Bir madeni çıkarmanın iki yolu vardır: kazarak veya tünellerden erişerek. Bu iki yol yüzey ile yeraltı madenciliği arasındaki farkı tanımlamaktadır. Geçmişte, kömür madencileri yeraltı tünellerinde çalışırken yanlarında kafes içerinde kanarya (kuş) taşıyordu. Bu, kanarya ölürse, içinde zehirli gazların bulunduğunun ve madenin tahliye edilmesi gerektiğinin bir işareti olarak kabul edilirdi.
1850’li yılları boyunca yüz binlerce göçmen, altın bulma ve servet kazanma beklentisiyle Kaliforniya’ya bir yol açmıştır. Uygun bir şekilde California Gold Rush olarak adlandırılan bu etkinlik oldukça basit başlamıştır. Madencilerin yapması gereken tek şey yerde buldukları altın pulları veya külçeleri almaktır. Daha sonra, madenciler metal bulmak zorlaştıkça, nehirlerde bulunabilinecek altını filtrelemek için metal tavalarla çakılları toplamaya başlamışlardır. Sonraları, altın daha da nadir hale gelmiş ve bu nedenle potansiyel madenciler dikkatlerini doğrudan altının oluştuğu kayalara yönlenerek altın çıkartmaya çalışmışlardır. Bu teknikler arasındaki farkın anlaşılması kolaydır. İlk altın arayıcıları, Dünya yüzeyinden doğrudan erişilebilen cevherlere rastlamak ya da altın formlarını saflaştırmak için yeterince şanslıdır çünkü madencilik ilerledikçe, cevher yatakları tükenmeye başlamış ve altın çıkartmak için toprağın daha derine inmek gerekmiştir. Bu tarihsel olay, günümüzde yüzey ve yeraltı madenciliği arasındaki farkı vurgulamaktadır.
Yüzey ve Yeraltı Madenciliği
Asıl fark yüzey madenciliğinde, cevhere doğrudan Dünya yüzeyinden erişilmektedir ve operasyon boyunca yüzeyle temas sağlanmaktadır. Yeraltı madenciliği ise Dünya’ya giren tünellerin yardımıyla gerçekleştirilmekte ve yüzeyde meydana gelmemektedir.
Çalışma Prensibi
Yüzey madenciliğinde, cevhere erişmek için üst toprak ve ana kaya çıkarılmaktadır. Bu işlemlerin tamamını yüzeyden yapılmaktadır ve yeraltı madenciliğinde, ana kaya sağlam kalmaktadır. Bunun yanında erişilmek istenen cevhere aşağıdan erişmek için tüneller açılmaktadır.
Cevher Türü
Yüzey madenciliğ, ince bir kaya tabakasının altında meydana gelen büyük, düşük dereceli cevher yatakları veya kum ve nehir yataklarında bulunan alüvyon yatakları için uygundur. Yeraltı madenciliği ise kalın bir aşırı yük cevher üzerindeki toprak ve kaya ile kaplı küçük, yüksek dereceli tortular veya derin ve eğimli tortular için kullanılmaktadır.
Genel İşlem
Tüm yüzey madenciliği yöntemlerinde, ilk olarak aşırı yük, hafriyatlar kullanılarak soyulmaktadır. Daha sonra, kepçe tekerlekli ekskavatörler, kürek yükleyicili kamyonlara yüklenen cevheri çıkarmaktadır. Depozito bittiğinde, aşırı yük kraterde yeniden doldurulmaktadır ve arazi yerel bitki örtüsü ile restore edilmektedir. Çoğu yeraltı üretim yöntemleri olarak adlandırılan derin dikey tüneller, sürüklenme cevherine ulaşmak için şaftın altından şaftlar olan bir dizi yatay tünel ile birlikte yere delinmektedir. Daha sonra, uzun duvar ve sürekli madenciler, konveyörlerle yüzeye geri taşınan cevher yatağını yıkarlar.
Yöntem Türleri
Yüzey madenciliği bazı ana yöntemlerle gerçekleştirilebilmektedir ve bunlar aşağıdaki gibidir:
• Açık Ocak Madenciliği: Bir krater bırakmak için cevherin çıkarılması
• Taşocakçılığı: İnşaat malzemeleri için açık ocak
• Şerit Madenciliği: Cevher paralel şeritler halinde çıkarılmaktadır
• Dağın Tepesi: Derin cevheri çıkarmak için bir dağın tepesi patlatılmaktadır
• Tarama: Cevher bir nehir tabanından çıkarılmaktadır
Yeraltı madenciliğinin ana yöntemleri bulunmaktadır ve bunlar aşağıdaki gibidir:
• Oda ve Direk Madenciliği: Bazıları çatı desteği için geride bırakırken cevheri çıkarılır
• Longwall Madenciliği: Cevherin kenarı ileri geri kalıpta dilimlenir
• Kesme ve Doldurma Madenciliği: Tünelden çıkarılan cevher daha sonra atıkla doldurulur.
Avantajlar ve Dezavantajlar
Yüzey madenciliğinin artıları ve eksileri aşağıdaki gibidir:
• En yaygın madencilik yöntemidir
• % 95-100 cevher geri kazanılır
• Ağır ekipman kullanma özgürlüğüdür
• Düşük maliyetlidir
• Daha az emek gerektirir
• Cevher yerinde işlenebilir
• Büyük ölçekli arazi bozulmasına neden olur
• Büyük ekolojik hasara neden olur
• Patlayıcılar gürültü kirliliğine neden olur
Yeraltı madenciliğinin faydaları ve dezavantajları aşağıdaki gibidir:
• Az sayıda çevresel etkiye sahiptir
• Minimum yüzey bozulmasına neden olur
• Olumsuz hava koşullarından etkilenmeyen madencilik türüdür
• Düşük verimlilik sağlar
• Daha yüksek maliyet ve enerji gereksinimleri gerektirir
• Radyasyon ve toksik gazların tehlikeleri vardır
• Tünel mağaraları gibi kazalara neden olabilir
• Daha yüksek yaralanma potansiyeline sahiptir
• Yeraltı tünelleri yüzey çökmesine neden olur
• Daha fazla işçilik ve sofistike ekipman gerektirir.
Ekstre Edilen Mineraller
Yüzey madenciliği genellikle kömür ve bakır ve giderek altın gibi değerli metalleri çıkarmak için kullanılmaktadır. Yeraltı madenciliği altın, platin, çinko, kurşun ve giderek artan bir şekilde kömür için kullanılmaktadır. Yüzey madenciliği muadilinden çok daha avantajlıdır ve bununla birlikte, bir çıkıntılı cevher gövdesi varsa ve derinlere doğru uzamışsa madencilik işlemine başlamak için yüzey yöntemleri kullanılabilmektedir. Daha sonradan da yeraltı madenciliği ile de cevher çıkarmaya devam edilmelidir.
Kaynakça:
https://www.miningglobal.com/machinery/underground-vs-surface-coal-mines-deep-drilling-worth-cost
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu