când orice corp de minereu se află la o distanță considerabilă sub suprafață, cantitatea de deșeuri care trebuie îndepărtată pentru a descoperi minereul prin exploatarea la suprafață devine prohibitivă, iar tehnicile subterane trebuie luate în considerare. Numărarea împotriva mineritului subteran sunt costurile, care, pentru fiecare tonă de material extras, sunt mult mai mari în subteran decât la suprafață. Există o serie de motive pentru aceasta, dintre care nu în ultimul rând este că dimensiunea echipamentelor miniere subterane—din cauza condițiilor solului, a geometriei corpului minereului și a altor factori—este mult mai mică decât în groapa deschisă. De asemenea, accesul este mult mai limitat. Toate acestea înseamnă că productivitatea, măsurată în tone produse pe lucrător pe schimb, poate fi de 5 până la 50 de ori mai mică, în funcție de tehnica minieră, decât la suprafață. Echilibrat în acest sens este faptul că numai minereul subteran este extras, în timp ce în groapa deschisă există adesea câteva tone de deșeuri dezbrăcate pentru fiecare tonă de minereu.

odată ce s-a luat o decizie de a merge în subteran, metoda specifică de exploatare selectată depinde de dimensiunea, forma și orientarea corpului de minereu, gradul de mineralizare, rezistența materialelor de rocă și adâncimile implicate. De exemplu, dacă minereul este foarte înalt sau are un preț ridicat, atunci poate fi utilizată o metodă de cost mai mare. Pentru a minimiza amestecarea minereului și a deșeurilor, sunt disponibile metode de extracție foarte selective, dar dacă minereul și deșeurile pot fi separate cu ușurință mai târziu (de exemplu, prin utilizarea magneților în cazul magnetitei), atunci poate fi aleasă o metodă de exploatare în vrac mai puțin selectivă.

orientarea, în special scufundarea, a corpului de minereu este deosebit de importantă în selectarea metodei. Dacă dip-ul este mai mare de aproximativ 50 de centi, atunci pot fi luate în considerare sistemele care utilizează gravitația pentru a muta minereul. Dacă dip-ul este mai mic de aproximativ 25 de centi, atunci pot fi luate în considerare sistemele care utilizează echipamente obosite din cauciuc pentru transportul minereului. Pentru corpurile de minereu care au scufundări între acestea, sunt necesare modele speciale.

deschiderile realizate în procesul de extragere a minereului se numesc opriri sau încăperi. Există două etape implicate în stoping. Primul este dezvoltarea – adică pregătirea blocurilor de minereu pentru minerit-iar al doilea este producția sau oprirea în sine. Dezvoltarea minereului este, în general, mult mai scumpă pe tonă decât oprirea, astfel încât se depun toate eforturile pentru a maximiza cantitatea de oprire pentru o anumită cantitate de dezvoltare. Pentru scufundarea abruptă a corpurilor de minereu, cum ar fi cea ilustrată în figură, aceasta înseamnă a avea o distanță cât mai mare între nivelurile de producție. Deschiderile mai mari rezultate ar oferi posibilitatea de a utiliza echipamente mai mari și mai productive și ar fi necesare mai puține mașini și locuri de muncă pentru a atinge un anumit nivel de producție.

în stopare, geometria—adică dimensiunea și forma—corpului minereului impune o constrângere asupra dimensiunii deschiderilor care pot fi construite, iar rezistența minereului și a rocilor de perete impune alta. Majoritatea materialelor de rocă sunt în mod inerent mult mai puternice decât betonul utilizat în construcția de autostrăzi, poduri și clădiri, dar conțin și defecte structurale de diferite tipuri, iar aceste defecte determină rezistența structurii de rocă. Dacă defectele sunt foarte apropiate, umplute cu materiale zdrobite și orientate nefavorabil, atunci deschiderile subterane trebuie păstrate mici.

pe măsură ce se adâncește în pământ, grosimea și, în consecință, greutatea rocii suprapuse cresc. Presiunea din părțile laterale crește, de asemenea, cu adâncimea; cantitatea acestei presiuni depinde de tipul de rocă și de situația geologică, dar poate varia de la aproximativ o treime din presiunea verticală până la de trei ori mai mare decât cea verticală. În cele mai adânci mine din lume, care se află la mai mult de 4 km (2,5 mile) sub suprafață, presiunea devine atât de intensă încât roca explodează literalmente. Aceste explozii de rocă sunt limitări majore ale mineritului la adâncime. Un domeniu specializat de inginerie cunoscut sub numele de mecanica rocilor se ocupă de interacțiunea dintre masa rocilor și deschiderile minelor.

dezvoltarea minelor

înainte de producerea minereului, este necesară o anumită investiție de capital în activitatea de dezvoltare a minelor. În minele în aer liber, aceasta constă în construirea de drumuri de acces și îndepărtarea deșeurilor suprapuse pentru a expune minereul și a stabili geometriile inițiale ale bancului. Pentru o mină subterană stadiul de dezvoltare este considerabil mai complicat. Unele dintre componentele de dezvoltare ale unei mine subterane sunt ilustrate în figură.

deschideri verticale: arbori și ridicări

principalul mijloc de acces la un corp de minereu subteran este o deschidere verticală numită arbore. Arborele este excavat sau scufundat de la suprafață în jos până la o adâncime oarecum sub cel mai adânc orizont Minier planificat. La intervale regulate de-a lungul arborelui, deschiderile orizontale numite drifturi sunt conduse spre corpul minereului. Fiecare dintre aceste orizonturi majore de lucru se numește nivel. Arborele este echipat cu ascensoare (numite cuști) prin care muncitorii, mașinile și materialul intră în mină. Minereul este transportat la suprafață în mijloace de transport speciale numite omiteri.

arborii au în general compartimente în care sunt conținute liniile media (de exemplu, aer comprimat, energie electrică sau apă). Ele servesc, de asemenea, ca o componentă în sistemul general de ventilare a Minei. Aerul proaspăt poate intra în mină prin arborele de producție și poate pleca printr-un alt arbore sau invers.

Un alt mod de a obține acces la subteran este printr—o rampă-adică un tunel condus în jos de la suprafață. Rampele interne care merg de la un nivel la altul sunt, de asemenea, destul de frecvente. Dacă topografia este montană, poate fi posibil să se ajungă la corpul minereului prin conducerea deschiderilor orizontale sau aproape orizontale din partea muntelui; în mineritul metalelor aceste deschideri se numesc adaosuri.

minereul care este extras pe diferite niveluri este aruncat în deschideri verticale sau aproape verticale numite treceri de minereu, prin care cade prin gravitație la cel mai scăzut nivel din mină. Acolo este zdrobit, depozitat într-un coș de minereu și încărcat în salturi la o stație de umplere. În cadrul capului de pe suprafață, săriturile își aruncă încărcăturile și apoi se întorc pentru a repeta ciclul. Unele tehnici alternative comune pentru transportul minereului sunt benzile transportoare și transportul camioanelor. Deschiderile verticale sau aproape verticale sunt, de asemenea, uneori conduse pentru transportul rocilor reziduale, deși majoritatea minelor încearcă să lase rocile reziduale subterane.

conexiunile verticale sau subverticale dintre niveluri sunt în general conduse de la un nivel inferior în sus printr-un proces numit ridicare. Ridicările cu diametre de 2 până la 5 metri (7 până la 16 picioare) și lungimi de până la câteva sute de metri sunt adesea forate de mașini puternice de găurit. Deschiderile astfel create pot fi utilizate ca treceri de minereu, treceri de deșeuri sau deschideri de ventilație. O deschidere verticală subterană condusă de la un nivel superior în jos se numește winze; acesta este un arbore intern.