التعدين تحت الأرض للصخور الصلبة

يمكن الوصول إلى الخام الموجود تحت الأرض عبر منحدر (منحدر)، أو بئر عمودي مائل ، أو نفق .

• قد تكون المنحدرات عبارة عن نفق حلزوني يحيط إما بجانب الرواسب أو حولها. يبدأ المنحدر بقطع صندوقي ، وهو المدخل إلى السطح. وبحسب كمية التربة السطحية وجودة الصخور الأساسية ، قد يلزم استخدام قناة تصريف من الفولاذ المجلفن لأغراض السلامة. كما يمكن بدء حفرها في جدار منجم مكشوف .
• المناجم العمودية هي حفريات رأسية تُحفر بجوار جسم الخام. تُحفر هذه المناجم لأجسام الخام التي لا يكون نقلها إلى السطح بالشاحنات مُجديًا اقتصاديًا. يُعدّ النقل عبر المناجم العمودية أكثر اقتصادية من النقل بالشاحنات في الأعماق، وقد يحتوي المنجم على منحدر ومنحدر جانبي.
• الأنفاق هي حفريات أفقية في جانب التل أو الجبل. تُستخدم الأنفاق لاستخراج الخامات الأفقية أو شبه الأفقية حيث لا حاجة إلى منحدر أو بئر.

غالباً ما تُنشأ المنحدرات من جانب الجدار العالي لمنجم مكشوف عندما يكون خام المنجم ذا جودة كافية لدعم عمليات التعدين تحت الأرض، ولكن نسبة التعرية تصبح مرتفعة للغاية بحيث لا تدعم أساليب الاستخراج المكشوفة. كما تُبنى هذه المنحدرات وتُصان في كثير من الأحيان كمدخل أمان طارئ من الأنفاق، ووسيلة لنقل المعدات الثقيلة إليها.

يتم حفر مستويات أفقية من المنحدر أو البئر للوصول إلى جسم الخام. ثم يتم حفر تجاويف عمودية (أو شبه عمودية) على المستوى وصولاً إلى الخام.

يُستخدم نظام دعم التربة لمنع الانهيارات الأرضية الكبيرة. تُحفر ثقوب في الجزء الخلفي (السقف) والجدران، ويُثبّت قضيب فولاذي طويل (أو مسمار تثبيت صخري ) لتثبيت التربة. توجد ثلاثة أنواع من مسامير التثبيت الصخرية، تختلف باختلاف طريقة تثبيتها في الصخور المحيطة. ^{[ 3 ]} وهي:

يُستخدم الدعم الأرضي الموضعي لمنع سقوط الصخور الصغيرة من الخلف والأضلاع. ولا تتطلب جميع عمليات الحفر استخدام الدعم الأرضي الموضعي.

• شبكة الأسلاك الملحومة عبارة عن شاشة معدنية بفتحات مقاس 10  سم × 10  سم (4  بوصات). يتم تثبيت الشبكة على الجدران والجدران باستخدام براغي تثبيت احتكاكية، أو براغي تثبيت نقطية، أو قضبان تسليح مثبتة بالراتنج.
• الخرسانة المرشوشة هي خرسانة مُدعمة بالألياف تُرش على السطح الخلفي والجوانب لمنع سقوط الصخور الصغيرة. يتراوح سمك الخرسانة المرشوشة بين 50 و100 ملم.
• يمكن رش أغشية اللاتكس على الظهر والأضلاع على غرار الخرسانة المرشوشة، ولكن بكميات أقل.

باستخدام هذه الطريقة، يُخطط للتعدين لاستخراج الصخور من الحفر دون ملء الفراغات؛ مما يسمح للصخور المحيطة بالانهيار داخل الحفرة المستخرجة بعد إزالة كل الخام. ثم تُغلق الحفرة لمنع الوصول إليها.

عند استخراج كميات كبيرة من الخام على أعماق كبيرة، أو عندما يكون ترك أعمدة من الخام غير مجدٍ اقتصاديًا، تُملأ الحفرة المكشوفة بمادة ردم، والتي قد تكون خليطًا من الأسمنت والصخور، أو خليطًا من الأسمنت والرمل، أو خليطًا من الأسمنت ومخلفات التعدين . تحظى هذه الطريقة بشعبية واسعة لأن الحفر المعاد ردمها توفر دعمًا للحفر المجاورة، مما يسمح باستخراج الموارد الاقتصادية بالكامل.

• يُعدّ التعدين بالقطع والردم طريقةً للتعدين باستخدام ثقوب قصيرة، تُستخدم في مناطق الخام شديدة الانحدار أو غير المنتظمة، لا سيما عندما يُعيق الجدار العلوي استخدام طرق الثقوب الطويلة. يُستخرج الخام على شكل شرائح أفقية أو مائلة قليلاً، ثم تُملأ بالصخور النفايات أو الرمل أو مخلفات التعدين . يمكن تثبيت أيٍّ من خياري التعبئة بمواد رابطة لزيادة تماسك المادة الأساسية، أو تركها بدون تثبيت. يُعتبر التعدين بالقطع والردم طريقةً مكلفةً ولكنها انتقائية، وتتميز بانخفاض فقدان الخام وتخفيفه . ^{[ 4 ]}
• تُشبه تقنية الحفر والتعبئة تقنية القطع والتعبئة، إلا أنها تُستخدم في مناطق خام أوسع من تلك التي تسمح بها طريقة الحفر. في هذه الحالة، يُحفر النفق الأول داخل الخام، ثم يُعبأ باستخدام مواد ردم متماسكة. يُحفر النفق الثاني بجوار النفق الأول. يستمر هذا حتى يتم استخراج الخام بالكامل، وعندها يبدأ القطع الثاني فوق القطع الأول.
• يُعدّ التعدين بالانكماش طريقةً للتعدين باستخدام ثقوب قصيرة، وهي مناسبة لتكوينات الخام شديدة الانحدار. تشبه هذه الطريقة التعدين بالقطع والردم، باستثناء أنه بعد التفجير، يُترك الخام المكسور في المنجم حيث يُستخدم لدعم الصخور المحيطة وكمنصة للعمل. يُستخرج من المنجم كمية كافية فقط من الخام للسماح بالحفر والتفجير في الطبقة التالية. يُفرغ المنجم عند تفجير كل الخام. على الرغم من أنها انتقائية للغاية وتسمح بتخفيف منخفض، نظرًا لأن معظم الخام يبقى في المنجم حتى اكتمال التعدين، إلا أن هناك تأخرًا في استرداد رأس المال المستثمر. ^{[ 4 ]}
• التعدين بالتراجع الرأسي ( VRM / VCR) : يُعرف التعدين بالتراجع الرأسي (VRM) أيضًا باسم التعدين بالتراجع الرأسي للحفرة (VCR)، وهو أسلوب يُقسّم فيه المنجم إلى مناطق رأسية بعمق حوالي 50 مترًا باستخدام التعدين المفتوح من الأسفل إلى الأعلى. تُحفر ثقوب طويلة ذات قطر كبير رأسيًا في جسم الخام من الأعلى باستخدام حفارات داخل البئر (ITH) ^{[ 5 ]} ، ثم تُفجّر شرائح أفقية من جسم الخام في تجويف سفلي. يُستخرج الخام المتفجر على مراحل، بدءًا من أسفل الجزء المُطوّر. تُجرى عملية التنظيف النهائية للخام باستخدام آلات LHD التي يتم التحكم فيها عن بُعد. غالبًا ما يُستخدم نظام من المناجم الأولية والثانوية في التعدين بالتراجع الرأسي للحفرة، حيث تُستخرج المناجم الأولية في المرحلة الأولى ثم تُملأ بحشوة أسمنتية لتوفير دعم جداري لتفجير المناجم اللاحقة. تُستخرج الحجرات الجانبية بتسلسل مُخطط له مسبقًا بعد تصلب الحشوة. ^{[ 6 ]}

^{[ 7 ]}

• تُستخدم تقنية الانهيار الكتلي لاستخراج رواسب خام ضخمة شديدة الانحدار (عادةً ما تكون منخفضة الجودة) ذات هشاشة عالية . يتم حفر نفق سفلي مزود بمسار نقل أسفل جسم الخام، مع حفر "أجراس سحب" بين أعلى مستوى النقل وأسفل النفق السفلي. تعمل أجراس السحب كمكان لسقوط الصخور المنهارة. يتم حفر جسم الخام وتفجيره فوق النفق السفلي، ثم يُستخرج الخام عبر مسار النقل. نظرًا لهشاشة جسم الخام، ينهار الخام الموجود فوق منطقة التفجير الأولى ويسقط في أجراس السحب. مع استخراج الخام من أجراس السحب، ينهار جسم الخام، مما يوفر تدفقًا مستمرًا للخام. ^{[ 4 ]} إذا توقف الانهيار واستمر استخراج الخام من أجراس السحب، فقد تتشكل فجوة كبيرة، مما يؤدي إلى احتمال حدوث انهيار مفاجئ وكبير، وربما عاصفة هوائية كارثية في جميع أنحاء المنجم. ^{[ ٨ ]} في حال استمرار الانهيارات الأرضية، قد ينهار سطح الأرض مكونًا منخفضًا سطحيًا كما هو الحال في مناجم الموليبدينوم في كليماكس وهندرسون في كولورادو . يُعد هذا التكوين أحد التكوينات العديدة التي يطلق عليها عمال المناجم مصطلح "حفرة المجد".

تُهيأ أحيانًا مكامن الخام التي لا تنهار بسهولة عن طريق التكسير الهيدروليكي أو التفجير أو مزيج من كليهما. وقد طُبق التكسير الهيدروليكي لتهيئة الصخور السقفية الصلبة فوق ألواح مناجم الفحم الطويلة ، ولتحفيز الانهيار في مناجم الفحم والصخور الصلبة على حد سواء.

• تقنية الغرف والأعمدة  : تُستخدم هذه التقنية عادةً في مناجم الخام ذات الطبقات المسطحة أو المائلة قليلاً. تُترك الأعمدة في مكانها بنمط منتظم أثناء استخراج الغرف. في العديد من مناجم الغرف والأعمدة، تُزال الأعمدة بدءًا من أبعد نقطة عن مدخل الحفرة، مما يسمح بانهيار السقف وملء الحفرة. وهذا يُتيح استخلاص كمية أكبر من الخام نظرًا لقلة الخام المتبقي في الأعمدة.
• الانهيار تحت المستوى ^{[ 9 ]}
• التعدين بالانهيار الرأسي  : هي طريقة مصممة لاستخراج الخامات ذات الزوايا الحادة في الأعماق حيث تكون الإجهادات الإقليمية عالية. في هذه الطريقة، يتم تخفيف الإجهاد عن الكتل الصخرية عن طريق إنشاء فتحات موازية لميل جسم الخام. ^{[ 10 ]} وهي طريقة جديدة قيد التطوير من قبل شركة LKAB في شمال السويد . ^{[ 11 ]}