دید کلی

هیدرولوژی علمی است که در مورد پیدایش خصوصیات و نحوه توزیع آب در طبیعت بحث می‌کند ولی عملا واژه هیدرولوژی به شاخه‌ای از جغرافیای فیزیکی اطلاق می‌شود که گردش آب در طبیعت را مورد بررسی قرار می‌دهد. انجمن علوم و فنون ایالات متحده تعریف زیر را برای هیدرولوژی برگزیده است:


هیدرولوژی علم مطالعه آب کره زمین است و در مورد پیدایش ، چرخش و توزیع آب در طبیعت خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آب ، واکنش‌های آب در محیط و ارتباط آن با موجودات زنده بحث می‌کند بنابراین ملاحظه می‌شود که هیدرولوژی در برگیرنده تمامی داستان آب است.

تاریخچه و تکامل آب شناسی

سیر تحولی و رشد

• شاید بتوان گفت هیدرولوژی جدید از قرن 17 با اندازه گیریهای مختلف آغاز شد در این دوره پرالت ترانست مقدار بارندگی تبخیر و صعود موئینه‌ای را در حوضه آبریز رودخانه سن اندازه گیری کند ماریوت با اندازه گیری سرعت و سطح مقطع جریان دبی رودخانه سن را در پاریس اندازه گیری کرد.
  
  

تاریخچه

بناها و آثاری چون سدهای مربوط به سده‌های 29 و 30 قبل از میلاد در مصر و عراق ، اهرام ثلاثه مصر ، کاخ تخت جمشید و مقبره‌های نقش رستم که بر سنگ (از سنگ و یا در سنگ) ساخته شده‌اند گواه بکارگیری روشهای دقیق در امر انتخاب ، استخراج و کندوکاو سنگ و لذا کاربرد مکانیک سنگ از دیر زمان‌اند. ارتباط تنگاتنگ ما با سنگ به پیش از تاریخ بر می‌گردد. در آن زمان ، پیکانها ، ابزار معمولی و ظروف ، استحکامات ، خانه‌ها و حتی تونلها از سنگ یا در سنگ ساخته می‌شد. ساختها و مجسمه‌هایی مانند معبد ابوسمبل از مصر نشان دهنده استفاده از روشهای بسیار دقیق در امر انتخاب محل ، استخراج و کندوکاو بر سنگ است.

سیر تحولی و رشد

در قرون هجدهم و نوزدهم تونلهای بزرگ به منظور تهویه و زهکشی معادن ، فاضلاب ، کانال کشی و حمل و نقل با راه آهن زده‌ ‌شد. در همین قرن ما ، ساختن مجسمه‌های عظیم در مونت راشمو میل به درگیری برای ساختن پیکرهای بزرگ سنگی و به همان اندازه انتخاب گرانیت خوب را ، با وجود روی آوردن مهندسان به مصالح دیگر ، به جهانیان ثابت کرد. در این عصر که مهندسان مواد می‌توانند به اقتضای نیازهای خاص و عجیب آلیاژها و پلاستیکها را بسازند ، سنگ کاری هنوز انرژی صنایع و تخیل مهندسان را به خود مشغول داشته است.

برای بررسی مشخصات سیمان برخی آزمایشات را با پودر سیمان و خمیر آن انجام میدهند که برخی از آنها را شرح میدهیم :

وزن مخصوص سیمان

برای تعیین وزن مخصوص سیمان مقداری از آنرا که با دقت 0.01  گرم وزن کرده اند به داخل یک پیکنومتر که دارای حجم مشخصی است میریزند . سپس از یک بورت آنقدر به پیکنومتر الکل میریزند که سطح الکل به نشانه پیکنومتر که علامت مخصوصی دارد برسد به این ترتیب حجم سیمان به دست می آید که از تقسیم وزن سیمان بر حجم آن وزن مخصوص سیمان را بدست می آورند .= M / Vρ

زمان گرفتن سیمان

برای تعیین زمان گرفتن سیمان از سوزن ویکا استفاده میشود برای این آزمایش خمیر سیمان را که از قبل حاضر کرده اند به قالب مخروطی شکلی میریزند و سطح آن را صاف میکنند . سپس قالب را زیر سوزن ویکا قرار میدهند . با باز کردن مانع سوزن تحت اثر نیروی وزن دستگاه که 300 گرم میباشد ٬ با ضربه به سیمان وارد میشود تا زمانی که سوزن پس از داخل شدن به نمونه ٬ بیش از 3 تا 5 میلیمتر با کف قالب فاصله نداشته باشد ٬ آزمایش را هر چند دقیقه یکبار انجام میدهند و البته هر بار قالب را میچرخانند تا سوزن به سوراخ قبلی وارد نشود .

هنگامی که سوزن پس از رها کردن برای اولین با ر در فاصله 3 تا5 میلیمتری کف قرار گرفت ٬کرونومتری  را به کار میاندازند و این زمان شروع گرفتن سیمان است . آزمایش را آنقدر تکرار میکنند که سوزن در آخرین بار نتواند بیش از یک میلیمتر در خمیر نفوذ کند در این هنگام زمان را از کرونومتر می خوانند  و آنرا به عنوان زمانی که برای گرفتن  این سیمان لازم است در نظر میگیرند.

مقاومت سنگ سیمان در برابر فشار

برای تعیین مقاومت فشاری سنک سیمان از یک پرس هیدرولیکی که مساحت صفحات آن 25 سانتیمتر مربع میباشد استفاده میکنند . نیرو سنج این پرس دارای دو عقربه سیاه و قرمز رنگ است که عقربه قرمز آن به ازای نیروی وارده ای که موجب شکسته شدن نمونه شده ٬ به سبب تکان ناگهانی  در همان نقطه مربوط به نیروثابت میماند . برای انجام آزمایش ٬ نمونه مکعبی شکلی را پس از خشک شدن در بین صفحات دستگاه قرار میدهند . سپس صفحه پایینی را آنقدر بالا میبرند که سطح فوقانی نمونه با صفحه بالایی پزس تماس حاصل کند .اینک پرس نیروی F را به نمونه وارد میکند و آنرا مرتبا افزایش میدهد . سپس نیرویی را که باعث شکستن نمونه میشود را از عقربه قرمز میخوانند و مقاومت فشاری نمونه را از فرمول             = F / 25  (Kg/cm²) δ   محاسبه میکنند.

  کاربرد سیمان در معدن      

در برخی موارد آبهای درون معدن حاوی املاحی هستند که برای سیمان معمولی مضر است و باعث خورده شدن آنها میشود برای  جلوگیری از تخریب سیمان در نتیجه این این گونه آبها ٬ از انواع مخصوص سیمان برای مقاصد زیرزمینی استفاده میشود . از جمله این سیمانها میتوان سیمانهای با آلومین زیاد و سیمانهای حاصله از سربار کوره٬نام برد. نوع به خصوصی از سیمان که در معادن ٬بسیار به کار میرود به نام سیمان منبسط شونده معروف است . از مشخصات این نوع سیمان آن است که پس از سخت شدن در برابر هوا یا آب حجمش افزایش می یابد علاوه بر این سنگین و در برابر نفوذ آب نیز غیر قابل نفوذ است.

منبع :اصول استخراج معادن /ج1/ حسن مدنی

سیمان

سیمان به طور عام به کلیه موادی گفته میشود که خاصیت چسبندگی داشته باشند . وبه طور خاص و تحت نام سیمان مقصود جسمی است که مواد تشکیل دهنده آن آهک  و خاک رس است و برای اولین بار به صورت ابتدایی آن در سال ٬ 1824 میلادی توسط یک بنای انگلیسی به عنوان اختراع به ثبت رسید . سیمان در امور ساختمانی برای چسباندن و پیوستن سنگها ٬ شن٬ ماسه٬ آجر ٬ بلوکها و غیره به کار میرود. سیمان را به دو روش خشک و تر تهیه میکنند . در روش خشک مواد اولیه به صورت خشک و در حالت تر با آب با هم مخلوط میشوند . مواد اولیه تهیه شده را در کوره هایی حرارت میدهند تا دانه های گردی به نام کلینکر حاصل شود این دانه ها را آسیاب کرده و در کیسه هایی به بازار عرضه میکنند .

انواع سیمان و مصارف آنها

سیمانهای معمولی که برای تهیه آنها مواد اضافی به کار نمیرود و هر چهار نوع کلینکر در آنها موجود است بر اساس رنگ آن که شبیه رنگ سنگهای جزیره پرتلند است به همین نام خوانده میشود . مطابق استاندارد ASMT-C-150 پنج نوع سیمان پرتلند وجود دارد که آنها را به اختصار آنها را بررسی میکنیم :

سیمان پرتلند نوع 1

این نوع سیمان در مواردی به کار میرود که که شرایط خاص ساختمانی مثل مقاومت در برابر آبهای سولفات دار ٬ کارهای ساختمانی در دریا و ... وجود نداشته باشد موارد عمده استعمال سیمان پرتلند نوع 1  ساختمانهای بتنی ٬ پل سازی ٬کانال کشی ٬ مخازن آب ٬آجرو بلوکهای بتنی است .

سیمان پرتلند نوع 2

این سیمان کندتر از سیمان نوع اول سخت میشود به همین دلیل در قسمتهایی به کار میرود که مستقیما زیر نور خورشید قرار میگیرند پرتلند 2 در مقابل آبهای سولفات دارمقاومت بیشتری دارد .

سیمان پرتلند نوع 3

طرز تهیه این نوع با سیمان پرتلند نوع 1 فرق چندانی ندارد فقط در این نوع مواد اولیه با دقت بیشتری تهیه میشوند و نیز کلینکر این نوع سیمان دوباره از کوره گذرانده میشود تا آهک موجود در مواد خام به خوبی با سایر مواد ترکیب شود وبه صورت آزاد وجود نداشته باشد  و همچنین مواد آن را ریزتر میکنند .

سیمان پرتلند نوع 4

سرعت ترکیب این نوع سیمان از سیمان پرتلند نوع 2 نیز کندتر است و چون تولی حرارت در هنگام سخت شدن این سیمان کم است برای ساختمان سدها از آن استفاده میشود .

سیمان پرتلند نوع 5

این سیمان نسبت به آبهای سولفات دار مقاوم است به همین دلیل در مواردی استفاده میشود که ساختمان در برابر آبهای سولفات دار قرار داشته باشد .

علاوه بر این نوع های سیمان انواع دیگری نیز وجود دارند که معمولا در معادن از آنها استفاده نمیشود.

منبع :اصول استخراج معادن /ج1/حسن مدنی

a.   www.immp.org    اين سايت  در زمينه معدن و کانه آرايي فعاليت ميکند و اطلاعات مناسبی عرضه می نماید.

b.   www.iranstone.tk سايت  سنگ هاي ساختماني ( بانک اطلاعاتي معادن ايران، نمونه عکس پلاک سنگ معادن مختلف، اطلاعات مربوط به ماشين آلات و ابزار آلات معادن سنگ ساختماني و تجهيزات فرآوري سنگ، آدرس سايت هاي مختلف معدني و ... ) مي باشد و امکان خريد و فـــــــروش الکترونيکي سنگ هاي ساختماني و تجهيزات مرتبط در آن فراهم مي باشد.

c.   www.mesau.ws   سايت انجمن علمي مهندسي معدن دانشگاه آزاد اسلامي، واحد تهران جنوب مي باشد که شامل اطلاعاتي راجع به فعاليتهاي انجمن و نيز اخبار و اطلاعات جامعه معدني کشور مي باشد.

d.   www.gsi.org.ir  اين سايت مربوط به سازمان زمين شناسي و اکتشافات معدني کشور مي باشد. ورود به آنرا پیشنهاد می کنم .

e.   www.shahrood.ac.ir  سايت دانشگاه صنعتي شاهرود دارای اطلاعات گوناگون در مورد دانشگاه  و سایر اطلاعات مورد نیاز می باشد.

f.     www.bisotun.net  این سایت نسبت به معرفی آموزش و فروش نرم افزارهای معدنی اقدام نموده است .

g.   www.ngdir.com  پایگاه ملی داده ها علوم زمین یکی از طرحهای وزارت صنایع و معادن با هدف اطلاع رسانی سریع در مسائل زمین شناسی و معدنی راه اندازی شده است .

h.   www.ime.org.ir  سازمان نظام مهندسی معدن کشور مجموعه ای از تشکیلات سازمانها اشخاص حقیقی و حقوقی در رابطه با مهندسی معدن و زمین شناسی است .

i.     www.irtasite.com  انجمن تونل ایران یکی از انجمنهای علمی فعال کشور است که اساتید دانشجویان و شرکتهای مشاور و پیمانکار عضو این انجمن هستند .

j.     www.irsme.com  با هدف ارتقای مهندسی معدن انجمن مهندسی معدن ایران تشکیل  وتا کنون فعالیتهای متنوعی داشته است .

k.   www.stoneassoc-ir.com  انجمن سنگ ایران دارای شخصیت حقوقی غیرسیاسی وغیرانتفاعی درحوزه سنگهای ساختمانی وتزئینی است

l.     www.irsrm.modares.ac.ir  با هدف گسترش پیشبرد و ارتقای علم مکانیک سنگ انجمن مکانیک سنگ ایران تاسیس شده است .

m. www.oim-t.ir  این سایت توسط سازمان صنایع و معادن استان تهران ایجاد شده و ملاحظه آنرا پیشنهاد می کنم .

سايتهاي خارجي مرتبط با معدن و معدنکاري

a.   www.infomine.com   اين سايت يکي از معتبر ترين سايتهاي مهندسي معدن و علوم و مشاغل مرتبط با معدن مي باشد که توسط يک تيم قوي و حرفه اي پشتيباني مي شود و کامل ترين و جديدترين اطلاعات روز دنيا را مي توانيد در آن مشاهده کنيد.

b.   http://webpub.alleg.edu/dept/geology   سايت دانشگاه Allegheny آمريکا که در آن دروس محيط زيست و زمين شناسي تدريس مي شود.

c.   http://www.iah.org/s   سايت يک سازمان آموزشي و علمي است. اين سازمان با اسم IAH در زمينه توسعه تحقيقات و حفظ آبهاي زير زميني فعاليت مي کند.

d.   http://www.maik.rssi.ru/index.html    اين سايت متعلق به يک مجله بين المللي ژئوشيمي مي باشد که در اين زمينه تقريبا يک منبع کامل مي باشد.

e.   http://www.rosneft.ru/english/company/index.html    اين سايت مربوط به تنها شرکت نفتي دولتي روسيه مي باشد. اين شرکت با نام ROSNEFT  فعاليت مي کند.

f.     http://www.sintef.no/eway/default0.asp?pid=211   اين سايت مربوط به يک شرکت معتبر و بين المللي نفتي به نام  SINTEF  ميباشد.

List of tunnels by length

• The Seikan Tunnel in Japan is the longest rail tunnel in the world at 53.9 km (33.4 miles), of which 23.3 km (14.5 miles) is under the sea.
• The Channel Tunnel between France and England under the English Channel is the second-longest, with a total length of 50 km (31 miles), of which 39 km (24 miles) is under the sea.
• The Lærdal Tunnel in Norway from Lærdal to Aurland is the world's longest road tunnel, intended for cars and similar vehicles, at 24.5 km (15.2 miles).
• The St. Gotthard Tunnel from Göschenen to Airolo in Switzerland, opened on September 5, 1980, is the world's second longest highway tunnel at 16.32 km (10.14 miles).
• The Ryfast road program in Stavanger, Norway includes the tunnel Solbakktunnelen, which is scheduled to be opened within 2015. This tunnel will be 14 km long, making it both the world's longest underwater road tunnel and longest underwater highway tunnel. The tunnel will have four driving lanes in total, and a speed limit of 90 km/h.
• The Hsuehshan Tunnel in northern Taiwan opened on June 16, 2006 with a length of 12.955 km (8.05 miles). This tunnel is the longest highway tunnel in Asia and the 4th in the world (in 2006).
• The Rennsteig Tunnel in middle Germany runs under the Thuringian Forest over a length of 8.5 km (5 1/5 miles) and is currently Germany's longest tunnel. The highway A71 connects Erfurt with Schweinfurt.
• The North Cape Tunnel in northern Norway, connecting the island of Magerøya with the mainland, was the world's longest undersea road tunnel when opened in 1999, at about 7 km. It reaches a depth of 212 m below sea level.
• Päijänne-tunneli is the world's longest complete tunnel that is bored into cliff. It is located in southern Finland and it is 120 km long. Its purpose is to provide the Greater Helsinki metropolitan area with fresh water.

مکانیک سنگ از دو کلمه rock به معنی سنگ و mechanics به معنی مکانیک گرفته شده است. مکانیک سنگ مبحثی از علوم مهندسی است که در آن چگونگی رفتار سنگ در برابر عوامل بیرونی و درونی و تغییرات آنها مورد بحث قرار می‌گیرد و چون رفتار سنگ بستگی کامل به ویژگیهای آن دارد، از اینرو بررسی آن گروه از خواص سنگها که در این مورد اهمیت دارد نیز بخشی از مبحث مکانیک سنگ را تشکیل می‌دهد.

تاریخچه

بناها و آثاری چون سدهای مربوط به سده‌های 29 و 30 قبل از میلاد در مصر و عراق ، اهرام ثلاثه مصر ، کاخ تخت جمشید و مقبره‌های نقش رستم که بر سنگ (از سنگ و یا در سنگ) ساخته شده‌اند گواه بکارگیری روشهای دقیق در امر انتخاب ، استخراج و کندوکاو سنگ و لذا کاربرد مکانیک سنگ از دیر زمان‌اند. ارتباط تنگاتنگ ما با سنگ به پیش از تاریخ بر می‌گردد. در آن زمان ، پیکانها ، ابزار معمولی و ظروف ، استحکامات ، خانه‌ها و حتی تونلها از سنگ یا در سنگ ساخته می‌شد. ساختها و مجسمه‌هایی مانند معبد ابوسمبل از مصر نشان دهنده استفاده از روشهای بسیار دقیق در امر انتخاب محل ، استخراج و کندوکاو بر سنگ است.

سیر تحولی و رشد

در قرون هجدهم و نوزدهم تونلهای بزرگ به منظور تهویه و زهکشی معادن ، فاضلاب ، کانال کشی و حمل و نقل با راه آهن زده‌ ‌شد. در همین قرن ما ، ساختن مجسمه‌های عظیم در مونت راشمو میل به درگیری برای ساختن پیکرهای بزرگ سنگی و به همان اندازه انتخاب گرانیت خوب را ، با وجود روی آوردن مهندسان به مصالح دیگر ، به جهانیان ثابت کرد. در این عصر که مهندسان مواد می‌توانند به اقتضای نیازهای خاص و عجیب آلیاژها و پلاستیکها را بسازند ، سنگ کاری هنوز انرژی صنایع و تخیل مهندسان را به خود مشغول داشته است.

نقش مکانیک سنگ در زندگی انسان

از آنجایی که حفاریها و بناهایی چون تونلهای راه آهن زیرزمینی ، تامین آب ، زهکشی و نیروگاههای زمینی ، حفره‌های ذخیره آب ، نفت ، گاز ، هوا و غیره و نیز دفن زباله‌های هسته‌ای ، معادن زیرزمینی ، معادن روباز ، برشهای عمیق برای آب ریز و ... در سنگ و یا بر سنگ صورت می‌گیرد، لذا لزوم شناخت سنگها و مکانیک سنگ برای انسان امری انکار ناپذیر است.

مباحث مربوط به مکانیک سنگ

• رده‌بندی زمین شناختی سنگها : سنگها را از نظر نحوه تکوین آنها ، معمولا به سه گروه آذرین ، دگرگونی و رسوبی تقسیم می‌کنند.
  
  
• ویژگیهای شاخص سیستمهای سنگ : برای طبقه‌ بندی مهندسی سنگها ، لازم است که ویژگیهای شاخص سنگها ارزیابی شوند و با در نظر گرفتن مجموعه آنها با همدیگر ، شخصی باتجربه می‌تواند، همبستگیهای مفیدی را بین آنها ، برای کاربردهای عملی، بیایبد. بعضی از این ویژگیهای شاخص عبارتند از : تخلخل ، چگالی ، تراوایی و استحکام.
  
  
• استحکام و معیارهای ریزش سنگ : در این بحث از مکانیک خاک معیارهای ریزش سنگ مثل خمش ، برش و خرد شدن و یا عوامل دیگری که باعث ریزش می‌شوند، بررسی می‌شوند.
  
  
• تنشهای اولیه در سنگها و اندازه‌ گیری آنها : در نزدیکی سطح زمین در نواحی کوهستانی ، تنش در جای سنگ ممکن است در بعضی نقاط به صفر نزدیک شود و در نقاطی دیگر ممکن است نزدیک به استحکام سنگ باشد، دستکاری و برهم زدن میدان تنش از طریق حفر تونل یا حتی گودبرداریهای سطحی ، ممکن است محرک آزاد سازی شدید انرژی ذخیره شده شود. در این قسمت به بررسی و تعیین بزرگی و جهت تنشهای اولیه در ساختگاه یک پروژه می‌پردازند.
  

   Coal is mined to burn in power plants to make electricity. This electricity lets us live a lot easier. Often the coal is not buried very deep and it is quite easy to strip the soil and other material off to get at the coal. During mining, the mine companies have to save the soil that is stripped off and replace it after the coal has been mined. This protects the productivity of the land. Many specialists such as engineers, soil, plant and water specialists, and equipment operators are all involved in the land reclamation team.

A. In front of the strip mine, soil surveyors will map the types of soils and say which topsoil and subsoil should be saved. They measure the depths of soil materials and examine their chemical and physical properties. The land reclamation specialists then tell the equipment operators how deep they should scrape off the soil and where to take it. These operators then remove the soil and place it immediately on reclaimed land or pile it up for later use.
B. The largest piece of equipment in a strip mine is called the "drag line". It is like a crane with a huge bucket at the end of the cables. The drag line removes all the material on top of the coal so the coal can be mined. It piles up all this material (called "spoil") on the side of the mine where the coal has been removed. We cannot see the coal loaders and trucks in this picture because they are just out of sight in the large gap where the drag line cables are. The trucks get in and out of the mine on a ramp cut down into the mine at one end. The trucks take the coal to the power plant.
C. The first job after the mining is done is to level the spoil piles. They are not pushed out flat as a pancake. Some small hills and slopes are left so the land is like it was before the mine. Rain water and snow water run off easier if there is some slope to the land. This makes it easier to farm. After the spoil material is levelled, topsoil taken from the pre-mine side is moved over by truck or scraper and placed on top. Sometimes a bulldozer smooths the topsoil to make sure it is the same thickness all over. Then the soil is cultivated and seeded. The first crop is usually a hay crop.
D. Over the years hay crops are rotated with grain but hay is the main crop because hay plants such as alfalfa and grasses help build healthy soil. Lakes and ponds are planned for when the bulldozers push down the spoil piles. Shrubs and trees are planted for wildlife habitat. The landscape after mining is much like it was before; a mixture of sloping land with crops, meadows, bush and ponds.

Nature of the Work

These workers are responsible for operating various pieces of machinery and equipment for blasting, construction, exploration, extraction, and research at mining and drilling sites. Workers sometimes operate specialized mechanical or electronic equipment, tools or instruments to collect data.

Miners are employed by mining companies and specialized contractors in mine construction, shaft sinking and tunneling. Well drillers and servicers are employed by service contractors, petroleum producing companies, oil companies and well-logging or testing companies.

Main Duties

Both of these groups of workers spend most of their day performing physical duties. Working conditions can sometimes be difficult and hazardous.

Underground miners operate drilling machines to produce designated blasting holes, test geological formations or produce underground passageways. Their activities also include working with explosives, operating load-haul-dump (LHD) machines, and maintaining mining machinery. These workers may also be required to install air and water pipes, scale loose rock, and construct timber supports and cribbing.

Oil and gas well drillers and well servicers direct rig crews in setting up for exploration, and operate controls for drilling and hoisting machinery. Their activities include operating recorders and computers to collect data, maintaining operation records, and some data interpretation. In some cases, workers drive well service or wireline trucks to and from well sites. Most of the oil and gas activity in B.C. is in the northeast part of the province.

Example Titles

• underground miners:
• blaster - underground mining
• chute blaster
• diamond driller - underground mining
• drift miner
• driller
• faceman/woman, coal mine
• jumbo drill operator
• miner
• mining machine operator
• mucking machine operator
• raise miner
• scooptram operator
• oil and gas well drillers & well servicers:
• assistant driller
• directional drilling operator
• downhole tool operator
• drill stem tester
• driller
• electric line operator
• logging and perforating operator
• service rig operator
• slickline operator
• wireline operator
• well testing operator

Education and Training

Workers in this occupational group must be at least 18 years old with a minimum of Grade 10. Grade 12 is preferred by most employers.

Underground mining occupations are generally considered to be skilled fields. The equipment and techniques used are varied and complex, with many areas requiring significant safety and skills training. There is, however, no specific post secondary education required for employment in these occupations, and training is usually provided on-the-job. An ability to work in an underground environment is one of the most important requirements.

Training for hardrock miners is on-the-job or in a simulated setting. Length of training depends on the complexity of the skills required and the company. Several years of experience is generally expected for more senior and higher-paying jobs, or for employment with development crews.

To become a blaster within the mining industry in B.C., a permanent blasting certificate issued by the Ministry of Employment and Investment is required. (An incidental certificate can also be issued, primarily for safety fuse detonation.) Prospective blasters must be at least 18 years of age, and must work as an assistant under the supervision of a certified blaster for a period of three months to a year. A written examination must be passed and an inspector must be satisfied that the applicant is qualified to perform the duties. Preparation for this exam includes both on-the-job training and study of theory about explosives and blasting, which is supplied in study guides compiled by the Ministry of Employment and Investment. An applicant is allowed to write the exam upon recommendation of a mining company. Blasting certificates issued by other organizations, such as the Workers' Compensation Board, are helpful in understanding the theory of explosives.

Employment as a surface (rock and soil) mining driller usually requires three months to two years of on-the-job training and related experience. Many companies prefer that a driller work for at least a year as a miner to become familiar with mining techniques.

High school graduation is usually the minimum education necessary for rotary well-drilling and related occupations. Between five to ten years of the on-the-job training and experience in other positions on the drill crew are normally required before becoming a rotary driller.

A two-year Mining Program at the British Columbia Institute of Technology (BCIT) covers all aspects of the industry, including preparation for diamond drilling and blasting (although it does not confer a blasting certificate).

BCIT also offers a two-year Petroleum and Natural Gas program. This program is designed to cover all aspects of the petroleum industry. Admission requires Grade 12, with algebra 12 and physics 11 or chemistry 11.

Generally, these workers require some mechanical ability, basic analytical skills, and good communication skills. Basic knowledge of computerized systems may be required. Independence, adaptability, and an ability to effectively respond to problems and emergencies is necessary. An ability to follow precise instructions, obey safety regulations, and work as a member of a team are essential. In addition, blasters must have good hearing, eyesight and manual dexterity, and be emotionally stable. Drillers also require manual dexterity, and a capacity to stoop and crouch in order to set up drilling equipment. Rotary well drillers need enough strength to push heavy piping, and must be able to work in awkward positions. Often, these workers must be able to adapt to unpleasant atmospheric conditions.

Working Conditions

Underground mining occurs in a unique work environment. It requires work in dark and damp conditions with varying temperatures. Those employed in this group may also work alone, in small areas, with little supervision or communication.

Oil and gas work takes place outdoors and workers are vulnerable to all kinds of weather. Workers should be prepared to spend their days at a noisy and dusty or muddy work site. In addition, workers may also have to move from location to location in the search for oil. Working conditions are sometimes difficult. All workers are required to follow strict safety codes and must wear gloves, eye protection, hard hats and steel-toed boots.

Although workers spend most of their day performing physical duties, this is a job that demands mental alertness as well. Mistakes can be very costly and dangerous. Workers must be able to come together as a team to ensure the safety of all crew members.

Rotating shift work is usual. A typical shift may vary from 8 to 12 hours depending on the worker's position and the location of the work. Workers often belong to unions, where seniority may be important in obtaining shifts. In the case of smaller operators, work may be on a contract-to-contract basis and layoffs may occur in between.

The estimated average earnings for all B.C. workers in this group were $44,500 in 1994. Workers employed full time, full year earned an annual average of $51,700. Both figures are above the provincial averages ($28,700 and $39,800, respectively), reflecting in part the higher compensation for challenging working conditions. Underground miners have slightly higher average wages than do oil and gas well drillers. However, industry sources suggest the above earnings are too low for underground miners and that they can earn between $50,000 and $85,000 for full-time, full-year work.

This is a small occupational group. Employment decreased from 1,650 in 1990 to 1,450 in 1995. The majority of these workers (86%) are underground miners. Due to the nature of the work, self-employment is almost non-existent at 2%, which is well below the provincial average (11%).

At 3%, part-time work is well below the provincial all-occupation average of 22%. This may be due to the fact that some operations are kept running 24 hours a day and workers usually work an entire 8 or 12 hour shift. In some cases the work site is remote and may require travel and/or camp accommodation, a situation which does not easily allow for part-time workers.

The unemployment rate for this group is about double the provincial average. This reflects the seasonal nature of work in the oil and gas sector as well as the slower than historic operating levels in the mining industry. This group is also vulnerable to changes in business cycles. Fluctuating commodity prices and varying patterns in metal consumption can affect employment levels drastically.

Workers in this group are mainly employed in metal mining (37%) and services related to mining (26%). There is a small representation in non-metal mining (8%), crude petroleum and gas drilling (8%) and coal mining (6%).

Most of these workers are located in the rural areas of the Okanagan/Kootenay (45%), which is a traditional mining area in B.C. The rest are mainly located in Northern B.C. (22%), and on Vancouver Island (17%).

There are very few women (3%) in this occupation.

A higher than average share of workers are in the 25 to 44 age range (61%). This reflects the physical demands of the job. Workers under the age of 25 account for only 9% of this occupational group, which is lower than the B.C. all-occupation average. This suggests that few of these occupations are entry-level positions and that many workers probably start as general labourers and then move into these groups after they have gained other related on-the-job training.

Employment Prospects

Employment in this small occupational group is forecast to grow much faster than the average for all occupations through to the year 2005. A total of 630 openings is projected, including growth and replacement jobs, for the years between 1995 and 2005. Of the 630 openings, 400 are forecast to come from the mining industry. Most of the openings will result from new openings created by expected new mining developments.

Mining industry sources state that they do not expect as big an increase in employment as is given by this forecast. They expect that the opening of new mines in some areas of B.C. will be offset by mine closures elsewhere. Currently, there are surplus workers in the southern part of the province while there are opportunities in the north. This situation is expected to continue.

Skill requirements are changing within this group. Employees need higher education levels and a broader range of skills. New mining methods as well as the development and adoption of new technology will result in a demand for more highly skilled workers in this occupational group. Technological changes have led to higher production levels with fewer workers.

General ups and downs in the economy can drastically affect employment demand for this occupational group. There is a direct relationship between economic activity and mineral consumption and economic growth usually has an impact on the demand and prices for minerals. Fluctuating commodity prices and varying patterns in metal consumption affect employment levels by making properties profitable or unprofitable. Industry analysts suggest that the oil and gas industry is affected by changes in the business cycle, but generally less so than mining.

Government incentives are in place in the mineral industry to promote exploration in areas with high mineral potential. According to industry sources, government deregulation, which allows foreign companies to explore and extract minerals in B.C., has led to a very competitive industry for mining and oil and gas companies.

Mobility for workers between companies and industries is somewhat limited by differences in production technologies. In addition, many companies follow a policy of promotion from within whenever possible. For underground miners and oil and gas drillers progression to crew supervisors and managers is possible with experience or a combination of experience and education.

Related Occupations

• machinery and transportation equipment mechanics (731)
• driller and blasters - surface mining, quarrying and construction (7372)
• motor vehicle and transit drivers (741)
• heavy equipment operators (742)
• supervisors, mining and oil and gas (822)
• mine service workers and operators in oil and gas drilling (841)
• primary production labourers (861)
• central control and process operators in manufacturing and processing (923)

Trends and Projections

احتمالا اولین تونل‌ها در عصر حجر برای توسعه خانه‌ها با انجام حفریات توسط ساکنان شروع شد . این امرنشانگر این است که آنها در تلاشهایشان جهت ایجاد حفریات به دنبال راهی برای بهبود شرایط زندگی خود بوده اند. پیش ازتمدن روم باستان ، در مصر ، یونان ، هند و خاور دور و ایتالیای شمالی ، تماما تکنیکهای تونلسازی دستی مورد استفاده قرار می‌گرفت که در اغلب آنها نیز از فرایندهای مرتبط با آتش برای حفر تونل های نظامی ، انتقال آب و مقبره‌ها کمک گرفته شده است. در ایران نیز از چند هزار سال پیش، به منظور استفاده از آبهای زیر زمینی تونل هایی موسوم به قنات حفر شده است که طول بعضی از آنها به 70 کیلومتر و یا بیشتر نیز می‌رسد. تعداد قنات های ایران بالغ بر50000 رشته برآورده شده است. جالب توجه است که این قنات های متعدد، طویل و عمیق با وسایل بسیار ابتدایی حفر شده اند.

رومی ها نیز در ساخت قنات‌ها و همچنین در حفاری تونل های راه پرکار بودند. آنها در ضمن اولین دوربینهای مهندسی اولیه را در جهت کنترل تراز وحفاری تونل ها به کار بردند.

اهمیت احداث تونل ها دردوران های قدیم ، تا بدین جاست که کارشناسان کارهای احداث تونل درآن تمدن‌ها را نشانگر رشد فرهنگ و به ویژه رشد تکنیکی و توان اقتصادی آن جامعه دانسته‌اند. تمدنهای اولیه به سرعت ، به اهمیت تونل‌ها ، به عنوان راه‌های دسترسی به کانی ها و مواد طبیعی نظیر سنگ چخماق به واسطه اهمیتش برای زندگی، پی‌بردند. همچنین کاربرد آنها دامنه گسترده‌ای از طاق زدن بر روی قبرها تا انتقال آب و یا گذرگاههایی جهت رفت و آمد را شامل می شد. کاربردهای نظامی تونل‌ها ، به ویژه از جهت بالابردن توان گریز یا راههایی جهت یورش به قرارگاهها و قلعه های دشمن ، ازدیگر جنبه های مهم کاربرد تونلها در تمدن های اولیه بود.

تونل سازی همزمان با انقلاب صنعتی، به ویژه به منظور حمل و نقل ، تحرک قابل ملاحظه ای یافت. تونلسازی به گسترش و پیشرفت کانال سازی کمک کرد و این امر در توسعه صنعت به ویژه در قرون 18 و 19 میلادی در انگلستان سهم بسزایی داشت. کانال‌ها یکی از پایه های انقلاب صنعتی بودند وتوانستند در مقیاس بسیار بزرگ هزینه‌های حمل و نقل را کاهش دهند. تونل مال پاس با طول 157 متر برروی کانال دومیدی در جنوب فرانسه اولین تونلی بود که در دوره‌های مدرن در سال 1681 ساخته شد. همچنین اولین تونل ساخته شده با کاربرد حفاری و انفجار باروت بود. در انگلستان، قرن 18 نیز جیمز بریندلی از خانواده ای مزرعه دار با نظارت بر طراحی و ساخت بیش از 580 کیلومتر کانال و تعدادی تونل به عنوان پدر کانال و تونل های کانالی ملقب شد. وی در سال 1759 با ساخت یک کانال به طول 16 کیلومتر مجموعه معدن زغال دوک بریدجواتر را به شهر منچستر متصل نمود. اثر اقتصادی تکمیل این کانال نصف شدن قیمت زغال در شهر و ایجاد یک انحصار واقعی برای معدن مذکور بود.

در اوایل قرن نوزدهم به منظور عبور از قسمتهای پایین دست رودخانه تایمز هیچ سازه ای موجود نبود و 3700 عابر مجبور بودند با طی یک راه انحرافی 3 کیلو متری با قایق مسیر روترهایت به ویپنیگ را طی کنند. اقدام به ساخت یک تونل نیز به دلیل ریزشی بودن ومناسب نبودن رسوبات کف رودخانه متوقف شد. تا اینکه در حدود سال 1820 فردی بنام مارک ایرامبارد برونل از فرانسه ایده استفاده از سپر را مطرح نمود و در سال 1825 کار احداث تونل بین روترهایت و ویپنیگ را آغاز و علی رغم جاری شدن چند نوبت سیل در سال 1843 آن را باز گشایی نمود. این تونل تامس نام گرفته و اولین تونل زیر آبی بود که بدون هر گونه رودخانه انحرافی حفر شد.

در دیگر موارد تونلهای زهکشی بزرگ ، نظیر تونلی با طول 7 کیلو متر در هیل کارن انگلستان ، اهمیت زیادی در توسعه صنعت معدنکاری داشته‌اند. البته بررسی تاریخچه پیشرفت در روش ها و تکنیک ها و به عبارتی در هنر تونل سازی نشانگر این مطلب است که مانند بسیاری دیگر از علوم و فنون بیشتر رشد این هنردر قرن گذشته صورت گرفته و تا حال نیز ادامه دارد.

ویژگی های فضاهای زیرزمینی و نمونه های بارز آنها

هم اکنون در زمینه های مختلف کاربرد تونل‌ها ، مزایای متفاوت و گوناگونی را بر می شمرند. از آن جمله ویلت، استفاده فزاینده فعلی از فضاهای زیر زمینی را به دلایل زیر رو به افزایش دانسته است.

1- تفوق محیط ساختاری به معنای وجود یک حصار وساختار طبیعی فراگیر.

2-عایق سازی با سنگهای فراگیر که دارای ویژگیهای عالی عایق‌ها می باشند.

3- محدودیت کمتر دراحداث سازه های بزرگ به دلیل نیاز کمتر به استفاده از وسایل نگهداری عمده در مقایسه با احداث همان سازه بر روی سطح زمین.

4- کمتر بودن تأثیرات منفی زیست محیطی.

از دیگر مزایای تونل ها در راههای ارتباطی می توان به :

1- کوتاهتر شدن مسیرها و افزایش راند مان ترافیکی

2-بهبود مشخصات هندسی مسیر

3-جلوگیری از خطرات ریزش کوه و بهمن

4-ایمنی بیشتر در برابر زلزله،

اشاره کرد .

مثال های متعددی می توان از نقش وتأثیر عمده تونلسازی و پروژه های بزرگ این صنعت از گذشته تا حال ذکر کرد . تونل مشهور مونت بلان دو کشور فرانسه و ایتالیا را به هم متصل می سازد. عملیات ساختمانی آن در سال 1959 آغاز گردید و حفر این تونل فاصله بین میلان و پاریس را به طول 304 کیلو متر کوتاهتر نموده است. از دیگر نمونه ها کشور فنلاند است که سازه های زیر زمینی را به صورت غارهای عظیم بدون پوشش بتنی ، به منظور انبار مواد نفتی مورد استفاده قرار داده و در حال حاضر بیش از 75 انبار نفتی در سراسر کشور فنلاند با گنجا یشی بیش از 10 میلیون متر مکعب ساخته شده.

منبع:www.vojoudi.com