Hogyan bányásznak gyémántokat?

A gyémánt minden más természetes anyag közül kiemelkedik rendkívüli keménységével, ugyanakkor meglehetősen ritka. Ezek és más rendkívüli tulajdonságok nagyon népszerűvé teszik az ilyen sziklát az egész világon. Ezért fontos tudni, hogyan nyerik ki őket a természetben.

A gyémántok paradoxona, hogy nagyon kemények, bár szénből állnak. Ugyanaz a szén, csak más kristályrácstal alkot grafitot (a kőzetek közül a legpuhább). Minden bányászott gyémánt rendkívül szorosan összekapcsolt atomokból áll. A kivételes szilárdság nem akadályozza meg, hogy az ásvány törékennyé váljon: éles ütés hatására a kristály eltörik. Úgy gondolják, hogy a gyémántok eredete több tíz vagy száz kilométeres mélységben, több száz millió év alatt történt.

Leggyakrabban a gyémánt ipari méretű bányászatához kimberlit csöveket keresnek. Ezeket a geológiai képződményeket a dél-afrikai Kimberley városáról nevezték el, ahol először fedezték fel az ilyen típusú lelőhelyeket. Az ásvány képződése a föld mélyén nagyon magas hőmérsékleten és nyomáson megy végbe. A tudomány még nem dolgozta ki a gyémántok eredetének végleges változatát.

A gyémántokat tartalmazó geológiai szerkezeteket fokozatosan tönkreteszi a szél és a víz. A zúzott követ, kavicsot, kavicsot és más környező köveket mozgatják. Csak különböző fokú megbízhatóságú feltételezések léteznek. Ennek eredményeként laza lerakódások képződnek. Egy másik típus (de sokkal ritkább) a szén különösen kemény formája, amely meteorithullás helyén jelenik meg.

Mindegyik esetnek megvan a maga árnyalatválasztéka, azonban fontos odafigyelni az egyes színek értékére. Ritka (és ezért értékes) átlátszó kék, zöld és rózsaszín színben. A 100%-ban színtelen kövek ára még magasabb.

Függetlenül attól, hogy egyes szakemberek melyik változathoz ragaszkodnak, egy dologban mindannyian egyetértenek: a kő kialakulásának fontos szakaszai nagy mélységben zajlanak. Innen a magmás áramlásokkal együtt az anyag a tetejére kerül. Egy bizonyos pillanatban valóban megjelennek a robbanócsövek. Mélységük nem haladja meg az 1500 m-t.

Szinte mindenki ismeri az ipari gyémántbányászatot Jakutföldön és Dél-Afrikában. De ez is zajlik:

• az Arhangelszk régióban;
• Nyugat-Ausztrália;
• Kanada;
• Kongó;
• Botswana.

Helytartókból gyakorlatilag nincs bányászat. Csak csekély szerepet játszanak a nyers gyémántok globális kínálatában. A felszínen bányászott termékek utánpótlásának stabilitása pedig kérdéses. A nyílt aknás módszert (kőbánya) általában gyémántok 600 m vagy annál kisebb mélységből történő kitermelésekor alkalmazzák. A mélyebb csövekben a nyers gyémántokat főleg bányák segítségével lehet kitermelni.

A bányák építését igyekeznek az utolsó pillanatra halasztani. Általában ezek vagy az örök fagy zónájában található területek, vagy különösen meleg területek. Gyakran nagy munkamélységben szükséges a felszín alatti víz folyamatos kiszivattyúzása. A kőbányákból, majd a bányákból nagy teherautók szállítják a gyárakba a kőzetet. Ott ezt a nyersanyagot vízzel tisztítják.

A modern kőbányák már majdnem elérték azt a maximális mélységet, ahová eljuthatnak. A tapasztalatok szerint a kis munkaszélesség és az oldalak meredeksége tovább bonyolítja a dolgot. A kezdetektől fogva a tervek szerint a gyémántokat nyílt módszerrel, szakaszonkénti bontásban nyerik ki. Ez a technika lehetővé teszi a kőzettulajdonságok és általában a termelés változásainak gyakrabban történő nyomon követését. Ennek megfelelően megkönnyíti az optimális munkamódszerek és munkasémák kiválasztását.

Az oldalsó paraméterek helyes megválasztása érdekében a fejlesztés legelején feltáró kutak használata szükséges. Az onnan vett mintákat speciális program szerint fizikai-kémiai vizsgálatoknak vetik alá. Ezenkívül a tapasztalatokat is figyelembe veszik a hasonló nyitott gödrök kidolgozásakor. Az oldalak körvonalait a tervezés során optimalizálják. Nem lehet őket nagyon finoman lefolytatni, különben a munka sokkal nehezebbé válik.

Minden közbenső kontúr esetében a kőzetek tulajdonságait folyamatosan finomítják, figyelembe véve az egyes tételekből vett mintákat. Néha a teljes körű teszteket közvetlenül a kőbánya tábláján gyakorolják. Különös figyelmet fordítanak a kőzetrepedés mértékének felmérésére. Ezenkívül azt tanulmányozzák, hogyan viselkednek meredek lejtőkön. A valódi oldal dőlésszöge 50 és 55 fok között van kialakítva.

A folyamat általában hónapokig tart, de néha több évig is eltart. Szükségszerűen speciális számításokat kell alkalmazni. Csak ezek alapján következtethetünk arra, hogy hol találhatóak a szilárd lerakódások, és hol találtak véletlenszerű leleteket.

A kőbányákat, valamint a bányákat vagy bányákat leggyakrabban nehezen megközelíthető helyeken építik. Ezért a környéken lakossági és ipari infrastruktúra jön létre. Számos példa ismert arra, amikor egy lelőhely városalakító objektummá vált egy meglehetősen nagy város számára. Mivel a nyersanyagkereskedelem veszteséges, feldolgozó üzemek épülnek. Tőlük a hulladékkőből végül leválasztott gyémántokat a forgácsoló vállalkozásokba szállítják.

Természetesen a közelben próbálják megszervezni a vágást is. Minél mélyebbek a lerakódások, annál több pénzt kell befektetni fejlesztésükbe, terepfejlesztésükbe.

Nagyon sokáig csak Indiából lehetett gyémántot szerezni. De bármennyire is gazdag tömeg rakódott le idejében, a természetes folyamatok, a 17. század végére ezek a készletek már jórészt kimerültek. A termelési termelékenység meredeken csökkent. A technológia fejlődése azonban lehetővé tette a dagály megfordítását. A helyzet drámaian megváltozott a kimberlit csövek felfedezése után.

Ahhoz, hogy mélyebben megértsük a bányászat folyamatát, vissza kell térnünk a gyémántok természetben való megjelenésének kérdéséhez. Az uralkodó elmélet szerint 100 km-nél nagyobb mélységben keletkeznek, ahol nagyon magas hőmérséklet és nyomás alakul ki. A szikla felfelé emelkedik a vulkánkitörések során.

A megfelelő objektumok megtalálása és azokon a gyártás beindítása csak jelentős költségek mellett lehetséges. Az előkészítő folyamat eleve drága, bonyolult és hosszú. Úgy tartják, hogy minden 2 karátos nyers gyémánt után több mint 1000 kg kőzetet kell feldolgozni. A kőbányákat először robbantással hozzák létre. Fúrásokat fúrnak és robbanóanyagokat helyeznek el, majd rétegenként zúzzák a kőzetet.

A munkák elmélyítését addig végezzük, amíg az ásványi anyagok termelése le nem áll. Nagy probléma az értékes nyersanyagok érctől való elkülönítése. A következő megközelítéseket alkalmazzák:

• a zsírnövény munkája;
• a szükséges kristályok keresése röntgenben;
• kőzetek merítése speciális szuszpenziókba.

A zsíros módszer abból áll, hogy a kinyert kőzetet összekeverik vízzel, majd speciális zsírral kikent felületre öntik. A kristályok a zsíron megmaradnak. Egy fejlettebb technika a röntgensugárzás. A legtöbb esetben a felfüggesztési módszert alkalmazzák. A nagy sűrűségű folyadékban a meddő kőzet megfullad, miközben széndarabok jelennek meg a felszínen.

A közelmúltban Brazília volt az élen a gyémántbányászatban, őt Ausztrália követte. De az ausztrál gyémántlelőhelyek fokozatosan kimerülnek. Angola is a hat vezető állam között van. Kanadában, Botswanában azonban sokkal értékesebb drágaköveket vonnak ki.

Mind a kihelyezők, mind az aknák gyorsan fejlődnek. Szisztematikusan frissítenünk kell a bányák és külszíni bányák hálózatát. Minél mélyebben vannak ugyanazok a kőbányák, annál kevésbé valószínű, hogy jelentős mennyiségű nyersanyagot találnak. Emiatt egyre több, több mint egy kilométer mély külszíni bányát zárnak be a veszteség miatt. A bányászat bányászati ​​módja összetettebb és veszélyesebb, de gazdaságilag megtérülő.

Hazánk legnagyobb gyémántlelőhelye a jakutföldi Mir. Fejlesztése az 1950-es évek vége óta tart. 1957-től 2001-ig ott 17 milliárd dollárért kitermeltek egy ásványbányát (jelenlegi áron)... Egy ilyen eredmény eléréséhez körülbelül 350 millió köbmétert kellett összetörni, felemelni és eltávolítani. m. hulladékkő. Az 1990-es évek végére a termelés olyan méreteket öltött, hogy a dömpereknek a gyártás helyétől a raktárig 8 km-t kellett haladniuk. 2001-ben a kőbánya túlzott összetettsége miatt molylepényt kellett végezni.

2009-ben pedig megkezdődött a Mir bánya használata. A föld alatt keringő vizet nem csak kiszivattyúzzák, hanem csöveken keresztül a közeli geológusok által felfedezett speciális hibákba irányítják. 2013-ban a betétből további 2 millió karátnyi kiváló műszaki minőségű gyémánt keletkezett. A vállalkozás a hét 7 napján működik, a bányász műszakok időtartama 7 óra.

A bányában használt betakarítógépek vágókés gémmel vannak felszerelve. A fogak, bár edzett fémből készülnek, nagyon erős kopásnak vannak kitéve. Ezért minden műszakban munkakezdő ellenőrzi a szerszámok működő részét. Ha szükséges, azonnal cseréljük. A zúzott kőzetet szállítószalagok segítségével szállítják a bánya kijáratához.

Számos gyémántbányában a fejlesztés során a különálló fenékrészeket szándékosan érintetlenül hagyják. Vastagságuk elérheti a több tíz métert is. Ha ezeket az építményeket kialakítanák, szinte lehetetlen lenne elkerülni a mezők elöntését. Ezenkívül vízálló anyagok rétegeit használják a védelem érdekében. A kőzetek mozgatását a bányákban és kőfejtőkben kolosszális (néha 100 tonnát meghaladó kapacitású) teherautók segítségével hajtják végre.

A múltban a helyzet egészen más volt. A 19. századig nem használtak mechanikus eszközöket. A gyémántbányászat "királynője" egy közönséges hegyi lapát vagy csákány volt. Néha egyszerűen folyami homokot eveztek, és kézzel átpasszírozták egy szitán. De az ilyen módszerek már régóta elvesztették megvalósíthatóságukat.

És a két módszer közül - a külszín és az enyém - a második lehetőség vonzóbbnak bizonyul. A gyémántbányászok mindennapi munkája során nagy figyelmet fordítanak a biztonsági szabályokra. Senkit sem engednek be a föld alá beépített zseblámpás sisak és önálló légzőkészülék nélkül. Szigorúan tilos Öntől 3 m-nél távolabb hagyni. Szellőztetésről gondoskodni kell, aminek köszönhetően a föld alatt általában könnyű lélegezni.

Az orosz gyémántbányászati ​​vállalatok (különösen a jakutiaiak) a világ talán legcsúcsosabb technológiai színvonalát képviselik. Nagyon súlyos fagyokra tervezett szállítást használnak. Más berendezésekre is nagyon szigorú hőmérsékleti követelmények vonatkoznak. Úgy gondolják, hogy 3 vagy 4 milliárd dollárért a semmiből lehet üzembe helyezni egy új mezőt. Hogy ez az összeg tartalmazza-e az elsődleges geológiai kutatás költségeit – a cég nem számol be.

De később, amikor egy kőbánya vagy bánya készen lesz, sokkal olcsóbb lesz a használatuk és a működés fejlesztése. A földalatti módszerrel a legnagyobb kihívás az optimális munkakörnyezet fenntartása. A kőzet emelésére szolgáló főaknák baleset esetén használhatók. A bányák különböző helyein rekreációs fülkék készülnek.

További információért arról, hogyan bányásznak gyémántokat Oroszországban, tekintse meg a következő fideót: