L’exploitation minière est l’extraction ou l’enlèvement de matériaux du sol, à l’aide d’une grande variété de machines minières. Les matériaux peuvent être retirés en les raclant ou en les creusant au-dessus du sol, ou en forant dans des gisements souterrains et en déplaçant les matériaux vers des installations de traitement au-dessus du sol. Les machines d’extraction peuvent être utilisées pour le forage, le grattage, le transport de produits et le traitement du minerai afin de séparer les produits souhaités et les déchets.
L’exploitation minière souterraine consiste à percer des trous d’accès aux gisements de minerai pour les extraire en vue de leur traitement. Les machines de forage peuvent percer des trous d’accès directement à l’aide de très grandes têtes de forage rotatives qui broient la roche et le sol, puis les éloignent de la foreuse à l’aide de convoyeurs à bande mobiles. Le dynamitage pour l’extraction de roches peut utiliser des machines de forage qui forent des trous plus petits, qui sont ensuite remplis de produits chimiques explosifs qui enlèvent plusieurs pieds de roche à la fois. Une fois la roche dynamitée, des machines d’excavation peuvent être utilisées pour retirer la roche et la placer sur des wagons de transport ou des convoyeurs à bande.
L’exploitation à ciel ouvert utilise de grands trous dans le sol qui sont creusés à la profondeur du produit souhaité, et sont courants pour les mines de sable, de gravier et de cuivre. Les machines minières appelées draglines utilisent un godet mobile pour gratter le sol qui recouvre le gisement de minerai. Les draglines peuvent déplacer le sol vers un tas de déchets loin de la fosse, ou déverser le matériau dans de gros camions qui le transportent loin du site. Les mêmes camions, capables de transporter plusieurs tonnes de matériaux à la fois, peuvent être utilisés pour déplacer le minerai vers les usines de traitement à proximité.
L’exploitation à ciel ouvert est similaire à l’exploitation à ciel ouvert, mais généralement, le minerai souhaité est plus proche de la surface. Des draglines ou de grandes pelles chargeuses à godets sont utilisées pour enlever les grandes quantités de terre indésirable pour atteindre les couches de minerai. Certaines opérations minières se déplaceront horizontalement le long d’un gisement de minerai, en utilisant de la terre végétale nouvellement excavée pour combler le trou laissé après avoir retiré le minerai adjacent à la position minière actuelle. Cette technique permet de ne déplacer les matériaux qu’une seule fois et peut aider à réduire l’impact environnemental en permettant de stabiliser et de replanter les terres arables transférées.
L’extraction de sable est utilisée pour extraire à la fois du sable à des fins de construction et pour extraire des minéraux tels que les minerais à base de titane utilisés dans les peintures et les plastiques. Les sables enrichis en métaux peuvent être extraits par des machines d’extraction à ciel ouvert ou par une mine à ciel ouvert inondée à l’aide de dragues similaires aux équipements utilisés pour le dragage des ports et des canaux pour les navires. Un traitement chimique est utilisé pour extraire les produits souhaités, et les sables restants sont souvent retournés à la fosse.
Les convoyeurs sont des machines minières largement utilisées pour transporter des matériaux dans une zone minière. Les mines souterraines utilisent des convoyeurs à bande pour déplacer les minerais de la zone de forage au traitement en surface. Les grandes machines de forage utilisent des convoyeurs fixés à la tête de forage, se déplaçant au fur et à mesure que le trou progresse et évacuent les stériles et le minerai. Un autre type de convoyeur est un wagon à minerai, ressemblant à un petit wagon, qui peut être chargé de matériaux et suivre des voies jusqu’au traitement extérieur.
Une fois les minerais retirés de toute opération minière, le broyage et le traitement sont couramment utilisés pour séparer et purifier les minerais. Le broyage produit une taille de produit plus cohérente, qui peut être davantage séparée par des tamis vibrants. Certains matériaux peuvent être séparés des déchets de sol par des réservoirs de flottation, qui utilisent des réservoirs remplis d’eau qui permettent aux matériaux souhaités de couler ou de flotter en fonction de leur densité ou de leur poids.