Πώς εξορύσσονται τα διαμάντια;

Το διαμάντι ξεχωρίζει μεταξύ οποιωνδήποτε άλλων φυσικών ουσιών για την εξαιρετική σκληρότητά του και ταυτόχρονα είναι αρκετά σπάνιο. Αυτές και άλλες εξαιρετικές ιδιότητες κάνουν έναν τέτοιο βράχο πολύ δημοφιλή σε όλο τον κόσμο. Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό να γνωρίζουμε πώς εξάγονται στη φύση.

Το παράδοξο των διαμαντιών είναι ότι είναι πολύ σκληρά, αν και αποτελούνται από άνθρακα. Ο ίδιος άνθρακας, μόνο με διαφορετικό κρυσταλλικό πλέγμα, σχηματίζει γραφίτη (το πιο μαλακό από τα πετρώματα). Όλα τα διαμάντια που εξορύσσονται σχηματίζονται από εξαιρετικά στενά συνδυασμένα άτομα. Η εξαιρετική αντοχή δεν εμποδίζει το ορυκτό να είναι εύθραυστο: σε μια απότομη κρούση, ο κρύσταλλος σπάει. Πιστεύεται ότι η προέλευση των διαμαντιών έγινε σε βάθος δεκάδων ή εκατοντάδων χιλιομέτρων, σε εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια.

Τις περισσότερες φορές, για να εξορύξουν διαμάντια σε βιομηχανική κλίμακα, αναζητούν σωλήνες κιμπερλίτη. Αυτοί οι γεωλογικοί σχηματισμοί έχουν πάρει το όνομά τους από την πόλη Κίμπερλι, στη Νότια Αφρική, όπου ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά αυτού του είδους οι αποθέσεις. Ο σχηματισμός του ορυκτού στα βάθη της γης συμβαίνει σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις. Η επιστήμη δεν έχει ακόμη επεξεργαστεί την τελική εκδοχή της προέλευσης των διαμαντιών.

Οι γεωλογικές δομές που περιέχουν διαμάντια καταστρέφονται σταδιακά από τον άνεμο και το νερό. Τριγυρισμένη πέτρα, βότσαλα, χαλίκι και άλλοι γύρω βράχοι μετακινούνται τριγύρω. Υπάρχουν μόνο υποθέσεις διαφορετικών βαθμών αξιοπιστίας. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζονται χαλαρές αποθέσεις. Ένας άλλος τύπος (αλλά πολύ πιο σπάνιος) είναι μια ιδιαίτερα σκληρή μορφή άνθρακα, που εμφανίζεται σε μέρη όπου πέφτουν μετεωρίτες.

Κάθε μία από αυτές τις περιπτώσεις έχει τη δική της γκάμα αποχρώσεων, ωστόσο, είναι σημαντικό να προσέχετε την αξία συγκεκριμένων χρωμάτων. Σπάνιος (και επομένως πολύτιμος) διαφανής μπλε, πράσινος και ροζ χρωματισμός. Το κόστος των λίθων που είναι 100% άχρωμες είναι ακόμη υψηλότερο.

Ανεξάρτητα από το ποια εκδοχή ακολουθούν ορισμένοι ειδικοί, όλοι συμφωνούν σε ένα πράγμα: σημαντικά στάδια σχηματισμού λίθων λαμβάνουν χώρα σε μεγάλα βάθη. Από εκεί, μαζί με τις μαγματικές ροές, η ουσία εισέρχεται στην κορυφή. Κάποια στιγμή εμφανίζονται εκρηκτικοί σωλήνες. Το βάθος τους δεν ξεπερνά τα 1500 μ.

Σχεδόν όλοι γνωρίζουν για τη βιομηχανική εξόρυξη διαμαντιών στη Γιακουτία και τη Νότια Αφρική. Αλλά διεξάγεται επίσης:

• στην περιοχή του Αρχάγγελσκ.
• Δυτική Αυστραλία;
• Καναδάς;
• Κογκό;
• Μποτσουάνα.

Πρακτικά δεν υπάρχει εξόρυξη από placers. Παίζουν μόνο μικρό ρόλο στην παγκόσμια προσφορά ακατέργαστων διαμαντιών. Και η σταθερότητα της προσφοράς προϊόντων που εξορύσσονται στην επιφάνεια είναι αμφισβητήσιμη. Η μέθοδος ανοιχτού λάκκου (λατομείο) εφαρμόζεται συνήθως κατά την εξόρυξη διαμαντιών από βάθος 600 m ή λιγότερο. Σε βαθύτερους σωλήνες, τα ακατέργαστα διαμάντια μπορούν να εξαχθούν κυρίως με τη βοήθεια ορυχείων.

Προσπαθούν να αναβάλουν την κατασκευή ορυχείων μέχρι την τελευταία στιγμή. Συνήθως πρόκειται για περιοχές είτε στη ζώνη του μόνιμου παγετού, είτε σε ιδιαίτερα θερμές περιοχές. Συχνά, σε μεγάλα βάθη στις εργασίες, απαιτείται η συνεχής άντληση υπόγειων υδάτων. Ο βράχος από τα λατομεία και στη συνέχεια από τα ορυχεία μεταφέρεται με μεγάλα φορτηγά στα εργοστάσια. Εκεί, αυτή η πρώτη ύλη καθαρίζεται με νερό.

Τα σύγχρονα λατομεία έχουν ήδη φτάσει σχεδόν στο μέγιστο βάθος στο οποίο μπορούν να φτάσουν. Η εμπειρία έχει δείξει ότι το μικρό πλάτος εργασίας και οι απότομες πλευρές περιπλέκουν περαιτέρω το θέμα. Από την αρχή σχεδιάζεται η εξαγωγή διαμαντιών με την ανοιχτή μέθοδο με κατανομή κατά στάδια. Αυτή η τεχνική καθιστά δυνατή τη συχνότερη παρακολούθηση των αλλαγών στις ιδιότητες των πετρωμάτων και στην παραγωγή γενικότερα. Κατά συνέπεια, διευκολύνει την επιλογή των βέλτιστων μεθόδων και σχημάτων εργασίας.

Προκειμένου να επιλέξετε σωστά τις πλευρικές παραμέτρους στην αρχή της ανάπτυξης, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε γεωτρήσεις εξερεύνησης. Τα δείγματα που λαμβάνονται από εκεί υποβάλλονται σε φυσικοχημικούς ελέγχους σύμφωνα με ειδικό πρόγραμμα. Επιπλέον, η εμπειρία λαμβάνεται υπόψη κατά την εκπόνηση παρόμοιων ανοιχτών pit. Τα περιγράμματα των πλευρών βελτιστοποιούνται κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού. Δεν μπορούν να διεξαχθούν πολύ ήπια, διαφορετικά η εργασία γίνεται πολύ πιο δύσκολη.

Για όλα τα ενδιάμεσα περιγράμματα, οι ιδιότητες των πετρωμάτων βελτιώνονται συνεχώς λαμβάνοντας υπόψη δείγματα που λαμβάνονται από κάθε παρτίδα. Μερικές φορές πραγματοποιούνται δοκιμές πλήρους κλίμακας ακριβώς στο ταμπλό του λατομείου. Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στην εκτίμηση του βαθμού ρωγμής των πετρωμάτων. Επιπλέον, μελετούν πώς συμπεριφέρονται σε απότομες πλαγιές. Η γωνία κλίσης της πραγματικής πλευράς τοποθετείται σε έργα από 50 έως 55 μοίρες.

Συνήθως η διαδικασία διαρκεί μήνες, αλλά μερικές φορές διαρκεί αρκετά χρόνια. Χρησιμοποιούνται απαραίτητα ειδικοί υπολογισμοί. Μόνο που μας επιτρέπουν να συμπεράνουμε πού βρίσκονται τα στερεά κοιτάσματα και πού έγιναν τυχαία ευρήματα.

Τα λατομεία καθώς και τα ορυχεία ή ορυχεία κατασκευάζονται τις περισσότερες φορές σε δυσπρόσιτα μέρη. Ως εκ τούτου, δημιουργείται μια οικιστική και βιομηχανική υποδομή γύρω. Πολλά παραδείγματα είναι γνωστά όταν ένα κοίτασμα έγινε αντικείμενο σχηματισμού πόλης για μια αρκετά μεγάλη πόλη. Δεδομένου ότι είναι ασύμφορο το εμπόριο πρώτων υλών, κατασκευάζονται εργοστάσια επεξεργασίας. Από αυτά, τα διαμάντια, τελικά διαχωρισμένα από τον άχρηστο βράχο, μεταφέρονται στις επιχειρήσεις κοπής.

Επίσης φυσικά προσπαθούν να οργανώσουν το κόψιμο κοντά. Όσο πιο βαθιά είναι οι καταθέσεις, τόσο περισσότερα χρήματα θα πρέπει να επενδυθούν για την ανάπτυξή τους και την ανάπτυξη πεδίου.

Για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα, ήταν δυνατή η απόκτηση διαμαντιών μόνο από την Ινδία. Όμως, ανεξάρτητα από το πόσο πλούσια μάζα κατατέθηκε εκεί σε εύθετο χρόνο, φυσικές διεργασίες, μέχρι τα τέλη του 17ου αιώνα, αυτά τα αποθέματα είχαν ήδη εξαντληθεί σε μεγάλο βαθμό. Η παραγωγικότητα της παραγωγής μειώθηκε απότομα. Ωστόσο, η ανάπτυξη της τεχνολογίας κατέστησε δυνατή την ανατροπή της κατάστασης. Η κατάσταση άλλαξε δραματικά μετά την ανακάλυψη των σωλήνων κιμπερλίτη.

Για να κατανοήσουμε βαθύτερα πώς γίνεται η εξόρυξη, πρέπει να επιστρέψουμε στο ζήτημα της εμφάνισης των διαμαντιών στη φύση. Η επικρατέστερη θεωρία είναι ότι σχηματίζονται σε βάθη άνω των 100 km, όπου αναπτύσσονται πολύ υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις. Ο βράχος ανεβαίνει προς τα πάνω κατά τη διάρκεια ηφαιστειακών εκρήξεων.

Η εύρεση κατάλληλων αντικειμένων και η εγκατάσταση παραγωγής σε αυτά είναι δυνατή μόνο με σημαντικό κόστος. Η προπαρασκευαστική διαδικασία είναι ήδη δαπανηρή, περίπλοκη και μακρά. Πιστεύεται ότι για κάθε 2 καράτια ακατέργαστων διαμαντιών που εξάγονται, πρέπει να υποβάλλονται σε επεξεργασία περισσότερα από 1.000 κιλά πετρωμάτων. Τα λατομεία δημιουργούνται πρώτα με ανατινάξεις. Ανοίγονται γεωτρήσεις και τοποθετούνται εκρηκτικά και στη συνέχεια ο βράχος θρυμματίζεται στρώμα-στρώμα.

Η εμβάθυνση των εργασιών πραγματοποιείται μέχρι να σταματήσει η παραγωγή ορυκτών. Ο διαχωρισμός πολύτιμων πρώτων υλών από μετάλλευμα είναι μεγάλο πρόβλημα. Χρησιμοποιούνται οι ακόλουθες προσεγγίσεις:

• το έργο του φυτού λίπους?
• αναζήτηση των απαιτούμενων κρυστάλλων στις ακτίνες Χ.
• βύθιση πετρωμάτων σε ειδικές αναρτήσεις.

Η μέθοδος λίπους περιλαμβάνει την ανάμειξη του εξαγόμενου βράχου με νερό και στη συνέχεια την έκχυσή του σε μια επιφάνεια λιπασμένη με ειδικό γράσο. Οι κρύσταλλοι διατηρούνται στο λίπος. Μια πιο προηγμένη τεχνική είναι η μετάδοση ακτίνων Χ. Στις περισσότερες περιπτώσεις, χρησιμοποιείται η μέθοδος αναστολής. Σε ένα υγρό με υψηλή πυκνότητα πνίγεται απόβλητο πέτρωμα, ενώ στην επιφάνεια εμφανίζονται κομμάτια άνθρακα.

Στο πρόσφατο παρελθόν, η Βραζιλία ήταν ο ηγέτης στην εξόρυξη διαμαντιών, ακολουθούμενη από την Αυστραλία. Αλλά τα κοιτάσματα διαμαντιών της Αυστραλίας εξαντλούνται σταδιακά. Η Αγκόλα είναι επίσης μεταξύ των έξι κορυφαίων κρατών. Ωστόσο, στον Καναδά, την Μποτσουάνα, εξάγονται πολύ πιο πολύτιμα πετράδια.

Τόσο οι τοποθετητές όσο και τα ορυχεία αναπτύσσονται γρήγορα. Πρέπει να ενημερώνουμε συστηματικά το δίκτυο ορυχείων και ανοιχτών κοιλωμάτων. Όσο πιο βαθιά είναι τα ίδια λατομεία, τόσο λιγότερο πιθανό είναι να βρεθεί σημαντική ποσότητα πρώτων υλών. Ως εκ τούτου, ένας αυξανόμενος αριθμός υπαίθριων λάκκων βάθους άνω του ενός χιλιομέτρου κλείνουν λόγω μη κερδοφορίας. Η μέθοδος εξόρυξης εξόρυξης είναι πιο περίπλοκη και επικίνδυνη, ωστόσο, είναι οικονομικά κερδοφόρα.

Το μεγαλύτερο κοίτασμα διαμαντιών στη χώρα μας είναι το Mir στη Γιακουτία. Η ανάπτυξή του συνεχίζεται από τα τέλη της δεκαετίας του 1950. Από το 1957 έως το 2001 εκεί εξορύχθηκε ένα λατομείο ορυκτού για 17 δισεκατομμύρια δολάρια (σε τρέχουσες τιμές)... Για να εξασφαλιστεί ένα τέτοιο αποτέλεσμα, χρειάστηκε η σύνθλιψη, η ανύψωση και η αφαίρεση περίπου 350 εκατομμυρίων κυβικών μέτρων. μ. απόβλητο βράχο. Στα τέλη της δεκαετίας του 1990, η ποσότητα της παραγωγής έφτασε σε τέτοιες διαστάσεις που τα ανατρεπόμενα φορτηγά έπρεπε να διανύσουν 8 km από το σημείο παραγωγής μέχρι την αποθήκη. Το 2001, λόγω της υπερβολικής πολυπλοκότητας του λατομείου, χρειάστηκε να τουφαλιστεί.

Και το 2009 ξεκίνησε η χρήση του ορυχείου Mir. Το νερό που κυκλοφορεί υπόγεια δεν αντλείται απλώς - ανακατευθύνεται μέσω σωλήνων σε ειδικά ρήγματα που ανακαλύφθηκαν από γεωλόγους κοντά. Το 2013, το κοίτασμα παρήγαγε άλλα 2 εκατομμύρια καράτια εξαιρετικά διαμαντιών τεχνικής ποιότητας. Η επιχείρηση λειτουργεί 7 ημέρες την εβδομάδα, η διάρκεια των βάρδιων του μεταλλωρύχου είναι 7 ώρες.

Οι θεριζοαλωνιστικές μηχανές που χρησιμοποιούνται στο ορυχείο είναι εξοπλισμένες με βραχίονες με μύτες κοπής. Τα δόντια, αν και είναι κατασκευασμένα από σκληρυμένο μέταλλο, υπόκεινται σε πολύ μεγάλη φθορά. Επομένως, κάθε βάρδια που ξεκινά την εργασία επιθεωρεί το τμήμα εργασίας των εργαλείων. Εάν είναι απαραίτητο, αντικαθίσταται αμέσως. Ο θρυμματισμένος βράχος μεταφέρεται στην έξοδο του ορυχείου με τη χρήση μεταφορικών ταινιών.

Σε μια σειρά από ορυχεία διαμαντιών, χωριστά τμήματα του πυθμένα αφήνονται σκόπιμα ανέπαφα κατά την ανάπτυξη. Το πάχος τους μπορεί να φτάσει αρκετές δεκάδες μέτρα. Εάν αναπτυσσόντουσαν αυτές οι δομές, θα ήταν σχεδόν αδύνατο να αποφευχθεί η πλημμύρα των χωραφιών. Επιπλέον, χρησιμοποιούνται στρώματα αδιάβροχων υλικών για προστασία. Η μετακίνηση πετρωμάτων σε ορυχεία και λατομεία πραγματοποιείται με κολοσσιαία φορτηγά (μερικές φορές χωρητικότητας άνω των 100 τόνων).

Στο παρελθόν, η κατάσταση ήταν πολύ διαφορετική. Μέχρι τον 19ο αιώνα δεν χρησιμοποιήθηκαν μηχανικές συσκευές. Η «βασίλισσα» της εξόρυξης διαμαντιών ήταν ένα συνηθισμένο βουνίσιο φτυάρι ή αξίνα. Μερικές φορές απλώς κωπηλατούσαν άμμο ποταμού και την περνούσαν με το χέρι από ένα κόσκινο. Αλλά τέτοιες μέθοδοι έχουν χάσει εδώ και καιρό τη σκοπιμότητά τους.

Και μεταξύ των δύο μεθόδων - ανοιχτού λάκκου και δική μου - η δεύτερη επιλογή αποδεικνύεται πιο ελκυστική. Δίνεται μεγάλη προσοχή στους κανόνες ασφαλείας στην καθημερινή εργασία των ανθρακωρύχων διαμαντιών. Κανείς δεν επιτρέπεται να βρίσκεται υπόγεια χωρίς κράνος με ενσωματωμένο φακό και χωρίς αυτόνομη αναπνευστική συσκευή. Απαγορεύεται αυστηρά να το αφήνετε σε απόσταση μεγαλύτερη των 3 μέτρων από εσάς. Πρέπει να παρέχεται εξαερισμός, χάρη στον οποίο είναι συνήθως εύκολη η αναπνοή υπόγεια.

Οι ρωσικές επιχειρήσεις εξόρυξης διαμαντιών (ειδικά εκείνες που βρίσκονται στη Γιακουτία) είναι ίσως οι πιο υψηλής τεχνολογίας στον κόσμο. Χρησιμοποιούν μεταφορικά σχεδιασμένα για πολύ σοβαρούς παγετούς. Πολύ αυστηρές απαιτήσεις θερμοκρασίας επιβάλλονται και σε άλλο εξοπλισμό. Πιστεύεται ότι είναι δυνατό να τεθεί σε λειτουργία ένα νέο πεδίο από την αρχή για 3 ή 4 δισεκατομμύρια δολάρια. Είτε αυτό το ποσό περιλαμβάνει το κόστος της πρωτογενούς γεωλογικής έρευνας - καμία εταιρεία δεν αναφέρει.

Αλλά αργότερα, όταν ένα λατομείο ή ορυχείο είναι έτοιμο, θα είναι πολύ φθηνότερο να τα χρησιμοποιήσετε και να αναπτύξετε εργασίες. Η μεγαλύτερη πρόκληση με την υπόγεια μέθοδο είναι η διατήρηση ενός βέλτιστου περιβάλλοντος εργασίας. Οι κύριοι άξονες για την ανύψωση βράχου μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε περίπτωση ατυχήματος. Σε διάφορα σημεία των μεταλλείων ετοιμάζονται κόγχες αναψυχής.

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τον τρόπο εξόρυξης διαμαντιών στη Ρωσία, δείτε το ακόλουθο fideo: