採掘工学 - 百科事典

鉱山工学は地中から鉱物を抽出することです。これには、鉱物加工、探査、採掘、地質学、冶金学、地質工学、測量などの多くの他の分野に関連しています。鉱山工学者は、鉱物資源の探査と発見から、事業化研究、鉱山設計、計画の開発、生産と運営、鉱山閉鎖までの鉱山運営のどの段階でも管理することができます。

鉱山工学の歴史
史前時代から現代まで、鉱山は人類の存在において重要な役割を果たしてきました。文明の始まりから、人々は石や陶器を使用し、後に地球表面近くの金属を使用してきました。これらは初期の道具や武器の製造に使用されました。例えば、フランスの北西部とイングランドの南部で見つかった高品質のリン石は、火をともし岩石を割るために使用されました。リン石の鉱山は、石の層が地下の採掘坑や廊下に続く石灰岩地域で見つかりました。考古学的記録で最も古いとされる鉱山は、エスワティニの「ライオンの洞窟」です。この場所は約43,000年前と推定され、旧石器時代の人々は、鉄を含む赤色の顔料オクライを生産するために採掘した鉱物赤鐵鉱を含んでいます。

古代ローマ人は鉱山工学の革新者でした。彼らは大規模な採掘方法を開発し、アクведクトを通じて鉱山頭に運ばれた大量の水を使用して水力採掘を行いました。露出した岩石は火設定によって攻撃され、火を使用して岩石を加熱し、水の流れで冷ますことで熱膨張を引き起こし、岩石を取り除くことができました。一部の鉱山では、ローマ人が逆転のオーバーシュート水車などの水力機械を使用していました。これらはスペインのリオティントの銅鉱山で広範に使用され、16個の水車がペアで配置され、水を約80フィート（24メートル）上げました。

1627年に、ブラックパウダーがハンガリー王国のバンスカ・シュティャヴニツァ（現在のスロバキア）で鉱山で初めて使用されました。これにより、火設定よりもはるかに速く岩石や土壌を爆破して鉱脈を松动し、露出することができました。産業革命の間には、改善された爆発物や蒸気動力のポンプ、エレベーター、ドリルなどの採掘技術がさらに進歩しました。

教育
認定された鉱山工学者になるためには、大学や短期大学の学位が必要です。トレーニングには、鉱山工学の学士号（B.Eng.またはB.E.）、学士号（B.Sc.またはB.S.）、技術学士号（B.Tech.）または応用科学学士号（B.A.Sc.）が含まれます。国や管轄区域によって異なりますが、鉱山工学者としてライセンスを取得するためには、工学修士号（M.Eng.）、科学修士号（M.Sc.またはM.S.）または応用科学修士号（M.A.Sc.）の学位が必要になることがあります。

他の分野から来た鉱山工学者もいますが、主に工学分野（例えば：機械工学、土木工学、電気工学、測量工学、環境工学）や科学分野（例えば：地質学、地理学、物理学、測量工学、地球科学、数学）から来ており、通常、他の定量的な学部プログラムを卒業後、鉱山工学のM.Eng、M.S.、M.Sc.またはM.A.Sc.の修士号を取得しています。

鉱山工学の学習の基本科目には以下のようなものが含まれます：

数学；微積分、代数、数値解析、統計
地学；地化学、地理学、鉱物学、測量工学
力学；岩石力学、土質力学、地質力学
熱力学；熱伝導、質量伝導
水文学
流体力学；流体静力学、流体力学
地統計学；空間分析
制御工学；制御理論、計測
地表鉱山；露天採掘
地下鉱山（軟岩）
地下鉱山（硬岩）
コンピューティング；DATAMINE、MATLAB、Maptek（Vulcan）、Golden Software（Surfer）、MicroStation、Carlson
採掘と爆破
固体力学；破壊力学

アメリカでは、約14の大学が鉱業と鉱物工学のB.S.学位を提供しています。評価が高い大学には、ウェストバージニア大学、サウスダコタ州鉱山技術大学、バージニア工科大学、ケンタッキー大学、アリゾナ大学、モンタナ工科大学、コロラド州鉱山大学が含まれます。これらの大学のほとんどは、M.S.とPh.D.の学位も提供しています。

カナダでは、19の大学が鉱山工学または同等の学士号プログラムを提供しています。マギル大学工学部は、鉱山工学の学士号（B.Sc.、B.Eng.）および修士号（M.Sc.、Ph.D.）を提供しており、バンクーバーのユニバーシティ・オブ・ブリティッシュ・コロンビアは、鉱山工学の応用科学学士号（B.A.Sc.）を提供しており、また修士号（M.A.Sc.またはM.EngおよびPh.D.）の学位も提供しています。

ヨーロッパでは、ほとんどのプログラムはボローニャプロセスの後で統合されており（B.S.とM.S.を一つに）、5年間で完了します。ポルトガルでは、ポルト大学は鉱山と地環境工学のM.Engを提供し、スペインのマドリード工科大学は、採掘技術、採掘運営、燃料と爆薬、冶金学のトラックで採掘工学の学位を提供しています。イギリスでは、カムボルン・スクール・オブ・ミーンズは、エクセター大学を通じて、鉱山工学と他の鉱山関連分野の幅広いBEngとMEng学位を提供しています。ルーマニアでは、ペトロシャニ大学（以前はペトロシャニ炭鉱研究所または稀にペトロシャニ炭鉱研究所として知られていました）は、鉱山工学、鉱山測量または地下鉱山建設の学位を提供する唯一の大学です。しかし、ジウ川炭鉱山の閉鎖後、これらの学位はほとんどの高校生にとって興味を失いました。

南アフリカでは、プリトリア大学が4年間の工学学士号（B.Eng in Mining Engineering）を提供し、岩石工学や数値モデリング、爆薬工学、換気工学、地下鉱山技術と設計、その他の専門分野の大学院研究を提供しています。また、ウィットウォータンズランド大学は、4年間の工学学士号（B.Sc.(Eng.)) in Mining Engineeringおよび鉱山工学の大学院プログラム（M.Sc.(Eng.)およびPh.D.）を提供しています。

一部の鉱山工学者は、博士号プログラム（例えば：哲学博士（Ph.D.、DPhil）、工学博士（D.Eng.、Eng.D.））に進みます。これらのプログラムには、大きなオリジナルの研究要素が含まれており、通常、学問への入り口として見られています。

ロシア連邦では、全ての連邦地域に85の大学が鉱物資源部門の専門家を訓練しています。36の大学が固体鉱物の採掘と加工の専門家を訓練し、49の大学が液体およびガス鉱物の採掘、一次加工、輸送の専門家を訓練しています。37の大学が地質探査の専門家を訓練しています（応用地質学、地質探査）。鉱物資源部門を訓練する大学の中で、7校は連邦大学であり、13校はロシアの国立研究大学です。ロシアの大学での鉱物資源部門の人員訓練は、以下の主な訓練専門分野で行われています（専門士号）：「応用地質学」で鉱山工学者の資格（5年間の訓練）；「地質探査」で鉱山工学者の資格（5年間の訓練）；「鉱山」で鉱山工学者の資格（5.5年間の訓練）；「鉱山または石油・ガス生産における物理過程」で鉱山工学者の資格（5.5年間の訓練）；「石油・ガス工学および技術」で鉱山工学者の資格（5.5年間の訓練）。大学は、訓練の方向と専門分野で高等教育の主要な専門教育プログラムを開発および実施し、プログラムのプロファイル（プログラムの名前）を形成します。例えば、「鉱山」の専門分野では、大学は通常、「露天採掘」、「地下鉱床の地下採掘」、「測量」、「鉱物資源化」、「鉱山機械」、「技術的安全と鉱山救出」、「鉱山および地下建設」、「爆破作業」、「鉱業の電気化」などのプログラムの古典的な名前を守ります。過去10年間で、さまざまな要因の影響により、新しいプログラムの名前が登場し始めました：「鉱山と地質情報システム」、「鉱山生態学」などです。これにより、大学は専門家の新しい訓練プログラムを形成する自由を利用し、将来の鉱山工学者の新たな職業を予測しようとすることができます。専門士号を取得した後、大学院校（博士号プログラムに相当）に即座に入学することができます（訓練期間は4年）。

薪金と統計
他の種類のエンジニアと同様に、鉱山工学者は他の職業分野と比較して比較的高い給与を得ることができます。鉱山工学は、職場が常に手に入るため、比較的安定した職場市場です。

職場の成長
一般的な傾向として、鉱山工学者の給与は世界中で増加しています。職場の成長率は、出典によって異なりますが、2-5%と推定されており、他の仕事に比べて遅いです。しかし、平均成長率14%に比べて職場の成長は小さいですが、鉱業界にはまだ多くの職場が空いています。これは、卒業生の数が比較的少ないためであり、労働力の流れが恒常的に続いているためです。

職場の安定性
鉱山工学は、他の職業パスと比較して非常に高い職場の安定性があります。多くの産業が採掘された材料を使用するため、鉱山産業には常に需要があります。しかし、次の10年以内に多くの人々が業界から引退するための労働力不足についての懸念があります。現在予測される職場に入る人々の数では、引退者を置き換えるだけでなく、業界の成長から新たな職場を確保するには十分ではありません。

給与
鉱山工学者の給与は世界中で増加しており、アメリカ、カナダ、オーストラリアのエンジニアが比較的高い収入を得ています。鉱山工学の一部である石油工学は、石油の市場需要が高いため特に儲かる分野です。

採掘前
採掘作業には相当な資本支出が必要であるため、採掘前の活動が多く行われ、採掘作業が価値のあるものかどうかを評価します。

鉱物探査は、鉱物の位置とその濃度（グレード）および量（トン数）を特定し、商業的に採掘に適する鉱石であるかどうかを判断するプロセスです。鉱物探査は、鉱物探検よりももっと集中的で組織的で専門的であり、多くの手続きが伴いますが、探査サービスを利用し、地質学者や測量士を必要な前事業化研究に参加させるために頻繁に使用されます。鉱物探査と鉱脈の評価は、利益条件を決定し、必要な採掘の形式と種類を提案することができます。

= 鉱物の発見 =
鉱物の発見は、鉱物地図、学術的地質報告書、政府的地質報告書の研究から行われます。他の情報源には、プロパティの試験および分析や地元の噂が含まれます。鉱物研究は、堆積物、土壌、採掘コアの採取および分析を含みます。土壌の採取および分析は、最も一般的な鉱