Ο ρόλος της Γεωτεχνικής Μηχανικής στη σύγχρονη Μεταλλευτική

Η Μεταλλευτική συντροφεύει τον σύγχρονο άνθρωπο από την πρώτη στιγμή της εμφάνισης του. Ταυτόχρονα αποτελεί μία από τις αρχαιότερες ανθρώπινες οικονομικές δραστηριότητες με τον σημαντικότερο ρόλο στην εξέλιξη της ανθρωπότητας εν γένει, ενώ υπήρξε καθοριστική στη μετάβασή της από την πρωτόγονη κατάσταση στον αποκαλούμενο σύγχρονο πολιτισμό.

Διαχρονικά, η Μεταλλευτική ήταν και είναι άμεσα συνδεδεμένη με την ανάπτυξη, την καινοτομία, τα τεχνολογικά επιτεύγματα και γενικότερα με την πρόοδο των επιστημών (θεωρητικών και εφαρμοσμένων) μέσω μιας μοναδικής αμφίδρομης και αλυσιδωτής σχέσης. Η Μεταλλευτική τροφοδοτεί τις «πρώτες ύλες» στον τεχνολογικό κόσμο ώστε να εισπράξει και να «εκμεταλλευτεί» εκ των υστέρων τις όποιες νέες τεχνολογίες, πρακτικές εφαρμογές ή και νεότερες επιστήμες μηχανικής, ώστε να εξασφαλίζεται η βιωσιμότητα της και μαζί με αυτήν η εξέλιξη της ανθρωπότητας σε τεχνολογικό επίπεδο.

Με την αδιάλειπτη άσκηση της μεταλλείας από τον άνθρωπο και τη σταδιακή εξάλειψη πλούσιων και επιφανειακών ή πλησίον της επιφανείας, κοιτασμάτων, η απόληψη των φυσικών πόρων καθίσταται μια διαδικασία διαρκώς αυξανόμενων απαιτήσεων. Η εξάπλωση υφιστάμενων ή ο εντοπισμός νέων κοιτασμάτων, σε βαθύτερους ορίζοντες, δημιουργεί την ανάγκη της υλοποίησης των εργασιών σε ένα απαιτητικό περιβάλλον που χρήζει ιδιαίτερης διαχείρισης. Το άρθρο αυτό όπως αναλύει στα επιμέρους εδάφια, παρουσιάζει και αναλύει με ένα συνοπτικό τρόπο τον κρίσιμο ρόλο της Γεωτεχνικής Μηχανικής στη σύγχρονη Μεταλλεία, ενισχύοντας έτι περαιτέρω την ασφάλεια, αποδοτικότητα και την περιβαλλοντική βιωσιμότητα των εξορυκτικών δραστηριοτήτων.

Ως οικονομική δραστηριότητα η Μεταλλεία είναι άμεσα συνδεδεμένη με την σκοπιμότητα του επενδυτικού εγχειρήματος. Τα θετικά αποτελέσματα της μεταλλευτικής έρευνας για τον προσδιορισμό και χαρακτηρισμό κοιτασμάτων, ήτοι ως γεωλογικές εμφανίσεις με οικονομικό ενδιαφέρον, δεν επαρκούν για τη βελτίωση της αντίληψης του επιχειρηματικού ρίσκου και τη βιωσιμότητα μιας σημαντικής και σχεδόν πάντα εμπροσθοβαρούς επένδυσης.

Είτε πρόκειται για επιφανειακή ή υπόγεια εκμετάλλευση, κατά τη φάση του σχεδιασμού, οι μηχανικοί μεταλλείων πρέπει να εκτιμήσουν στο βέλτιστο δυνατό το ιδιαίτερο κατά περίπτωση γεωλογικό-γεωτεχνικό καθεστώς των σχηματισμών εντός των οποίων θα υλοποιηθεί η εξορυκτική δραστηριότητα. Η αναμενόμενη γεωμηχανική απόκριση των διαμορφούμενων πρανών στις περιπτώσεις επιφανειακής εκμετάλλευσης ή των υπογείων ανοιγμάτων για τις ανάγκες προσπέλασης ή/και εκμετάλλευσης κατά τις υπόγειες εκμεταλλεύσεις αποτελούν εξεζητημένο αντικείμενο άμεσα συνδεμένο με τη βιωσιμότητα της επένδυσης με ταυτόχρονη τεχνική αλλά και οικονομική διάσταση.

Η επιλογή των βέλτιστων γεωμετρικών χαρακτηριστικών (βέλτιστες κλίσεις πρανών, διαστάσεις και μήκη προσπελαστικών στοών), η εκτίμηση συνθηκών ευστάθειας, η διαστασιολόγηση των απαιτούμενων κατά περίπτωση μέτρων αντιστήριξης και προστασίας (επιφανειακά) ή υποστήριξης (υπόγεια), συντελούν στην ενίσχυση των συνθηκών ασφαλείας του προσωπικού και μηχανικού εξοπλισμού για την εύρυθμη και αδιάλειπτη λειτουργία των εξορυκτικών δραστηριοτήτων, ενώ ταυτόχρονα αποτελούν από μόνα τους ιδιαίτερα κοστολογικά μεγέθη τα οποία συντελούν στην αξιολόγηση της σκοπιμότητας του επενδυτικού εγχειρήματος.

Η άσκηση της εξορυκτικής δραστηριότητας, εκ φύσεως, συναντά διαρκείς προκλήσεις αναφορικά με την ασφάλεια των εργασιών αλλά και την εξασφάλιση της διαρκούς και απρόσκοπτης λειτουργίας. Η σημασία της πρόληψης των γεωκινδύνων έχει ως απώτερο σκοπό την προστασία της ανθρώπινης ζωής και κατ’ επέκταση του εξοπλισμού και των εγκαταστάσεων. Ακόμη και στην περίπτωση που δεν επισυμβεί ένα δυστυχές γεγονός, η εκδήλωση μιας αστοχίας εκτεταμένου χαρακτήρα και μεγέθους, είναι αρκετή για να θέσει σε απόλυτη παύση την παραγωγική διαδικασία μιας μεταλλευτικής επιχείρησης μέχρι την αποκατάστασή της με τα συνεπαγόμενα κόστη να είναι καταλυτικά ακόμη και για τη συνέχεια της λειτουργίας της.

Πλέον, υφίστανται υπερσύγχρονα συστήματα γεωτεχνικής παρακολούθησης τα οποία επιτρέπουν τη συστηματική και ακριβή παρακολούθηση μετατοπίσεων ώστε σε συνδυασμό με τις εκτιμήσεις αριθμητικών μοντέλων και των ορίων προειδοποίησης και συναγερμού που έχουν τεθεί, να είναι δυνατή η πρόβλεψη φαινομένων αστάθειας εξασφαλίζοντας ικανό χρόνο για την πρόληψη της εμφάνισής τους με λήψη κατάλληλων ενεργειών αντιμετώπισης ή σε περίπτωση που αυτό δεν είναι εφικτό να είναι δυνατή η έγκαιρη προειδοποίηση για την απομάκρυνση του ανθρώπινου δυναμικού και του μηχανικού εξοπλισμού.

Στη σύγχρονη μεταλλεία, η εκμετάλλευση των ορυκτών πόρων δεν αποτελεί το μοναδικό αντικείμενο που καλείται να εξυπηρετηθεί. Το κανονιστικό πλαίσιο θέτει αυξανόμενες απαιτήσεις για την προστασία του περιβάλλοντος και η Γεωτεχνική Μηχανική έχει κρίσιμο ρόλο στην ελαχιστοποίηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων της μεταλλευτικής τόσο κατά τη διάρκεια της εξορυκτικής δραστηριότητας (διαχείριση αποβλήτων) όσο και στην φάση της αποκατάστασης των μεταλλευτικών περιοχών μετά την παύση των εργασιών.

Εφόσον επιλέγεται η επιφανειακή απόθεση των παραγόμενων αποβλήτων από το σύνολο της εξορυκτικής δραστηριότητας, θα πρέπει να λαμβάνεται ιδιαίτερη μέριμνα ώστε να υλοποιείται με τρόπο τεχνικά άρτιο βάσει των αρχών σχεδιασμού της γεωτεχνικής μηχανικής και να εξασφαλίζεται η ευστάθεια των διαμορφούμενων αποθέσεων καταλαμβάνοντας το μικρότερο δυνατό αποτύπωμα στην επιφάνεια. Ταυτόχρονα εφόσον η φύση και η κατηγοριοποίηση των αποβλήτων υπό όρους επικινδυνότητας το επιβάλει, θα πρέπει να λαμβάνεται μέριμνα για τον σχεδιασμό επαρκούς συστήματος στεγάνωσης και υδραυλικής διευθέτησης για την αποτροπή μόλυνσης του εδάφους και των επιφανειακών/υπογείων υδάτων αντίστοιχα.

Επιπρόσθετα, εφόσον πρόκειται για επιφανειακές εκμεταλλεύσεις η αποκατάσταση των περιοχών περιλαμβάνει την επαναφορά κατά το δυνατό της φυσικής γεωμορφολογίας και τη δημιουργία βιώσιμων οικοσυστημάτων, η οποία απαιτεί τον σχεδιασμό αποθέσεων σε γεωμετρική αρμονία με την ευρύτερη περιοχή εξασφαλίζοντας παράλληλα τις συνθήκες ευστάθειάς τους σε μακροχρόνιες συνθήκες.

Είναι πρόδηλο ότι, η Γεωτεχνική Μηχανική αποτελεί αδιαμφισβήτητα ένα αναπόσπαστο μέρος της σύγχρονης Μεταλλευτικής, το οποίο συμβάλει στην ασφάλεια, αποδοτικότητα και περιβαλλοντική βιωσιμότητα των εξορυκτικών δραστηριοτήτων. Από τον σχεδιασμό και την κατασκευή των μεταλλευτικών έργων έως τις φάσεις λειτουργίας και αποκατάστασης, η χρήση των αρχών της Γεωτεχνικής Μηχανικής θα πρέπει να θεωρείται επιτακτική από τα αρμόδια εποπτικά όργανα του κρατικού μηχανισμού σε θέματα αδειοδότησης και λειτουργίας εξορυκτικών έργων.

Τέλος, είναι αυτονόητο ότι και οι ίδιες οι μεταλλευτικές επιχειρήσεις θα πρέπει να λάβουν τις απαιτούμενες πρωτοβουλίες ώστε να ενσωματώσουν εντός του κύκλου εργασιών τους τη διαχείριση ζητημάτων που άπτονται της γεωτεχνικής μηχανικής τόσο σε επίπεδο αξιολόγησης και αναλύσεων, όσο και κατά τον ευρύτερο σχεδιασμό και προγραμματισμό των μεταλλευτικών έργων.

Ο Ιωάννης Μ. Βλαχογιάννης είναι Διπλ. Μεταλλειολόγος - Γεωτεχνικός Μηχανικός ΕΜΠ, MSc ΕΜΠ, EUR ING και από το 2020 παρέχει υπηρεσίες Τεχνικού Συμβούλου υπό την ιδιότητα του Διευθύνοντος Εταίρου και Νόμιμου Εκπροσώπου του γραφείου μελετών Geomine J&K.

Απαγορεύεται ρητώς η αναπαραγωγή ή αναδημοσίευση, μερική ή ολική, του εν λόγω περιεχομένου. Το RAWMATHUB.GR διατηρεί το αποκλειστικό δικαίωμα δημοσίευσης και παροχής αδειών αναδημοσίευσης κατόπιν έγγραφης άδειας, επιφυλασσόμενο για την άσκηση κάθε νόμιμου δικαιώματος του. Εφόσον επιθυμείτε να χρησιμοποιήσετε το περιεχόμενο, παρακαλούμε επικοινωνήστε μαζί μας στο Αυτή η διεύθυνση Email προστατεύεται από τους αυτοματισμούς αποστολέων ανεπιθύμητων μηνυμάτων. Χρειάζεται να ενεργοποιήσετε τη JavaScript για να μπορέσετε να τη δείτε..