Jak wydobywane są diamenty?

Diament wyróżnia się spośród innych naturalnych substancji swoją niezwykłą twardością, a jednocześnie jest dość rzadki. Te i inne niezwykłe właściwości sprawiają, że ta skała jest bardzo popularna na całym świecie. Dlatego ważne jest, aby wiedzieć, w jaki sposób są one wydobywane z natury.

Paradoksalna natura diamentów polega na tym, że są one bardzo twarde, chociaż są wykonane z węgla. Ten sam węgiel, tylko z inną siecią krystaliczną, tworzy grafit (najbardziej miękki ze skał). Wszystkie wydobywane diamenty są formowane przez wyjątkowo ciasno ułożone atomy. Wyjątkowa wytrzymałość nie zapobiega kruchości minerału: z ostrym uderzeniem kryształ pęka. Uważa się, że występowanie diamentów miało miejsce na głębokości dziesiątek lub setek kilometrów, w ciągu setek milionów lat.

Najczęściej, aby wydobywać diamenty na skalę przemysłową, szukają rur kimberlitowych. Te formacje geologiczne pochodzą od miasta Kimberley w Południowej Afryce, gdzie po raz pierwszy odkryto tego rodzaju złoża. Tworzenie się minerału w głębinach ziemi zachodzi w bardzo wysokich temperaturach i ciśnieniach. Ostateczna wersja pochodzenia diamentów nie została jeszcze opracowana przez naukę.

Struktury geologiczne, w których znajdują się diamenty, są stopniowo niszczone przez wiatr i wodę. Porusza się kruszony kamień, kamyki, żwir i inne otaczające skały. Istnieją tylko założenia o różnym stopniu niezawodności. W rezultacie powstają luźne złoża. Innym rodzajem (ale znacznie rzadziej) jest szczególnie twarda forma węgla, która pojawia się w miejscach, w których spadają meteoryty.

W każdym z tych przypadków istnieje wiele odcieni, jednak ważne jest, aby zwrócić uwagę na wartość określonych kolorów. Przejrzyste kolory niebieski, zielony i różowy są rzadkie (i dlatego cenione). Jeszcze wyższy jest koszt 100% bezbarwnych kamieni.

Niezależnie od tego, jakiej wersji przestrzegają niektórzy eksperci, wszyscy zgadzają się co do jednego: ważne etapy formowania kamienia odbywają się na dużych głębokościach. Stamtąd wraz z prądami magicznymi substancja podnosi się. W pewnym momencie faktycznie pojawiają się wybuchowe rury. Głębokość ich występowania nie przekracza 1500 m.

Wszyscy prawie wiedzą o przemysłowej produkcji diamentów w Jakucji i Południowej Afryce. Ale prowadzone są również:

• w regionie Archangielska;
• zachodnia australia;
• Kanada
• Kongo
• Botswana.

Wydobycie z placerów praktycznie nie jest prowadzone. Odgrywają tylko niewielką rolę w globalnej podaży surowca diamentowego. Tak, a stabilność dostaw produktów wydobywanych powierzchniowo jest wątpliwa. Metodę odkrywkową (kamieniołom) zwykle stosuje się przy wydobywaniu diamentów z głębokości 600 m lub mniejszej. W głębszych rurach surowe diamenty można wydobywać za pomocą kopalni.

Próbują odłożyć budowę kopalni do ostatniej chwili. Zazwyczaj są to działki w strefie wiecznej zmarzliny lub w szczególnie gorących miejscach. Często na dużych głębokościach wyrobiska wymagane jest ciągłe pompowanie wody podziemnej. Skała jest transportowana z kamieniołomów, a następnie z kopalni dużych ciężarówek do fabryk. Tam oczyszczają ten surowiec wodą.

Współczesne kariery osiągnęły już prawie maksymalną głębokość, na jaką mogą wejść. Doświadczenie pokazuje, że dalszą komplikacją jest mała szerokość robocza i stromość boków. Od samego początku planowane jest szlifowanie diamentów etapami. Ta technika umożliwia częstsze śledzenie zmian właściwości skał i ogólnie produkcji. W związku z tym wybór optymalnych metod i schematów pracy jest ułatwiony.

Aby poprawnie wybrać parametry boczne na samym początku rozwoju, konieczne jest użycie odwiertów poszukiwawczych. Pobrane z nich próbki są poddawane testom fizycznym i chemicznym zgodnie ze specjalnym programem. Ponadto przy opracowywaniu podobnych kamieniołomów uwzględnia się doświadczenie. Kontury boków optymalizują projekt. Nie można ich przeprowadzić bardzo pusto, w przeciwnym razie praca stanie się bardzo skomplikowana.

W przypadku wszystkich pętli pośrednich właściwości skały są stale udoskonalane, biorąc pod uwagę próbki pobrane z każdej partii. Testy terenowe są czasami praktykowane bezpośrednio na pokładzie kamieniołomu. Szczególną uwagę zwraca się na ocenę stopnia pękania skał. Dodatkowo sprawdź, jak zachowują się na stromych zboczach. Kąt nachylenia rzeczywistej strony jest ustalany w projektach od 50 do 55 stopni.

Zwykle proces ten trwa miesiące, ale czasami trwa kilka lat. Pamiętaj, aby użyć specjalnych obliczeń. Tylko one pozwalają nam stwierdzić, gdzie znajdują się złoża stałe i gdzie dokonano przypadkowych znalezisk.

Zarówno kamieniołomy, jak i kopalnie lub kopalnie są najczęściej budowane w trudno dostępnych miejscach. Dlatego wokół powstaje infrastruktura mieszkaniowa i przemysłowa. Znanych jest wiele przykładów, gdy pole stało się obiektem kształtującym miasto dla raczej dużego miasta. Ponieważ handel surowcami w czystej postaci nie opłaca się, budowane są zakłady wzbogacania. Dzięki nim diamenty ostatecznie odseparowane od odpadów są transportowane do lapidarnych przedsiębiorstw.

Naturalnie próbują również zorganizować cięcie w pobliżu. Im głębsze złoża, tym więcej pieniędzy będzie trzeba zainwestować w ich rozwój i zagospodarowanie.

Przez bardzo długi czas diamenty i diamenty można było zdobyć tylko z Indii. Ale bez względu na to, jak bogate były masy naturalnych procesów w ich czasie, pod koniec XVII wieku rezerwy te były już w dużym stopniu wyczerpane. Wydajność gwałtownie spadła. Rozwój technologii pomógł jednak zmienić kierunek. Sytuacja zmieniła się dramatycznie po otwarciu rur kimberlitowych.

Aby głębiej zrozumieć, w jaki sposób odbywa się wydobycie, należy powrócić do pytania o wygląd diamentów w przyrodzie. Dominuje teoria, że ​​tworzą się one na głębokości ponad 100 km, gdzie rozwijają się bardzo wysokie temperatury i ciśnienia. Skała podnosi się podczas erupcji wulkanicznych.

Znalezienie odpowiednich przedmiotów i ustalenie na nich produkcji jest możliwe tylko przy znacznych kosztach. Proces przygotowawczy jest już drogi, skomplikowany i długi. Uważa się, że do wydobycia co 2 karaty surowca diamentowego konieczne jest przetworzenie ponad 1000 kg skały. Kariery są tworzone najpierw przez wybuch. Wywierć otwory i ułóż w nich materiały wybuchowe, a następnie miażdż skały po warstwie.

Pogłębianie wyrobisk odbywa się do momentu ustania przyjmowania zasobów mineralnych. Dużym problemem jest oddzielenie cennych surowców od rudy. Stosowane są następujące podejścia:

• działanie instalacji tłuszczu;
• poszukaj niezbędnych kryształów w promieniach rentgenowskich;
• zanurzenie skały w specjalnych zawiesinach.

Metoda tłuszczowa polega na zmieszaniu wydobytej skały z wodą, a następnie wlaniu jej na powierzchnię nasmarowaną specjalnym tłuszczem. Kryształy są przechowywane na tłuszczu. Bardziej zaawansowaną techniką są skany rentgenowskie. W większości przypadków stosowana jest metoda zawieszenia. W cieczy o zwiększonej gęstości skałę odpadową topi się, a kawałki węgla znajdują się na powierzchni.

W niedawnej przeszłości Brazylia, a następnie Australia były liderami w wydobyciu diamentów. Ale australijskie złoża diamentów kończą się. Angola jest również jednym z sześciu wiodących państw. Jednak w Kanadzie Botswana jest wydobywana z cenniejszych klejnotów.

Zarówno placówki, jak i kopalnie są szybko rozwijane. Musimy systematycznie aktualizować sieć kopalń i kamieniołomów. Im głębsze są te same kamieniołomy, tym mniejsze jest prawdopodobieństwo znalezienia znacznej ilości surowców. Dlatego coraz większa liczba kamieniołomów o głębokości większej niż kilometr jest zamknięta z powodu nierentowności. Metoda wydobycia jest bardziej złożona i niebezpieczna, jednak ekonomicznie opłacalna.

Największym złożem diamentów w naszym kraju jest Mir w Jakucji. Jego rozwój trwa od końca lat 50. XX wieku. Od 1957 do 2001 Wydobywano tam minerały o wartości 17 miliardów dolarów (w cenach bieżących). Aby zapewnić ten wynik, konieczne było kruszenie, podnoszenie i eksport około 350 milionów metrów sześciennych. m. odpady skały. Pod koniec lat 90. produkcja osiągnęła takie proporcje, że wywrotki musiały przejechać 8 km od punktu produkcyjnego do magazynu. W 2001 r. Kamieniołomy musiały zostać odkopane z powodu nadmiernej złożoności.

A w 2009 roku rozpoczęto użytkowanie kopalni Mir. Woda krążąca pod ziemią jest nie tylko wypompowywana - jest przekierowywana rurami do specjalnych uskoków odkrytych przez pobliskich geologów. W 2013 r. Złoże wyprodukowało kolejne 2 miliony karatów doskonałych diamentów o jakości technicznej. Firma działa 7 dni w tygodniu, czas trwania zmian górniczych wynosi 7 godzin.

Kombajny zbożowe używane w kopalni są wyposażone w strzały z koronami frezującymi.Zęby, chociaż są wykonane z hartowanego metalu, podlegają bardzo silnemu zużyciu. Dlatego każda zmiana, aby rozpocząć pracę, sprawdza działającą część narzędzi. W razie potrzeby należy go natychmiast wymienić. Rozdrobniona skała jest transportowana do wyjścia z kopalni za pomocą przenośników taśmowych.

W wielu kopalniach diamentów poszczególne części dolne są specjalnie nienaruszone podczas opracowywania. Ich grubość może sięgać kilkudziesięciu metrów. Gdyby te struktury zostały opracowane, praktycznie niemożliwe byłoby uniknięcie zalania złóż. Dodatkowo do ochrony wykorzystywane są warstwy materiałów wodoodpornych. Skała jest transportowana w kopalniach i kamieniołomach za pomocą kolosalnych ciężarówek (czasami o pojemności ponad 100 ton).

W przeszłości sytuacja była zupełnie inna. Do XIX wieku nie stosowano żadnych urządzeń mechanicznych. „Królową” wydobycia diamentów była zwykła górska łopata lub kilof. Czasami po prostu wiosłował piasek rzeczny i ręcznie przepuszczał go przez sito. Ale takie metody już dawno straciły swoją przydatność.

A wśród dwóch metod - kariery i mojej - druga opcja jest bardziej atrakcyjna. Wiele uwagi w codziennej pracy górników diamentowych poświęca się zasadom bezpieczeństwa. Nikt nie może zejść pod ziemię bez kasku z wbudowaną latarką i bez autonomicznego aparatu oddechowego. Surowo zabrania się pozostawiania go dalej niż 3 m od siebie. Pamiętaj o wyposażeniu wentylacji, dzięki czemu oddychanie pod ziemią jest normalne.

Rosyjskie przedsiębiorstwa wydobywające diamenty (zwłaszcza te zlokalizowane w Jakucji) są prawdopodobnie najbardziej zaawansowanymi technologicznie na świecie. Używają pojazdów zaprojektowanych na bardzo silne mrozy. Bardzo surowe wymagania temperaturowe dotyczą innych urządzeń. Uważa się, że nowe pole można uruchomić od zera za 3 lub 4 miliardy dolarów. Czy kwota ta obejmuje koszt pierwotnej eksploracji geologicznej - nie podaje żadna firma.

Ale później, gdy kamieniołom lub kopalnia będą gotowe, korzystanie z nich i rozbudowywanie kopalni będzie znacznie tańsze. Największą trudność związaną z metodą podziemną stanowi utrzymanie optymalnego środowiska pracy. Główne pnie do podnoszenia kamieni można wykorzystać w razie wypadku. W różnych miejscach kopalni przygotowywane są nisze rekreacyjne.

Aby dowiedzieć się, jak diamenty są wydobywane w Rosji, zobacz następujący film: