Гидравлическая добыча - Hydraulic mining

Горняк, использующий гидравлическую струю для добычи золота в Калифорнии, из Журнал Century Январь 1883

Гидравлическая добыча это форма добыча полезных ископаемых который использует струи высокого давления воды чтобы вытеснить горную породу или сдвинуть осадок.[1] в россыпная добыча из золото или же банка, образовавшаяся водно-осадочная суспензия направляется через шлюз ящики для удаления золота. Он также используется в майнинге каолин и каменный уголь.

Гидравлическая добыча полезных ископаемых была разработана на основе древнеримских методов, которые использовали воду для разработки мягких подземных отложений. Современная форма с использованием воды под давлением струи произведенный сопло называемый «монитором», возник в 1850-х годах во время Калифорнийская золотая лихорадка В Соединенных Штатах. Несмотря на успех в добыче богатых золотом полезных ископаемых, широкое использование этого процесса привело к обширным ущерб окружающей среде, например, усиленное наводнение и эрозия, и осадок блокирование водных путей и укрытие сельскохозяйственных полей. Эти проблемы привели к его правовому регулированию. Гидравлическая добыча полезных ископаемых использовалась в различных формах по всему миру.

История

Прекурсор: промывка грунта

Гидравлическая добыча полезных ископаемых была предшественницей в практике промывки грунта, разработка которой также известна как "замолчать ", в котором поверхностные потоки воды отводились для размывания золотосодержащего гравия. Первоначально он использовался в Римской империи в первые века до нашей эры и н.э. и распространялся по всей империи везде, где появлялись россыпные отложения.[2] Римляне использовали промывку грунта для удаления покрывающих пород и золотосодержащих обломков. Лас-Медулас Испании и Dolaucothi в Великобритания. Метод применялся и в елизаветинском Англия и Уэльс (и редко, Шотландия ) для развития вести, банка и медь мины.

Воду в больших масштабах использовали римские инженеры в первые века до нашей эры и н.э., когда Римская империя быстро расширялась в Европе. Используя процесс, позже известный как замалчивание, римляне хранили большой объем воды в резервуаре непосредственно над районом добычи; затем вода была быстро выпущена. Образовавшаяся волна воды удалила покрывающие породы и обнаженную коренную породу. Затем золотые жилы в коренных породах были обработаны с использованием ряда методов, и снова была использована энергия воды для удаления обломков. Останки в Лас-Медулас и в окрестностях показывают Badland декорации в гигантских масштабах из-за гидравлики богатых россыпных месторождений золота. Лас Медулас теперь ЮНЕСКО Объект всемирного наследия. На сайте показаны останки как минимум семи крупных акведуки длиной до 30 миль (48 км), подавая большие запасы воды на площадку. В золотодобыча операции были ярко описаны Плиний Старший в его Естественная история опубликовано в первом веке нашей эры. Плиний был прокурор в Hispania Terraconensis в 70-х годах нашей эры и сам был свидетелем операций. Использование шумоподавления было подтверждено полевыми исследованиями и археология в Dolaucothi в Южный Уэльс, единственный известный римский золотой рудник в Великобритания.

Калифорнийская золотая лихорадка

Золотодобытчики выкапывают размытый утес струями воды на россыпной шахте в Датч-Флэт, Калифорния где-то между 1857 и 1870 годами.

Современная форма гидравлической добычи полезных ископаемых, использующая струи воды под очень высоким давлением через шланги и форсунки на золотоносные возвышенности. палеогравелы, впервые был использован Эдвардом Маттесоном рядом с Невада-Сити, Калифорния в 1853 г. во время Калифорнийская золотая лихорадка.[3] Matteson использовал брезентовый шланг, который позже был заменен на кринолин шланг к 1860-м годам.[4] В Калифорнии гидравлическая добыча часто доставляла воду с возвышенностей на большие расстояния в водоемы на несколько сотен футов выше зоны добычи. Гидравлическая добыча в Калифорнии использовала месторождения гравия, что сделало его формой россыпная добыча.

Первые старатели в Калифорнии обнаружили, что чем больше гравия они смогут обработать, тем больше золота они смогут найти. Вместо того, чтобы работать с поддонами, шлюзовыми ящиками, длинными томами и качелями, горняки совместно работали над поиском способов более быстрой обработки большего количества гравия. Гидравлическая добыча стала крупнейшей и самой разрушительной формой добычи россыпей. Вода перенаправлялась в постоянно сужающийся канал через большой брезентовый шланг и выходила через гигантский железный канал. сопло, называется «монитор». Поток чрезвычайно высокого давления использовался, чтобы промыть целые склоны через огромные шлюзы.

К началу 1860-х годов, когда гидравлическая добыча находилась на пике, мелкомасштабная разработка россыпей в значительной степени истощила богатые поверхностные россыпи, и горнодобывающая промышленность обратилась к твердым породам (так называемым кварц добыча полезных ископаемых в Калифорнии) или гидравлическая добыча, что требовало более крупных организаций и гораздо большего капитала. По оценкам, к середине 1880-х годов с помощью гидравлической добычи во время золотой лихорадки в Калифорнии было извлечено 11 миллионов унций золота (на сумму около 7,5 миллиардов долларов США в ценах середины 2006 года).

Экологические последствия

Мужчина склоняется над деревянным шлюзом. Камни выстилают внешнюю сторону деревянных досок, образующих шлюз.

Вырабатывая миллионы долларов налоговых поступлений для государства и поддерживая большое количество горняков в горах, гидравлическая добыча имела разрушительный эффект на прибрежный окружающая среда и сельскохозяйственный системы в Калифорнии. Миллионы тонн земли и воды были доставлены в горные ручьи, которые питали реки, впадающие в Сакраменто Вэлли. Как только реки достигли относительно плоской долины, вода замедлилась, реки расширились, и наносы отложились в поймах и руслах рек, заставляя их подниматься, переходить в новые русла и выходить из берегов, вызывая серьезные наводнение, особенно во время весеннего таяния.

Города и поселки в долине Сакраменто испытали на себе все большее число разрушительных наводнений, в то время как подъем русла рек затруднял судоходство по рекам. Пожалуй, ни один другой город не испытал такого блага и бедствия добычи золота, как Marysville. Расположен в месте слияния Юба и Пух Перо реки, Мэрисвилль был последней точкой "прыжка" для шахтеров, направляющихся к северным предгорьям в поисках счастья. Пароходы из Сан-Франциско, неся шахтеров и припасы, прошли вверх по Река Сакраменто, затем по реке Фезер в Мэрисвилл, где они выгружали пассажиров и груз. Мэрисвилль в конечном итоге построил комплекс дамба система защиты города от наводнений и наносов. Гидравлическая добыча полезных ископаемых сильно обострила проблему наводнения в Мэрисвилле и настолько обмелела воды реки Фезер, что немногие пароходы смогли пройти из Сакраменто в доки Мэрисвилля. Осадки, оставленные такими усилиями, были переработаны земснарядами на месторождении. Юба Голдфилдс, расположенный недалеко от Мэрисвилля.

В Малакофф Диггинс, Калифорния, показывая влияние гидравлической добычи полезных ископаемых на склоне холма более века спустя. Большая часть последствий добычи полезных ископаемых была за пределами самих холмов, в областях ниже по течению от потока воды и наносов, которые они производили.

Впечатляющий размытый ландшафт, оставшийся на месте гидравлических горных работ, можно увидеть на Государственный исторический парк Малакофф Диггинс в Округ Невада, Калифорния.[5]Похожий пейзаж можно увидеть на Лас-Медулас на севере Испания, куда Римские инженеры промыл богатые золотые россыпи реки Sil. Плиний Старший упоминает в его Naturalis Historia что Испания вторглась в море и местные озера в результате операций по промывке грунта.

Правовые последствия

Огромные площади сельскохозяйственных угодий в долине Сакраменто были глубоко засыпаны горными отложениями. Часто опустошаемые паводковыми водами, фермеры требовали прекращения гидравлических горных работ. В самой известной судебной тяжбе фермеров против горняков фермеры подали в суд на гидравлические операции по добыче полезных ископаемых и знаменательное дело Вудрафф против North Bloomfield Mining and Gravel Company пробился к Окружной суд США в Сан-Франциско, где судья Лоренцо Сойер вынес решение в пользу фермеров и запретил гидравлическую добычу 7 января 1884 года, объявив, что гидравлическая добыча является «общественной и частной неприятностью», и потребовал ее работы в районах, примыкающих к судоходным ручьям и рекам.[6] Гидравлическая добыча в гораздо меньших масштабах была возобновлена ​​после 1893 года, когда Конгресс США принял Закон Камминетти, разрешающий такую ​​добычу, если были построены сооружения для задержания наносов. Это привело к ряду операций над плотинами для улавливания наносов и плотинами из бревенчатых ям. Большая часть водопроводной гидравлической горнодобывающей инфраструктуры была разрушена наводнением 1891 года, поэтому этот более поздний этап добычи проводился в гораздо меньших масштабах в Калифорнии.

За пределами Калифорнии

В Восточные претензии возле Омео, Австралия добывалась между 1850-ми и 1900-ми годами; Гидравлический затвор оставил искусственные скалы высотой до 30 метров (100 футов) по всей территории.

Хотя эта технология часто ассоциируется с Калифорнией из-за ее принятия и широкого распространения там, она широко экспортировалась в Орегон (Джексонвилл в 1856 г.), Колорадо (Чистый ручей, Центральный город и Breckenridge в 1860 г.), Монтана (Bannack в 1865 г.), Аризона (Lynx Creek в 1868 г.), Айдахо (Айдахо Сити в 1863 г.), Южная Дакота (Deadwood в 1876 г.), Аляска (Фэрбенкс в 1920 г.), британская Колумбия (Канада ), так и за рубежом. Он широко использовался в Далонега, Грузия и продолжает использоваться в развивающихся странах, часто с разрушительными экологическими последствиями. Разрушения, вызванные этим методом добычи, привели к Эдвин Картер, «Натуралист из бревенчатой ​​хижины», чтобы перейти от добычи полезных ископаемых к сбору образцов дикой природы 1875–1900 гг. Брекенридж, Колорадо, НАС.

Гидравлическая добыча также использовалась во время Золотая лихорадка Австралии где это называлось гидравлическим промывание. Одно примечательное место было на Восточные претензии возле Омео в Виктория где он использовался между 1850-ми и началом 1900-х годов, и многочисленные свидетельства повреждений все еще видны сегодня.[7]

Гидравлическая добыча широко использовалась в Золотая лихорадка Центрального Отаго произошедшее в 1860-х гг. Южный остров из Новая Зеландия, где он был также известен как промывание.

Начиная с 1870-х годов, гидравлическая добыча стала основой добычи аллювиального олова на Малайский полуостров.[8]Гидравлическое управление ранее использовалось в Округ Полк, Флорида к моему фосфоритная руда.[9]

Современное использование

Используется современный гидравлический монитор горных работ

Помимо использования в настоящей добыче, гидравлическая добыча может использоваться как земляные работы техника, в основном для сноса холмов. Например, Денни Regrade в Сиэтл в основном осуществлялась гидравлической добычей.

Гидравлическая добыча - это основной способ каолинит глина добывается в Корнуолл и Девон, в Юго-Западной Англии.

Египет использовал методы гидравлической добычи, чтобы нарушение то Бар Лев Лайн песчаная стена на Суэцком канале, в Операция Бадр (1973) который открыл Война Судного дня.

Золотые прииски Рэнд

На золотых месторождениях Южноафриканского Рэнда с 1977 года работает установка по переработке хвостов с поверхности золота под названием East Rand Gold and Uranium Company (ERGO).[10] На предприятии используются гидравлические мониторы для создания пульпы из старых (и, следовательно, более богатых) хвостохранилищ и перекачки ее на большие расстояния к обогатительной фабрике.

Ежемесячно на предприятии перерабатывается около двух миллионов тонн хвостов при себестоимости переработки менее 3 долларов США за тонну (2013 г.). Скорость извлечения золота составляет всего 0,20 г / т, но низкий выход компенсируется чрезвычайно низкой стоимостью обработки, поскольку для извлечения не требуется рискованная или дорогая добыча или измельчение.[11]

Образующиеся шламы перекачиваются дальше от застроенных территорий, что позволяет экономически освоить земли, близкие к коммерчески ценным районам и ранее покрытые хвостохранилищами. Исторические свалки рудников желтого цвета вокруг Йоханнесбурга сейчас почти редкость, их можно увидеть только на старых фотографиях.

Уран и пирит (за серная кислота production) также доступны для извлечения из технологического потока в качестве побочных продуктов при подходящих экономических условиях.

Подземная гидравлическая добыча

Струи воды под высоким давлением также использовались в подземных горных выработках. каменный уголь, чтобы разбить угольный пласт и вымыть образовавшуюся угольную суспензию к месту сбора.[1] Форсунка для подачи воды под высоким давлением называется «гидромонитор».[12]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Пол У. Траш, Словарь горнодобывающих, полезных ископаемых и связанных с ними терминов, Горное управление США, 1968, стр. 560.
  2. ^ Пол У. Траш, Словарь горнодобывающих, полезных ископаемых и связанных с ними терминов, Горное управление США, 1968, стр. 515.
  3. ^ Рэндалл Роэ (1985) Гидравлическая добыча на американском западе, Монтана: Журнал западной истории, т.35, номер 2, стр.18-29.
  4. ^ Изенберг, Эндрю (2005). Горная Калифорния - экологическая история. Хилл и Ван. стр.34. ISBN  978-0-8090-9535-3.
  5. ^ "Малакофф Диггинс СХП". Штат Калифорния.
  6. ^ Гидравлическая добыча запрещена [1] доступ 19 января 2014 г.
  7. ^ «Исторический район Восточных претензий - Примечания к парку» (PDF). Официальный сайт Парков Виктории. Парки Виктория. Архивировано из оригинал (PDF) 3 марта 2011 г.. Получено 16 октября 2010.
  8. ^ Марк Клири и Ким Чуан Го, Окружающая среда и развитие в Малаккском проливе, London: Routledge, 2000, p.47, по состоянию на 5 ноября 2009 г.
  9. ^ Джордж Дж. Янг, Элементы майнинга, 4-е изд., Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1946, стр. 436-438.
  10. ^ «Информационный бюллетень DRDGold Ergo, октябрь 2012 г.» (PDF). Получено 19 января 2013.
  11. ^ «Ergo: снова добыча богатства Южной Африки» (PDF). Получено 19 января 2013.
  12. ^ «Скважинная добыча». Великая добыча. Получено 23 ноября 2011.
  • Гидравлическая добыча в Калифорнии: потускневшее наследие, Пауэлл Гренландия, 2001
  • Сражение во Внутреннем море: американская политическая культура, государственная политика и долина Сакраменто: 1850-1986., U.Calif Press; 395 стр.
  • Золото против зерна: споры о гидравлической добыче в калифорнийской долине Сакраменто, Роберт Л. Келли, 1959
  • Льюис, П. Р. и Г. Д. Б. Джонс, Римская золотодобыча на северо-западе Испании, Журнал римских исследований 60 (1970): 169-85.