tazba nerastnych surovin

Téma

Povrchové dobývanie ložísk nerastných surovín

Povrchové

dobývanie je charakteristické horizontálnym premiestňovaním veľkého množstva
rozpojenej horniny. Často býva ložisko dobývané v niekoľkých
horizontálnych rezoch. Ložiská môžu byť dobývane tzv. stenovými lonami, čo
sú lomy, vytvorené vo svahu kopcov, alebo tzv. jamovými lomami, keď sa lom
založí v teréne bez prevýšenia a postupným dobývaním sa lom
„zahlbuje“ smerom do hĺbky. Je možný aj kombinovaný spôsob, keď sa po
počiatočnom dobývaní v stenovom lome prechádza do nadmorských výšok, ktoré
sú pod úrovňou okolitého terénu.
Otvárkové

Diela sú uklonené diela (zárezy a polozárezy), ktorými sa sprístupňuje
horizont, ktorý bude dobývaný. Pripravené diela sú pokračovaním otvárkových
diel na horizonte, ktorý bude dobývaný. Pomocou týchto diel sa vytvoria
priestorové predpoklady na začatie dobývania na horizontoch. Otvárkové
a prípravné diela musia tak isto ako v prípade hlbinného dobývania zabezpečiť dopravu plánovaného množstva suroviny, mechanizmov a ľudí. Spôsob dobývacej metódy závisí od fyzikálno-mechanických vlastnostiach dobývaných hornín a na množstve dobývanej suroviny za rok. Dobývanie nerastného nerastu musí prechádzať presunutie veľkého množstva nadložných hornín na haldy. Kritériom na prechod z povrchového dobývania na hlbinné je zistenie, že náklady na dobývanie úžitkového nerastu a nadložných hornín povrchovým spôsobom sú väčšie, alebo rovnaké ako náklady na dobývanie hlbinným spôsobom.
Typickými ložiskami

Nerastných surovín, ktoré sú dobývané povrchovým spôsobom sú napr.:
ložiská hnedého uhlia, ložiská síry, ložiská železných rúd, ložiská farebných
kovov, ložiská bauxitu, ložiská cementárskych surovín a ložiská stavebných
surovín, a to tak pre ušľachtilú kamenársku výrobu, ako aj na výrobu
drveného kameniva.
V roku 1988
Bolo uvádzané, že až 42% uhlia bolo vydobytých povrchovým spôsoboma takým spôsobom sa získalo 86% železných rúd, 66% farebných kovov, 75% fosfátov a 95% stavebných materiálov.

Pri povrchovom dobývaní je významnou súčasťou banskej činnosti aj rekultivácia,
ktorá sa uskutočňuje v dvoch etapách – technickej a biologickej. Technická etapa rieši likvidáciu jazvy v krajine, alebo rekonštrukciu vydobytého priestoru, vzniknutého banskou činnosťou. Biologická etapa rieši zhodnotenie technicky rekultivovaného priestoru, či už výsadbou lesného alebo iného porastu, alebo založením vodnej plochy pre chovné alebo rekreačné účely.
Špecifickýmprípadom je dobývanie prírodného kameniva povrchovým spôsobom v ložiskách,ktoré sú umiestnené pod vodnou hladinou riek a jazier.

Uhlie

Horľavá, tuhá látka
organického pôvodu tzv. „Horľavý kameň“. Skladá sa hlavne z uhlíka, ďalej
z vodíku, kyslíku a síry.
Vznik
Vzniká hlavne vo dvochgeologických obdobiach, v prvohorách – čierne uhlie a v treťohorách – hnedéuhlie, nahromadením vtedajšieho rastlinstva. Tieto ústrojné látky podliehalinajprv rozkladnému biochemickému procesu a po prekrytí nerastnými vrstvami boli vystavené zložitým preuholňovacím procesom (karbonifikacii). V závislosti na intenzite a dĺžke trvania týchto procesov podporovaných druhotnými vplyvmi (vulkanizmus) vznikali základní druhy uhlí.

Rozdelenie

Podľa chemického zloženia a jeho fyzikálnych a chemických vlastností sa v našej
klasifikácii delí uhlie hnedé na mäkké (lignit) a tvrdé; u čierneho uhlia sa
klasifikácia riadi hlavne obsahom prchavej horľaviny a vlastnosťami zbytkov po
koksovaní. Čierne uhlie obsahuje asi 75% - 92% uhlíku, hnedé uhlie asi 60% -
75% uhlíku.

Použitie

Čierne uhlie sa u nás používa predovšetkým ako surovina k výrobe koksu. Hnedé uhlie predovšetkým ako palivo v energetike. Pri jeho chemickom spracovaní je možno získavať rôzne látky (napr. syntetický benzín). Pri topení hnedým uhlím však dochádza ku značnému zhoršovaniu životného prostredia, pretože dymové plyny obsahujú jedovatý oxid síričitý.

Výroba koksu

Čierne uhlie sa spaľuje pri teplote minimálne 1000°C bez prístupu vzduchu – proces karbonizácie. Vzniká koksárenský plyn, ktorý sa používa k topeniu, decht a
amoniaková voda, ktorá sa používa na výrobu amónnych hnojív, a hlavne koks.
Koks je takmer čistý uhlík. Používa sa hlavne pri výrobe surového železa vo
vysokých peciach a ako palivo.

Drevené uhlie

Drevené uhlie je jeden z produktov tepelného rozkladu dreva. Vyrába sa v špeciálnych peciach alebo retortách (=nádoby pre suchú destiláciu za vysokej teploty). Používalo sa pri výrobe strelného prachu, dnes k čisteniu kvapalín a pri výrobe akostných ocelí.

Ťažba

Uhlie je uložené v zemi vo slojoch, z ktorých sa ťaží buď hlbinne (hl. čierne uhlie),
alebo povrchovo lomy (hl. hnedé uhlie). V dvaciatých rokoch 16. Storočia boli
otvorené prvé doly na uhlie v anglickom Newcastlu a v belgickom Lutychu. Teraz
sa uhlie ťaží hlavne v USA, Číne, Rusku, Indii a Veľkej Británii. Najväčšie zásoby
sú v USA, Rusku, Číne a Austrálii.

Síra
Tuhnutím roztavenej síry sa vyzrážajú žlté kryštály. Zo síry sa vyrába guma a rôzne chemikálie; jej veľké podzemné náleziská sa nachádzajú v Spojených štátoch.

Síra a uhlík boli jediné dva nekovové prvky, ktoré poznali už starí Gréci a Rimania. V zemskej kôre sa síra vyskytuje voľná aj viazaná v množstve dvakrát väčšom ako

uhlík. V živých organizmoch sa síra vyskytuje vo forme anorganických a organických zlúčenín. Je súčasťou každej bunky tela, pretože sa nachádza v aminokyselinách ( metionín, cystein, cystín ). V tele dospelého človeka je 175 g síry. Pri rozklade organických látok sa uvoľňuje ako plynný sulfán H2S, napr. skazené vajcia.

Pri štúdiu metabolizmu

Sa zistila rôznorodosť jej zlúčenín, ktoré sa v ľudskom
organizme nachádzajú, čo poukazuje na jej význam pre človeka. Tvorí súčasť
niektorých vitamínov ( biotín, kyselina lipová, tiamín ), koenzýmu A, heparínu,
glutatiónu, lipidov v mozgu a iných tkanivách. Síra je konjugovaná v žlčových
kyselinách a na nehémové železo. Ba aj reťazce inzulínu sú navzájom viazané
dvoma disulfidovými väzbami.


Zlúčeniny síry majú svoju významnú úlohu pri
metabolizme tukov. Metabolické štúdie s obéznymi ženami, ktorým bola podávaná
potrava s rôznym množstvom bielkovín a energie, poukazujú na to, že metabolizmus síry je úzko spojený s metabolizmom dusíka.


V ľudkom organizme je malé množstvo síry prítomné aj vo forme anorganických
sulfidov a sulfátov a to sodných alebo draselných, v krvi a tkanivách. Najmä v
moči je prítomná vo forme sulfátov. Získané poznatky o jej metabolizme v
ľudskom organizme vedú niektorých fyziológov k predpokladu, že organizmus
využíva len síru s oxidačným číslom mínus dva ( HS- ).


Pokiaľ potrava obsahuje dostatok živočíšnych a rastlinných bielkovín, nevyskytuje
sa nedostatok síry v organizme. Nadbytočné množstvá organizmus vylúči. Bohatým zdrojom síry sú syry ( 263 mg na 100 g ), strukoviny ( viac ako 200 mg na 100 g ), vajcia ( 195 mg na 100 g ). Zlúčeniny síry nachádzajúce sa v cesnaku siatom, napr. aliín, alicín, alycysteín a iné sa dostávajú do krvi niekoľko minút po
použití. Medzi takéto látky patrí aj ajoén, ktorý pôsobí proti malárii a znižuje zrážanlivosť krvi. Ajoén sa viaže na krvné doštičky v miestach naviazania fibrinogénu, čím blokuje jeho spojenie s nimi.


Z uvedeného vyplýva, že síra je pre ľudí esenciálny prvok. Ale niektoré
zlúčeniny síry, predovšetkým sufán H2S a oxid síričitý SO2 majú na ľudský
organizmus toxické účinky. Do organizmu sa dostávajú inhalovaním
kontaminovaného vzduchu. Najvýznamnejším dodávateľom zlúčenín síry do vzduchu
sú spaľovne uhlia. Sulfán H2S je prudký nervový jed. Dráždi oči a dýchacie
cesty.
Síra
Vlastnosti

V prírode sa vyskytuje síra v dvoch formách: jednoklonná
síra vzniká za normálneho tlaku pri teplote nad + 95,6 , skoro však prechádza
do kosoštvorcovej modifikácie. Stabilnú síru v kosoštvorcovej modifikácie tvorí
veľmi krásne, veľkoploché kryštály, ktoré majú niekedy povlak alebo obsahujú
vtrúseniny zo živce alebo ropy. Síra má lastúrnatý lom, je veľmi krehká, pri
kolísaní teplôt praská, už pri samotnom uchopení kryštálu sa na ňom môžu
objaviť trhliny; hustota: 2,0; farba: medovo až voskovo žltá, žltavo biela,
priepustnosť svetla siaha od priesvitnosti až k úplnej nepriehľadnosti.

Vznik a výskyt

1. Síra

Je sopečného pôvodu, zráža sa za horka zo sírnych pár. K tomu dochádza v
blízkosti činných alebo vyhasnutých sopiek (pohorie Eifel/SRN;
Vulcano/Taliansko; Japonsko; Indonézia). 2. Sedimentárne vzniká redukciou
síranov pôsobením organických substancií (anaerobné baktérie); v tomto prípade
sa vyskytuje spoločne so sádrovcom a celestinom (Agrigento,
Caltanisetta/Sicília; Staßfurt [soľné ložiská], Sasko/SRN; Tarnobrzeg/južné
Poľsko).

Využitie: Asi polovica svetovej produkcie tohoto nerastu pochádza z elementárnej síry (viac ako 10 mil. ton). Využíva sa k výrobe kyseliny sírovej, pri vulkanizácii kaučuku, k hubeniu škodcov, k výrobe čierneho strelného prachu, sulfidovej buničiny.

SÍRANY - SULFÁTY

Síra sa v zemskej kôre vyskytuje ako rýdzi prvok, v redukčných podmienkach
vytvára s kovmi sulfidy a v oxidačných podmienkach je súčasťou síranového
aniónu SO42- v sulfátoch. Skupina SO42- vytvára stabilné zlúčeniny len s
katiónmi s oxidačným číslo, +2, s ostatnými katiónmi vytvára stabilné štruktúry
len za prítomnosti dodatkových iónov alebo molekúl vody. Podľa toho ich
rozdeľujeme na bezvodé, vodnaté a zásadité.


V prírode vznikajú tromi hlavnými spôsobmi, na hydrotermálnych žilách,
sedimentáciou zo slaných jazier a morských lagún (evapozity) a v oxidačných
zónach sulfidických ložísk ako sekundárne minerály .