Undersøg, hvordan jernmalm udvindes med sprængstoffer og knuses og koncentreres med fjernstyrede maskiner

når en malmlegeme ligger en betydelig afstand under overfladen, bliver mængden af affald, der skal fjernes for at afdække malmen gennem overflademinedrift, uoverkommelig, og underjordiske teknikker skal overvejes. Tæller mod underjordisk minedrift er omkostningerne, som for hvert ton materiale, der udvindes, er meget højere under jorden end på overfladen. Der er en række grunde til dette, ikke mindst er, at størrelsen af underjordisk minedrift—på grund af jordforhold, malmkropsgeometri og andre faktorer—er meget mindre end i den åbne pit. Adgangen er også meget mere begrænset. Alt dette betyder, at produktiviteten, målt i tons produceret pr. arbejder pr. skift, kan være 5 til 50 gange lavere, afhængigt af mineteknikken, end på overfladen. Afbalanceret mod dette er det faktum, at kun underjordisk malm udvindes, mens der i den åbne pit ofte er flere tons affald strippet for hvert ton malm.

når en beslutning er truffet om at gå under jorden, afhænger den valgte minemetode af malmlegemets størrelse, form og orientering, mineraliseringskvaliteten, styrken af klippematerialerne og de involverede dybder. For eksempel, hvis malmen er meget høj kvalitet eller bærer en høj pris, så kan en højere omkostningsmetode anvendes. For at minimere blandingen af malm og affald er der meget selektive ekstraktionsmetoder tilgængelige, men hvis malm og affald let kan adskilles senere (for eksempel ved hjælp af magneter i tilfælde af magnetit), kan der vælges en mindre selektiv bulkminedrift.

orienteringen, specifikt dip, af malmlegemet er særlig vigtig i metodevalg. 50 liter, kan systemer, der bruger tyngdekraften til at flytte malmen, overvejes. 25 liter, kan systemer, der bruger gummi-træt udstyr til malmtransport, overvejes. For malmlegemer, der har dips imellem disse, kræves specielle designs.

åbningerne i udvindingsprocessen kaldes stopes eller rum. Der er to trin involveret i stoping. Den første er udvikling—det vil sige at forberede malmblokkene til minedrift—og den anden er produktion eller stoping selv. Malmudvikling er generelt meget dyrere pr. ton end stoping, så der gøres alt for at maksimere mængden af stoping for en given mængde udvikling. For stejlt dyppende malmlegemer, som den, der er illustreret i figuren, betyder det at have så stor afstand som muligt mellem produktionsniveauerne. De resulterende større åbninger ville give mulighed for at bruge større, mere produktivt udstyr, og færre maskiner og arbejdspladser ville være nødvendige for at opnå et givet produktionsniveau.

Ved stoping pålægger geometrien—det vil sige størrelsen og formen—af malmlegemet en begrænsning på størrelsen af åbninger, der kan konstrueres, og styrken af malm-og vægklipperne pålægger en anden. De fleste stenmaterialer er iboende meget stærkere end betonen, der anvendes til opførelse af motorveje, broer og bygninger, men de indeholder også strukturelle defekter af forskellige typer, og det er disse fejl, der bestemmer styrken af stenstrukturen. Hvis fejlene er meget tæt på hinanden, fyldt med knuste materialer og ugunstigt orienteret, skal de underjordiske åbninger holdes små.

Når man går dybere ned i jorden, øges tykkelsen og følgelig vægten af den overliggende sten. Trykket fra siderne øges også med dybden; mængden af dette tryk afhænger af klippetypen og den geologiske situation, men det kan variere fra Ca.en tredjedel af det lodrette tryk til så højt som tre gange lodret. I verdens dybeste miner, som er mere end 4 km (2,5 miles) under overfladen, bliver trykket så intens, at klippen bogstaveligt eksploderer. Disse stenudbrud er store begrænsninger for minedrift i dybden. Et specialiseret ingeniørfelt kendt som rockmekanik beskæftiger sig med samspillet mellem rockmasse og mineåbninger.

mineudvikling

før produktion af malm kræves en vis kapitalinvestering i mineudviklingsarbejde. I åbne miner består dette af at bygge adgangsveje og strippe det overliggende affaldsmateriale for at udsætte malmen og etablere de oprindelige bænkgeometrier. For en underjordisk mine er udviklingsstadiet betydeligt mere kompliceret. Nogle af udviklingskomponenterne i en underjordisk mine er illustreret i figuren.

lodrette åbninger: aksler og hæver

det vigtigste middel til adgang til en underjordisk malmlegeme er en lodret åbning kaldet en aksel. Akslen udgraves eller sænkes fra overfladen nedad til en dybde noget under den dybeste planlagte minehorisont. Med jævne mellemrum langs akslen drives vandrette åbninger kaldet drift mod malmlegemet. Hver af disse store arbejdshorisonter kaldes et niveau. Akslen er udstyret med elevatorer (kaldet bure), hvorved arbejdere, maskiner og materiale kommer ind i minen. Malm transporteres til overfladen i specielle transportmidler kaldet Spring.

aksler har generelt rum, hvor medielinjerne (f.eks. trykluft, elektrisk strøm eller vand) er indeholdt. De tjener også som en komponent i det samlede system til ventilation af minen. Frisk luft kan komme ind i minen gennem produktionsakslen og gå gennem en anden aksel eller omvendt.

en anden måde at få adgang til undergrunden er gennem en rampe—det vil sige en tunnel drevet nedad fra overfladen. Interne ramper, der går fra et niveau til et andet, er også ret almindelige. Hvis topografien er bjergrig, kan det være muligt at nå malmlegemet ved at køre vandrette eller næsten vandrette åbninger fra siden af bjerget; i metalminedrift kaldes disse åbninger adits.

malm, der udvindes på de forskellige niveauer, dumpes i lodrette eller næsten lodrette åbninger kaldet malmpassager, hvorigennem det falder af tyngdekraften til det laveste niveau i minen. Der knuses det, opbevares i en malmbakke og oplades i spring på en springpåfyldningsstation. I hovedrammen på overfladen dumper springene deres belastninger og vender derefter tilbage for at gentage cyklussen. Nogle almindelige alternative teknikker til malmtransport er transportbånd og lastbiltransport. Lodrette eller næsten lodrette åbninger køres også undertiden til transport af affaldssten, selvom de fleste Miner forsøger at forlade affaldssten under jorden.

lodrette eller subvertiske forbindelser mellem niveauer drives generelt fra et lavere niveau opad gennem en proces kaldet hævning. Hæver med diametre på 2 til 5 meter (7 til 16 fod) og længder op til flere hundrede meter bores ofte af kraftige hæveboremaskiner. De således oprettede åbninger kan bruges som malmpas, affaldspas eller ventilationsåbninger. En underjordisk lodret åbning drevet fra et øvre niveau nedad kaldes en blænding; dette er en indre aksel.