Image Alt

De productie van steenkoolwinning

VOORBIJ HET STEREOTYPE

Er is meer dan het stereotype van steenkoolwinning, dat het alleen een gevaarlijke baan vol zwart geworden arbeiders zijn die graven in de donkere diepten van de aarde. Bij de delving van steenkool moet men met verschillende overwegingen rekening kunnen houden. Het is belangrijk om te begrijpen hoe steenkool gewonnen werd en verder te kijken dan de geijkte vooroordelen, om de mijnbouw en steenkoolmijnen in Limburg te begrijpen.

Door de eeuwen heen zijn er veel mijnbouwmethoden gebruikt om steenkool te delven. Tegenwoordig worden verschillende technieken gebruikt. De gekozen methode hangt af van een aantal factoren, zoals de locatie van de kolen in de grond, de grootte van een kolenlaag en geologische factoren (kolenwinning, z.j.). In de video kunt U bekijken hoe het proces van de steenkool in praktische zin werd uitgevoerd!

Bovengronds versus ondergronds

Tegenwoordig zijn er twee manieren om steenkool te winnen: dagbouw en ondergrondse mijnbouw. Bij de dagbouw worden meestal grote machines gebruikt om steenkool te delven.

Oppervlaktemijnbouw heeft meestal een grotere productiviteit dan ondergrondse mijnbouw. Een groot nadeel van dagbouw is de vernietiging van natuurlijke leefgebieden van dieren, landschappen en grote stukken land. (ADMIN, 2014)

Doorsnede van een Limburgse steenkolenmijn.

Ondergrondse mijnbouw is wat de meeste mensen zich voorstellen als ze denken aan mijnbouw. Deze manier van mijnbouw gebruikte geavanceerde apparatuur om kolen diep onder de grond te delven (ADMIN, 2014). Hieronder kunt U enkele video’s bekijken, waarin het gebruik van machines getoond wordt.

Hoewel ondergrondse mijnbouw duurder is dan dagbouw, is het over het algemeen productiever, winstgevender en veiliger dan dagbouw (ADMIN, 2014). Desondanks zijn er grotere risico’s, met name voor de mijnwerkers, zoals het instorten van mijnen en explosies, samen met milieueffecten zoals verlaten schachten en overstromingen (ADMIN, 2014). Daarom zijn ventilatie, verlichting en waterbeheersing kritische overwegingen bij ondergrondse mijnbouw (Underground Mining, z.j..).

Zowel bij bovengrondse als ondergrondse mijnbouw kunnen verschillende technieken worden gebruikt om steenkool te winnen. Afhankelijk van de gekozen methode kunnen verschillende apparaten worden gebruikt.

Steenkoolproductie uit dagbouw

40
(Coal mining, z.j.)

Methodes van ondergrondse winning

lange pijler mijnbouw 0
Contour mijnbouw 0
Ontploffingen 0
korte pijler-mijnbouw 0
(Coal mining, z.j.)

Methodes voor ontginning

Dagbouw is een soort dag mijnbouw dat steenkool blootstelt door afvoeren van grond boven elke steenkoollaag. De verwijderde lange stroken aarde worden ‘overbelasting’ genoemd. Deze stroken worden gedeponeerd buiten het geplande mijnbouwgebied, bekend als ‘out-of-pit dump’, of in gebieden die overblijven na het delven van de kolen en het verwijderen van andere overbelasting. Deze tweede methode staat bekend als in-pit dumping. Het is vaak nodig om de overbelasting met explosieven te versnipperen voordat deze wordt weggevoerd. Zodra de overbelasting is verwijderd, wordt de steenkoollaag zichtbaar en kan deze worden gewonnen. Het te gebruiken materiaal is echter afhankelijk van geologische omstandigheden, aangezien sommige overbelasting losser kan zijn dan op andere locaties. (Kolenwinning, nd; Amerikaanse Ministerie van Binnenlandse Zaken, Office of Surface Mining Reclamation and Enforcement, 1987)

De dagbouw methode genaamde contour mijnbouw bestaat uit het verwijderen van overbelasting van de laag in een patroon dat de contouren volgt langs een bergkam of rond de heuvel. Deze methode wordt het meest gebruikt in gebieden met glooiend tot steil terrein. Het was ooit gebruikelijk om de grond op de neergaande helling van de aldus gecreëerde land te deponeren, maar deze methode voor het verwijderen van grond vergde veel extra land en veroorzaakte ernstige aardverschuivingen en erosieproblemen. Om dit probleem te verhelpen, worden nu andere technieken gebruikt, namelijk het aanvullen van ontgonnen gebieden en het achterlaten van een barrière van natuurlijk materiaal. De beperkingen van contour mijnbouw zijn zowel economisch als technisch. Wanneer de operatie een bepaald quotum bereikt, is het niet langer winstgevend om door te gaan. Bovendien is het, afhankelijk van de gebruikte apparatuur, technisch niet haalbaar om een bepaalde hoogte van een hoge muur te overschrijden. Op dit moment is het winnen van steenkool via de boormethode zuiniger. (Mijnbouw, z.j.)

Bergtop mijnbouw is een dagbouw handeling met verwijdering van toppen op kolenlagen bloot en afvoeren van bijbehorende mijnbouw deklaag in aangrenzende “dal vult.” Opvullen van een vallei vindt plaats op steil terrein waar er beperkte alternatieven zijn voor verwijdering.

Bergtop verwijderen combineert oppervlakte- en contourstrookmijnmethoden. In gebieden met glooiend of steil terrein met een steenkoolnaad nabij de top van een bergkam of heuvel, wordt de hele top verwijderd in een reeks parallelle sneden. Overbelasting wordt afgezet in nabijgelegen valleien en holten. Deze methode verlaat de bergkam en heuveltoppen meestal als afgeplatte plateaus. Het proces is zeer controversieel vanwege de drastische veranderingen in de topografie, de praktijk van het creëren van holle vullingen of het vullen van valleien met mijnafval, en voor het afdekken van stromen en het verstoren van ecosystemen. (Kolenwinning, nd; Amerikaanse Ministerie van Binnenlandse Zaken, Office of Surface Mining Reclamation and Enforcement, 1987)

Lange pijler-mijnbouw is goed voor ongeveer 50 procent van de ondergrondse steenkoolproductie. De langwandenschaar heeft een vlak van 300 meter of meer. Het is een uitgekiende machine met een roterende trommel die mechanisch heen en weer beweegt over een brede kolennaad. De losgemaakte steenkool valt op een gepantserde kettingtransporteur of panlijn die de steenkool naar de transportband brengt voor verwijdering uit het werkgebied. mijngang-systemen hebben hun eigen hydraulische daksteunen die met de machine vooruitgaan naarmate de mijnbouw vordert. Naarmate de mijnbouwapparatuur voor mijngangen naar voren beweegt, mag de bovenliggende rots die niet langer door steenkool wordt ondersteund, gecontroleerd achterblijven bij de operatie. De steunen maken hoge productie- en veiligheidsniveaus mogelijk. Sensoren detecteren hoeveel steenkool er in de naad overblijft, terwijl robotbesturingen de efficiëntie verbeteren. mijnbouw langs mijngangen laten een steenkoolterugwinningspercentage van 60 tot 100 procent toe wanneer de geologie het gebruik ervan toelaat. Nadat de kolen zijn verwijderd, meestal 75 procent van de sectie, mag het dak op een veilige manier instorten. (Coal mining, n.d .; Coal Mining. World of Coal, 2009)

Copyright foto: Eickhoff, 2009, opgehaald van http://www.eickhoff-bochum.de/de/

Doorlopende mijnbouw is een ondergrondse methode die gebruik maakt van een mijnbouwmachine met een grote roterende stalen trommel uitgerust met wolfraam hardmetalen plectrums die steenkool uit de laag schrapen. Werken in een “kamer en pilaar” (ook bekend als “bord en pilaar”) systeem – waarbij de mijn is verdeeld in een reeks van 20 tot 30 voet (5-10 m) “kamers” of werkruimtes die in het kolenbed – het kan maar liefst 14 ton steenkool per minuut delven, meer dan een niet-gemechaniseerde mijn uit de jaren twintig op een hele dag zou produceren. Continu mijnwerkers zijn goed voor ongeveer 45 procent van de ondergrondse steenkoolproductie. Transportbanden transporteren de verwijderde steenkool uit de naad. Op afstand bediende continue mijnwerkers worden gebruikt om te werken in verschillende moeilijke naden en omstandigheden, en robotversies die worden bestuurd door computers worden steeds gebruikelijker. (Mijnbouw, z.j.)

Ruimte en pijler mijnbouw bestaat uit steenkoollagen die worden bepaald door het snijden van een netwerk van ruimtes in de kolenlaag ondergronds. Pijlers van kolen blijven achter om het dak op peil te houden. De pijlers kunnen tot veertig procent van de totale steenkool in de laag uitmaken, maar waar er ruimte was om kop- en vloerkolen achter te laten, zijn er aanwijzingen van recente opgravingen dat 18e-eeuwse operatoren verschillende ruimte- en pijlertechnieken gebruikten om te verwijderen 92 procent van de in situ steenkolen. Dit kan echter in een later stadium worden geëxtraheerd, bekend als ‘retreat mining’. (Coal mining, n.d .; Coal Mining. World of Coal, 2009)

Korte pijler-mijnbouw, een methode die momenteel minder dan 1 procent van de diepe ondergrondse steenkoolproductie voor haar rekening neemt, omvat het gebruik van een continue mijnbouwmachine met beweegbare daksteunen, vergelijkbaar met mijnbouw. De continue mijnwerker scheert steenkoolpanelen van 150 tot 200 voet (45 tot 60 meter) breed en meer dan een halve mijl (1 km) lang, rekening houdend met factoren zoals geologische lagen. (Kolenwinning, z.j.).

Hoe steenkool werd gedolven in Limburg?

Mijnbouw d.m.v. ontploffingen

De belangrijkste methode die in Limburg werd gebruikt, was de winning met explosieven. Mijnbouw ontploffingen is een ondergrondse methode om steenkool te winnen. Deze methode maakt gebruik van explosieven om eerst de kolenlaag te breken, zodat deze via transportbanden of wagens naar de centrale laadruimtes kan worden vervoerd (Darling, 2011).

Hoewel het in Limburg een populaire methode was en algemeen wordt beschouwd als een verouderde methode van steenkoolwinning, wordt het in sommige delen van de wereld deze methode nog steeds gebruikt (ondergrondse mijnbouw (zacht gesteenten, z.j.). Tegenwoordig is delven met explosieven goed voor minder dan 5% van de totale ondergrondse steenkoolproductie (kolenwinning, z.j.). In Limburg werd het echter voor het grootste deel gebruikt in de kolenproductie. Voor meer informatie over het type apparatuur dat wordt gebruikt bij explosievenwinning, bekijk de “Aan het werk” – sub pagina onder Dagelijks leven in het hoofdmenu ‘Collectie’.

Kaart van steenkoolmijnen in Limburg eind 1974

SCHACHTMIJNEN

Een functioneel en belangrijk aspect van kolenmijnen is hun schacht. Hoewel niet alle mijnen er een hadden, waren schachtmijnen het type mijn dat meeste in Limburg voorkomt. Met hun volledig verticale schachten die recht in de aarde duiken, zijn schachtmijnen misschien wel het wezenlijke beeld van mijnbouw.

 

Schachtwinning wordt gebruikt wanneer het gesteente, erts of mineraal te diep onder de grond ligt om bovengrondse mijnbouw mogelijk te maken, zoals het geval was voor Limburg (Underground Mining, z.j.).

Aangezien Limburg mijnen ook gebouwd waren in waterrijke gebieden, waren grote pompen ondergronds aangebracht om al het water uit de mijnen te pompen (Mijnbouw in Limburg, 2018). Omdat schachtmijnen aanzienlijk diep waren, waren de mijnen daardoor een hete en modderige plek om te werken. Desalniettemin werden de Limburgse mijnen nog steeds als een van de veiligste ter wereld beschouwd (Mijnbouw in Limburg, 2018).

copyright foto: J Voncken op Nederlandse Wikipedia

Ondanks de neergang van de steenkoolwinning in de regio, zijn het schachtgebouw en de schacht van de Limburgse mijnen nog steeds te zien, zoals in het geval van het Nederlands Mijnmuseum in Heerlen.

De kolenwinning heeft voor Limburg grote economische welvaart gebracht, maar ook veel gevaren voor de mijnwerkers.

Door de geschiedenis levendig te houden, kunnen we meer begrijpen van het leven van de mijnwerkers, de mijnen en kolenwinning in Limburg.

Ontdek meer op de website van het Nederlands Mijnmuseum.

Hebt U vragen over het museum, deze website, over het project van de Universiteit van Maastricht of een andere vraag, stuur dan even een bericht.