地下采矿如何工作

有硬岩地下矿山，也有软岩地下矿山。例如，煤矿就生长在相对较软的沉积岩中。黄金矿床生活在相对坚硬的火成岩或变质岩中钻石，铜，银，镍和锌[来源：伟大的矿业]．

即使在硬岩类别中，设计和提取方法也有所不同，但几乎所有围绕几个基本技术都旋转：

房柱式- 对于相对扁平的矿床，始终存在较小，矿工钻取到矿床上的储存坡道，以孔（房间）和屋顶支撑（支柱）拆下矿石。客房可以使用传统的充电和爆炸技术，或者更常见，现在是一个叫做的机器连续采煤机．连续矿工钻入岩石，直到它形成挖掘室，也许是20到30英尺（6到9米），离开岩石支柱以支持“屋顶”[来源：美国矿工联合会]．该机器穿过矿石，创建房间和支柱，直到覆盖完整的矿床。最终通过柱子钻孔，以在那里恢复矿石，允许屋顶在机器后面坍塌，因为它离开了每个房间。

充填开采-对于相对狭窄的矿床，矿工在矿床附近钻一个入口坡道，从地表向下一直到矿床的最低点。然后操作员用钻头钻穿矿石，制造出漂移，或水平切割，从矿床的一边到另一边。在最坚硬的岩石上，不需要屋顶的支撑;在较软的岩石中，随着钻探的进行，可以在顶部放置螺栓[来源:矿业专业知识]．一旦漂移完成，回填，或废物，散布到开阔的漂移，为下一次通过创造一个平台。钻机在这个回填层的顶部钻出另一个穿过矿石的巷道。这一过程一直持续到钻机在矿床的顶部钻出一个巷道为止。

这种方法也可以用于更宽的矿床，通过钻探两个相邻的通道坡道和切割两个相邻的巷道，通常称为漂移和填充[来源：矿业专业知识]．

切割和填充是针对硬岩石，因为它不具有固有的和中心的支持机制的方法，如房间和支柱。另一方面，这种“房间和柱子”的方法很容易进入较软的东西——和大多数煤矿。

在新开采的矿区，用锚杆固定顶棚。

托尼·利伯曼/摄影师的选择/盖蒂图片社

煤炭，盐，铀，磷和油页岩生活在软岩中，软岩石采矿中有两种主要方法：长墙和房间和柱子[资料来源：伟大的矿业]．大多数煤是使用先前描述的房间和支柱方法提取的[资料来源：美国矿工联合会]．然而，长壁采矿正迅速流行起来。伟大的矿业]．

长壁开采是非常有效的。长墙机削减它而不是钻孔，而不是钻孔，而不是刮削长达600英尺（182米）的切片。这些切片直接落在连续移动的输送机上，使其携带到牵引轴上，将其抬起矿井。在Longwall采矿中，屋顶支架内置于机器中，坐在长墙矿工和房间的屋顶之间。当机器进入矿石时，支撑件随着它的移动，允许其背后的区域折叠并填充挖掘区域。

Longwall方法可以恢复高达90％的可用矿石。房间和支柱的方法通常会恢复约50％[来源：伊利诺斯州煤炭协会]．

当矿石沉积在比较窄时，制造较短的削减。调用这种变化短工作面开采。

老派的技巧爆破采矿该项目使用TNT等炸药来破碎矿石，目前仍在使用，但仅占美国产量的不到5%。伟大的矿业]．

因此，地下开采正变得越来越有效率。它需要更少的人力，这使得更少的矿工在深埋地下工作时处于危险之中。然而，地下矿井并不是最安全的地方。

虽然开采在发达国家变得更加安全，但第三世界的部分仍然是非常危险的。在刚果，牛彭泉林杜拉施工作24小时轮流锤击固体岩石以寻找卡斯特尼矿石。他被飞行岩石在左眼蒙蔽了。

汤姆·斯图达特/盖蒂图片社

地下采矿对环境造成的破坏是巨大的。它包括空气污染、水流模式的变化、化学物质和气体渗入供水和土壤、废弃矿井难以发生的火灾，以及土地成分的急剧变化，这些变化会使该地区在采矿作业完成后无法使用[来源:Saxena]。

然后是人员伤亡。大多数矿难几乎没有得到媒体的关注，特别是那些伤亡很少或发生在发展中国家的矿难。2010年，近2500名中国矿工在工作中死亡，没有一个被认为是“重大事故”[来源:麦利亚]．

那一年对整个采矿业来说是可怕的一年。在美国，西弗吉尼亚州矿难造成29人死亡，与新西兰矿难造成的死亡人数相同。在智利，33名矿工在早些时候叙述的戏剧性事件中获救，但同年另有45人在其他事故中丧生[来源:麦利亚]．

矿井支柱在地震作用下坍塌，会发生许多事故。当通风系统无法有效清除采矿设备排出的废气、煤尘和地下天然气泄漏时，爆炸也会引发人员伤亡。爆炸会点燃这些气体，导致爆炸本身和矿井结构的倒塌造成人员死亡;西弗吉尼亚州发生甲烷爆炸，29名矿工遇难[消息来源:麦利亚]．

长期的健康问题也是一个严重的工作风险。持续吸入矿物粉尘会导致肺疾病，如尘肺病或可怕的黑肺。吸入焊接烟雾，氡或者汞（通常在矿山中发现）也会导致呼吸系统疾病。从扬声设备和抬起重负荷造成的听力损失也很常见[来源：生活科学]．

现在，大多数国家都有旨在解决安全和环境问题的法律法规。有些要求采矿公司将矿区靠近其原始状态。其他人需要定期检查矿山以确保他们是安全的。新的采矿技术也降低了死亡人数。在美国，矿业行业在20世纪初的每年从事事故发生了成千上万的死亡。这是20世纪90年代每年下降至每年大约一百，而2012年的35次[资料来源：矿山安全和健康管理]。2002年中国有7000名采矿死亡，但2010年2500年[资料来源：麦利亚]．

虽然发达国家的安全性已经明显提高，但在一些发展中国家仍有很长的路要走。但我们可能会看到有一天地下矿井不再是地球上最可怕的工厂。任何地方。