معدن‌کاری
تکنیک‌های استخراج > استخراج زیرسطحی

استخراج زیرسطحی شامل حفر تونل یا شافت به داخل زمین برای رسیدن به ذخایر سنگ معدن است. سنگ‌های معدنی، جهت فرآوری و تخته سنگ‌های زائد، جهت دفع، از طریق این تونل‌ها و شافت‌ها به سطح زمین انتقال داده می‌شوند. استخراج زیرسطحی را می‌توان با توجه به نوع شافت‌های دستیابی، و روش‌های استخراج یا روش‌های استفاده شده برای رسیدن به کانسار معدنی طبقه‌بندی کرد.
در استخراج افقی (Drift mining) از تونل‌های دسترسی افقی استفاده می‌شود،
در استخراج شیبی (Slope mining) از شافت‌های دسترسی شیب دار استفاده می‌شود،
در استخراج عمودی (Shaft mining) از شافت‌های دسترسی عمودی استفاده می‌شود.
استخراج در بسترهای سخت و نرم به تکنیک‌های مختلفی نیاز دارد. سایر روش‌ها عبارتند از:
روش استخراج انباره‌ای (shrinkage stoping)، که منظور استخراج به سمت بالا، و ایجاد اتاقک‌های زیرزمینی ذخیره‌سازی است،
روش استخراج جبهه کار بلند (long wall mining)، که منظور خرد کردن سطح یک سنگ معدنی طولانی در زیرزمین است،
روش استخراج اتاق و پایه (Room and pillar)، که در این روش تونل‌هایی حفاری شده و ستون‌هایی برای پشتیبانی از سقف ایجاد می‌شود. پس از استخراج اتاق و ستون اغلب استخراج عقب‌نشینی انجام می‌شود، که در آن ستون‌های پشتیبانی با عقب‌نشینی معدنچیان برداشته می‌شوند و اتاقک‌ها تخریب و پر می‌شوند و در نتیجه سنگ معدن بیشتری در معرض کار قرار می‌گیرد.
روش استخراج کارگاه و پایه (Stope and Pillar)، این روش شباهت‌های زیادی با روش اتاق و پایه دارد اما در این روش پایه‌ها از نظر شکل و ابعاد به صورتی نامنظم و تصادفی جانمایی شده‌اند، ضخامت کانسار متوسط است (بیش از ۶ متر) و ماده معدنی استخراجی زغال‌سنگ نیست.
روش استخراج کند و آکند (Cut and Fill)، جزو روش‌های با نگهداری است (محل استخراج دوباره توسط خاک و باطله پر می‌شود) که در کانسارهای پرشیب و موادمعدنی رگه‌ای تحت شرایط نامناسب کمرها یا ماده‌معدنی افقی با ضخامت زیاد مورد استفاده قرار می‌گیرد. این روش برای کانسارهای غیرلایه‌ای، انعطاف پذیرترین روش از نظر شرایط کاربرد و اجرا است و هر چه شیب کانسار زیادتر باشد، نتایج مطلوب‌تری حاصل می‌شود.
روش استخراج تخریب بلوکی (Block Caving)، تخریب بلوکی واژهای عمومی است و به روش معدنکاری توده‌ای عمیق اشاره دارد که در آن استخراج ماده‌معدنی تا حد زیادی به عمل گرانش بستگی دارد. روش تخریب بلوکی به دلیل هزینه پایین و ظرفیت تولید بالا، اکثراً در مورد توده‌های معدنی بزرگ به کار می‌رود. در این روش به وسیله زیر برش، ناحیه‌ای با ابعاد کافی برداشته می‌شود، به گونه‌ای که توده بالایی به‌طور طبیعی تخریب شود. تخلیه موادمعدنی خرد شده از قسمت پایینی ستون معدنی سبب می‌شود که عمل تخریب به سمت بالا و تا زمانی که تمام توده بالای افق زیر برش خرد شود، ادامه یابد.
روش استخراج از طبقات فرعی (Sublevel Stoping)، یکی از روش‌های استخراج بدون نگهداری می‌باشد که اغلب در معادن مس، آهن، روی، گوگرد، سرب، طلا، سنگ آهک و نیکل مورد استفاده قرار می‌گیرد. این روش برای استخراج لایه‌های فلزی با شیب بالای ۴۵ درجه مورد استفاده قرار گرفته و شرط لازم برای این روش وجود کمر بالای مستحکم می‌باشد. در ایران معدن سرب و روی کوشک به روش استخراج از طبقات فرعی به صورت مکانیزه استخراج می‌گردد.
روش استخراج معدن زیرزمینی تخریب در طبقات فرعی (Sublevel caving)، این روش جزو روش‌های تخریبی استخراج زیرزمینی به‌شمار می‌آید در ایران معدن چهار گنبد کرمان به این روش استخراج می‌گردد. از مسائل مهم در این روش، فاصله طبقات فرعی است. بر اساس تعریف، فاصله بهینه طبقات فرعی فاصله‌ای است که به ازای آن، هزینه‌های استخراج کمینه شود.
روش استخراج VCR (Vertical Crater Retreat)، یکی از روش‌های خاص استخراج از طبقات فرعی و روش انباره‌ای، روش VCR می‌باشد. این روش در کانسارهای پرشیبی مورد استفاده قرار می‌گیرد، که بتوان در بالا و پایین ماده معدنی یک برش افقی ایجاد کرد. در این روش نیازی به رفتن پرسنل به داخل کارگاه نیست، آماده‌سازی‌ها از راهروهای پایینی و بالایی انجام می‌شود.
ورودی یک معدن افقی در سال ۱۹۰۸ در ویرجینیای غربی
شافت یک معدن استخراج عمودی، که در حال حاضر تبدیل به یک موزه شده است.
درگاه آسانسور یک معدن زیرزمینی.
یک مدل سه بعدی از یک معدن زیرزمینی مدرن با مسیرهای دسترسی به شافت
یک نقاشی از یک اتاقک یک معدن استخراج انباره ای در سال ۱۸۴۷
کارگیرهای هیدرولیکی، نوار نقاله و شیرر (برش دهنده) که در استخراج دیوار طولانی استفاده می‌شوند.