تاریخچه کشف و بهره برداری از معدن چیست؟

تاریخچه کشف و بهره برداری از معدن چیست؟

از زمان آغاز تمدن بشری، استفاده از سنگ معدن، سرامیک و نیز فلزاتی که در نزدیکی سطح زمین یافت می‌شوند، جهت ساخت ابزار و سلاح های اولیه متداول و رایج بوده است. از جمله اولین معادنی که حدود 4000 سال پیش از میلاد توسط انسان ها کشف و مورد بهره برداری قرار گرفت، معادن سنگ چخماق بود. به گفته باستان شناسان یکی از قدیمی ترین معادن شناخته شده در جهان، معدن Ngwenya در اسواتینی سوازیلند است که قدمت آن حدودا به 43000 سال می رسد که انسان های پارینه سنگی از آن بهره برداری می کردند. مصریان باستان نیز نخستین بار مالاکیت را از معادن برای تزئینات و سفالکاری استخراج کردند. بعدها، مصریان برای ساخت سازه های عظیم ساختمانی در مصر از سنگ معدن های فراوانی استفاده کردند. پس از گذشت مدت زمان کوتاهی معادن سنگ فیروزه و مس در وادی حمامات، تورا، اسوان و دیگر نقاط یافت گردید.
استخراج معدن در مصر در اولین سلسله ها اتفاق افتاده است. معادن طلای نوبیا از جمله بزرگترین و گسترده ترین معادن در مصر باستان محسوب می شد.
گفته می شود قدیمی ترین معدن زیرسطحی شناخته شده در جهان، معدن هماتیت متعلق به عصر حجر در کشور سوییس قرار دارد.
برخی از باستان شناسان بر این باورند، که اولین بار معدن مس در ایران کشف شده و مورد بهره برداری قرار گرفته است. سنگ معدن های یافت شده در تل ابلیس در شهر کرمان حدودا 6000 سال قدمت دارند. قدیمی ترین منطقه ای که آثار وجود مس در آن دیده شده است، در سیلک کاشان قرار دارد.

موادی که از معدن ها به‌دست می‌آید، شامل فلزات پایه، فلزات قیمتی، آهن، اورانیوم، زغال‌سنگ، الماس، آهک، نمک، پتاس و … می باشد. هر گونه موادی را که نتوان آن را از طریق کشاورزی یا ساخت به صورت مصنوعی در محیط آزمایشگاه یا کارخانه به‌ دست آورد، از طریق معدنکاری به‌دست می‌آید. استخراج معادن با توجه به شرایط اقتصادی، فنی، قابلیت دسترسی به کانسار و بسیاری دیگر از شرایط به دو صورت سطحی و زیرزمینی انجام می شود.
مواد استخراج شده از معدن های مختلف، شامل انواع فلزات، زغال سنگ، شیل نفتی، انواع سنگ های قیمتی، سنگ آهک، گچ، سنگ نمک، پتاس، شن و خاک رس می باشد. فرآیند های معدنکاری جدید شامل اکتشاف برای یافت سنگ معدن، تجزیه و تحلیل پتانسیل معدن مورد نظر، استخراج مواد معدنی و نهایتا احیای زمین پس از بسته شدن آن است.

انواع معدن را می توان از حیث نحوه بهره برداری و استخراج از آن ها در دو دسته زیر جای داد:

معادن سطحی (روباز)
در این دسته از معادن، مواد معدنی مورد نظر به سطح زمین نزدیک بوده و جهت دستیابی به ذخایر سنگ معدن، پوشش گیاهی سطحی، گل و لای و در صورت لزوم لایه‌های سنگ بستر برداشته می‌شوند. تکنیک‌های استخراج معادن سطحی عبارتند از:

استخراج معادن روباز (Open-pit Mining)
استخراج معادن سنگ (quarrying)
استخراج رگه ای (strip mining)
برداشتن قله کوه (mountaintop removal)
معادن زیرسطحی (زیرزمینی)
این دسته، شامل معادنی هستند که در آن ها برای رسیدن به سنگ معدن می بایست به حفر تونل یا شافت به داخل زمین پرداخت. سنگ ‌های معدنی، برای فرآوری و تخته سنگ ‌های باطله، جهت دفع، از طریق این تونل ‌ها به سطح زمین منتقل می‌شوند. از جمله روش های متداول استخراج و بهره برداری از این معادن، شامل موارد زیر است:

استخراج افقی (Drift mining)
استخراج شیب دار (Slope mining)
استخراج عمودی (Shaft mining)
استخراج انباره‌ ای (shrinkage stoping)
استخراج دیواره طولانی (long wall mining)
و …
هر یک از معادن فوق دارای زیر مجموعه‌ های مختلفی می باشند که با توجه به نوع ماده استخراجی از معدن، شکل کانسار و … طبقه بندی می‌شوند. به عنوان مثال می توان معادن را از حیث نوع ماده معدنی به دو دسته زغالی و غیر زغالی تقسیم بندی نمود.
در طی عملیات معدنکاری، چه در حین انجام فعالیت و چه پس از بسته شدن معدن، تأثیرات زیست محیطی منفی ایجاد می شود. در بیشتر کشورهای جهان، مقرراتی جهت کاهش این اثرات منفی وضع شده است.