معادن زیرزمینی

برای استخراج کانسارهای معدنی که باید به عمق بیش از 150 متر به عمق زمین پیش رفت، در اصطلاح «معادن زیرزمینی» گفته می ‌شود. این معادن به صورت روباز نیستند و باید با ایجاد تونل به معادن راه پیدا کرد.

براساس شواهد موجود، استخراج معادن در زیرزمین از دوران مصر باستان رواج داشته است. براساس بررسی ‌های سال ۲۰۱۸ میلادی با وجود اینکه تعداد معادن روباز جهان در بیشترین رده ‌ها قرار دارد، اما با اتمام این منابع باید به سمت ذخایر زیرزمینی پیش رفت. کارشناسان معتقد هستند که تا دو دهه آینده بیشتر ذخیره‌های معادن بزرگی که به صورت روباز در حال بهره‌برداری هستند، به پایان می ‌رسند.

معادن زیرزمینی در ایران

ایران با وجود ۶۸ ماده معدنی به صورت بالقوه از ذخایر معدنی مناسبی برخوردار است. البته بیشتر فعالیت‌های معدنی ایران طی سه دهه گذشته روی معادن سطحی بوده که به صورت روباز از آنها کانسارها استخراج می‌شده است.

 چندین معادن زیرزمینی معروف از جمله معدن سرب و روی کوشک و معدن سولفوره انگوران، معادن زغال سنگ و معدن فیروزه نیشابور در ایران وجود دارند.

کار در معادنی که در زیرزمین واقع شده‌اند، به دلیل خطرناک بودن نیاز به مکانیزه شدن و تجهیزات کامل معدنی دارند که در ایران چندان به تجهیزات این معادن توجه نشده است. 

براساس برآوردها تا یک دهه دیگر بیشتر معادن بزرگ ایران منابع آنها رو به اتمام خواهد بود از این ‌رو به ناچار باید به سمت معادن زیرزمینی پیش برود.

زمانی که استخراج روباز در معادن بزرگ دیگر همراه اقتصادی نباشد و معدن به مرحله نهایی خود رسیده باشد، رویکردها به ناچار باید به سوی معدنکاری زیرزمینی پیش برود.

معدن سرب و روی کوشک

معدن سرب و روی زیرزمینی کوشک واقع در شهرستان بافق استان یزد، یکی از بزرگترین معادن زیرزمینی ایران به ‌شمار می‌رود که در حال حاضر استخراج سنگ معدنی سرب و روی از این معدن به‌ صورت مکانیزه انجام می ‌گیرد.

در معدن زیرزمینی کوشک بیش از ۴۴ هزار متر تونل در طبقه‌های مختلف برای اکتشاف و راه‌های دسترسی به ماده معدنی واحداث طبقات استخراجی و ... ایجاد شده است. بارگیری در داخل معدن توسط اسکریپر و لودرها و باربری در خود معدن توسط واگن و لکوموتیو انجام می‌گیرد. 

معدن زیرزمینی سولفوره انگوران

معدن زیرزمینی سولفوره انگوران  بخشی از معدن سرب و روی انگوران واقع در استان زنجان است. ذخیره بخش زیرزمینی معدن انگوران افزون‌ بر یک ‌میلیون و ۹۵۰ هزار تن است که با انجام اکتشاف حین استخراج این میزان ذخیره تا به‌ حال به دو میلیون و ۶۰۰ هزار تن افزایش‌ یافته است.

کل متراژ تونل‌ها، راه‌های ارتباطی، دویل تهویه و...  افزون ‌بر چهارهزار و ۲۰ متر بوده که در دوره بازگشایی معدن انجام‌ گرفته است.

حداقل استخراج سالانه این معدن ۱۲۰ هزار تن است که برای این منظور باید حداقل سالانه سه هزار و ۵۰۰ متر تونل (کارگاه استخراج) با سطح مقطع ۱۱ مترمربع حفاری و همچنین حداقل ۴۵ هزار مترمکعب در سال بتن‌ریزی انجام گیرد.

معدن زغال ‌سنگ پابدانا

معدن زغال ‌سنگ پابدانا، با عمقی حدود ۶۰۰ متر جزو عمیق‌ترین معدن زیرزمینی زغال ‌سنگ ایران به شمار می‌رود. این معدن در شهرستان کوهبنان و در فاصله ۱۷۰ کیلومتری مرکز استان کرمان واقع شده است. محصول این معدن زغال کک‌ شو است که پس از استخراج به کارخانه زغالشویی زرند فرستاده می‌شود. 

معدن فیروزه نیشابور

معدن فیروزه نیشابور واقع در ۵۳ کیلومتری شمال‌غربی نیشابور در استان خراسان‌رضوی است. قدمت معدن نیشابور به ‌صورت مستند به هفت هزار سال می‌رسد، از این‌ رو یکی از قدیمی‌ترین معدن‌های فیروزه جهان محسوب می ‌شود.

همچنین این معدن به لحاظ میزان تولید بزرگ‌ترین معدن فیروزه و قدیمی‌ترین معدن فعال جهان به شمار می رود. معدن فیروزه نیشابور در تمام این هفت هزار سال فعال بوده و به صورت مرتب از آن سنگ فیروزه استخراج می ‌شده است. با ارزیابی ذخیره‌ این معدن تا 200 سال دیگر قابل استخراج است.

با ورود به معدن پس از طی کردن حدود ۳۰۰ تا ۴۰۰ متر از تونل، در چپ یا راست آن تونل، تونل‌های دیگری ایجاد شده که انتهای آنها نیز به تونل دیگری می‌رسد و در نقطه‌ای که روشن‌تر از سایر نقاط است، می‌توان رگه‌های فیروزه را مشاهده کرد.

خطرات معادن زیرزمینی 

با توجه به شرایط سخت معادنی که در زیرزمین واقع شده‌اند و علاقه نداشتن نیروهای انسانی به کار کردن در محیط‌های بسته و خطرناک، این معادن همواره با چالش استخراج روبه‌رو هستند. بیشتر حوادث روی داده برای نیروی انسانی نیز معادن عموما در معادن زیرزمینی روی می‌دهد. از همین رو باید این معادن را به پیشرفته‌ترین تجهیزات و ماشین‌آلات از راه دور مجهز کرد تا امکان انفجار، بهره‌برداری و استخراج با کمترین آسیب‌های نیروی انسانی همراه باشد. 

البته در کشورهای توسعه‌یافته هم‌اکنون با وجود تغییر و تحولات، استفاده از ماشین‌های پیشرفته استخراج این معادن و بکارگیری ربات‌ها به ‌سرعت در حال رایج شدن است. 

در چند دهه گذشته، رشد قابل توجهی در حفاری تونل‌ها در این معادن به وجود آمده است و با استفاده از دستگاه‌های مدرن و نرم‌افزار‌ها برای طراحی و نگهداری تونل‌ها بسیاری از مشکلات را حل کرده است.

تجهیزات مهم برای معدن زیرزمینی

مهم‌ترین تجهیزات موجود در یک معدن زیرزمینی می‌تواند شامل موارد زیر باشد:

- آسانسورهای ویژه حمل بار و نفرات با دارا بودن سیستم‌های قوی و منحصر به‌فرد.

- مپ‌های ویژه آب برای انتقال آن از افق 1400متر

- تجهیزات کامل حفاری شامل حفاری پیشروی و حفاری کارگاه‌های استخراج

- تجهیزات کامل بارگیری در کارگاه ‏های پیشروی و استخراج شامل اسکیپ و لودر 

- لوکوموتیو برقی با توان حمل حدود 15 واگن 10 تنی که برق آنها از سقف تونل تأمین شود.