Důl je těžené vklad materiálů (například zlato , uhlí , mědi , diamantů , železa , sůl , uran , atd.).
Může být otevřený nebo pod zemí. V roce 1980 asi 20 miliard tun materiálu bylo vytěženo každoročně od jediných povrchových dolů na světě, z nichž více než polovina minerálů, zatímco více než šest miliard tun uhlí , 1,6 miliardy tun rudy železa , 190 milionů tun rudy z hliníku jsou údajné úryvky z přízemí přes galerií a studní na začátku XXI th století.
Rozdíl mezi dolem a lomem je způsoben povahou vytěženého materiálu (strategický nebo cenný pro důl, nižší hodnoty pro lom); ve Francii to definuje těžařský kód .
Doly existují již od pravěku (studny vykopané křídou pro těžbu pazourku , studny nebo štoly pro těžbu různých minerálů (zejména železa a mědi).
Od XIX th století, technický pokrok a geologie dovoleno pracovat rychleji vkladů hlouběji a hlouběji, až pod mořem z vrtné plošiny , a to bez vlivu na životní prostředí , sociální a přímou či nepřímou zdraví . Těžba je zodpovědná za velký počet úmrtí v galeriích nebo v důsledku silikózy , azbestózy nebo rakoviny v důsledku radioaktivity . Odpad a prach z „odpadní horniny“ jsou někdy zdrojem vážného znečištění zpožděného v prostoru nebo čase (zejména z těžkých kovů ). Některé doly způsobily fenomén okyselení prostředí, který je soběstačný (tento jev se nazývá „ odvodnění kyselých dolů “). Opuštěné doly jsou také příčinou zhroucení povrchové půdy. Z vyvolaných zemětřesení mohou být generovány velkých dolech.
Ve Francii bylo téměř ve všech regionech velmi mnoho dolů. Uhelná ložiska se nacházejí v Nord-Pas-de-Calais (největší síť podzemních galerií na světě), v Lotrinsku (kde byla také významná ložiska železné rudy ), v Massif Central , v Provence , na jihu -Západ (příklad: Carmaux ), ale také kolem Saint-Étienne . Rus má také mnoho uhelných zásob (např Donbass a Siberia ). Velká Británie má významné uhelná ložiska na severu ( nížiny ve Skotsku ), Wales , kolem Manchesteru , ve středu ( Midlands ) a v Yorkshire .
Těžba podloží se datuje přinejmenším od konce neolitu v Evropě. Muži už kopali studny a galerie ve skále, někdy několik desítek metrů dlouhé, aby hledali různé minerály ( pazourek , okr , variscit atd.).
Většina nejstarších dolů pro metalurgii se datuje do Protohistorie, ale některé se začaly rozvíjet již v neolitu pomocí rustikálních, ale účinných nástrojů, jako jsou drtiče používané jako tvrdé kameny .
Jak dokazují některé prehistorické zbytky dřevěného uhlí nalezené ve starodávných malých dolech po celém světě, pravěký člověk se brzy naučil také používat oheň a možná oheň a vodu k rozbití horniny a „k otevření» dolů (technika potvrzená experimentováním a archeometrií ); a dokonce i oheň byl používán k „zabíjení“ v galeriích, zejména na jihu Francie).
Tyto archeologové se zotavily dobře v 1980 stopových množství těchto prehistorických hornickým způsobem, více než tucet měděných dolů (s trochou antimonu a stříbra ). Tyto doly byly vykopány v oblasti Cabrières v Héraultu před několika tisíci lety (4310 ± 75 BP), na konci neolitu , a byly považovány v době jejich objevu za nejstarší těžební společnost ve Francii.
První kamenné stavby byly pravděpodobně původem těch prvních ( lomy a zemědělství v Marnières ). Bylo nutné kopat půdu, aby se vytěžil kámen, který má dostatečnou kvalitu pro stavbu, a některé kameny se snáze řezají, jakmile jsou vytěženy, než ztvrdnou .
Kopání do hloubky, dosahující skalní vrstvu, která není degradován mikro faunu a flóru z půdy nebo kořenů ve stromech (a „žíly“), a pak vykopán horizontálně pro extrakci skálu této vrstvy (další vrstva na geologické záhyby). Tyto studny a chodby by pak mohly být použity k ochraně před útoky .
Najdeme stopy z velmi dávných dob těžby stříbrných dolů v Laurionu , asi padesát kilometrů jižně od Atén . V klasických dobách Athéňané projevovali velkolepou energii a vynalézavost, aby z ní vytěžili maximální množství rudy. V XXI th století, mnoho stopy těchto dolů (studny, galeriemi, dílny povrch) označit krajinu regionu.
V římských dobách se v některých regionech, jako je Hispania, Balkán v Dalmácii a Moesii a později v Dacii vyvinulo mnoho důležitých těžebních operací . Římská těžba je známá z textů starověkých autorů jako Strabo nebo Plinius starší , stejně jako z nápisů , jako jsou bronzové tabulky Vipasca, osada těžební čtvrti poblíž současného města Aljustrel v Portugalsku nebo jako nápisy na kovové ingoty. Archeologické vykopávky také odhalily různé techniky těžby a materiály používané horníky . Patřily k různým kategoriím populace: pokud se zdálo, že v rámci Republiky dominovala vázaná práce, zdálo se, že pod Říší význam místních platově pracujících značně vzrostl. Mnoho římských těžebních lokalit je však stále špatně pochopeno.
Ve středověku došlo k těžbě dolů téměř ve všech zemích Evropy , ať už jde o železné nebo neželezné doly . Železná ruda, která je na povrchu planety velmi hojná , je k dispozici v malých usazeninách na povrchu země nebo v mělké hloubce. Muži středověku využívali hlavně ubytování tohoto typu, která nevyžadovala sofistikované vybavení. Šíření procesu nepřímé redukce rud, které se objevilo v 15. století , značně změnilo podmínky těžby . Rostoucí poptávka, možnost zpracování méně tavitelných rud , vedla k hledání hojnějších ložisek, i když jejich kvalita byla nižší.
Ve většině případů, neželezné kovy pochází z dolů otevřít vyrábět peníze téměř komplexních rud, jako jsou sulfidy z mědi a olova . Po dlouhou dobu bylo olovo nesoucí stříbro , které se snáze zpracovává, předmětem nejintenzivnější těžby. Během karolínského období poskytovaly doly Melle v Poitou nejdůležitější část stříbra produkovaného v říši . V XI -tého století, ostatní důlní střediska objeví v pohoří Harz , v Černém lese a Vosges .
XII th století, doba růstu obchodu a vytváření nových pravomocí, zažívá intenzivní hornické činnosti v Itálii , ve střední Evropě a ve Francii .
Během XIII -tého století, Itálie i nadále významným producentem. Na prvním místě je však střední Evropa, zejména Čechy . Také francouzské doly zažívají velký rozvoj: první dochované francouzské těžební předpisy, Charta Hierle v Languedocu, pochází z roku 1272. Alphonse de Poitiers , bratr Saint Louis , se zavázal rozvíjet těžební produkci ve svých doménách v Midi.
Evropská krize v polovině XIV th století do poloviny XV -tého století vedla k přerušení hornické činnosti poklesl ve Francii a Itálii, ale zůstává silná ve střední Evropě.
Ve druhé polovině 15. století došlo k novému rozmachu výroby, v němž bylo zahrnuto největší bohatství. To je případ Jacquesa Coeura nebo Jacoba Fuggera . Současně se zavádí nový operační systém založený na přepravě válcováním a na stále důležitějším využívání hydraulické energie .
Jacob Fugger, bankéř z Augsburgu , je největším těžebním podnikatelem renesance. Pomáhal financovat politiku Karla V. a převzal kontrolu nad měděnými doly v Neusohlu v Maďarsku (na dnešním Slovensku ), ale musel je opustit v roce 1546 kvůli komplikacím vyplývajícím z rakousko-tureckých válek a náboženských válek mezi Katolíci a protestanti. Získal od Habsburků monopol na tyrolské doly na stříbro a měď . Stříbrné doly ve střední Evropě jsou hlavním zdrojem evropského trhu: pojednání De re metallica („O kovech“) vydané v roce 1556 německým humanistou Georgiem Agricolou svědčí o produkčním cyklu na svém vrcholu v době, kdy evropský trh začíná pociťovat příliv drahých kovů způsobený španělským dobytím Ameriky .
Stříbrné doly Potosi ve Viceroyalty Peru (dnes v Bolívii ) jsou využívány od roku 1545 a těžby v Zacatecas v Novém Španělsku (dnešní Mexiko ) od roku 1548. Techniky jsou ve srovnání s těmi, které se používají ve střední Evropě, velmi rudimentární. a vykořisťování závisí na práci tisíců indiánů podrobených dřině, mita , za cenu vysoké úmrtnosti.
V XVII -tého století, těžba železné Oregrounds ve Valonsku a ve Švédsku poskytuje velkou podporu při výrobě oceli . Těžba uhlí , dlouho omezena na několik oblastí, jako je země v Lutychu , vyvíjí XVIII tého století a na počátku průmyslové revoluce .
OSN ( UNCTAD ) rozlišuje tři typy vykořisťování:
Na planetě na začátku XXI th století, 15 milionů z asi řemeslné horníků by se zapojit do této činnosti. Toto číslo se za deset let zdvojnásobilo. V Africe kopá doly celý rok nebo jeho část 4,5 až 6 milionů lidí, z toho 30% až 40% tvoří ženy. Na této populaci závisí přibližně 40 milionů lidí, nebo 1 z 20 Afričanů . Někteří autoři odhadují, že toto hnutí se v oblastech bohatých na zdroje dále zvýší a že například v Zimbabwe by se počet řemeslných těžařů mohl do roku 2000 až 2010 ztrojnásobit.
Prvních pět velkých společností dominující světovou scénu na začátku XXI th století jsou BHP Billiton , Rio Tinto , Vale , Xstrata a Anglo American , že společnosti, které mají technologii a mistrovství oligopolní jsou stále více konkurují s firmami ze zemí rozvíjejících se.
Několik těžebních operací nebo těžebních projektů čelí výzvám místních komunit. Kromě regulačních povolení, která mají být získána, musí společnosti také zajistit, aby měly „provozní povolení k sociální činnosti“, které umožňuje, aby se činnosti uskutečňovaly v přijatelném rámci pro postiženou populaci.
Těžba představuje mnoho problémů, a proto zahrnuje mnoho oblastí vědy . To je důvod, proč ve většině zemí vytvořily specifické školy strojírenství , hornické školy .
Uhelné doly jsou organizovány ve fázích, ze kterých se těží vrstvy. Každý horník vykope vrstvu, aby vytáhl uhlí, které se poté naloží do sedanů . Tato práce je velmi obtížná, protože musíte kopat, abyste nezbořili galerii, navíc tu je dusivé teplo, protože téměř necirkuluje žádný vzduch. Jediným zjištěným způsobem, jak vytvořit větrání, bylo vybudovat alespoň dvě studny. První se používá pro výstup a sestup horníků a vzestup uhlí. Druhý je pouze pro ventilaci.
Zvýšením jedné tuny uhlí, sedm tun vedlejší produkty se extrahují (případně může být přítomna toxické látky nebo představovat problémy prostřednictvím prachu nebo zákalu v odtoku vody), které jsou vypouštěny do haldy nebo rybníků (například: schlam zásobnících z uhelné operace).
Je založen na geologických a historických datech, z objevování ložisek nerostných surovin těží také pokrok v geochemii , sondážní techniky (zejména seismické) a modelování. Objevily se tak těžební GIS, které prospektorům pomáhají tím, že jim poskytují kombinovaný přístup k DEM (digitální model terénu), satelitním snímkům , geologickým mapám ( metadata ), údajům o seismickém riziku, vulkanismu , zdrojích, známým geotermálním průduchům, se známými ložisky , geochronologickým údajům , tepelný tok , gravimetrie , 3D tomografie , přírodní rizika , katastry , údaje o životním prostředí ( zelená mřížka , znečištění , pedologie atd.) atd.
Je založen na geofyzice a odolnosti materiálů a na místních dostupných zdrojích, přičemž stále více zohledňuje, proti proudu, potřebu renaturace a ekologické obnovy krajiny v místě na konci jeho životnosti, nebo dokonce během různých fází využívání webu. Velké projekty podléhají hloubkové studii dopadů a kompenzačním nebo ochranným opatřením .
Existují různé scénáře, jak dosáhnout ložiska, které má být využito a umožnit evakuaci produktů. Pokud je nános relativně vodorovný (v destičce ) a není-li vrstva skrývky příliš silná, můžeme těžit na volném prostranství (viz níže).
V případě, že vklad výchozy v členitém prostoru, například na okolní kopce s výhledem do údolí, můžeme dosáhnout a ovládat nádrž vodorovnými galeriích (v rozdělení na Loiře umyvadlo ) zahajovací svahu. Tak je tomu například v lotrinské železné pánvi pro doly v Hussigny - Godbrange , Charles Ferdinand nebo Kraemer.
Nevýhody, pokud vklad není vůbec vystaven nebo nevykvétá za dobrých podmínek, vykope (řekněme ztmavíme ) studny, aby se dostal. Jedná se o nejdražší řešení pro provoz a nejméně ziskové, je to také většina případů. Obě řešení lze také kombinovat (Veřejná doly La Mure nebo důl na železnou z Soumont ).
Případ důl na železnou ze Saint-Rémy-sur-Orne v Normandii , je zajímavé, protože součástí vkladu je nad horní části dolu. Většina výrobků je však snížena pod úroveň studny, srolována do studny, která má být vynesena na úroveň ošetřované dlaždice, levnější řešení než sjezd na svahu v oblasti chudé na silnicích a únikové cesty.
Studna slouží různým operačním patrům, každé úrovni se říká recept nebo hákování.
Velikosti a příčníkyRozlišujeme velikosti z křížových lůžek . Tyto velikosti jsou použity přímo pro dobývání ložiska. Obecně platí, že k využití vkladu se vykopává vyšší galerie hlav a nižší základní galerie . Vklad je rozřezán na panely mezi těmito dvěma galeriemi a odděleny velikostí přes spoj. Tyto velikosti umožňují využívat masiv, ale také organizovat ventilaci, to znamená cirkulaci vzduchu v stavbě. Základní galerie také umožňuje evakuaci poražených produktů (vypuštění) do nákladní dopravy, která je poté odveze do těžební šachty. Závěsy lze odřezávat z těženého produktu (uhlí, rudy) obecně nebo ze skály na obou stranách vrstvy. Galerie přepravy určuje úroveň receptury studny. Soubor prací, které umožňují vymezení panelu, se nazývá přípravné práce (nebo trasování ). Jsou samozřejmě zásadní.
Tyto křížové lůžka jsou téměř vždy vykopány ve skále; umožňují spojení mezi studnou (studnami) a využívaným ložiskem (válcovací galerie). Obecně platí, že studny jsou tmavé nikoli na ložisku, ale venku ve skále. Dobře vemeno uhlí, například, protože to bude nutné udržovat kolem na stejně nevyužitý oblast známou vede ke ztrátě provozu jako bezpečnostní nebo investison STOT (tyto stots jsou povinná v obydlených oblastech, na silnicích, cest. Železo . ..).
Stejné uvažování platí pro doly provozované na svahu. V tomto případě se štěrbiny otevírají přímo do denního světla na svahu. Od katastrofy v Courrières existuje povinnost mít alespoň dva vývody denně (například 2 studny nebo 1 studna a 1 vývod na svahu).
Pro propojení různých provozních úrovní mezi nimi (mluvíme také o podlaze) může být spojení provedeno buď studnou, nebo burou (nebo falešnou studnou ) nebo dokonce nakloněnou rovinou. Říkáme bure vnitřní studna, která se neotevírá dnu a spojuje dvě úrovně. Nakloněnou rovinou je galerie nebo příčná lavice, která je častěji nakloněná a obecně je vybavena navijákem za účelem zvedání sedanů nebo dopravního pásu.
Účelem podpůrné techniky je veškerá práce užitečná pro údržbu podzemních výkopů.
Nakládání je operace, která spočívá hned po porážce v manuálním nebo mechanickém nakládání vytěžené rudy za účelem její evakuace sedany nebo dopravníky (viz tahání) do studny.
Nakládání může být ruční (lopatou) nebo mechanizované (škrabka, lopaty, nakladače na humry )
Válcování je transport produktů (uhlí, rudy, ale i sterilní) z pracovní plochy (nebo, přesněji od bodu zatížení v systému místa uvolnění) na spodní receptu jámy, pak případně z lepší příjem studny zpracovatelským dílnám. Přeprava produktů v průmyslových dolech se provádí ve skipech (nebo sedanech ) různých kapacit v závislosti na farmách (od 500 litrů do 25 000 litrů) tažených ručně v nemechanizovaných farmách, koněm (nebo oslem nebo mezkem) ) pak lokomotivy , elektrickými, stlačeným vzduchem , benzínem nebo naftou nebo jednoduše gravitací . Obvykle se jedná o úzké pruhy široké méně než 1 m . Válcování je základním činitelem při provozu dolu, ve skutečnosti spolu s hřídeli zajišťuje těžební kapacitu.
Před přechodem k podzemní průmyslové těžbě se v těžebních regionech často vyskytovala řemeslná těžba výchozů. Byla to těžba pod širým nebem známá jako cayat , cayauderie, perrières (v uhelné pánvi Loiry). Je třeba poznamenat, že i když všechny staré těžební regiony mají mnoho kajatských ulic, význam tohoto výrazu se ztratil.
Nadpisy 19 a 11 v Loos-en-Gohelle .
Hromady 11-19 v Loos-en-Gohelle.
Kolo podvozku s rýhovaným kolem.
Plochý opletený kabel pro manévrování s výtahovými šachtami .
Kabel ve svém krytu ve strojovně.
Provzdušňování nebo větrání je přívod čerstvého vzduchu do dolu.
Horníci odnášeli kanára v kleci, který, když se míchal, nebo dokonce umíral, nebo dokonce dával známky udušení, byl znamením, že je nutné znovu sestavit .
Studium osvětlení je pouze druhořadým zájmem v dolech bez důlního plynu nebo prachu.
Operace kácení spočívá v oddělení horniny, která má být vytěžena z masivu, a jejím rozmělnění na menší prvky manipulovat a přepravovat jej. Tuto operaci lze provést několika způsoby:
Ačkoli nejde o „násilnou“ nehodu, je uhelný důl rostoucím problémem, zejména v Číně. V současné době se odhaduje, že přibližně 1% produkce skleníkových plynů pochází z těchto důlních požárů ( ročně by kouřem vzrostlo 20 milionů tun uhlí). Při pokojové teplotě dřevěné uhlí přirozeně a spontánně reaguje s kyslíkem ve vzduchu za vzniku oxidu uhličitého. Pokud takto vytvořené teplo není odváděno (např. Větráním), zvyšuje se teplota uhlí, dokud nedosáhne prahové hodnoty spalování. Důlní oheň je proto velmi častý ve splachovacích nebo otevřených dolech.
Povrchový důl nebo otevřená jáma zahrnuje přesun velkého množství půdy a podloží a následnou těžbu rudy. Když je ruda relativně blízko povrchu, zřídí se důlní jáma. Skála je odstřelena a ruda je poté naložena na obrovské stroje ke zpracování.
Povrchový důl na měď, měděný důl Chino , Nové Mexiko , Spojené státy .
Povrchový uhelný důl ( Wyoming , Spojené státy).
Degradace tropického pralesa v důsledku uhelného dolu Siderópolis ( Brazílie ).
Povrchový důl: těžba hnědého uhlí v Garzweiler ( Německo ).
Horní část odsunových dolů nebo odstraňování horských vrcholů (MTR) v angličtině jsou zvláštním typem otevřené jámy, která se používá téměř výlučně v horách Spojených států . Nejprve se zničí vegetace, poté se roztrhne půda. Řezy jsou jednoduše zatlačeny do dna údolí, což umožňuje vyrovnat kopcovitou oblast, ale také způsobuje značné znečištění.
V Apalačské pohoří se ucpávání údolí dna odstraňuje 500 hory a 200 km na cestách ročně, čímž se zvyšuje riziko povodní. Přežívající krajina je obecně lunární.
Post-těžba je všechny důsledky ukončení těžební činnosti.