L'exploitation minière à ciel ouvert est un type d'exploitation minière dans lequel le sol et la roche qui se trouvent au-dessus du gisement minéral sont enlevés.
Contrairement à l'exploitation minière souterraine, où la roche sus-jacente est laissée en place et le minerai est extrait par des puits, l'exploitation minière à ciel ouvert, qui comprend l'exploitation à ciel ouvert, l'exploitation minière à ciel ouvert et l'extraction minière à ciel ouvert, enlève le sol et la roche qui se trouvent au-dessus de le gisement minéral (le mort-terrain).
Cette technique a d'abord été appliquée au milieu du XVIe siècle en Amérique du Nord, où la majorité de l'extraction du charbon à ciel ouvert a lieu et est utilisée aujourd'hui dans l'extraction de nombreux minéraux différents.
Tout au long du 20ème siècle, l'exploitation minière à ciel ouvert a pris de l'importance, et maintenant, la majorité du charbon extrait aux États-Unis est produite par des mines à ciel ouvert.
Dans la majorité des techniques d'exploitation minière à ciel ouvert, les morts-terrains sont d'abord enlevés à l'aide de grosses machines comme des engins de terrassement.
Le minerai est ensuite extrait à l'aide de grosses machines comme des excavatrices à drague ou des excavatrices à godets.
Le terme "Exploitation à ciel ouvert" fait référence à l'une des diverses méthodes d'exploitation minière à ciel ouvert.
La vérité incontournable est que le impacts environnementaux de l'exploitation minière à ciel ouvert sont négligés par de nombreux pays en raison du fait que l'exploitation minière rapporte beaucoup d'argent, mais cela se fait au détriment de l'environnement et de notre santé.
Table des matières
Qu'est-ce que l'exploitation minière à ciel ouvert ?
Le décapage, souvent appelé exploitation à ciel ouvert, est l'enlèvement des déchets ou des morts-terrains des mines à ciel ouvert.
Des machines telles que des pelles à décaper, des excavatrices à roue de bassin ou des draglines sont utilisées dans le processus pour enlever la pierre et exposer le métal précieux qui est extrait.
Atteindre le charbon enfoui près de la surface nécessite de gratter la terre et les roches. Les montagnes sont fréquemment détruites pour accéder aux veines de charbon peu profondes de l'intérieur, laissant derrière elles des cicatrices durables sur le paysage.
Environ 40% des mines de charbon du monde utilisent l'extraction à ciel ouvert, mais dans certains pays, comme l'Australie, les mineurs à ciel ouvert représentent la majorité des mines.
L'industrie favorise fréquemment l'exploitation à ciel ouvert même si elle est très nocive puisqu'elle utilise moins de main-d'œuvre et produit plus de charbon que l'exploitation souterraine.
Dans l'exploitation à ciel ouvert, un mort-terrain - une fine couche de matériau - est retiré pour accéder aux minéraux enfouis en dessous.
Puisqu'il est plus pratique, plus simple et plus rapide d'enlever les morts-terrains pour accéder aux minéraux, ce type d'exploitation minière est particulièrement utile lorsque les minéraux sont situés assez près de la surface.
Habituellement, le charbon et le sable bitumineux sont extraits par extraction à ciel ouvert. La technique est également connue sous le nom de plâtre ouvert, coupe ouverte ou décapage.
Tout d'abord, des bulldozers lourds sont utilisés pour nettoyer la zone à exploiter de tous les arbres, plantes et autres structures.
Ensuite, des trous sont creusés pour déposer des explosifs qui détacheront le mort-terrain afin que les engins de terrassement puissent l'enlever facilement.
Les minéraux sont extraits après avoir été rendus visibles. Il existe deux formes principales d'exploitation à ciel ouvert. qui inclut:
- Zone minière
- Exploitation des contours
1. Zone minière
L'exploitation minière de zone est la méthode la plus fréquemment utilisée dans la campagne plate ou légèrement vallonnée du Midwest et de l'ouest des États-Unis.
Les mines de zone créent d'énormes fosses rectangulaires pouvant mesurer plusieurs centaines de mètres de large et plus d'un mile de long. Ces fosses sont cultivées en une série de bandes ou de coupes parallèles.
L'exploitation minière de la zone commence par une coupe rectangulaire préliminaire après que les plantes et la couche supérieure de sol ont été enlevées (appelée coupe en boîte).
L'opérateur enlève les déblais coupés en boîte de la zone où l'exploitation minière se poursuivra en les plaçant sur un côté.
De grandes pelles de décapage ou des draglines sont utilisées dans les grandes mines à ciel ouvert pour enlever les morts-terrains.
L'opérateur crée ensuite une deuxième coupe parallèle après avoir retiré le charbon de la coupe initiale.
L'opérateur nivelle et comprime les déblais avant de placer les morts-terrains de la deuxième coupe dans le fossé créé par la première coupe.
La fosse remblayée est ensuite ensemencée et recouverte de terre végétale.
Tant que le taux de décapage, c'est-à-dire le rapport entre le mort-terrain et la couche de charbon, permet de collecter économiquement le charbon, cette procédure est poursuivie le long de bandes de terrain parallèles.
Ils le font pour un gain financier !
Par exemple, à mesure que la couche de charbon s'amincit ou lorsqu'elle plonge plus loin sous la surface, l'exploitation minière peut s'arrêter là.
Lorsque l'opérateur atteint la coupe finale, les morts-terrains du coupeur initial ou de la boîte sont les seuls déblais restants pour remplir cette coupe.
L'opérateur trouve généralement qu'il est plus rentable de renoncer à remorquer les déblais coupés en caisson jusqu'à la dernière coupe, car ils peuvent se trouver à une certaine distance.
Il pourrait décider de faire une retenue d'eau stable dans la coupe finale en option.
Bien que communs dans les régions houillères du Midwest, ces lacs de dernière coupe peuvent causer des problèmes avec l'environnement et l'utilisation des terres.
2. Exploitation des contours
La région des Appalaches en Amérique du Nord, où les filons de charbon dépassent des flancs des collines ou des montagnes, est essentiellement le seul endroit où l'approche de contour est appliquée.
Les déblais sont faits sur la pente ou l'angle où se trouve la couche de charbon pendant l'extraction de contour, en enlevant d'abord les morts-terrains et ensuite le charbon lui-même.
Semblable à l'exploitation minière de zone, les morts-terrains des déblais ultérieurs sont utilisés pour remplir les déblais antérieurs. L'opérateur continue à faire des coupes jusqu'à ce que le rapport terre/charbon ne soit plus rentable.
Le processus se poursuit le long du contour de la montagne jusqu'à l'épuisement de l'opérateur ou des ressources en charbon.
De petits engins de terrassement, tels que des bulldozers, des rétrocaveuses et des pelles mécaniques, sont nécessaires pour l'exploitation minière de contour, tout comme pour les projets de construction standard.
Ainsi, de petits opérateurs souvent sous-capitalisés des Appalaches choisissent d'exploiter de cette manière.
Par exemple, les travailleurs du secteur de la construction peuvent facilement entrer et sortir de l'industrie minière à mesure que les conditions du marché changent.
Une fois l'excavation terminée, les opérateurs de contour ont souvent trop de déblais. Le "facteur de gonflement" est à blâmer pour cela.
Lorsque le mort-terrain est enlevé, il se disperse et perd une partie de la compacité qu'il a développée en étant intact et intact pendant des milliers d'années.
Le volume du matériau augmente jusqu'à 25 % même après remplissage et compactage mécanique.
Les fosses qui restent après l'enlèvement des veines de charbon relativement minces de l'Est sont généralement trop petites pour accueillir ce volume supplémentaire.
En conséquence, la majorité des mineurs de contour doivent éliminer leurs déblais excédentaires dans un autre «remblai de vallée» ou zone d'élimination.
Les têtes de remblais creux ou remblais de noue, également appelées zones de dépôt, sont situées en fond de noue.
Pour un développement complet, des terres supplémentaires qui ne sont pas nécessaires à l'exploitation minière doivent être perturbées.
Endroits où l'exploitation minière à ciel ouvert a été pratiquée.
Ce n'est que lorsque le corps minéralisé doit être creusé qu'il est possible d'utiliser l'extraction à ciel ouvert.
Certains des plus gros équipements de la planète, tels que des excavatrices à godets capables de creuser jusqu'à 12,000 XNUMX mètres cubes de terre par heure, sont nécessaires pour ce type d'exploitation minière.
Même si la majorité de l'extraction du charbon à ciel ouvert se produit en Amérique du Nord, elle a commencé au milieu du XVIe siècle et est utilisée aujourd'hui partout dans le monde.
Cependant, dans certains endroits, l'exploitation minière à ciel ouvert a été pratiquée, notamment :
- États-Unis
- Russie
- Chine
- Inde
- Indonésie
- Allemagne
- Pologne
1. Les États-Unis d'Amérique.
Les plus grandes réserves de charbon au monde, dont on sait que les États-Unis possèdent, ont été rendues possibles grâce à une exploitation minière continue.
Les Appalaches et les régions environnantes, les plaines centrales de l'Indiana et de l'Illinois à travers l'Oklahoma, et les nouvelles mines de charbon sous-bitumineux dans le Dakota du Nord, le Wyoming et le Montana sont les principaux endroits où l'exploitation minière à ciel ouvert a eu lieu.
Sur le territoire Hopi et Navajo, une exploitation minière importante est également pratiquée, en particulier à Black Mesa dans le nord-est de l'Arizona, en Virginie-Occidentale, au Kentucky et en Pennsylvanie.
2. Russie
Cinq emplacements clés en Russie, où l'extraction à ciel ouvert est répandue, menant aux cinq plus grandes mines de charbon du pays.
L'oblast de Rostov, la République des Komis, le kraï de Krasnoïarsk, l'oblast de Sakhaline et la République de Sakha (Yakoutie) font partie des endroits mentionnés.
3. Chine
La mine Northern Shaanxi est située dans le Shaanxi, en Mongolie intérieure, en Chine (mine Heidaigou).
4. Inde
Le Chhattisgarh et l'Odisha sont deux régions de l'Inde où l'exploitation minière à ciel ouvert a été pratiquée.
5. Indonésie
Le Kalimantan oriental et le Kalimantan sud avaient tous deux des mines à ciel ouvert.
6. Allemagne
L'Allemagne de l'Ouest abrite de nombreuses exploitations minières à ciel ouvert à grande échelle, en particulier près de Cologne et d'Aix-la-Chapelle (la fosse de Hambach est actuellement reconnue comme la plus grande et la plus profonde d'Europe).
Des gouffres de plus petite taille peuvent être découverts près d'Hotensleben.
7. Pologne
Belchatow, basse Silésie et Bogatynie
Impacts environnementaux de l'exploitation minière à ciel ouvert
Comme les autres actions l'homme a été impliqué en causant la destruction de la terre, l'exploitation à ciel ouvert a un impact négatif sur l'environnement.
Chacune de ces méthodes d'exploitation minière aura un impact considérable sur l'environnement si les mesures de protection nécessaires ne sont pas prises.
Les anciennes régions minières des Appalaches témoignent régulièrement de cette vérité. L'exploitation minière à ciel ouvert a laissé des milliers de kilomètres carrés de terrain élevé dans les Appalaches seulement endommagés et non réclamés.
Les opérateurs ont simplement poussé les morts-terrains des mines de montagne vers le bas pendant 25 ans, entraînant des glissements de terrain, de l'érosion, de la sédimentation et des inondations.
Les hauts murs faibles restants, qui mesurent souvent 100 pieds de haut, se désagrègent et s'effondrent, bouleversant les schémas de drainage et polluant considérablement l'eau.
Lorsque la couverture végétale protectrice a disparu et que le sol restant n'est pas entretenu, l'érosion s'accélère considérablement.
Selon des études, les débits fluviaux de certaines mines contiennent jusqu'à 1,000 XNUMX fois plus de sédiments que les débits provenant d'endroits non exploités.
Selon une analyse de 400,000 du ministère de l'Intérieur, plus de 1979 XNUMX acres de sol miné avaient des ravines plus profondes qu'un pied.
Des niveaux élevés d'érosion et de sédimentation détériorent la qualité de l'eau, remplissent les lacs et les étangs, contaminent les réserves d'eau, augmentent le coût du traitement de l'eau et nuisent à la reproduction et à l'alimentation de certains poissons.
Il est incontestable que l'exploitation à ciel ouvert a des répercussions négatives et néfastes. Les effets les plus remarquables de l'exploitation à ciel ouvert sur l'environnement sont énumérés ci-dessous.
1. Dommages aux habitats et aux paysages
L'extraction à ciel ouvert fait référence au processus d'enlèvement des roches et du sol pour accéder au charbon en dessous.
Si une montagne bloque une couche de charbon à l'intérieur, elle éclatera ou sera détruite avec succès, laissant un paysage en ruine ainsi que des écosystèmes et des habitats fauniques perturbateurs.
Les techniques d'extraction minière à ciel ouvert ont dévasté 300,000 XNUMX acres de forêt vierge de feuillus en Virginie-Occidentale.
Il est essentiel de considérer « l'affaissement de la mine » lorsque nous parlons de la façon dont les opérations minières affectent le terrain.
Ces événements se déroulent dans des mines souterraines. La surface du sol s'enfonce ou s'affaisse et crée un gouffre lorsque le plafond de la mine s'effondre.
2. La déforestation et les Érosion
Les arbres sont abattus ou brûlés, la végétation est déracinée et enlevée, et la couche arable est grattée dans le cadre du processus de création d'une mine de charbon.
Cela provoque l'érosion du sol et la destruction de la terre, la rendant inutilisable pour la production agricole et la récolte.
L'eau de pluie peut emporter la couche arable affaiblie, transportant des contaminants dans les rivières, les ruisseaux et d'autres plans d'eau.
En se déplaçant vers l'aval, ils pourraient mettre en danger les espèces aquatiques et terrestres et obstruer les canaux des rivières, ce qui peut entraîner des inondations et à leur tour entraîner une perte de biodiversité.
3. Pollue les eaux souterraines
Les minéraux des terres dégradées peuvent s'infiltrer dans le eaux souterraines et contaminer les rivières avec des composés dangereux pour la santé humaine.
Par exemple, l'eau acide peut s'écouler des mines à ciel ouvert abandonnées en raison du drainage minier acide.
Roches contenant le minéral Pyrite, qui contient du soufre, ont été trouvés par l'exploitation minière. Lorsque ce minéral entre en contact avec l'air et l'eau, de l'acide sulfurique est créé.
L'acide liquide peut s'échapper dans les sources d'eau souterraines et pénétrer dans les rivières et les ruisseaux lorsqu'il pleut.
75% des rivières de Virginie-Occidentale ont été contaminées par ces processus et d'autres. L'accès des résidents à une eau de qualité en sera fortement impacté.
En plus de la contamination de l'eau provoquée par l'exploitation minière, le comblement des vallées a enfoui plus de 1000 XNUMX cours d'eau naturels (excès de déchets miniers).
4. Risques pour la santé
Maladie pulmonaire noire peut être provoqué par l'inhalation de poussière de charbon. Les personnes les plus touchées sont celles qui travaillent dans les mines et celles qui vivent dans les communautés voisines.
Les résidents qui vivent à proximité des mines à ciel ouvert sont plus susceptibles de souffrir d'hypertension, de maladies cardiovasculaires, de maladies rénales et de MPOC.
5. Déplacement des communautés
Les gens sont obligés de déménager en raison de tous ces effets négatifs, y compris la détérioration de la qualité de l'air et l'eau qu'ils respirent, ainsi que l'exploitation croissante de leur propre pays par les mines de charbon.
Le résultat de tout cela est un terrain stérile qui est encore empoisonné des années après la fermeture d'une mine de charbon.
Bien que de nombreux pays exigent des plans de rétablissement pour les zones d'extraction de charbon, il faudra du temps et des efforts pour inverser tous les dommages environnementaux causés par l'épuisement des sources d'eau, habitats détruits, et la mauvaise qualité de l'air.
Il y a un grave état de désarroi dans tout le pays.
Entre 1930 et 2000, l'exploitation minière aux États-Unis a modifié le paysage naturel d'environ 2.4 millions d'hectares [5.9 millions d'acres], dont la majorité était autrefois une forêt.
En raison de l'étendue la dégradation du sol causées par le processus d'exploitation minière, les tentatives de réensemencement des terres endommagées par l'extraction du charbon sont problématiques.
Par exemple, seulement 20 à 30 % des programmes américains de reboisement dans le Montana ont réussi, tandis que dans certaines régions du Colorado, seuls 10 % des jeunes arbres de chêne et de tremble qui ont été plantés ont survécu.
Selon une évaluation de 2004, l'exploitation minière en Chine a dégradé la qualité de 3.2 millions d'hectares de terres.
Le taux général de réparation des friches minières n'était que de 10 à 12% (le rapport entre les terres récupérées et les terres dévastatrices totales).
Avantages de l'exploitation à ciel ouvert
Voici les avantages de l'exploitation à ciel ouvert
- Il est nettement plus efficace que l'exploitation minière souterraine
- C'est plus sûr que l'exploitation minière souterraine
- C'est moins cher.
1. Il est nettement plus efficace que l'exploitation minière souterraine
Le taux de récupération des matériaux, selon ceux qui soutiennent l'exploitation à ciel ouvert, est plus élevé.
On pense que la quantité de matériau pouvant être récupérée se situe entre 80 et 90%, par opposition aux 50% récupérés en utilisant l'exploitation minière en tunnel.
Étant donné que les tunnels n'ont pas besoin d'être creusés et soutenus, l'extraction à ciel ouvert est également considérée comme un processus beaucoup plus rapide.
Les minéraux n'ont donc pas besoin d'être soulevés par de vastes voies pour atteindre la surface.
En d'autres termes, l'extraction à ciel ouvert est une méthode de récupération et de transport considérablement plus efficace.
2. C'est plus sûr que l'exploitation minière souterraine
Étant donné que l'exploitation à ciel ouvert n'implique que la surface, les employés ne sont pas exposés au risque inhérent d'effondrement du tunnel de l'exploitation minière souterraine.
De plus, les entreprises doivent récupérer tout terrain qu'elles utilisent pour l'exploitation à ciel ouvert.
Cela implique simplement qu'ils doivent restaurer les zones excisées avec de la végétation après les avoir recouvertes de terre végétale.
3. C'est moins cher.
L'extraction à ciel ouvert n'est pas très chère. Les morts-terrains ne sont que partiellement éliminés par ce type d'exploitation, malgré l'emploi de machines importantes et puissantes.
Il n'est pas nécessaire de creuser des tunnels, comme cela a été suggéré précédemment.
Conclusion
Les opérations minières ont eu des effets négatifs considérables sur l'environnement, notamment pollution de l'eau, dégradation du sol, Perte de biodiversité, pollution de l'air, une augmentation des problèmes de santé, des vibrations, des affaissements de terrain, glissements de terrain, et la contamination des eaux de surface et souterraines.
En conséquence, les gouvernements de divers pays devraient largement offrir une assistance technique aux acteurs miniers locaux, par exemple en facilitant la formation.
Les déchets miniers doivent être contrôlés et convertis en déchets non nocifs avant d'être rejetés dans les plans d'eau adjacents, et de nouveaux technologie respectueuse de l'environnement doit être développé et déployé tout au long de l'extraction et du traitement.
Top 5 des impacts environnementaux de l'exploitation minière à ciel ouvert - FAQ
Existe-t-il des alternatives au Strip Mining ?
Tout comme la demande de charbon dans nos activités quotidiennes augmente, ce qui entraîne une exploitation minière fréquente, il a été conseillé d'utiliser un équipement respectueux de l'environnement. Les sociétés minières désireuses de réduire leur impact environnemental peuvent se tourner vers des équipements plus respectueux de l'environnement.
L'équipement minier à batterie est souvent assez puissant pour remplacer les options à moteur diesel. Le remplacement des moteurs diesel par des moteurs électriques, dans la mesure du possible, peut réduire considérablement la quantité de CO2 produite par les opérations minières.
De manière générale, l'industrie minière s'oriente déjà vers les équipements électriques, avec de plus en plus de fabricants miniers proposant des alternatives écologiques. Certains prennent des engagements plus importants, comme le fabricant suédois d'équipements miniers Epiroc, qui prévoit d'être 100 % électrique dans les prochaines années.
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Ahamefula Ascension est consultant en immobilier, analyste de données et rédacteur de contenu. Il est le fondateur de la Fondation Hope Ablaze et diplômé en gestion de l'environnement dans l'un des prestigieux collèges du pays. Il est obsédé par la lecture, la recherche et l'écriture.