civil-and-structural-engineering
השוואת רצועת מינון שיטות אחרות של הפקת קואל: Pros ו- Cons
Table of Contents
הפחם דחק בצמיחה תעשייתית ובתים מונעים במשך מאות שנים, אבל השיטות המשמשות כדי לחלץ את המשאב עשיר פחמן זה להשתנות נרחב ביעילות שלהם, עלות, וטביעה סביבתית.בין הטכניקות הנידחות ביותר הוא כריית פס, גישה כריית משטח לעתים קרובות בהשוואה לכריית קרקעית קרקעית והסרת הרים.כל שיטה נושאת שינויים נפרדים המשפיעים על מדיניות אנרגיה, בטיחות קהילתית, בריאות אקולוגית.
הבנת שיטות של מיצוי
שיטות החילוץ קואל נופלות לשתי קטגוריות רחבות: כריית משטח וכריית תת קרקעיים. טכניקות כרייה על פני השטח, כולל פס הכרייה והסרקת ההרף, משמשים כאשר ים פחם נמצאים קרוב אל פני השטח של כדור הארץ.
« « TERS TERCH
כריית רצועה היא טכניקת כרייה על פני השטח הכוללת הסרת יתר על המידה - הקרקע והסלע המכסים ים פחם - בטווח הארוך, במקביל פסים. ברגע שהפחם נחשף, הוא מופק באמצעות מכונות כבדות כגון גרורות, דחפות חשמל, ופריחים גלגל דלי.המעלבן מכל רצועת חדשה מוצבת לעתים קרובות לתוך רצועת שנחפרה בעבר, תהליך המכונה "מקצץ" או "מנקה" בתוך ים יעיל ביותר עבור פני מאתיים מטרים.
ישנם מספר גרסאות של כריית פס, כולל כריית שטח (המוגן במערב ארצות הברית ואגן נהר האבקה), כרייה קונטור (ששימוש בשטח הררי), וכריית בתי-הבתי (עבור ים עבה, לוטשים) באזור כריית שטח יעילה מאוד עבור גדול, אחידים, בעוד כריית קבור עוקב אחר קוטור של גבעות, לעתים קרובות משאיר מאחור נופים עבים, אם כיפות, דומה לעתים קרובות, כמו גם עבור צינורות מים, לעתים קרובות, כמו נחושת, אבל משמש יותר, כמו גם צינורות פחם, אבל משמש יותר, לעתים קרובות, אבל משמש יותר, כמו גם צינורות נחושת, לעתים קרובות, אבל משמש יותר, אבל משמש יותר, כמו נחושת, לעתים קרובות, כמו נחושת, אבל משמש יותר, כמו נחושת, לעתים קרובות, אבל משמש יותר, כמו נחושת, לעתים קרובות, כמו גם כריה, אבל משמש יותר, כמו נחושת, אבל משמש יותר, כמו גם כריה משמש לעתים קרובות.
מינוס: חדר-ו-Pillar ו- Longקיר Methods
כריית תת-קרקעית ניגשת לפחם דרך פירים או מדרונות שירדו לרמה של ים. שתי שיטות עיקריות שולטות: חדר-ופילר וכריית שטח ארוכה. בתוך חדר-וזחל, המלצרים מקיפים רשת של "חדרים" המשאירה עמודות פחם כדי לתמוך בגג.שיט זה מפיץ רק חלק מההשקעה העוצמתית (בדרך כלל 50–70%), מהשאר המבנית כגיבוי ארוך, אך מגובה, אך מגובה על פני כדור הארץ, אך היא מגובה, אך היא מגובהו, אך מגובהו, אך מגובהו של כגיבוי עמוק יותר ויותר מגובהו של כגיבוי גבוה יותר, אך מגובהו של ככפולגבתים, אך מגובהו של ככפולגבפנים, אך היא מגובהו של ככפולנית.
כרייה תת-קרקעית מסוכנת יותר בשל סיכונים כגון קורת גג, פיצוצים מתאן ומחלות ריאות שחורות מאבק פחם.עם זאת, היא מפריעה הרבה פחות שטח פני השטח בהשוואה לכיסוי כרייה וההסרה ההררית.על פי רשות הבטיחות והבריאות של שלי (MSHA), שיעורי קטלניות לטון של פחם המיוצרים נמוכים יותר עבור משטחים, אך המספר המוחלט של פציעות ותמותה במכרות תת-קרקעיות בשל מצבים מסוכנים יותר.
Mountaintop Removal Mining
הסרת ההרדמה (MTR) היא צורה קיצונית של כריית פני השטח המשמש בעיקר באזור Appalachian של ארצות הברית.זה כרוך פיצוץ העליון של הרים משם כדי לחשוף מספר רב של ים פחם, עם ההריסות וכתוצאה מכך - הידוע "overburden" או "spoil" - מוטבע לתוך עמקים סמוכים, יצירת "מלאיvalley" יכול לחלץ בקצב של עד שלוש פעמים גדולות יותר מאשר ריצוף מים, אבל הם מהירים יותר מאשר מחסנים של מים כבדים, אבל הם מהירים יותר, אבל הם מטווחים של מחסנים, אבל הם מהירים יותר של מים כבדים, אבל הם בעלי מחסנים, אבל הם מהירים יותר של מחסנים, אבל הם מתפוררות, אבל הם מהירים יותר של מים כבדים, עם מחסנים, 000, אבל הם מהירים יותר מאשר מחסנים, אבל הם מהירים יותר של מים כבדים של מים כבדים של מחסנים, אבל הם מהירים יותר, אבל הם מהירים יותר, עם מחסנים, עם מחסנים, אבל הם מהירים יותר של מים כבדים של מים כבדים של מים כבדים של מים כבדים, אבל הם מטווחים, 000, אבל הם מתפתל, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000,
הסוכנות להגנת הסביבה בארה"ב תיעדה כי עמק ממלא קילומטרים של זרמי מים, המשפיעים על מגוון ביולוגי מימי ואיכות המים במורד הזרם. בעוד שמפיץ טוען שהוא יוצר קרקע שטוחה לפיתוח ומקדם תעסוקה מקומית, מבקרים מצביעים על כך שקשרו בין שיעור גבוה יותר של סרטן, פגמים מולדים ומחלות בקהילות הקרובות.
מינוס ומינוס גבוה
כריית Auger ו כריית שטח גבוהה הם שיטות נישה לעתים מקובצים עם כריית משטח אבל עם מאפיינים נפרדים. Auger כרייה משתמשת תרגיל גדול רוטט להיסחף אופקית לתוך ים פחם חשופים מגובה - הפנים האנכיים שנותרו לאחר כריית פס.זה מחלים פחם כי אחרת יאבדו אבל יכול ליצור בעיות יציבות וריקים תת קרקעיים. ⁇ הוא mechanized של אנדרטה, באמצעות מנקה מרחוק, באמצעות משיטות אלה נשלטות לעתים קרובות.
Pros and Cons of Strip Mining
כריית Strip נותרה אבן הפינה של ייצור פחם בעולם בשל היתרונות שלה ועלות היתרונות.עם זאת, היתרונות האלה באים בעלות סביבתית משמעותית.למטה היא בדיקה מפורטת של היתרונות והחסרונות של כריית פס.
המונחים: Strip Mining
(FLT:0) יעילות גבוהה ויעילות המוצר: גרף 1) כריית Strip יכול לחלץ פחם בשיעורים הרבה יותר גבוה שיטות תת-קרקעיות.לדוגמה, גרור גדול אחד יכול להסיר אלפי טונות של יתר על פני שעות, המאפשר נפח ייצור שנתי של 10-30 מיליון טון ממכרה יחיד.יעילות זו מתורגמת לעלויות נמוכות יותר של טון, מה שהופך פחם זול יותר מאשר פעילות תת-קרקעית.
(FLT:0)Lower Operational Costs:FLT:1 כי כריית פס אינה דורשת מערכות פירק נרחבות, או רשתות תחבורה תת קרקעיות, ההון שלה ועלויות התפעוליות שלה נמוכות משמעותית גם הן בגלל מכניזציה, אשר מניעים עוד עלויות למטה.
(FLT:0) שיפור הבטיחות: 1FLT:1hil מכרות פני השטח יש שיעור נמוך באופן דרמטי של תאונות והרוגים בהשוואה למכרות תת-קרקעיים. בארצות הברית, שיעור התמותה של 100,000 שעות עבודה עבור מכרות פחם הוא בערך שליש מזה עבור מכרות תת-קרקעיות, על פי נתוני MSHA.
(FLT:0) גבוה התאוששות: 1FLT כריית הרצועה מחלימה בדרך כלל 85-90% מהפחם בים, ואילו כריית תת קרקע תת-קרקעית חדר-פלפרש רק 50–70%. כריית לונגוול מחלימה יותר, אבל כריית פס עדיין מציעה מיצוי מעולה עבור פיקדונות ליד פנים.
קונסולת ספין מינינג
(FLT:0Severe Environmental Disruption: FIRLT:1 , ריבוע כריית Strip מסיר שטחים עצומים של עליון, צמחייה וסלע, שינוי מוחלט של נופים.התהליך הורס בתי גידול חיות בר, שברים מערכות אקולוגיות, ויכול לגרום לשיעורי שחיקה הקרקע שהם מאות פעמים גבוה יותר מאשר קרקע לא מופרעת.
(FLT:0) ,Acid Mine Drainage (AMD) : 1 כאשר מינרלים סולפטים במעלבורדן נחשפים לאוויר ומים, הם יוצרים חומצה sulfuric, אשר יכול לחדור לתוך זרמים סמוכים. AMD הוא אחד בעיות זיהום מתמשך ביותר מפסרייה, גורם רמות pH לרדת ל 3 או נמוך יותר, הרג חיי מימי, וזיהום יכול לייצר עלויות לניקוזבת של מיליוני שקלים למחזור מים נטושים.
לנדscape Change and Reread Challenges:BuildFLT:1] גם לאחר הכרזה - התהליך הנדרש מבחינה משפטית של החזרת הקרקע לקווי המתאר המקוריים שלה ולצמחייה - נופים מעוכבים לעתים קרובות סובלים מקרקעות קומפקטיות, מופחתת המגוון הביולוגי, ושינויים בדפוסי הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הסימון, אך שינוי נרחב; אזורים כגון המאבק המערבי של ארה"ב למסד מחדש של מדינות, בעוד שעדיין לא ניתן לשלוט על פני השטח (אפילו על פני השטח) ושישים, בעוד שעדיין לא ניתן לשחזר את שעריו של 50 שנים, אלא גם את שערי השטח (אך ניתן לשחזר את שערי השטח) ותיקון, אך ורק לאחר מכן, אך ורק לאחר מכן, אך לשנות את שעריו של חוקי, אך לשנות את שערי הגנה על פני השטח של 15 שנים, אך ורקדונות, אך שינוי של מילימטרים (אך, אך שינוי של חוק הגנת הקרקע) ותיקון מחדש של כפלה, אך שינוי נרחב, אך שינוי של מילימטרים (אך, אך שינוי של חוקי, אך שינוי של מילימטרים, אך שינוי של כפלת, אך שינוי נרחב, 000 שנים של כפלת, אך שינוי של חוקי הגנה על פני השטח) ותיקון שערי הגנה
(FLT:0) Greenhouse Gass Emissions from Operations:BuildF1) פעולות כרייה של רצועת עזה עצמם הן אנרגיה-אינסטינקט, צריכת דלק דיזל עבור משאיות מסיביות ומפוזרים.המתאן שוחרר מקרקעי פחם חשופים גם תורם פליטת גזי חממה. בעוד פליטות תפעוליות אלה קטנות יותר מאלה שריפת הפחם, הן אינן ניתנות להזנחה, במיוחד כאשר הן שוקלות את מלוא ההשפעה של מחזור החיים.
ניתוח השוואתי: Strip Mining vs. Other Methods
כדי להעריך באופן מלא כריית פס, יש להשוות אותה נגד כריית תת קרקעית והסרה הרים על פני ממדים מרובים: כלכלה, סביבה, בטיחות, וכדאיות רגולטורית.
השוואת כלכלי
כריית רצועת מספקת באופן עקבי את העלות הנמוכה ביותר לבלוטות בין שיטות החילוץ של פחם. באזור Appalachian, שבו ים הם דקים יותר ויותר שבור, כרייה תת-קרקעית עדיין יכול להתחרות בשל איכות פחם גבוהה יותר, אבל במערב ארה"ב, פחם מחוסן מאגן הנהר אבקה מוכר עבור $ 10- 15 $ לטון, לעומת $ 30- 40 $ לקרקע פחמן פחמן באזורים אחרים.
כרייה תת-קרקעית ארוכה יכולה לגשת ליעילות העלות של כרייתות בקנה מידה גדול, אבל ההשקעה הראשונית של 100 $-200 מיליון דולר עבור ציוד ותשתיות היא אסרטיבית עבור פעולות רבות. מכרות קטנות יותר חדר-וגלטר להתמודד עם עלויות גבוהות יותר לטון עקב שיעורי התאוששות נמוכה יותר דרישות עבודה גבוהות יותר.
השפעה סביבתית
כריית רצועה וההסרה ההררית הן השיטות ההרסניות ביותר מבחינת הפרעות פני השטח המיידיות.הכרייה של רצועת עזה משפיעה על 50-80 דונם למיליון טון של פחם המיוצר, ואילו כריית תת-קרקעית מפריעה בדרך כלל פחות מ -10 דונם מעל הקרקע (לא כולל מתקני תמיכה) עם זאת, כרייה תת-קרקעית יכולה לגרום ל subsidence - ⁇ של פני השטח מעל אזורי מכרה - אשר מזיקים תשתיות ומשנות לטווח ארוך, במיוחד, גורמים מיידיים.
הסרת ההרף היא ייחודית ביצירתו של עמק מלא, אשר קוברים זרמים ומשקעים להפקיד כי אמהות חיים מימיים עבור קילומטרים במורד הזרם. EPA זיהה זיהום סלניום מ MTR כאיום מתמשך על דגים ו intenthic invertebrates. איכות מים מפס הכרייה הם בדרך כלל מקומי יותר, אבל יכול להיות חמור באזורים שבהם הוא נפוץ AMD.
בטיחות ובריאות
כאמור, כריית פסים בטוחה הרבה יותר עבור עובדים.בעשור מ-2010 עד 2020, מכרות פחם של ארה"ב על פני השטח בממוצע 0.02 הרוגים ב-200,000 שעות עבודה, בהשוואה ל- 0.09 עבור מכרות תת-קרקעיות.עם זאת, חשיפה אבק במכרות משטח עדיין יכול לגרום לבעיות נשימה, ורעש מציוד כבד מציב סיכונים אובדן שמיעה.הסרת ההר העליון נושאת פרופילים דומים לפסות, אך מוסיפה סיכונים מפיצוץ ומבצעי דרכים גדולות על גבי משאיות הרים.
בריאות הקהילה משפיעה על שיטות.מחקרים ב Appalachia קשרו את הסרת ההרפונים לשיעורים גבוהים יותר של סרטן, מחלות לב וכלי דם ומחלות ריאות באוכלוסיות בקרבת מקום, ככל הנראה בשל חלקיקים של חומר מפיצוץ ופזל. קהילות כריית Strip להתמודד עם פחות סיכונים בריאותיים חמורים, אך עלולים לחוות בעיות של אבק ארוך טווח וזיהום מים.
שיקולים והצהרות
כריית רצועה מוסדרת בארה"ב תחת SMCRA, הדורשת מפעילים לשחזר את הקרקע "מסע קונוס מקורי משוער", שחיקה שליטה, ולטפל ב- AMD. Recalling מבטיחה שכספים זמינים לניקוי, אך עלויות בפועל לעתים קרובות עולה על אג"ח, מה שמשאיר את משלמי המסים עם התחייבויות.הסרב העליון פרצופים קפדניים יותר תחת חוק המים הנקיים, עם אישורי EPA המחייבים למילוי תחת סעיף 404.
סביבות הרגולטוריות הגלובליות משתנות.אוסטרליה, למשל, יש דרישות מחמירות להצהרתה באזורים עשירים בפחם כמו עמק האנטר, בעוד כמה מדינות מתפתחות לאכוף שיקום מינימלי.המגמה לעבר תמחור פחמן ותקנות פליטות הופכת את כל שיטות החילוץ של פחם פחות קיימא מבחינה כלכלית, אבל עלויות נמוכות של כריית פס לתת לו יתרון זמני בשווקים ללא מדיניות סביבתית חזקה.
המונחים: Mitigation Strategies
למרות הנזק הסביבתי שנגרם על ידי כריית פס, טכנולוגיית החיוג התקדמה באופן משמעותי.מכרות פס מודרני חייבות לפתח תוכניות הכרזה מפורטות לפני תחילת הפעילות.
- (ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (FLT:0)Contour שיקום: FLT:1 Re-grading קלקל כדי להתאים את הטופוגרפיה המקורית, באמצעות ציוד GPS מונחה כדי להשיג דיוק.
- (ב) ⁇ :0 (מבקשת ⁇ ): 1 (ה) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) ⁇ :0) ⁇ : 1FLT (החלים) , עשבים ועצים שיכולים לשרוד תנאים קשים לאחר הספירה לאחור, באזורים עקשניים, ייתכן שיהיה צורך בשקיקה במשך שנים.
- (FLT:0) ממורמרים ותחזוקה: FLT:1 ארוך טווח דגימה של איכות מים, יציבות אדמה וכיסוי צמחייה כדי להבטיח שהאדמה תישאר יציבה ופרודוקטיבית.
דוגמאות לביטוי מוצלח קיימות, כגון הפרארי של אגן הנהר אבקה, אשר תומך כיום בגרימת בקר, או באתרים המוטבעים בפנסילבניה ששוחזרו לבתי גידול חיות בר.עם זאת, המבקרים טוענים כי אתרי "מקומו" לעתים רחוקות להשיג את המגוון הביולוגי ואת תפקוד המערכת האקולוגית של נופים מקוריים, וכי פרויקטים רבים של תגמול ממוחזרים ממוחזרים על ידי אגרות חוב אינם שלמים.
עתיד ההפקות של הפחם
הביקוש העולמי לפחמן צפוי לרדת בהתמדה ככל שעלויות האנרגיה המתחדשות יורדות ומדיניות האקלים מתדקנות.סוכנות האנרגיה הבינלאומית (IEA) צופה כי ייצור הפחם יעלה לפני 2025 ויורד לאחר מכן, עם טיפות החמורות ביותר באירופה ובצפון אמריקה, במיוחד סין והודו, ימשיכו להסתמך על פחם לחשמל, אבל גם שם, צמיחה היא איטית בהקשר זה, עלות הכרייה הופכת להפחתה פחות אם דרישות פחמן או פחמן-אש) או פחמן-אש.
חידושים טכנולוגיים עשויים לשנות את חישוב.ד. גז תת-קרקעי עמוק, שבו פחם מומר לסנגז שבשבו, יכול לחלץ אנרגיה ללא כרייה באופן דומה, ציוד כריית אוטומטיות וחשמלי עשוי להפחית את טביעת הרגל התפעולית של מכרות פסים.עם זאת, עבור העתיד הנראה לעין, כריית פס תישאר השיטה הדומיננטית עבור פחם קרוב-קרקע, במיוחד באזורים עם פיקוח סביבתי חלש.
מסקנה
כריית רצועה מציעה יתרונות כלכליים ברורים - יעילות גבוהה, עלות נמוכה, ושיפור בטיחות העובד - אשר הפכו אותו עמוד השדרה של ייצור פחם בחלקים רבים של העולם.עם זאת, היתרונות האלה מושגים על חשבון הפרעה סביבתית עמוקה, כולל אובדן בית גידול, מנקה חומצה ושינוי נוף קבוע.שוו בהשוואה לפס כריית תת-קרקעי, כרייה היא בטוחה יותר וזולה יותר על פני השטח.
בעוד העולם עובר למקורות אנרגיה נקיים, הדיון על שיטות החילוץ של פחם הופך פחות על בחירת האפשרות "רע מוחלט" ועוד על איך לנהל את המורשת של כריית העבר - באמצעות קריאה, בקרת זיהום, ובדיוק מעברים לקהילות מושפעות.הבנת הפרוסים והסכמה של כריית פס ביחס לשיטות אחרות הוא חיוני עבור קובעי מדיניות, בעלי עניין בתעשייה, והציבור כמו שהם לנווט את פערי הסחר המורכבים בין יכולת אנרגיה ושמירה על כדור הארץ הסביבתית בלבד, אך לא רק על פני כדור הארץ הטכני של קיימות חברתית.