmbH, Essen 2009.
  17. a b c d Melanie Niese: Å håndtere fjellskader i det sørlige Ruhr-området. Dissertation at the Ruhr University, Bielefeld 2010, s. 60–62.
  18. Mark Mainz: Presentasjon av geoteknisk modell for vurdering av fareområder i det gamle gruve- og sjaktbeskyttelsesområdet i Aachen kullgruveområde . Godkjent avhandling fra Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, Aachen 2007, s. 4, 134–135.
  19. a b Barbara Juza: Utforskning og stabilisering av hulrom i nærområdet i den tidligere gipsgruven i Hochleiten. Diplomavhandling ved stolen for gruvedrift, gruvedriftsteknologi og gruvedrift ved Montan University Leoben; Leoben 2008, s. 35-45.
  20. a b Helmut Prinz, Roland Strauss: Engineering Geology . 5. redigert og utvidet utgave, Spektrum akademischer Verlag, Heidelberg 2011, ISBN 978-3-8274-2472-3 , s. 454.
  21. ^ A b Günter Meier: Endring av daggryprognoser. Pålogget (PDF; 1,3 MB) (åpnes via Archive org. 26. februar 2021).
  22. Mai, Stutzer, Eckardt; Distriktsgruppe Sachsen i Zwickau-gruvedriftgruppen (forlegger): 75 år med felles arbeid av de saksiske hardkolgruvene. Oversikt over den geologiske strukturen til kullbassenget i Erzgebirge, Zwickau, juni 1936, s. 205–206.
  23. a b Ernst-Ulrich Reuther: Lærebok for gruvedrift. Første bind, 12. utgave, VGE Verlag GmbH, Essen 2010, ISBN 978-3-86797-076-1 , s. 11-19.
  24. ^ Wirtschaftsvereinigung Bergbau eV: The Mining Handbook. 5. utgave, Verlag Glückauf GmbH, Essen, 1994, ISBN 3-7739-0567-X

Merknader

  1. Begrepet stabilitet beskriver evnen av berglagene til å forbli stående rundt et ikke-understøttet underjordisk hulrom for en viss tid uten å bli ødelagt. (Kilde: Walter Bischoff, Heinz Bramann, Westfälische Berggewerkschaftskasse Bochum: Das kleine Bergbaulexikon. )
  2. Det er en annen divisjon, spesielt når det gjelder gamle gruve . I gammel gruvedrift snakker man for eksempel om nær dag gammel gruvedrift når dybdeområdet er 0 - 20 meter + / - 10 meter. Man snakker om gammel gruvedrift nær overflaten når dybdeområdet er 20 - 50 meter + / - 10 meter. Man snakker om dyp gammel gruvedrift når dybdeområdet er minst 50 meter +/- 10 meter. (Kilde: Gunter Gernot Gschwandtner: Bergmekaniske undersøkelser av komplekse gruvebygninger ved bruk av eksemplet på en forlatt gipsgruve. )
  3. I følge en nyere klassifisering anses gruvedrift nær dagen hvis overbelastningen er mindre enn eller lik den 15 ganger totale tykkelsen. (Kilde: Barbara Juza: Utforskning og stabilisering av hulrom i nærområdet i den tidligere Hochleiten-gipsgruven. )
  4. I følge en nyere klassifisering anses gruvedrift å være nær overflaten hvis overbelastningen er mindre enn eller lik den 60 ganger totale tykkelsen. (Kilde: Barbara Juza: Utforskning og stabilisering av hulrom i nærområdet i den tidligere Hochleiten-gipsgruven. )
  5. I følge en nyere klassifisering blir gruvedrift betraktet som dypt hvis overbelastningen er større enn eller lik den 60 ganger totale tykkelsen. (Kilde: Barbara Juza: Utforskning og stabilisering av hulrom i nærområdet i den tidligere Hochleiten-gipsgruven. )