अयस्क निकाय खनन के मुख्य चरण: अयस्क निकाय विकास, तैयारी, कटाई और रोकना का क्या अर्थ है?
अयस्क-पिंड खनन एक जटिल और तकनीकी रूप से गहन इंजीनियरिंग गतिविधि है जिसमें कई चरण और सावधानीपूर्वक योजना शामिल होती है। इसका लक्ष्य भूमिगत खनिज संसाधनों को कुशलतापूर्वक और सुरक्षित रूप से उपयोगी खनिज उत्पादों में परिवर्तित करना है। यह लेख अयस्क-पिंड खनन के मुख्य चरणों—अयस्क-पिंड विकास, तैयारी, कटाई और स्टॉपिंग—का विस्तृत विश्लेषण प्रदान करता है और उनके बीच संबंधों की व्याख्या करता है।
I. अयस्क विकास
सबसे पहले, अयस्क-पिंड विकास की व्याख्या करते हैं। अयस्क-पिंड विकास में अयस्क-पिंड से जुड़ने और उसे सतह से जोड़ने के लिए सतह से सुरंगों की एक श्रृंखला खोदना शामिल है, जिससे कर्मियों की पहुँच, वायु-संचार, परिवहन, जल निकासी, बिजली आपूर्ति, वायु आपूर्ति और जल आपूर्ति के लिए प्रणालियाँ बनती हैं। इसके दो प्रमुख कार्य हैं: पहला, अयस्क-पिंड तक पहुँचने वाले और अयस्क-पिंड और सतह के बीच संबंध बनाने वाले इंजीनियरिंग कार्यों की एक श्रृंखला स्थापित करना; दूसरा, बुनियादी भूमिगत खनन प्रणालियाँ बनाना, जिनमें कर्मियों, परिवहन, जल निकासी, बिजली, वायु और जल आपूर्ति के लिए मार्ग शामिल हैं।
विकास के उद्देश्यों के संदर्भ में, हम इसे तीन भागों में विभाजित कर सकते हैं। पहला, हमें खनन किए गए अयस्क और अपशिष्ट चट्टानों को भूमिगत से सतह तक पहुँचाना होगा—यह सबसे बुनियादी आवश्यकता है, जिसका उद्देश्य भूमिगत अयस्क को सतह पर लाना है। दूसरा, हमें भूमिगत कार्यों के लिए उपयुक्त कार्य वातावरण सुनिश्चित करने हेतु अपशिष्ट जल और प्रदूषित वायु को सतह पर छोड़ना होगा।
तीसरा भाग विकास सुरंगों से संबंधित है। इन सुरंगों की खुदाई उपरोक्त विकास उद्देश्यों को प्राप्त करने के लिए की जाती है, अर्थात् अयस्क निकाय से संपर्क स्थापित करना और कर्मियों की आवाजाही, वायु-संचार, परिवहन, जल निकासी, बिजली, वायु और जल आपूर्ति के लिए प्रणालियाँ बनाना। मार्गदर्शक सुरंगों की इस श्रृंखला को विकास मार्गदर्शिकाएँ कहा जाता है। तो, विकास सुरंगों में मुख्य रूप से क्या शामिल होता है? उदाहरण के लिए, इनमें शाफ्ट, एडिट, शाफ्ट-बॉटम यार्ड, मुख्य अयस्क ढलान और फिलिंग शाफ्ट, साथ ही समतल परिवहन सुरंगें शामिल हैं। इन सभी को सामूहिक रूप से विकास मार्गदर्शिकाएँ कहा जाता है।
सारांश:
अयस्क-पिंड खनन का पहला चरण अयस्क-पिंड विकास है, जो सतह से अयस्क-पिंड तक सुरंगों का एक जाल बिछाता है, जिससे कर्मियों, उपकरणों और सामग्रियों का प्रवेश और निकास सुनिश्चित होता है, साथ ही अयस्क और अपशिष्ट चट्टानों का परिवहन भी सुनिश्चित होता है। विकास इंजीनियरिंग में न केवल सुरंग उत्खनन शामिल है, बल्कि वेंटिलेशन, जल निकासी, बिजली, वायु और जल आपूर्ति प्रणालियों का निर्माण भी शामिल है, जो आगे के खनन कार्यों की नींव रखता है। विकास सुरंगें कई प्रकार की होती हैं, जैसे शाफ्ट, एडिट, शाफ्ट-बॉटम यार्ड, मुख्य अयस्क ढलान, मुख्य उभार और समतल परिवहन सुरंगें, जो मिलकर तथाकथित विकास मार्गदर्शक प्रणाली का निर्माण करती हैं। इन सुरंगों के माध्यम से, अयस्क को सतह पर उठाया जा सकता है और साथ ही उपयुक्त भूमिगत कार्य परिस्थितियाँ, जैसे ताज़ी हवा की आपूर्ति और प्रभावी अपशिष्ट जल निर्वहन, सुनिश्चित की जा सकती हैं।
द्वितीय. अयस्क निकाय तैयारी
तैयारी की परिभाषा क्या है? अयस्क निकाय विकसित हो जाने के बाद, हमें प्रमुख क्षेत्रों को रेखांकित करना होगा। इस भाग को अयस्क निकाय तैयारी कहा जाता है। इसके दो उद्देश्य हैं: पहला, स्तर को स्वतंत्र स्टॉपिंग इकाइयों के रूप में खंडों में विभाजित करना; दूसरा, स्तर को खंडों में और अधिक उपविभाजित करना, इन्हें स्वतंत्र स्टॉपिंग इकाइयों के रूप में मानना, और अयस्क निकाय के भीतर कर्मियों की पहुँच, चट्टान ड्रिलिंग, अयस्क निष्कर्षण, वेंटिलेशन, आदि के लिए परिस्थितियाँ बनाना। हम कल्पना कर सकते हैं कि पहले उल्लिखित विकास अयस्क निकाय के खनन के लिए बुनियादी परिस्थितियाँ बनाता है। विकास पर आधारित तैयारी, इसे आगे स्वतंत्र स्टॉपिंग इकाइयों में विभाजित करती है और इन इकाइयों में कर्मियों की पहुँच और वेंटिलेशन के लिए परिस्थितियाँ प्रदान करती है। तैयारी के कार्य भी दो मुख्य श्रेणियों में आते हैं: पहला, स्तर को स्वतंत्र स्टॉपिंग इकाइयों के रूप में खंडों में विभाजित करना; दूसरा, स्टॉपिंग के लिए परिस्थितियाँ बनाना, जिसमें कर्मियों के लिए मार्ग, वेंटिलेशन, चट्टान ड्रिलिंग, और कनेक्शन शामिल हैं।
विकास सुरंगों की तुलना में, तैयारी सुरंगें क्या हैं? तैयारी सुरंगें सुरंगों की एक श्रृंखला की खुदाई करके तैयारी कार्यों को पूरा करने का एक साधन हैं। इन सुरंगों को तैयारी सुरंगें कहा जाता है। दाईं ओर दिए गए आरेख में, तैयारी सुरंगों की मुख्य विशेषताओं में कार्मिक और वायु-संचार वृद्धि, साथ ही कनेक्टिंग सुरंगें शामिल हैं—ये तैयारी सुरंगों की विशेषताएँ हैं। खनन आर्थिक संकेतकों का मूल्यांकन करते समय, तैयारी से संबंधित दो मापदंड शामिल होते हैं: तैयारी अनुपात और तैयारी कार्य अनुपात।
तैयारी अनुपात, ब्लॉक से निकाले गए प्रति हज़ार टन अयस्क के लिए आवश्यक तैयारी और कटाई सुरंगों के मीटर को दर्शाता है। दूसरी ओर, तैयारी कार्य अनुपात, ब्लॉक में तैयारी और कटाई सुरंगों से निकाले गए अयस्क की मात्रा और ब्लॉक से निकाले गए कुल अयस्क का अनुपात है। तैयारी अनुपात के विपरीत, जिसमें अनुपात प्राप्त करने के लिए केवल निर्मित तैयारी और कटाई सुरंगों की लंबाई को कुल अयस्क उत्पादन से विभाजित किया जाता है, तैयारी कार्य अनुपात, ब्लॉक के कुल अयस्क उत्पादन में तैयारी और कटाई सुरंग उत्खनन से निकाले गए अयस्क के अनुपात की गणना करके इसे परिष्कृत करता है।
तैयारी अनुपात केवल ब्लॉक में तैयारी और कटाई सुरंगों की लंबाई को दर्शाता है, सुरंग के अनुप्रस्थ काट के आकार या आयतन के प्रभाव पर विचार किए बिना। हालाँकि, तैयारी कार्य अनुपात केवल अयस्क निकाय के भीतर व्यवस्थित शिरा-अंतर्गत तैयारी और कटाई सुरंगों के अनुपात को दर्शाता है, शिरा-अंतर्गत तैयारी और कटाई सुरंगों के कार्यभार को ध्यान में रखे बिना। यही उनके बीच का अंतर है।
सारांश:
अयस्क निकाय का विकास पूरा होने के बाद, प्रक्रिया अयस्क निकाय की तैयारी की ओर बढ़ती है। इस चरण का उद्देश्य विकसित अयस्क निकाय पर विस्तृत योजना के माध्यम से खनन क्षेत्र को प्रबंधनीय और निष्कर्षण योग्य छोटी इकाइयों—अर्थात् ब्लॉकों—में विभाजित करना है। तैयारी कार्य में न केवल सुरंग खुदाई शामिल है, बल्कि ब्लॉकों के अंदर कर्मियों की पहुँच, चट्टान ड्रिलिंग, अयस्क निष्कर्षण और संवातन के लिए आवश्यक परिस्थितियों का निर्माण भी शामिल है। तैयारी सुरंगों, जिन्हें वित्तीय सुरंगें भी कहा जाता है, में कर्मियों और संवातन के लिए लिफ्टों के लेआउट के साथ-साथ सुरंगों को जोड़ने पर भी विचार किया जाना चाहिए ताकि बाद के खनन कार्यों के लिए अनुकूल कार्य वातावरण तैयार किया जा सके। तैयारी अनुपात और तैयारी कार्य अनुपात, तैयारी दक्षता के मूल्यांकन के लिए दो प्रमुख संकेतक हैं, जो क्रमशः सुरंग निर्माण के आर्थिक पहलुओं और सुरंगों के भीतर उत्पादित अयस्क के अनुपात को मापते हैं, और तैयारी रणनीतियों के अनुकूलन के लिए मात्रात्मक आधार प्रदान करते हैं।
तृतीय. काटना
तीसरा भाग कटिंग कार्य के बारे में है। तो, कटिंग की परिभाषा क्या है? कटिंग कार्य तैयारी पर आधारित होता है और पहले से तैयार की गई ज़मीन पर, बड़े पैमाने पर अयस्क निष्कर्षण के लिए मुक्त सतह और मुक्त स्थान बनाता है। इस परिभाषा से, हम समझ सकते हैं कि इसका उद्देश्य स्टॉपिंग के लिए मुक्त सतह और मुक्त स्थान बनाना है। इसका उद्देश्य इन मुक्त सतह और स्थानों को उत्पन्न करना है।
कटिंग कार्य में मुख्यतः दो पहलू शामिल हैं: मुक्त फलकों और मुक्त स्थानों का निर्माण कैसे किया जाए। पहला, कटिंग सुरंगों की खुदाई करके, मुक्त फलकों और मुक्त स्थानों का निर्माण किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, कटिंग सुरंगों के आधार पर, मुक्त फलकों को विस्तारित करने के लिए आगे कार्य किया जाता है, जिससे स्टॉपिंग के लिए अधिक मुक्त स्थान उपलब्ध होता है। कटिंग सुरंगों में मुख्यतः दो भाग होते हैं: अंडरकटिंग सुरंगें (अंडरकटिंग ड्रिफ्ट और क्रॉसकट) और कटिंग रेज। मुक्त फलकों को और विस्तारित करने के लिए, अंडरकटिंग, फ़नलिंग और स्लॉटिंग ऑपरेशन भी आवश्यक हैं। इसमें कटिंग कार्य की संपूर्ण सामग्री शामिल है। विकास, तैयारी और कटिंग, ये सभी स्टॉपिंग की तैयारियाँ हैं।
सारांश:
कटाई, तैयारी के बाद आने वाला चरण है, जिसका उद्देश्य बड़े पैमाने पर स्टॉपिंग के लिए आवश्यक मुक्त सतह और रिक्त स्थान बनाना है। इस चरण में विशिष्ट सुरंगों की खुदाई शामिल है, जैसे अंडरकटिंग सुरंगें और कटिंग रेज, ताकि अयस्क विस्फोट और ढीलापन के लिए स्थान उपलब्ध हो सके। कटिंग सुरंगों के डिज़ाइन में अयस्क के भौतिक गुणों, अयस्क संरचना और खनन तकनीकों को ध्यान में रखा जाना चाहिए ताकि स्टॉपिंग कार्यों का कुशल कार्यान्वयन सुनिश्चित हो सके। इसके अतिरिक्त, अंडरकटिंग, फ़नलिंग और स्लॉटिंग जैसे कार्य मुक्त स्थानों को और विस्तारित करने और स्टॉपिंग गतिविधियों को सुविधाजनक बनाने के लिए किए जाते हैं।
चतुर्थ. रोकना
स्टॉपिंग, कटाई पूरी होने के बाद बड़े पैमाने पर खनन कार्य करने की प्रक्रिया को संदर्भित करता है। आमतौर पर, बड़े पैमाने पर खनन कार्य को स्टॉपिंग कहा जाता है, जिसे तीन मुख्य चरणों में विभाजित किया जाता है: अयस्क तोड़ना, अयस्क प्रबंधन, और भू-दाब प्रबंधन। सबसे पहले, आइए अयस्क तोड़ने की परिभाषा समझाएँ: कटाई के स्थान को एक मुक्त सतह के रूप में उपयोग करना और चट्टान ड्रिलिंग और ब्लास्टिंग विधियों का उपयोग करना। अयस्क तोड़ने को आमतौर पर अयस्क की उपस्थिति की स्थितियों, अपनाई गई खनन विधि और चट्टान ड्रिलिंग उपकरण के आधार पर चार श्रेणियों में विभाजित किया जाता है: उथले-छिद्र तोड़ना, मध्यम-गहरा छेद तोड़ना, गहरे-छिद्र तोड़ना, और चैम्बर ब्लास्टिंग।
अयस्क प्रबंधन, ब्लॉक के भीतर विस्फोटित अयस्क को परिवहन सुरंगों तक ले जाने और उसे खदान की गाड़ियों में लोड करने के कार्य को संदर्भित करता है। प्रबंधन, खदान के भीतर तक ही सीमित है, अर्थात अयस्क को परिवहन सुरंगों तक ले जाना, जबकि परिवहन, परिवहन सुरंगों से अयस्क को सतह तक उठाने की प्रक्रिया को संदर्भित करता है।
अयस्क प्रबंधन की दो मुख्य विधियाँ हैं: गुरुत्वाकर्षण प्रबंधन और यांत्रिक प्रबंधन। गुरुत्वाकर्षण प्रबंधन में मुख्यतः गुरुत्वाकर्षण गति के लिए साधारण फ़नल अयस्क ड्राइंग का उपयोग किया जाता है। यांत्रिक प्रबंधन में सहायक प्रबंधन के लिए इलेक्ट्रिक रेक, लोडर, स्क्रैपर, ट्रक और बेल्ट कन्वेयर जैसे उपकरणों का उपयोग किया जाता है।
अयस्क परिवहन विधियों का चयन करते समय, खनन विधि और अयस्क निकाय की स्थितियों को ध्यान में रखना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, तीव्र झुकाव वाले अयस्क निकाय गुरुत्वाकर्षण संचालन के लिए अधिक उपयुक्त होते हैं, जबकि मंद झुकाव वाले या लगभग क्षैतिज अयस्क निकाय यांत्रिक संचालन के लिए बेहतर होते हैं।
तीसरा पहलू भू-दाब प्रबंधन है। भू-दाब उस घटना को कहते हैं जिसमें अयस्क निष्कर्षण के बाद, भूमिगत गोफ (खनन क्षेत्र) का निर्माण होता है, और समय के साथ, लटकती दीवार और फुटवॉल में खंभे और आसपास की चट्टानें विकृत, क्षतिग्रस्त या ढह जाती हैं। भू-दाब प्रबंधन में आसपास की चट्टानों के विरूपण, विफलता और ढहने को रोकने या नियंत्रित करने के लिए आवश्यक कार्य शामिल हैं। इसमें भू-दाब के प्रतिकूल प्रभावों को समाप्त करना और उत्पादन सुरक्षा सुनिश्चित करना शामिल है, जिसे सामूहिक रूप से भू-दाब प्रबंधन कार्य कहा जाता है।
वर्तमान भू-दबाव प्रबंधन विधियों के आधार पर, इसे तीन भागों में विभाजित किया जा सकता है: पहला, प्रबंधन के लिए गोफ को सहारा देने के लिए बनाए गए स्तंभों का उपयोग करना; दूसरा, आसपास की चट्टान के ढहने के माध्यम से प्रबंधन करना; और अंत में, प्रबंधन के लिए गोफ को बैकफिल सामग्रियों से भरना।
सारांश:
स्टॉपिंग अयस्क निकाय खनन का मुख्य चरण है, जिसमें तीन प्रमुख चरण शामिल हैं: अयस्क तोड़ना, अयस्क प्रबंधन, और भू-दाब प्रबंधन। अयस्क तोड़ने का कार्य चट्टान ड्रिलिंग और कटाई स्थल में विस्फोट के माध्यम से किया जाता है, जिसमें अयस्क निकाय की स्थितियों के आधार पर उपयुक्त ड्रिलिंग गहराई और विधियों का चयन किया जाता है। अयस्क प्रबंधन में विस्फोटित अयस्क को परिवहन सुरंगों में ले जाना और परिवहन के लिए उसे लोड करना शामिल है, जिसमें गुरुत्वाकर्षण और यांत्रिक विधियों के बीच अंतर किया जाता है, और अयस्क निकाय के झुकाव जैसे कारकों के आधार पर चयन किया जाता है। भू-दाब प्रबंधन खनन सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है, जिसके लिए गोफ में विरूपण, विफलता और पतन को रोकने और नियंत्रित करने के उपायों की आवश्यकता होती है, जिससे चल रहे निष्कर्षण कार्यों को स्थिर बनाए रखा जा सके।
V. चरणों के बीच संबंध
अयस्क खनन के चार चरण समय और स्थान में एक-दूसरे से घनिष्ठ रूप से जुड़े हुए हैं, और क्रमिक रूप से प्रकट होकर एक पारस्परिक रूप से सहायक और प्रगतिशील संचालन श्रृंखला का निर्माण करते हैं। विकास तैयारी के लिए बुनियादी ढाँचा प्रदान करता है, तैयारी खनन क्षेत्र को परिष्कृत करती है, कटाई रोकने के लिए परिस्थितियाँ बनाती है, और अंततः रोकने से अयस्क निष्कर्षण संभव होता है। प्रत्येक चरण के कार्यान्वयन में बाद के कार्यों की आवश्यकताओं पर विचार किया जाना चाहिए, जो संतुलित खनन और विकास के खनन सिद्धांत को मूर्त रूप देता है, जिसमें विकास अग्रणी भूमिका निभाता है।
छठी. निष्कर्ष
संक्षेप में, अयस्क खनन एक व्यवस्थित इंजीनियरिंग प्रक्रिया है जो कई सतत और परस्पर निर्भर चरणों से बनी होती है, जहाँ प्रत्येक चरण का सफल निष्पादन पूर्व तैयारी और गहन योजना पर निर्भर करता है। तकनीकी प्रगति और सतत विकास की माँगों के साथ, आधुनिक खनन पर्यावरण संरक्षण, सुरक्षा और आर्थिक दक्षता के बीच संतुलन पर अधिक ज़ोर दे रहा है। यह निष्कर्षण दक्षता में सुधार और पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने के लिए निरंतर नई तकनीकों की खोज और अनुप्रयोग करता है। भविष्य में, अयस्क खनन अधिक बुद्धिमान और पर्यावरण-अनुकूल होगा, और परिष्कृत प्रबंधन के उच्च स्तर की ओर बढ़ेगा।
