كيف يتم استخراج الماس؟

يبرز الماس بين أي مواد طبيعية أخرى بصلابته غير العادية ، وفي الوقت نفسه نادر جدًا. هذه وغيرها من الخصائص غير العادية تجعل هذه الصخرة تحظى بشعبية كبيرة في جميع أنحاء العالم. لذلك ، من المهم معرفة كيف يتم استخراجها في الطبيعة.

إن الطبيعة المتناقضة للماس هي أنه صعب للغاية ، على الرغم من أنه مصنوع من الكربون. نفس الكربون ، فقط مع شبكة بلورية مختلفة ، يشكل الجرافيت (أنعم الصخور). كل الماس المستخرج يتشكل من ذرات شديدة التراصف. قوة استثنائية لا تمنع المعدن من أن يكون هشًا: مع تأثير حاد ، ينكسر البلورة. ويعتقد أن حدوث الماس حدث على عمق عشرات أو مئات الكيلومترات على مدى مئات الملايين من السنين.

في معظم الأحيان ، من أجل استخراج الماس على نطاق صناعي ، يبحثون عن أنابيب كيمبرلايت. سميت هذه التكوينات الجيولوجية على اسم مدينة كيمبرلي في جنوب أفريقيا ، حيث تم اكتشاف هذا النوع من الرواسب لأول مرة. يحدث تكوين معدن في أعماق الأرض عند درجات حرارة وضغوط عالية جدًا. لم يتم تطوير النسخة النهائية من أصل الماس من قبل العلم.

يتم تدمير الهياكل الجيولوجية التي يوجد فيها الماس تدريجيًا بواسطة الرياح والمياه. يتحرك الحجر المسحوق والحصى والحصى والصخور المحيطة الأخرى. هناك افتراضات فقط بدرجات متفاوتة من الموثوقية. ونتيجة لذلك ، تتشكل رواسب فضفاضة. نوع آخر (ولكن أكثر ندرة) هو شكل صلب بشكل خاص من الكربون يظهر في الأماكن التي تقع فيها النيازك.

في كل من هذه الحالات ، هناك عدد من الظلال ، ومع ذلك ، من المهم الانتباه إلى قيمة ألوان معينة. الألوان الشفافة الزرقاء والخضراء والوردية نادرة (وبالتالي تقدر). أعلى من ذلك هو تكلفة الأحجار عديمة اللون بنسبة 100 ٪.

بغض النظر عن الإصدار الذي يلتزم به بعض الخبراء ، يتفقون جميعًا على شيء واحد: تحدث مراحل مهمة من تكوين الحجر في أعماق كبيرة. من هناك ، مع التيارات الصهارة ، ترتفع المادة. في لحظة معينة ، تظهر الأنابيب المتفجرة في الواقع. عمق حدوثها لا يتجاوز 1500 م.

يعرف الجميع تقريبًا الإنتاج الصناعي للماس في ياقوتيا وجنوب إفريقيا. ولكن يتم ذلك أيضًا:

• في منطقة أرخانجيلسك ؛
• أستراليا الغربية ؛
• كندا
• الكونغو
• بوتسوانا.

لا يتم إجراء التعدين من اللواصق عمليًا. إنهم لا يلعبون سوى دور صغير في العرض العالمي للماس الخام. نعم ، واستقرار إمدادات المنتجات المستخرجة من السطح أمر محل شك. عادة ما يتم استخدام طريقة الحفرة المفتوحة (المحجر) عند استخراج الماس من عمق 600 متر أو أقل. في الأنابيب العميقة ، يمكن تعدين الماس الخام باستخدام المناجم.

يحاولون تأجيل بناء الألغام حتى اللحظة الأخيرة. عادة ما تكون هذه قطع الأراضي إما في منطقة التربة الصقيعية ، أو في الأماكن الساخنة بشكل خاص. في كثير من الأحيان في أعماق كبيرة في العمل ، يلزم ضخ المياه الجوفية باستمرار. يتم نقل الصخور من المحاجر ثم من المناجم في الشاحنات الكبيرة إلى المصانع. هناك يقومون بتنظيف هذه المواد الخام بالماء.

لقد وصلت الوظائف الحديثة بالفعل إلى الحد الأقصى من العمق الذي يمكنهم إدخاله. أظهرت التجربة أن الأمر يزيد من تعقيد الأمر هو عرض العمل الصغير وانحدار الجوانب. منذ البداية ، تم التخطيط لفتح الماس على مراحل. هذه التقنية تجعل من الممكن في كثير من الأحيان تتبع التغيرات في خصائص الصخور والإنتاج بشكل عام. وبناء على ذلك ، يتم تسهيل اختيار الأساليب وخطط العمل المثلى.

لتحديد المعلمات الجانبية بشكل صحيح في بداية التطوير ، من الضروري استخدام الآبار الاستكشافية. تخضع العينات المستخرجة من هناك لاختبارات فيزيائية وكيميائية وفق برنامج خاص. بالإضافة إلى ذلك ، يتم أخذ الخبرة في الاعتبار عند تطوير محاجر مماثلة. تعمل الخطوط الجانبية على تحسين التصميم. لا يمكن تنفيذها جوفاء للغاية ، وإلا يصبح العمل معقدًا للغاية.

لجميع الحلقات المتوسطة ، يتم تحسين خصائص الصخور باستمرار مع مراعاة العينات المأخوذة من كل دفعة. تُمارَس الاختبارات الميدانية أحيانًا مباشرة على متن المحجر. يتم إيلاء اهتمام خاص لتقييم درجة تكسير الصخور. بالإضافة إلى دراسة كيفية التصرف على المنحدرات الشديدة. يتم وضع زاوية ميل الجانب الحقيقي في المشاريع من 50 إلى 55 درجة.

عادةً ما تستغرق العملية شهورًا ، ولكنها تمتد أحيانًا على مدى عدة سنوات. تأكد من استخدام حسابات خاصة. هم فقط يسمحون لنا أن نستنتج حيث توجد الرواسب الصلبة ، وأين تم العثور على اكتشافات عشوائية.

غالبًا ما يتم بناء المحاجر والمناجم أو المناجم في أماكن يصعب الوصول إليها. لذلك ، يتم إنشاء البنية التحتية السكنية والصناعية حولها. هناك عدد من الأمثلة المعروفة عندما أصبح الحقل كائنًا يشكل مدينة لمدينة كبيرة إلى حد ما. نظرًا لأنه ليس من المربح تجارة المواد الخام في شكلها النقي ، يتم بناء مصانع التخصيب. معهم ، يتم نقل الماس الذي تم فصله أخيرًا عن نفايات الصخور إلى المؤسسات الجوفية.

كما أنهم يحاولون بشكل طبيعي تنظيم قطع في مكان قريب. كلما كانت الودائع أعمق ، سيتعين استثمار المزيد من الأموال في تطويرها وتطويرها الميداني.

لفترة طويلة جدا ، يمكن الحصول على الماس والماس من الهند فقط. ولكن بغض النظر عن مدى ثراء كتل العمليات الطبيعية جانباً في وقتها ، بحلول نهاية القرن السابع عشر ، كانت هذه الاحتياطيات قد استنفدت بالفعل إلى حد كبير. تراجعت الإنتاجية. ومع ذلك ، ساعد تطور التكنولوجيا على تحويل المد. تغير الوضع بشكل كبير بعد فتح أنابيب كيمبرلايت.

لفهم أعمق لكيفية حدوث التعدين ، يجب على المرء العودة إلى مسألة ظهور الماس في الطبيعة. النظرية السائدة هي أنها تتشكل على أعماق تزيد عن 100 كم ، حيث تتطور درجات الحرارة والضغوط العالية جدًا. ترتفع الصخور في عملية الانفجارات البركانية.

لا يمكن العثور على الأشياء المناسبة وإنشاء الإنتاج عليها إلا بتكلفة كبيرة. إن العملية التحضيرية مكلفة بالفعل ومعقدة وطويلة. ويعتقد أنه لاستخراج كل 2 قيراط من الماس الخام ، من الضروري معالجة أكثر من 1000 كجم من الصخور. يتم إنشاء الوظائف أولاً عن طريق التفجير. حفر ثقوب ووضع المتفجرات هناك ، ثم سحق طبقة الصخور طبقة.

يتم تعميق العمل حتى يتوقف استلام الموارد المعدنية. المشكلة الكبرى هي فصل المواد الخام الثمينة عن الخام. يتم استخدام الأساليب التالية:

• تشغيل تركيب الدهون ؛
• البحث عن البلورات اللازمة في الأشعة السينية ؛
• غمر الصخور في تعليق خاص.

تتضمن طريقة الدهون خلط الصخور المستخرجة بالماء ، ثم صبها على سطح مدهون بالدهون الخاصة. يتم تخزين البلورات على الدهون. تقنية أكثر تطوراً هي الأشعة السينية. في معظم الحالات ، يتم استخدام طريقة التعليق. في سائل ذو كثافة متزايدة ، يتم غرق صخور النفايات ، مع وجود قطع من الكربون على السطح.

في الماضي القريب ، كانت البرازيل ثم أستراليا هما الرائدان في استخراج الماس. لكن مخزون الألماس الأسترالي ينفد من قوته. أنغولا هي أيضا واحدة من الدول الست الرائدة. ومع ذلك ، في كندا ، يتم استخراج بوتسوانا الأحجار الكريمة أكثر قيمة.

يتم تطوير كل من اللواصق والمناجم بسرعة. علينا تحديث شبكة المناجم والمحاجر بشكل منتظم. كلما كانت نفس المحاجر أعمق ، قل احتمال العثور على كمية كبيرة من المواد الخام. لذلك ، يتم إغلاق عدد متزايد من المحاجر بعمق أكثر من كيلومتر بسبب عدم الربحية. طريقة التعدين في التعدين أكثر تعقيدًا وخطورة ، ولكنها قابلة للتطبيق اقتصاديًا.

أكبر إيداع الماس في بلدنا هو مير في ياقوتيا. تطورها مستمر منذ أواخر الخمسينات. من 1957 إلى 2001 تم استخراج معادن بقيمة 17 مليار دولار هناك بطريقة مهنية (بالأسعار الجارية). ولضمان هذه النتيجة ، كان من الضروري تكسير ورفع وتصدير حوالي 350 مليون متر مكعب. م النفايات الصخرية. بحلول نهاية التسعينات ، بلغ الناتج أبعادًا اضطرت الشاحنات القلابة إلى القيادة لمسافة 8 كيلومترات من نقطة الإنتاج إلى المستودع. في عام 2001 ، كان يجب تحريك المحاجر بسبب التعقيد المفرط.

وفي عام 2009 ، بدأ استخدام منجم مير. لا يتم ضخ المياه المتداولة تحت الأرض فحسب - بل يتم إعادة توجيهها عبر الأنابيب إلى الأعطال الخاصة التي اكتشفها الجيولوجيون القريبون. في عام 2013 ، أنتجت الوديعة مليوني قيراط أخرى من الماس الممتاز ذي الجودة التقنية. تعمل الشركة 7 أيام في الأسبوع ، ومدة نوبات التعدين هي 7 ساعات.

تم تجهيز الحصادات المستخدمة في المنجم بسهام مع تيجان الطحن.الأسنان ، على الرغم من أنها مصنوعة من معدن مقسى ، إلا أنها تتعرض للتلف الشديد. لذلك ، يفحص كل نوبة لبدء العمل جزء العمل من الأدوات. إذا لزم الأمر ، استبدلها على الفور. يتم نقل الصخور المسحوقة إلى المخرج من المنجم باستخدام سيور ناقلة.

في عدد من مناجم الماس ، يتم ترك الأجزاء السفلية الفردية سليمة بشكل خاص أثناء التطوير. يمكن أن يصل سمكها إلى عدة عشرات من الأمتار. إذا تم تطوير هذه الهياكل ، فسيكون من المستحيل عمليا تجنب غمر الودائع. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام طبقات من المواد المقاومة للماء للحماية. يتم نقل الصخور في المناجم والمحاجر باستخدام شاحنات ضخمة (أحيانًا بسعة تزيد عن 100 طن).

في الماضي ، كان الوضع مختلفًا تمامًا. حتى القرن التاسع عشر ، لم يتم استخدام أي أجهزة ميكانيكية. كانت "ملكة" استخراج الماس مجرفة جبلية عادية أو معول. في بعض الأحيان قاموا ببساطة بتجديف رمال النهر وتمريرها يدويًا عبر منخل. لكن هذه الأساليب فقدت فائدتها منذ فترة طويلة.

ومن بين الطريقتين - المهنية والوظيفية - الخيار الثاني أكثر جاذبية. يتم إيلاء الكثير من الاهتمام في العمل اليومي لعمال مناجم الماس لقواعد السلامة. لا يُسمح لأحد بالذهاب تحت الأرض دون خوذة مع مصباح يدوي مدمج وبدون جهاز تنفس مستقل. يمنع منعا باتا تركه على مسافة تزيد عن 3 أمتار من نفسك. تأكد من تجهيز التهوية ، والتي بفضلها من الطبيعي أن تتنفس تحت الأرض بسهولة.

ربما تكون شركات تعدين الماس الروسية (خاصة تلك الموجودة في ياقوتيا) هي الأكثر تقنية في العالم. يستخدمون المركبات المصممة للصقيع الشديد. تنطبق متطلبات درجة الحرارة الصارمة للغاية على المعدات الأخرى. ويعتقد أنه يمكن التكليف بحقل جديد من الصفر مقابل 3 أو 4 مليارات دولار. ما إذا كان هذا المبلغ يشمل تكلفة الاستكشاف الجيولوجي الأساسي - لا تقارير شركة واحدة.

ولكن في وقت لاحق ، عندما يكون المحجر أو المنجم جاهزًا ، سيكون استخدامه وتطوير المنجم أرخص بكثير. تتمثل الصعوبة الكبرى في طريقة العمل تحت الأرض في الحفاظ على بيئة عمل مثالية. يمكن استخدام الصناديق الرئيسية لرفع الصخور في حالة الحوادث. يتم إعداد منافذ ترفيهية في أماكن مختلفة من المناجم.

لمعرفة كيفية استخراج الماس في روسيا ، انظر فيديو التالي: