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 Mponeng鉱山での地上作業。 | |
| 位置 | |
|---|---|
  ムポネン 南アフリカの場所 | |
| 州 | ハウテン州 |
| 国 | 南アフリカ |
| 座標 | 南緯26度26分10秒 東経27度25分50秒 / 南緯26.43611度 東経27.43056度 / -26.43611; 27.43056 |
| 所有者 | |
| 会社 | ハーモニーゴールド |
| Webサイト | https://www.harmony.co.za |
ムポネン（Mponeng）は南アフリカのハウテン州ウィットウォーターズランド盆地にある超深層金鉱山である。[1]以前はウェスタン・ディープ・レベルズ第1坑道として知られていたこの鉱山は、1986年に操業を開始した。[2]生産量と規模の点で世界最大級の金鉱山の一つであり、地表から4キロメートル（2.5マイル）以上に達する。[3] [4]この深さで、ムポネン（Mponeng）は地上から世界で最も深い鉱山の称号を獲得し、より多くの埋蔵量に到達するために鉱山を4キロメートル以上深くすることを目指している。[5] [6]地表から最深部までの移動には1時間以上かかる。 2017年にはエクアドルのマラソンランナーが鉱山内でハーフマラソンを完走した。 [3] [7]この鉱山は、町や都市全体を含む非常に多くの人々、企業、産業を支えている。[8]
オペレーション
歴史
地球上で最大の金鉱床であるウィットウォーターズランドの一部であるムポネンは、ヨーロッパ人による盆地の発見の結果である。1850年代から1870年代にかけて、ピーター・ヤコブス・マライスが川から金を採取し、ヘンリー・ルイスが農場で石英と金脈を発見するなど、この地域で一連の鉱物が発見され、1886年のウィットウォーターズランド・ゴールドラッシュにつながった。 [9]これらの発見により、多くの採掘作業が行われ、約5年間の立坑掘削（1981年）の後、1986年にムポネンは正式に採掘作業を開始した。[10] [2]ムポネン以前、この鉱山はウェスタン・ディープ・レベルズ・サウス・シャフトまたはNo1シャフトとして知られていたが、ムポネンという名前が使われるようになったのは1999年である。[10]
この鉱山は2029年まで生産を続けると推定されており、その時点で埋蔵量が最終的に枯渇する可能性があります。この鉱山は1986年から操業しており、43年間操業する可能性があります。[11]現在の深さは約3.8kmですが、鉱山の残りの生産寿命の今後数年間で、深さ4.2kmを超える可能性があります。[11]この鉱山は1986年の開業以来、継続的に稼働していません。2020年3月の地震により、死亡者が出たため操業が停止しました。[11]他の多くの事業と同様に、Mponengは2020年5月にCOVID-19パンデミックのために閉鎖されましたが、その後生産を再開しました。[11] [12]
南アフリカの鉱山地区でのストライキは1900年代には顕著で、例えば1946年8月の南アフリカ金鉱山ストライキがその一例である。 [13] Mponengは世紀の変わり目近くまで操業を開始しなかったため、それ以降は2012年を除いて目立ったストライキはあまり起きていない。2012年、AngloGold AshantiがMponengの所有者であったときにストライキが発生した。[14]このストライキは南アフリカの金・プラチナ産業と労働者の問題が複合的に絡み合った結果だった。[14]この件に関するAngloGoldの立場は、安全、平和、安定を維持するというものだった。[ 14] 2012年のストライキには、Mponengだけでなく南アフリカの鉱山労働者全体の約16%が参加した。[15] [16]ムポネンではないが、2012年のストライキには近くのプラチナ鉱山での山猫ストライキが含まれており、警察との接触により34人の鉱山労働者が死亡した。[15]
運営と所有権
アフリカ最大の金生産者であるハーモニー・ゴールドは、2020年にアングロゴールド・アシャンティ（AGA）から約2億ドルでムポネンを買収した。ハーモニー・ゴールドは、2020年後半にAGAの残りの資産を集約したマイン・ウェイスト・ソリューションズも買収した。 [17] 2022年時点で、総生産コストは1オンスあたり1,771米ドル（1トロイオンスあたり1,614米ドル）である。金価格が過去最高に近い時期でも、ムポネンはかろうじて損益分岐点に達している。[18]金の価値は現在、1オンスあたり約2,080米ドル（1トロイオンスあたり1,900米ドル）である 。 [19]ムポネンからは毎日5,400トン以上の岩石が採掘されている。[20]
Harmony Gold の最新の出版物では、2023 年の生産の概要が説明されています。
- 生産量: 7,449 kg (239,490 オンス) の金[2] [より正確な情報源が必要]
- 品位: 8.43g/t [2]
- 粉砕された鉱石の量：884,000トン[2]
身体的条件
岩石の温度は66℃（151℉）に達し、鉱山はスラリー状の氷を地下に送り込み、トンネル内の空気を30℃（86℉）以下に冷却する。[21]掘削された場所にはコンクリート、水、岩石の混合物が詰められ、断熱材としても機能する。 [21]トンネルの壁は、鋼繊維で補強された柔軟な吹付コンクリートで固定され、さらにダイヤモンドメッシュネットで固定されている。[21]
2008年、極限環境生物を探していた研究者らは、鉱山の地下数キロメートルの地下水サンプルの中に、デサルフォウルディス・アウダクスビアトールという細菌を発見した。 [22]「アウダクスビアトール」という名前は、ジュール・ヴェルヌの小説『地底旅行』のラテン語の一節「Descende, audax viator, et terrestre centrum attinges.」（「勇敢な旅人よ、降りて地底に到達せよ」）に由来している。[23]
地質と金含有亀裂
鉱山はウィットウォーターズランド盆地にあり、2つの層、すなわちベンターズドルプ接触岩礁とカーボンリーダー岩礁を利用しています。[24]ムポネン鉱山では、ベンターズドルプ接触岩礁は主に珪岩と粗い礫岩の互層で構成されており、厚さはわずか1〜2メートルです。[25]ウィットウォーターズランド盆地は過去に多くの衝上断層運動を経験しており、その結果、多くの亀裂が生じています。[25]これらの小さな断層は、多くの場合、堆積物と堆積物の接触に対応しています。[25]これらの断層に沿って鉱化流体が流れ、金の沈殿または鉱化につながります。[26]この複雑な地質学的歴史は金の鉱化と高い関連性があり、ウィットウォーターズランド盆地は金埋蔵量のほぼ3分の1を保有し、すべての金の40％以上を占めています。[25]ムポネン金鉱山の証明済み金埋蔵量はおよそ4,600万オンス（1,300トン以上）で、同じく南アフリカにある2番目に深い金鉱山「ドリーフォンテン」の8倍以上です。 [26]
金の鉱化はおそらく熱水活動に関連しており、上記の岩礁として知られるさまざまな岩相の礫岩で発生します。[25]金が見つかる地層の厚さは、約10cmから1メートルまでの範囲です。[27]金は、これらのさまざまな厚さの小石ラグ、積み重ねられた河川堆積物、およびその他の地層で見つかります。[27] [25] Mponengでは特に、金は前述の逆断層破砕と次の鉱化に関連しています。
- 急峻な石英/硫化物を含む断裂
- 亜水平石英の亀裂
- 硫化物を含む亀裂
- 超カタクラスティック
- メソフェーズ炭化水素[25]
ほとんどの鉱山と同様に、ムポネン鉱山は地質構造の制御に限られています。VCR鉱化は、主に下部クリプリビアベルグ時代の前述の逆断層破砕システムによって支配されています。[27] VCRとCLR自体は約27億年前に形成され、多くの変形と変化を経験しています。[28] [29]
環境への影響
南アフリカは長年、鉱業関連の汚染の影響に対処してきました。鉱業が南アフリカのGDPの約8％を占めていることを考えると、鉱業関連の環境被害の影響は大きいです。 [30] 1998年には、鉱業は年間5億3,360万トンの廃棄物のほぼ90％を占めていました。[31] 1998年のデータによると、金の採掘は南アフリカで最大の汚染源です。[要出典]その大部分は、 18,000ヘクタールをカバーする270以上の尾鉱貯蔵施設があるウィットウォーターズランド盆地で発生しています。 [31]
鉱業では、主に2種類の廃棄物が発生します。廃石山と尾鉱貯蔵施設（TSF）です。[31]廃石山は、鉱石に到達するために除去する必要がある岩石です。Mponengの場合、廃石山は鉱山の深さを考慮して考慮されています。[32]尾鉱は鉱石の破砕および粉砕プロセスから生じ、非常に細かいシルトサイズの物質が生成され、山に集められます。尾鉱には潜在的に有害な化学物質が含まれているため、特に深刻な環境および健康問題が伴います。[31]長期的な影響も懸念されており、鉱山活動が継続するか、停止するか、鉱山がたくさんあるかに関係なく、これらのTSFは周囲の環境に深刻なリスクをもたらす可能性があります。[31]鉱山が放棄されてから72年後でも汚染が残っていることが判明しています。[31]
環境以外にも、ウィットウォーターズランド盆地の住民は風で舞い上がる砂塵に不満を抱いており、そのほとんどは部分的に修復された排煙処理場から発生している。[33]アングロ・アシャンティは2012年に気象データの記録を開始し、ハーモニー・ゴールドが2020年の買収以降は監視を引き継いでいる。[33]住民は重金属含有量だけでなくシリカ含有量についても懸念しており、どちらも深刻な健康リスク（珪肺症、結核、気管支炎、慢性閉塞性肺疾患（COPD）、肺がん）をもたらす。[34] [35] 2020年の研究では、この地域の金鉱山の排煙処理場からのPM10大気汚染物質中のシリカとウランの値が上昇していることが判明した。 [33]
南アフリカでは、鉱業による重金属汚染が土壌と水質汚染の主な原因となっている。[31]汚染はいくつかの原因から生じている: [31] [33]
環境修復
南アフリカの金鉱採掘に関連する汚染問題に対処するには、新たな汚染の防止と古い汚染の修復という2つの対策から始めることができる。防止と修復の注意点は、どちらも非常に困難で費用がかかるため、鉱業業界も南アフリカも汚染を完全に改善する余裕がないことである。[31]
TSF内のPTEを固定化することが汚染防止と制御の主な焦点である。[31]
- 酸性尾鉱を適切な pH (>5.5) に石灰処理すると、カチオン性 PTE の移動性が大幅に低下します。これには大量の石灰が必要です。
- PTE 吸収を目的として、陽イオン容量の高い粘土または有機物を施用します。
- オキシアニオン性PTEを固定化する三二酸化物（M 2 O 3 ）の応用。
- 水酸化物やリン酸塩の施用は石灰施用と同様の効果があります。
予防と修復以外に、環境を保護するために、封じ込めが安全でない場合は、残留尾鉱物質をTSFから除去する必要があることが提案されている。[36]
地震活動
鉱山での地震は、大量の岩石を除去すると応力のダイナミクスが変化する可能性があるため、特に既存の断層が存在する場合は一般的です。[37]この地震は「鉱山誘発地震」と呼ばれ、弾性ひずみの解放によって引き起こされますが、モーメントマグニチュードは低いことがよくあります。[37] [38 ] 1日に1,000件を超えるイベントが発生し、規模に関係なくイベントは採掘作業と従業員に深刻なリスクをもたらします。イベントの結果として機器が損傷したり、坑道や採掘場が崩壊したりすることは珍しくありません。[37] [38]
2007年12月27日、ムポネン鉱山内の堤防で、鉱山内の掘削による応力変化が原因でマグニチュード1.9の地震が発生した。2020年3月、ムポネン鉱山ではマグニチュード2の地震が発生し、3人が死亡した。[39]深部鉱山では、垂直応力が80～100MPaに達することがあり、これは水深約10kmに相当します。[40] [41] [42] [43]深部金鉱山での地震活動は一般的であり、採掘活動によって引き起こされることが多い。[38] [44]次の2つの事象が考えられます。[38]
- タイプ A - モーメントマグニチュードが低い (<1)、時間と空間に集中し、採掘面から 100 メートル以内。
- 発破、掘削プロセスの妨害、採掘場の閉鎖によって引き起こされます。
- タイプ B - モーメントマグニチュードが 3 を超える可能性があり、時間的または空間的に集中していません。
- 摩擦が支配的な既存の剪断地震、構造地震に関連しています。
深部地震のほとんどは鉱山関連（タイプA）であり、通常は新しい採掘場の建設開始に伴って発生します。[45]
研究
前進するための一つの方法は、岩盤はねと掘削方法についての理解を深めることです。理解を深めることで、より優れた安全プロトコルを提供できます。[46]深部鉱山とそれに伴う、多くの場合マグニチュードの低い地震の顕著な利用法は、実験室規模の実験を現実世界の状況に結び付けることです。[47] [48]また、これらの地震の核形成を理解しようとする研究もかなり行われており、[47]より大きな地震と同じように機能するかどうかも調べられています。[48]ムポネンでは、JAGUARS（南アフリカの日独アコースティックエミッション研究）[49]が加速度計と圧電アコースティックエミッションセンサーのネットワークを設置しています。[47]これらのセンサーは、非常に小さなモーメントマグニチュードの地震を記録でき、0.7 kHzから200 kHz（M<0.5）の周波数のイベントを記録できます。[45] 2007年から2008年の1年間で、約50万件のイベントが記録され、そのほとんどは低周波（25kHz以下）でした。[45] JAGUARSネットワークはベンタースドルプ・コンタクト・リーフの下に設置されており、8つのアコースティック・エミッション・センサー、2つのひずみ計、1つの三軸加速度計でネットワークを構成しています。[45]
参照
ウィキメディア・コモンズには、ムポネン金鉱に関連するメディアがあります。
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