| MIJNBOUW |
Mijnbouw is de winning van waardevolle mineralen of andere geologische materialen uit de aarde, meestal uit een ertslichaam, ader, groeve of afzetting. Deze afzettingen vormen een gemineraliseerd pakket dat van economisch belang is voor de mijnwerker.
Ertsen die door mijnbouw worden gewonnen, omvatten o.a. metalen, steenkool, bruinkool, olieschalie, edelstenen, kalksteen, krijt, steenzout, potas, grind en klei. Mijnbouw is nodig om materiaal te verkrijgen dat niet door landbouwprocessen kan worden gekweekt of dat op kunstmatige wijze in een laboratorium of fabriek kan worden gemaakt. Mijnbouw in bredere zin omvat de winning van niet-hernieuwbare hulpbronnen zoals o.a. aardolie, aardgas of zelfs water.
Zie ook categorie mijnbouw, delfstoffen en ertsen.
De winning van stenen en metaal is sinds de prehistorie een menselijke activiteit. Moderne mijnbouwprocessen omvatten het zoeken naar ertslichamen, analyse van het winstpotentieel van een voorgestelde mijn, winning van de gewenste materialen en de uiteindelijke terugwinning van het land nadat de mijn is gesloten. Mijnbouwactiviteiten hebben meestal een negatieve impact op het milieu, zowel tijdens de mijnbouwactiviteit als nadat de mijn is gesloten. Daarom hebben de meeste landen voorschriften aangenomen om de impact te verminderen. Ook de veiligheid op het werk is al lang een punt van zorg, en moderne praktijken hebben de veiligheid in mijnen aanzienlijk verbeterd.
Mijnontwikkeling en levenscyclus
Het proces van mijnbouw vanaf de ontdekking van een ertslichaam tot de winning van mineralen en uiteindelijk tot het terugbrengen van het land in zijn natuurlijke staat, bestaat uit verschillende afzonderlijke stappen. De eerste is de ontdekking van het ertslichaam, dat wordt uitgevoerd door middel van prospectie of exploratie (opsporing van delfstoffen) om de omvang, locatie en waarde van het ertslichaam te vinden en vervolgens te bepalen. Dit leidt tot een wiskundige schatting van de middelen om de grootte en het niveau van de aanbetaling te schatten. Deze schatting wordt gebruikt om een pre-haalbaarheidsstudie uit te voeren om de theoretische economie van de ertsafzetting te bepalen. Dit identificeert in een vroeg stadium of verdere investeringen in schattingen en technische studies gerechtvaardigd zijn en identificeert de belangrijkste risico's en gebieden voor verder werk. De volgende stap is het uitvoeren van een haalbaarheidsstudie om de financiële levensvatbaarheid, de technische en financiële risico's en de robuustheid van het project te evalueren.
Dit is wanneer het mijnbouwbedrijf de beslissing neemt om de mijn te ontwikkelen of om weg te lopen van het project. Dit omvat mijnplanning om het economisch recupereerbare deel van de afzetting te evalueren, de metallurgie en de recupereerbaarheid van erts, de verhandelbaarheid en betaalbaarheid van de ertsconcentraten, technische zorgen, frees- en infrastructuurkosten, financierings- en eigenvermogensvereisten, en een analyse van de voorgestelde mijn uit de eerste opgraving tot en met ontginning. Het aandeel van een afzetting dat economisch winbaar is, is afhankelijk van de verrijkingsfactor van het erts in het gebied.
Om toegang te krijgen tot de minerale afzetting binnen een gebied is het vaak nodig om afvalmateriaal (ganggsteente)te ontginnen of te verwijderen dat niet van direct belang is voor de mijnwerker. De totale beweging van erts en afval vormt het mijnbouwproces. Vaak wordt er tijdens de levensduur van een mijn meer afval dan erts gewonnen, afhankelijk van de aard en locatie van het ertslichaam. Afvalverwijdering en -plaatsing is een grote kostenpost voor de mijnbouwexploitant, dus een gedetailleerde karakterisering van het afvalmateriaal vormt een essentieel onderdeel van het geologische exploratieprogramma voor een mijnbouwoperatie.
Zodra de analyse bepaalt dat een bepaald ertslichaam de moeite waard is om te herstellen, begint de ontwikkeling toegang tot het ertslichaam te creëren. De mijngebouwen en verwerkingsfabrieken worden gebouwd en alle benodigde apparatuur wordt aangeschaft. De exploitatie van de mijn om het erts te winnen begint en gaat door zolang het bedrijf dat de mijn exploiteert het economisch vindt om dat te doen. Zodra al het erts dat de mijn winstgevend kan produceren, is teruggewonnen, begint de terugwinning om het land dat door de mijn wordt gebruikt geschikt te maken voor toekomstig gebruik.
Technieken
Mijnbouwtechnieken kunnen worden onderverdeeld in twee gangbare opgravingen: dagbouw en gesloten mijnbouw. Tegenwoordig komt dagbouw veel vaker voor en produceert bijvoorbeeld 85% van de mineralen (exclusief aardolie en aardgas) in de Verenigde Staten, inclusief 98% van de metaalertsen.
Zie ook. De diepste, grootste en dodelijkste dagbouwmijnen ter wereld. Klik hier.
De doelen zijn onderverdeeld in twee algemene categorieën van materialen: afzettingen, bestaande uit waardevolle mineralen in riviergrind, strandzand en andere niet-geconsolideerde materialen; en afzettingen, waar waardevolle mineralen worden aangetroffen in aderen, in lagen of in minerale korrels die over het algemeen verspreid zijn over een massa van echt gesteente.
Sommige mijnbouw, waaronder veel van de zeldzame aardelementen en uraniumwinning, wordt gedaan met minder gebruikelijke methoden, zoals in-situ uitloging: bij deze techniek wordt noch aan de oppervlakte noch ondergronds gegraven. De extractie van doelmineralen door deze techniek vereist dat ze oplosbaar zijn, bijvoorbeeld potas, kaliumchloride, natriumchloride, natriumsulfaat, die oplossen in water. Sommige mineralen, zoals kopermineralen en uraniumoxide, hebben zuur- of carbonaatoplossingen nodig om op te lossen.
Dagbouw
Oppervlaktemijnbouw wordt gedaan door het verwijderen (strippen) van oppervlaktevegetatie, vuil en, indien nodig, lagen gesteente om ondergrondse ertsafzettingen te bereiken. Technieken van dagbouw omvatten: dagbouw, dat wil zeggen het terugwinnen van materialen uit een open mijn in de grond, steengroeven, identiek aan dagbouw, behalve dat het verwijst naar zand, steen en klei; stripmijnbouw, die bestaat uit het strippen van oppervlaktelagen om eronder ertsnaden bloot te leggen; en bergtopverwijdering, gewoonlijk geassocieerd met kolenwinning, waarbij de top van een berg wordt verwijderd om ertsafzettingen op diepte te bereiken. De meeste (maar niet alle) afzettingen worden, vanwege hun ondiep begraven karakter, gedolven door oppervlaktemethoden. Tenslotte, bij de winning van stortplaatsen gaat het om locaties waar stortplaatsen worden uitgegraven en verwerkt. Mijnbouw op stortplaatsen wordt gezien als een oplossing voor het omgaan met methaanemissies op de lange termijn en lokale vervuiling.
Gesloten mijnen
Ondergrondse mijnbouw bestaat uit het graven van mijngangen en schachten in de aarde om begraven ertsafzettingen te bereiken. Erts, voor verwerking, en afvalgesteente, voor verwijdering, worden via de mijngangen en schachten naar de oppervlakte gebracht. Ondergrondse mijnbouw kan worden ingedeeld naar het type gebruikte toegangsschachten en de extractiemethode of de techniek die wordt gebruikt om de minerale afzetting te bereiken. Drijftmijnbouw maakt gebruik van horizontale toegangstunnels, hellingmijnbouw maakt gebruik van diagonaal hellende toegangsschachten en schachtmijnbouw maakt gebruik van verticale toegangsschachten. Mijnbouw in harde en zachte rotsformaties vereist verschillende technieken.
Machines
Lijst van vormingsprocessen in de metallurgie. Klik hier.
In de mijnbouw worden zware machines gebruikt om locaties te verkennen en te ontwikkelen, om deklagen te verwijderen en op te slaan, om stenen van verschillende hardheid en taaiheid te breken en te verwijderen, om het erts te verwerken en om landwinningsprojecten uit te voeren nadat de mijn is gesloten. Bulldozers, boormachines, explosieven en vrachtwagens zijn allemaal nodig om het land uit te graven. In het geval van placermijnbouw wordt ongeconsolideerd grind of alluvium ingevoerd in machines die bestaan uit een trechter en een schudzeef of trommel die de gewenste mineralen uit het afvalgrind haalt. De mineralen worden vervolgens geconcentreerd met sluizen of mallen.
Grote boren worden gebruikt om schachten te laten zinken, aanslagen uit te graven en monsters te verkrijgen voor analyse. Trams worden gebruikt om mijnwerkers, mineralen en afval te vervoeren. Liften vervoeren mijnwerkers in en uit mijnen, en verplaatsen gesteente en erts, en machines in en uit, ondergrondse mijnen. Grote vrachtwagens, shovels en kranen worden gebruikt in dagbouw om grote hoeveelheden deklaag en erts te verplaatsen. Verwerkingsfabrieken maken gebruik van grote brekers, molens, reactoren, branders en andere apparatuur om het mineraalrijke materiaal te consolideren en de gewenste verbindingen en metalen uit het erts te extraheren.
Verwerken
Als het mineraal eenmaal is gewonnen, wordt het vaak verwerkt. De wetenschap van extractieve metallurgie is een gespecialiseerd gebied in de wetenschap van metallurgie dat de extractie van waardevolle metalen uit hun ertsen bestudeert, vooral door middel van chemische of mechanische middelen.
Minerale verwerking is een gespecialiseerd gebied in de wetenschap van de metallurgie dat de mechanische middelen van breken, malen en wassen bestudeert die de scheiding (extractieve metallurgie) mogelijk maken van waardevolle metalen of mineralen uit hun ganggesteente (afvalmateriaal). Verwerking van placerertsmateriaal bestaat uit zwaartekrachtafhankelijke scheidingsmethoden, zoals sluisdozen. Slechts een klein beetje schudden of wassen kan nodig zijn om het zand of grind vóór verwerking uit elkaar te halen (los te maken). De verwerking van erts uit een mijn, of het nu een bovengrondse of ondergrondse mijn is, vereist dat het gesteente erts wordt geplet en verpulverd voordat de winning van de waardevolle mineralen begint. Nadat het erts is geplet, wordt het terugwinnen van de waardevolle mineralen gedaan door een of een combinatie van verschillende mechanische en chemische technieken.
Milieu-effecten
Milieuproblemen kunnen erosie, vorming van zinkgaten, verlies van biodiversiteit en verontreiniging van bodem, grondwater en oppervlaktewater door chemicaliën uit mijnbouwprocessen zijn. In sommige gevallen wordt extra boskap gedaan in de buurt van mijnen om ruimte te creëren voor de opslag van het ontstane puin en de grond. Verontreiniging als gevolg van het weglekken van chemicaliën kan ook de gezondheid van de lokale bevolking aantasten als deze niet naar behoren wordt beheerst. Extreme voorbeelden van vervuiling door mijnbouwactiviteiten zijn onder meer kolenbranden, die jaren of zelfs decennia kan duren en enorme hoeveelheden milieuschade kan veroorzaken.
Mijnbouwbedrijven in de meeste landen zijn verplicht om strikte milieu- en herstelcodes te volgen om de impact op het milieu te minimaliseren en de gezondheid van de mens te vermijden. Deze codes en verordeningen vereisen allemaal de gemeenschappelijke stappen van milieueffectrapportage, ontwikkeling van milieubeheerplannen, planning van mijnsluiting (die moet worden gedaan vóór de start van mijnbouwactiviteiten) en milieumonitoring tijdens de exploitatie en na sluiting. In sommige gebieden, met name in ontwikkelingslanden, worden overheidsvoorschriften echter niet goed gehandhaafd.
Zie ook mijnbouw en het milieu. Klik hier.
Verspilling
Ertsmolens produceren grote hoeveelheden afval, residuen genoemd. Er wordt bijvoorbeeld 99 ton afval gegenereerd per ton koper, met zelfs nog hogere verhoudingen bij de goudwinning - omdat slechts 5,3 g goud per ton erts wordt gewonnen, produceert een ton goud 200.000 ton residuen. (Naarmate de tijd verstrijkt en rijkere afzettingen uitgeput raken - en de technologie verbetert om dit mogelijk te maken - daalt dit aantal tot 0,5 g en minder.) Deze residuen kunnen giftig zijn. Afval, dat meestal als slurry (mengsel van water met vaste stof, waarin de vaste stof niet is opgelost maar als discrete deeltjes voorkomt.) wordt geproduceerd, wordt meestal in vijvers gestort die zijn gemaakt van natuurlijk bestaande valleien. Deze vijvers worden beveiligd door opstuwingen (dammen). In 2000 werd geschat dat er 3.500 opstuwingen van residuen waren en dat elk jaar 2 tot 5 grote storingen en 35 kleine storingen optraden; bijvoorbeeld, bij de mijnramp in Marcopper werd ten minste 2 miljoen ton afval in een plaatselijke rivier geloosd.
Veel mijnsites zijn afgelegen en niet aangesloten op het net. Elektriciteit wordt doorgaans opgewekt met dieselgeneratoren. Vanwege de hoge transportkosten en diefstal tijdens transport zijn de kosten voor het opwekken van elektriciteit normaal gesproken hoog. Toepassingen voor hernieuwbare energie worden een alternatief of wijziging. Zowel zonne- als windenergiecentrales kunnen bijdragen aan het besparen van dieselkosten op mijnbouwlocaties. Op mijnsites zijn toepassingen voor hernieuwbare energie gebouwd. Kostenbesparingen kunnen oplopen tot 70%.
Geschiedenis
Prehistorie
Sinds het begin van de beschaving hebben mensen steen, keramiek en later metalen gebruikt die dicht bij het aardoppervlak zijn gevonden. Deze werden gebruikt om gereedschappen en wapens te maken. Zo werd vuursteen van hoge kwaliteit uit Noord-Frankrijk, Zuid-Engeland en Polen gebruikt om vuurstenen werktuigen te maken. Vuursteenmijnen zijn gevonden in kalkgebieden waar de naden van de steen ondergronds werden gevolgd door schachten en galerijen. De mijnen bij Grimes Graves en Krzemionki zijn beroemd, en net als de meeste andere vuursteenmijnen, hebben ze een neolithische oorsprong (ca. 4000–3000 v.Chr.). Andere harde rotsen die voor bijlen werden gewonnen of verzameld, waren onder meer de groene steen van de bijlenindustrie in Langdale in het Engelse Lake District.
De oudste bekende mijn is de Ngwenya mijn, gelegen aan Bomvu Ridge, ten noordwesten van Mbabane en in de buurt van de noord-westelijke grens van Swaziland. Volgens koolstofdatering is de mijn ongeveer 43.000 jaar oud is. De hematiet ertsafzetting werd gebruikt in het Midden-Steentijd. Mijnen van een vergelijkbare leeftijd in Hongarije worden verondersteld locaties te zijn waar Neanderthalers vuursteen hebben gedolven voor wapens en gereedschappen.
Het oude Egypte
Oude Egyptenaren ontgonnen malachiet in Maadi. Aanvankelijk gebruikten Egyptenaren de heldergroene malachietstenen voor versieringen en aardewerk. Later, tussen 2613 en 2494 v.Chr., Vereisten grote bouwprojecten expedities in het buitenland naar het gebied van Wadi Maghareh om mineralen en andere hulpbronnen veilig te stellen die niet in Egypte zelf beschikbaar waren. Steengroeven voor turkoois en koper werden ook gevonden in Wadi Hammamat, Tura, Aswan en verschillende andere Nubische vindplaatsen op het Sinaï-schiereiland en in Timna.
Mijnbouw in Egypte vond plaats in de vroegste dynastieën. De goudmijnen van Nubië behoorden tot de grootste en meest uitgebreide van alle in het oude Egypte. Deze mijnen worden beschreven door de Griekse auteur Diodorus Siculus, die het zetten van vuur noemt als een methode die wordt gebruikt om de harde rots af te breken die het goud vasthoudt. Een van de complexen wordt weergegeven op een van de vroegst bekende kaarten. De mijnwerkers vermalen het erts en vermalen het tot een fijn poeder voordat ze het poeder voor het goudstof wassen.
Het oude Griekenland en Rome
Mijnbouw in Europa heeft een zeer lange geschiedenis. Voorbeelden hiervan zijn de zilvermijnen van Laurium, die hielp bij het ondersteunen van de Griekse stadstaat Athene. Hoewel ze meer dan 20.000 slaven hadden, was hun technologie in wezen identiek aan hun voorgangers uit de Bronstijd. In andere mijnen, zoals op het eiland Thassos, werd marmer gewonnen door de Parians nadat ze in de 7e eeuw voor Christus aankwamen. Het marmer werd weggevoerd en werd later door archeologen gevondent in Amphipolis. Philip II van Macedonië, de vader van Alexander de Grote, veroverde de goudmijnen van de berg Pangeo in 357 voor Christus om zijn militaire campagnes te financieren. Hij veroverde ook goudmijnen in Thracië voor het slaan van munten en produceerde uiteindelijk 26 ton per jaar.
Het waren echter de Romeinen die mijnbouwmethoden op grote schaal ontwikkelden, met name het gebruik van grote hoeveelheden water die door talrijke aquaducten naar de mijnkop werden gebracht. Het water werd voor verschillende doeleinden gebruikt, waaronder het verwijderen van deklaag en steenafval, evenals het wassen van fijngemaakte of geplette ertsen en het besturen van eenvoudige machines.
De Romeinen gebruikte hydraulische mijnbouwmethoden om op grote schaal aders van erts op te sporen. De methoden waren ontwikkeld door de Romeinen in Spanje in 25 na Christus om grote alluviale goudafzettingen te exploiteren, de grootste locatie was in Las Medulas, waar zeven lange aquaducten lokale rivieren aftapten en naar de afzettingen sluisden. De Romeinen exploiteerden ook het zilver dat aanwezig was in de zilverhoudende mijnen van Cartago Nova, Castulo. Spanje was een van de belangrijkste mijnregio's, maar alle regio's van het Romeinse Rijk werden uitgebuit. Romeinse technieken bleven niet beperkt tot dagbouw. Ze volgden de ondergrondse ertsaders toen dagbouw niet langer mogelijk was. Ze drongen de grondwaterspiegel binnen en ontwaterden de mijnen met behulp van verschillende soorten machines, met name omkeerbare waterwielen. Deze werden op grote schaal gebruikt in de kopermijnen van Rio Tintoin Spanje, waar een reeks uit 16 van dergelijke wielen bestond die in paren gerangschikt waren en het water ongeveer 24 meter hoder brachten. Ze werden als loopbanden gebruikt met mijnwerkers die op de bovenste latten stonden. Er zijn veel voorbeelden van dergelijke apparaten gevonden in oude Romeinse mijnen en sommige voorbeelden worden nu bewaard in het British Museum en het National Museum of Wales.
Middeleeuws Europa
Mijnbouw als industrie onderging dramatische veranderingen in middeleeuws Europa. De mijnbouw was in de vroege middeleeuwen vooral gericht op de winning van koper en ijzer. Andere edele metalen werden ook gebruikt, voornamelijk voor vergulden of munten. Aanvankelijk werden veel metalen verkregen via dagbouw, en erts werd voornamelijk gewonnen uit ondiepe diepten, in plaats van via diepe mijnschachten. Rond de 14e eeuw nam door het toenemende gebruik van wapens, maliënkolders, stijgbeugels en hoefijzers de vraag naar ijzer enorm toe. Middeleeuwse ridders werden bijvoorbeeld vaak beladen met tot wel 45 kg plaat- of kettingschakelpantser naast zwaarden, lansen en andere wapens. De overweldigende afhankelijkheid van ijzer voor militaire doeleinden stimuleerde ijzerproductie en -extractieprocessen.
De zilvercrisis van 1465 deed zich voor toen alle mijnen diepten hadden bereikt waarop de schachten met de beschikbare technologie niet meer drooggepompt konden worden. Hoewel een toenemend gebruik van bankbiljetten, krediet- en koperen munten tijdens deze periode de waarde van en de afhankelijkheid van edelmetalen verminderde, bleven goud en zilver nog steeds essentieel voor het verhaal van de middeleeuwse mijnbouw.
Door verschillen in de sociale structuur van de samenleving verspreidde de toenemende winning van minerale afzettingen zich halverwege de zestiende eeuw van Midden-Europa naar Engeland. Op het continent behoorden minerale afzettingen tot de kroon, en dit koninklijke recht werd stevig gehandhaafd. Maar in Engeland waren de koninklijke mijnrechten beperkt tot goud en zilver (waarvan Engeland vrijwel geen deposito's had) door een rechterlijke beslissing van 1568 en een wet in 1688. Engeland had ijzer-, zink-, koper-, lood- en tinertsen. Landheren die de basismetalen en kolen onder hun landgoederen bezaten, hadden toen een sterke aansporing om deze metalen te winnen of om de deposito's te leasen en royalty's te innen van mijnexploitanten. Engels, Duits en Nederlands kapitaal gecombineerd om winning en raffinage te financieren. Honderden Duitse technici en geschoolde arbeiders werden overgebracht; in 1642 een kolonie van 4,000 buitenlanders waren bezig met het delven en smelten van koper.
Het gebruik van waterkracht in de vorm van watermolens was uitgebreid. De watermolens werden gebruikt om erts te breken, erts uit schachten te halen en galerijen te ventileren door gigantische balgen aan te drijven. Zwart poeder werd voor het eerst gebruikt in de mijnbouw in Selmecbánya, Koninkrijk Hongarije (nu Banská Štiavnica Slowakije) in 1627. Zwart poeder maakte het mogelijk om steen en aarde van elkaar de scheiden en ertsaders te onthullen. Ontploffing ging veel sneller dan vuur zetten en maakte de winning van voorheen ondoordringbare metalen en ertsen mogelijk. In 1762 werd daar in dezelfde stad de eerste mijnacademie ter wereld opgericht.
De wijdverbreide toepassing in de landbouw zoals de ijzeren ploeg, evenals het toenemende gebruik van metaal als bouwmateriaal, was ook een drijvende kracht achter de enorme groei van de ijzerindustrie in deze periode. Uitvindingen zoals de arrastra werden vaak door de Spanjaarden gebruikt om erts te verpulveren nadat het was gedolven. Dit apparaat werd aangedreven door dieren en gebruikte dezelfde principes als bij het dorsen van graan. De mijnbouw werd aanzienlijk efficiënter en welvarender met de uitvinding van mechanische en dieraangedreven pompen.
Klassiek Filipijnen
De mijnbouw in de Filippijnen begon rond 1000 voor Christus. De vroege Filippino's bewerkten verschillende mijnen van goud, zilver, koper en ijzer. Juwelen, goudstaven, kettingen, calombiga's (grote armbanden) en oorbellen werden uit de oudheid overgeleverd en geërfd van hun voorouders. Er werden ook gouden dolkhandvatten, gouden schalen, getande platen en enorme gouden ornamenten gebruikt.
Amerika
Tijdens de prehistorie werden grote hoeveelheden koper gedolven langs het Bovenmeer op het Keweenaw schiereiland en in het nabijgelegen Isle Royale; metallisch koper was in de koloniale tijd nog steeds aan de oppervlakte aanwezig. Inheemse volkeren gebruikten koper al van minstens 5000 jaar geleden; koperen gereedschappen, pijlpunten en andere artefacten die deel uitmaakten van een uitgebreid inheems handelsnetwerk. Bovendien werden obsidiaan, vuursteen en andere mineralen gewonnen, bewerkt en verhandeld. Vroege Franse ontdekkingsreizigers maakte geen gebruik van de metalen vanwege de moeilijkheden om ze te vervoeren, maar het koper werd uiteindelijk over het hele continent verhandeld langs grote rivierroutes.
In de vroege koloniale geschiedenis van Amerika werd inheems goud en zilver snel onteigend en teruggestuurd naar Spanje in vloten van met goud en zilver beladen galjoenen, waarbij het goud en zilver voornamelijk afkomstig was uit mijnen in Midden- en Zuid-Amerika. Turkoois gedateerd op 700 na Christus werd gedolven in pre-Columbiaans Amerika; in het mijndistrict Cerillos in New Mexico zijn schattingen dat vóór 1700 ongeveer 15.000 ton rots was verwijderd van de berg Chalchihuitl met behulp van stenen werktuigen.
Mijnbouw in de Verenigde Staten werd dominant in de 19e eeuw en de General Mining Act van 1872 werd aangenomen om de winning van federale gronden aan te moedigen. Net als bij de California Gold Rush in het midden van de 19e eeuw, was de winning van mineralen en edele metalen, samen met veeteelt, een drijvende factor in de westelijke uitbreiding naar de Pacifische kust. Met de verkenning van het Westen werden mijnkampen opgericht die een kenmerkende geest tot uitdrukking brachten, een blijvende erfenis voor de nieuwe natie; Gold Rushers zouden dezelfde problemen ervaren als de Land Rushers van het voorbijgaande Westen die hen voorafgingen. Met hulp van spoorwegen reisden velen naar het westen voor werk in de mijnbouw. Westerse steden als Denver en Sacramento zijn ontstaan als mijnsteden.
Wanneer nieuwe gebieden werden verkend, was het meestal het goud en vervolgens zilver dat als eerste in bezit werd genomen en gewonnen. Andere metalen wachten vaak op spoorwegen of kanalen, aangezien grof goudstof en goudklompjes niet gesmolten hoeven te worden en gemakkelijk te identificeren en te vervoeren zijn.
Moderne Tijd
In het begin van de 20ste eeuw stimuleerde de goud- en zilverstroom naar het westen van de Verenigde Staten ook de mijnbouw voor steenkool en onedele metalen zoals koper, lood en ijzer. Gebieden in het moderne Montana, Utah, Arizona en later Alaska werden de belangrijkste leveranciers van koper aan de wereld, die steeds meer koper eiste voor elektrische en huishoudelijke goederen. De mijnindustrie van Canada groeide langzamer dan die van de Verenigde Staten vanwege beperkingen op het gebied van transport, kapitaal en Amerikaanse concurrentie; Ontario was de belangrijkste producent van nikkel, koper en goud aan het begin van de 20ste eeuw.
Ondertussen ervoer Australië de Australische goudkoorts en produceerde tegen de jaren 1850 40% van het goud van de wereld, gevolgd door de vestiging van grote mijnen zoals de Mount Morgan Mine, die bijna honderd jaar lang in bedrijf was, Broken Hill-ertsafzetting (een van de grootste afzettingen van zink-looderts) en de ijzerertsmijnen bij Iron Knob. Na productiedalingen deed zich in de jaren zestig opnieuw een hausse in de mijnbouw voor. Nu, aan het begin van de 21ste eeuw, blijft Australië een belangrijke mineraalproducent in de wereld.
Aan het begin van de 21ste eeuw is er een geglobaliseerde mijnbouwindustrie van grote multinationale ondernemingen ontstaan. Piekmineralen en milieueffecten zijn ook een punt van zorg geworden. Door nieuwe technologieën begint de vraag naar verschillende elementen, met name zeldzame aardmineralen, toe te nemen.
Ertsen die door mijnbouw worden gewonnen, omvatten o.a. metalen, steenkool, bruinkool, olieschalie, edelstenen, kalksteen, krijt, steenzout, potas, grind en klei. Mijnbouw is nodig om materiaal te verkrijgen dat niet door landbouwprocessen kan worden gekweekt of dat op kunstmatige wijze in een laboratorium of fabriek kan worden gemaakt. Mijnbouw in bredere zin omvat de winning van niet-hernieuwbare hulpbronnen zoals o.a. aardolie, aardgas of zelfs water.Zie ook categorie mijnbouw, delfstoffen en ertsen.
De winning van stenen en metaal is sinds de prehistorie een menselijke activiteit. Moderne mijnbouwprocessen omvatten het zoeken naar ertslichamen, analyse van het winstpotentieel van een voorgestelde mijn, winning van de gewenste materialen en de uiteindelijke terugwinning van het land nadat de mijn is gesloten. Mijnbouwactiviteiten hebben meestal een negatieve impact op het milieu, zowel tijdens de mijnbouwactiviteit als nadat de mijn is gesloten. Daarom hebben de meeste landen voorschriften aangenomen om de impact te verminderen. Ook de veiligheid op het werk is al lang een punt van zorg, en moderne praktijken hebben de veiligheid in mijnen aanzienlijk verbeterd.
Mijnontwikkeling en levenscyclus
Het proces van mijnbouw vanaf de ontdekking van een ertslichaam tot de winning van mineralen en uiteindelijk tot het terugbrengen van het land in zijn natuurlijke staat, bestaat uit verschillende afzonderlijke stappen. De eerste is de ontdekking van het ertslichaam, dat wordt uitgevoerd door middel van prospectie of exploratie (opsporing van delfstoffen) om de omvang, locatie en waarde van het ertslichaam te vinden en vervolgens te bepalen. Dit leidt tot een wiskundige schatting van de middelen om de grootte en het niveau van de aanbetaling te schatten. Deze schatting wordt gebruikt om een pre-haalbaarheidsstudie uit te voeren om de theoretische economie van de ertsafzetting te bepalen. Dit identificeert in een vroeg stadium of verdere investeringen in schattingen en technische studies gerechtvaardigd zijn en identificeert de belangrijkste risico's en gebieden voor verder werk. De volgende stap is het uitvoeren van een haalbaarheidsstudie om de financiële levensvatbaarheid, de technische en financiële risico's en de robuustheid van het project te evalueren.
Dit is wanneer het mijnbouwbedrijf de beslissing neemt om de mijn te ontwikkelen of om weg te lopen van het project. Dit omvat mijnplanning om het economisch recupereerbare deel van de afzetting te evalueren, de metallurgie en de recupereerbaarheid van erts, de verhandelbaarheid en betaalbaarheid van de ertsconcentraten, technische zorgen, frees- en infrastructuurkosten, financierings- en eigenvermogensvereisten, en een analyse van de voorgestelde mijn uit de eerste opgraving tot en met ontginning. Het aandeel van een afzetting dat economisch winbaar is, is afhankelijk van de verrijkingsfactor van het erts in het gebied.
Om toegang te krijgen tot de minerale afzetting binnen een gebied is het vaak nodig om afvalmateriaal (ganggsteente)te ontginnen of te verwijderen dat niet van direct belang is voor de mijnwerker. De totale beweging van erts en afval vormt het mijnbouwproces. Vaak wordt er tijdens de levensduur van een mijn meer afval dan erts gewonnen, afhankelijk van de aard en locatie van het ertslichaam. Afvalverwijdering en -plaatsing is een grote kostenpost voor de mijnbouwexploitant, dus een gedetailleerde karakterisering van het afvalmateriaal vormt een essentieel onderdeel van het geologische exploratieprogramma voor een mijnbouwoperatie.
Zodra de analyse bepaalt dat een bepaald ertslichaam de moeite waard is om te herstellen, begint de ontwikkeling toegang tot het ertslichaam te creëren. De mijngebouwen en verwerkingsfabrieken worden gebouwd en alle benodigde apparatuur wordt aangeschaft. De exploitatie van de mijn om het erts te winnen begint en gaat door zolang het bedrijf dat de mijn exploiteert het economisch vindt om dat te doen. Zodra al het erts dat de mijn winstgevend kan produceren, is teruggewonnen, begint de terugwinning om het land dat door de mijn wordt gebruikt geschikt te maken voor toekomstig gebruik.
Technieken
Mijnbouwtechnieken kunnen worden onderverdeeld in twee gangbare opgravingen: dagbouw en gesloten mijnbouw. Tegenwoordig komt dagbouw veel vaker voor en produceert bijvoorbeeld 85% van de mineralen (exclusief aardolie en aardgas) in de Verenigde Staten, inclusief 98% van de metaalertsen.
Zie ook. De diepste, grootste en dodelijkste dagbouwmijnen ter wereld. Klik hier.
De doelen zijn onderverdeeld in twee algemene categorieën van materialen: afzettingen, bestaande uit waardevolle mineralen in riviergrind, strandzand en andere niet-geconsolideerde materialen; en afzettingen, waar waardevolle mineralen worden aangetroffen in aderen, in lagen of in minerale korrels die over het algemeen verspreid zijn over een massa van echt gesteente.
Sommige mijnbouw, waaronder veel van de zeldzame aardelementen en uraniumwinning, wordt gedaan met minder gebruikelijke methoden, zoals in-situ uitloging: bij deze techniek wordt noch aan de oppervlakte noch ondergronds gegraven. De extractie van doelmineralen door deze techniek vereist dat ze oplosbaar zijn, bijvoorbeeld potas, kaliumchloride, natriumchloride, natriumsulfaat, die oplossen in water. Sommige mineralen, zoals kopermineralen en uraniumoxide, hebben zuur- of carbonaatoplossingen nodig om op te lossen.
Dagbouw
Oppervlaktemijnbouw wordt gedaan door het verwijderen (strippen) van oppervlaktevegetatie, vuil en, indien nodig, lagen gesteente om ondergrondse ertsafzettingen te bereiken. Technieken van dagbouw omvatten: dagbouw, dat wil zeggen het terugwinnen van materialen uit een open mijn in de grond, steengroeven, identiek aan dagbouw, behalve dat het verwijst naar zand, steen en klei; stripmijnbouw, die bestaat uit het strippen van oppervlaktelagen om eronder ertsnaden bloot te leggen; en bergtopverwijdering, gewoonlijk geassocieerd met kolenwinning, waarbij de top van een berg wordt verwijderd om ertsafzettingen op diepte te bereiken. De meeste (maar niet alle) afzettingen worden, vanwege hun ondiep begraven karakter, gedolven door oppervlaktemethoden. Tenslotte, bij de winning van stortplaatsen gaat het om locaties waar stortplaatsen worden uitgegraven en verwerkt. Mijnbouw op stortplaatsen wordt gezien als een oplossing voor het omgaan met methaanemissies op de lange termijn en lokale vervuiling.
Gesloten mijnen
Ondergrondse mijnbouw bestaat uit het graven van mijngangen en schachten in de aarde om begraven ertsafzettingen te bereiken. Erts, voor verwerking, en afvalgesteente, voor verwijdering, worden via de mijngangen en schachten naar de oppervlakte gebracht. Ondergrondse mijnbouw kan worden ingedeeld naar het type gebruikte toegangsschachten en de extractiemethode of de techniek die wordt gebruikt om de minerale afzetting te bereiken. Drijftmijnbouw maakt gebruik van horizontale toegangstunnels, hellingmijnbouw maakt gebruik van diagonaal hellende toegangsschachten en schachtmijnbouw maakt gebruik van verticale toegangsschachten. Mijnbouw in harde en zachte rotsformaties vereist verschillende technieken.
Machines
Lijst van vormingsprocessen in de metallurgie. Klik hier.
In de mijnbouw worden zware machines gebruikt om locaties te verkennen en te ontwikkelen, om deklagen te verwijderen en op te slaan, om stenen van verschillende hardheid en taaiheid te breken en te verwijderen, om het erts te verwerken en om landwinningsprojecten uit te voeren nadat de mijn is gesloten. Bulldozers, boormachines, explosieven en vrachtwagens zijn allemaal nodig om het land uit te graven. In het geval van placermijnbouw wordt ongeconsolideerd grind of alluvium ingevoerd in machines die bestaan uit een trechter en een schudzeef of trommel die de gewenste mineralen uit het afvalgrind haalt. De mineralen worden vervolgens geconcentreerd met sluizen of mallen.
Grote boren worden gebruikt om schachten te laten zinken, aanslagen uit te graven en monsters te verkrijgen voor analyse. Trams worden gebruikt om mijnwerkers, mineralen en afval te vervoeren. Liften vervoeren mijnwerkers in en uit mijnen, en verplaatsen gesteente en erts, en machines in en uit, ondergrondse mijnen. Grote vrachtwagens, shovels en kranen worden gebruikt in dagbouw om grote hoeveelheden deklaag en erts te verplaatsen. Verwerkingsfabrieken maken gebruik van grote brekers, molens, reactoren, branders en andere apparatuur om het mineraalrijke materiaal te consolideren en de gewenste verbindingen en metalen uit het erts te extraheren.
Verwerken
Als het mineraal eenmaal is gewonnen, wordt het vaak verwerkt. De wetenschap van extractieve metallurgie is een gespecialiseerd gebied in de wetenschap van metallurgie dat de extractie van waardevolle metalen uit hun ertsen bestudeert, vooral door middel van chemische of mechanische middelen.
Minerale verwerking is een gespecialiseerd gebied in de wetenschap van de metallurgie dat de mechanische middelen van breken, malen en wassen bestudeert die de scheiding (extractieve metallurgie) mogelijk maken van waardevolle metalen of mineralen uit hun ganggesteente (afvalmateriaal). Verwerking van placerertsmateriaal bestaat uit zwaartekrachtafhankelijke scheidingsmethoden, zoals sluisdozen. Slechts een klein beetje schudden of wassen kan nodig zijn om het zand of grind vóór verwerking uit elkaar te halen (los te maken). De verwerking van erts uit een mijn, of het nu een bovengrondse of ondergrondse mijn is, vereist dat het gesteente erts wordt geplet en verpulverd voordat de winning van de waardevolle mineralen begint. Nadat het erts is geplet, wordt het terugwinnen van de waardevolle mineralen gedaan door een of een combinatie van verschillende mechanische en chemische technieken.
Milieu-effecten
Milieuproblemen kunnen erosie, vorming van zinkgaten, verlies van biodiversiteit en verontreiniging van bodem, grondwater en oppervlaktewater door chemicaliën uit mijnbouwprocessen zijn. In sommige gevallen wordt extra boskap gedaan in de buurt van mijnen om ruimte te creëren voor de opslag van het ontstane puin en de grond. Verontreiniging als gevolg van het weglekken van chemicaliën kan ook de gezondheid van de lokale bevolking aantasten als deze niet naar behoren wordt beheerst. Extreme voorbeelden van vervuiling door mijnbouwactiviteiten zijn onder meer kolenbranden, die jaren of zelfs decennia kan duren en enorme hoeveelheden milieuschade kan veroorzaken.
Mijnbouwbedrijven in de meeste landen zijn verplicht om strikte milieu- en herstelcodes te volgen om de impact op het milieu te minimaliseren en de gezondheid van de mens te vermijden. Deze codes en verordeningen vereisen allemaal de gemeenschappelijke stappen van milieueffectrapportage, ontwikkeling van milieubeheerplannen, planning van mijnsluiting (die moet worden gedaan vóór de start van mijnbouwactiviteiten) en milieumonitoring tijdens de exploitatie en na sluiting. In sommige gebieden, met name in ontwikkelingslanden, worden overheidsvoorschriften echter niet goed gehandhaafd.
Zie ook mijnbouw en het milieu. Klik hier.
Verspilling
Ertsmolens produceren grote hoeveelheden afval, residuen genoemd. Er wordt bijvoorbeeld 99 ton afval gegenereerd per ton koper, met zelfs nog hogere verhoudingen bij de goudwinning - omdat slechts 5,3 g goud per ton erts wordt gewonnen, produceert een ton goud 200.000 ton residuen. (Naarmate de tijd verstrijkt en rijkere afzettingen uitgeput raken - en de technologie verbetert om dit mogelijk te maken - daalt dit aantal tot 0,5 g en minder.) Deze residuen kunnen giftig zijn. Afval, dat meestal als slurry (mengsel van water met vaste stof, waarin de vaste stof niet is opgelost maar als discrete deeltjes voorkomt.) wordt geproduceerd, wordt meestal in vijvers gestort die zijn gemaakt van natuurlijk bestaande valleien. Deze vijvers worden beveiligd door opstuwingen (dammen). In 2000 werd geschat dat er 3.500 opstuwingen van residuen waren en dat elk jaar 2 tot 5 grote storingen en 35 kleine storingen optraden; bijvoorbeeld, bij de mijnramp in Marcopper werd ten minste 2 miljoen ton afval in een plaatselijke rivier geloosd.
Veel mijnsites zijn afgelegen en niet aangesloten op het net. Elektriciteit wordt doorgaans opgewekt met dieselgeneratoren. Vanwege de hoge transportkosten en diefstal tijdens transport zijn de kosten voor het opwekken van elektriciteit normaal gesproken hoog. Toepassingen voor hernieuwbare energie worden een alternatief of wijziging. Zowel zonne- als windenergiecentrales kunnen bijdragen aan het besparen van dieselkosten op mijnbouwlocaties. Op mijnsites zijn toepassingen voor hernieuwbare energie gebouwd. Kostenbesparingen kunnen oplopen tot 70%.
Geschiedenis
Prehistorie
Sinds het begin van de beschaving hebben mensen steen, keramiek en later metalen gebruikt die dicht bij het aardoppervlak zijn gevonden. Deze werden gebruikt om gereedschappen en wapens te maken. Zo werd vuursteen van hoge kwaliteit uit Noord-Frankrijk, Zuid-Engeland en Polen gebruikt om vuurstenen werktuigen te maken. Vuursteenmijnen zijn gevonden in kalkgebieden waar de naden van de steen ondergronds werden gevolgd door schachten en galerijen. De mijnen bij Grimes Graves en Krzemionki zijn beroemd, en net als de meeste andere vuursteenmijnen, hebben ze een neolithische oorsprong (ca. 4000–3000 v.Chr.). Andere harde rotsen die voor bijlen werden gewonnen of verzameld, waren onder meer de groene steen van de bijlenindustrie in Langdale in het Engelse Lake District.De oudste bekende mijn is de Ngwenya mijn, gelegen aan Bomvu Ridge, ten noordwesten van Mbabane en in de buurt van de noord-westelijke grens van Swaziland. Volgens koolstofdatering is de mijn ongeveer 43.000 jaar oud is. De hematiet ertsafzetting werd gebruikt in het Midden-Steentijd. Mijnen van een vergelijkbare leeftijd in Hongarije worden verondersteld locaties te zijn waar Neanderthalers vuursteen hebben gedolven voor wapens en gereedschappen.
Het oude Egypte
Oude Egyptenaren ontgonnen malachiet in Maadi. Aanvankelijk gebruikten Egyptenaren de heldergroene malachietstenen voor versieringen en aardewerk. Later, tussen 2613 en 2494 v.Chr., Vereisten grote bouwprojecten expedities in het buitenland naar het gebied van Wadi Maghareh om mineralen en andere hulpbronnen veilig te stellen die niet in Egypte zelf beschikbaar waren. Steengroeven voor turkoois en koper werden ook gevonden in Wadi Hammamat, Tura, Aswan en verschillende andere Nubische vindplaatsen op het Sinaï-schiereiland en in Timna.
Mijnbouw in Egypte vond plaats in de vroegste dynastieën. De goudmijnen van Nubië behoorden tot de grootste en meest uitgebreide van alle in het oude Egypte. Deze mijnen worden beschreven door de Griekse auteur Diodorus Siculus, die het zetten van vuur noemt als een methode die wordt gebruikt om de harde rots af te breken die het goud vasthoudt. Een van de complexen wordt weergegeven op een van de vroegst bekende kaarten. De mijnwerkers vermalen het erts en vermalen het tot een fijn poeder voordat ze het poeder voor het goudstof wassen.
Het oude Griekenland en Rome
Mijnbouw in Europa heeft een zeer lange geschiedenis. Voorbeelden hiervan zijn de zilvermijnen van Laurium, die hielp bij het ondersteunen van de Griekse stadstaat Athene. Hoewel ze meer dan 20.000 slaven hadden, was hun technologie in wezen identiek aan hun voorgangers uit de Bronstijd. In andere mijnen, zoals op het eiland Thassos, werd marmer gewonnen door de Parians nadat ze in de 7e eeuw voor Christus aankwamen. Het marmer werd weggevoerd en werd later door archeologen gevondent in Amphipolis. Philip II van Macedonië, de vader van Alexander de Grote, veroverde de goudmijnen van de berg Pangeo in 357 voor Christus om zijn militaire campagnes te financieren. Hij veroverde ook goudmijnen in Thracië voor het slaan van munten en produceerde uiteindelijk 26 ton per jaar.
Het waren echter de Romeinen die mijnbouwmethoden op grote schaal ontwikkelden, met name het gebruik van grote hoeveelheden water die door talrijke aquaducten naar de mijnkop werden gebracht. Het water werd voor verschillende doeleinden gebruikt, waaronder het verwijderen van deklaag en steenafval, evenals het wassen van fijngemaakte of geplette ertsen en het besturen van eenvoudige machines.
De Romeinen gebruikte hydraulische mijnbouwmethoden om op grote schaal aders van erts op te sporen. De methoden waren ontwikkeld door de Romeinen in Spanje in 25 na Christus om grote alluviale goudafzettingen te exploiteren, de grootste locatie was in Las Medulas, waar zeven lange aquaducten lokale rivieren aftapten en naar de afzettingen sluisden. De Romeinen exploiteerden ook het zilver dat aanwezig was in de zilverhoudende mijnen van Cartago Nova, Castulo. Spanje was een van de belangrijkste mijnregio's, maar alle regio's van het Romeinse Rijk werden uitgebuit. Romeinse technieken bleven niet beperkt tot dagbouw. Ze volgden de ondergrondse ertsaders toen dagbouw niet langer mogelijk was. Ze drongen de grondwaterspiegel binnen en ontwaterden de mijnen met behulp van verschillende soorten machines, met name omkeerbare waterwielen. Deze werden op grote schaal gebruikt in de kopermijnen van Rio Tintoin Spanje, waar een reeks uit 16 van dergelijke wielen bestond die in paren gerangschikt waren en het water ongeveer 24 meter hoder brachten. Ze werden als loopbanden gebruikt met mijnwerkers die op de bovenste latten stonden. Er zijn veel voorbeelden van dergelijke apparaten gevonden in oude Romeinse mijnen en sommige voorbeelden worden nu bewaard in het British Museum en het National Museum of Wales.
Middeleeuws Europa
Mijnbouw als industrie onderging dramatische veranderingen in middeleeuws Europa. De mijnbouw was in de vroege middeleeuwen vooral gericht op de winning van koper en ijzer. Andere edele metalen werden ook gebruikt, voornamelijk voor vergulden of munten. Aanvankelijk werden veel metalen verkregen via dagbouw, en erts werd voornamelijk gewonnen uit ondiepe diepten, in plaats van via diepe mijnschachten. Rond de 14e eeuw nam door het toenemende gebruik van wapens, maliënkolders, stijgbeugels en hoefijzers de vraag naar ijzer enorm toe. Middeleeuwse ridders werden bijvoorbeeld vaak beladen met tot wel 45 kg plaat- of kettingschakelpantser naast zwaarden, lansen en andere wapens. De overweldigende afhankelijkheid van ijzer voor militaire doeleinden stimuleerde ijzerproductie en -extractieprocessen.
De zilvercrisis van 1465 deed zich voor toen alle mijnen diepten hadden bereikt waarop de schachten met de beschikbare technologie niet meer drooggepompt konden worden. Hoewel een toenemend gebruik van bankbiljetten, krediet- en koperen munten tijdens deze periode de waarde van en de afhankelijkheid van edelmetalen verminderde, bleven goud en zilver nog steeds essentieel voor het verhaal van de middeleeuwse mijnbouw.
Door verschillen in de sociale structuur van de samenleving verspreidde de toenemende winning van minerale afzettingen zich halverwege de zestiende eeuw van Midden-Europa naar Engeland. Op het continent behoorden minerale afzettingen tot de kroon, en dit koninklijke recht werd stevig gehandhaafd. Maar in Engeland waren de koninklijke mijnrechten beperkt tot goud en zilver (waarvan Engeland vrijwel geen deposito's had) door een rechterlijke beslissing van 1568 en een wet in 1688. Engeland had ijzer-, zink-, koper-, lood- en tinertsen. Landheren die de basismetalen en kolen onder hun landgoederen bezaten, hadden toen een sterke aansporing om deze metalen te winnen of om de deposito's te leasen en royalty's te innen van mijnexploitanten. Engels, Duits en Nederlands kapitaal gecombineerd om winning en raffinage te financieren. Honderden Duitse technici en geschoolde arbeiders werden overgebracht; in 1642 een kolonie van 4,000 buitenlanders waren bezig met het delven en smelten van koper.
Het gebruik van waterkracht in de vorm van watermolens was uitgebreid. De watermolens werden gebruikt om erts te breken, erts uit schachten te halen en galerijen te ventileren door gigantische balgen aan te drijven. Zwart poeder werd voor het eerst gebruikt in de mijnbouw in Selmecbánya, Koninkrijk Hongarije (nu Banská Štiavnica Slowakije) in 1627. Zwart poeder maakte het mogelijk om steen en aarde van elkaar de scheiden en ertsaders te onthullen. Ontploffing ging veel sneller dan vuur zetten en maakte de winning van voorheen ondoordringbare metalen en ertsen mogelijk. In 1762 werd daar in dezelfde stad de eerste mijnacademie ter wereld opgericht.
De wijdverbreide toepassing in de landbouw zoals de ijzeren ploeg, evenals het toenemende gebruik van metaal als bouwmateriaal, was ook een drijvende kracht achter de enorme groei van de ijzerindustrie in deze periode. Uitvindingen zoals de arrastra werden vaak door de Spanjaarden gebruikt om erts te verpulveren nadat het was gedolven. Dit apparaat werd aangedreven door dieren en gebruikte dezelfde principes als bij het dorsen van graan. De mijnbouw werd aanzienlijk efficiënter en welvarender met de uitvinding van mechanische en dieraangedreven pompen.
Klassiek Filipijnen
De mijnbouw in de Filippijnen begon rond 1000 voor Christus. De vroege Filippino's bewerkten verschillende mijnen van goud, zilver, koper en ijzer. Juwelen, goudstaven, kettingen, calombiga's (grote armbanden) en oorbellen werden uit de oudheid overgeleverd en geërfd van hun voorouders. Er werden ook gouden dolkhandvatten, gouden schalen, getande platen en enorme gouden ornamenten gebruikt.
Amerika
Tijdens de prehistorie werden grote hoeveelheden koper gedolven langs het Bovenmeer op het Keweenaw schiereiland en in het nabijgelegen Isle Royale; metallisch koper was in de koloniale tijd nog steeds aan de oppervlakte aanwezig. Inheemse volkeren gebruikten koper al van minstens 5000 jaar geleden; koperen gereedschappen, pijlpunten en andere artefacten die deel uitmaakten van een uitgebreid inheems handelsnetwerk. Bovendien werden obsidiaan, vuursteen en andere mineralen gewonnen, bewerkt en verhandeld. Vroege Franse ontdekkingsreizigers maakte geen gebruik van de metalen vanwege de moeilijkheden om ze te vervoeren, maar het koper werd uiteindelijk over het hele continent verhandeld langs grote rivierroutes.
In de vroege koloniale geschiedenis van Amerika werd inheems goud en zilver snel onteigend en teruggestuurd naar Spanje in vloten van met goud en zilver beladen galjoenen, waarbij het goud en zilver voornamelijk afkomstig was uit mijnen in Midden- en Zuid-Amerika. Turkoois gedateerd op 700 na Christus werd gedolven in pre-Columbiaans Amerika; in het mijndistrict Cerillos in New Mexico zijn schattingen dat vóór 1700 ongeveer 15.000 ton rots was verwijderd van de berg Chalchihuitl met behulp van stenen werktuigen.
Mijnbouw in de Verenigde Staten werd dominant in de 19e eeuw en de General Mining Act van 1872 werd aangenomen om de winning van federale gronden aan te moedigen. Net als bij de California Gold Rush in het midden van de 19e eeuw, was de winning van mineralen en edele metalen, samen met veeteelt, een drijvende factor in de westelijke uitbreiding naar de Pacifische kust. Met de verkenning van het Westen werden mijnkampen opgericht die een kenmerkende geest tot uitdrukking brachten, een blijvende erfenis voor de nieuwe natie; Gold Rushers zouden dezelfde problemen ervaren als de Land Rushers van het voorbijgaande Westen die hen voorafgingen. Met hulp van spoorwegen reisden velen naar het westen voor werk in de mijnbouw. Westerse steden als Denver en Sacramento zijn ontstaan als mijnsteden.
Wanneer nieuwe gebieden werden verkend, was het meestal het goud en vervolgens zilver dat als eerste in bezit werd genomen en gewonnen. Andere metalen wachten vaak op spoorwegen of kanalen, aangezien grof goudstof en goudklompjes niet gesmolten hoeven te worden en gemakkelijk te identificeren en te vervoeren zijn.
Moderne Tijd
In het begin van de 20ste eeuw stimuleerde de goud- en zilverstroom naar het westen van de Verenigde Staten ook de mijnbouw voor steenkool en onedele metalen zoals koper, lood en ijzer. Gebieden in het moderne Montana, Utah, Arizona en later Alaska werden de belangrijkste leveranciers van koper aan de wereld, die steeds meer koper eiste voor elektrische en huishoudelijke goederen. De mijnindustrie van Canada groeide langzamer dan die van de Verenigde Staten vanwege beperkingen op het gebied van transport, kapitaal en Amerikaanse concurrentie; Ontario was de belangrijkste producent van nikkel, koper en goud aan het begin van de 20ste eeuw.
Ondertussen ervoer Australië de Australische goudkoorts en produceerde tegen de jaren 1850 40% van het goud van de wereld, gevolgd door de vestiging van grote mijnen zoals de Mount Morgan Mine, die bijna honderd jaar lang in bedrijf was, Broken Hill-ertsafzetting (een van de grootste afzettingen van zink-looderts) en de ijzerertsmijnen bij Iron Knob. Na productiedalingen deed zich in de jaren zestig opnieuw een hausse in de mijnbouw voor. Nu, aan het begin van de 21ste eeuw, blijft Australië een belangrijke mineraalproducent in de wereld.
Aan het begin van de 21ste eeuw is er een geglobaliseerde mijnbouwindustrie van grote multinationale ondernemingen ontstaan. Piekmineralen en milieueffecten zijn ook een punt van zorg geworden. Door nieuwe technologieën begint de vraag naar verschillende elementen, met name zeldzame aardmineralen, toe te nemen.
