Miten timantteja louhitaan?

Timantti erottuu kaikista muista luonnollisista aineista poikkeuksellisella kovuudellaan, ja samalla se on melko harvinainen. Nämä ja muut poikkeukselliset ominaisuudet tekevät sellaisesta kivestä erittäin suositun kaikkialla maailmassa. Siksi on tärkeää tietää, miten niitä saadaan luonnosta.

Timanttien paradoksi on, että ne ovat erittäin kovia, vaikka ne koostuvat hiilestä. Sama hiili, vain eri kidehilalla, muodostaa grafiittia (pehmeimmän kiven). Kaikki louhitut timantit muodostuvat erittäin tiiviisti yhdistetyistä atomeista. Poikkeuksellinen lujuus ei estä mineraalia olemasta hauras: terävässä iskussa kide rikkoutuu. Timanttien uskotaan syntyneen kymmenien tai satojen kilometrien syvyydessä, satojen miljoonien vuosien aikana.

Useimmiten he etsivät kimberliittiputkia louhiakseen timantteja teollisessa mittakaavassa. Nämä geologiset muodostumat on nimetty Etelä-Afrikassa sijaitsevan Kimberleyn kaupungin mukaan, jossa tämän tyyppiset esiintymät löydettiin ensimmäisen kerran. Mineraalin muodostuminen maan syvyyksissä tapahtuu erittäin korkeissa lämpötiloissa ja paineissa. Tiede ei ole vielä kehittänyt lopullista versiota timanttien alkuperästä.

Timantteja sisältäviä geologisia rakenteita tuhoavat vähitellen tuuli ja vesi. Kiveä, kiviä, soraa ja muita ympäröiviä kiviä siirretään ympäriinsä. On vain oletuksia, joiden luotettavuusaste vaihtelee. Tämän seurauksena muodostuu irtonaisia ​​kerrostumia. Toinen tyyppi (mutta paljon harvinaisempi) on erityisen kova hiilen muoto, jota esiintyy meteoriittien putoamispaikoissa.

Jokaisella näistä tapauksista on oma sävyvalikoimansa, mutta on tärkeää kiinnittää huomiota tiettyjen värien arvoon. Harvinainen (ja siksi arvostettu) läpinäkyvä sininen, vihreä ja vaaleanpunainen väritys. 100 % värittömien kivien hinta on vielä korkeampi.

Riippumatta siitä, mitä versiota tietyt asiantuntijat noudattavat, he ovat kaikki yhtä mieltä yhdestä asiasta: tärkeät vaiheet kiven muodostumisessa tapahtuvat suurissa syvyyksissä. Sieltä aine tulee yhdessä magmaattisten virtausten kanssa huipulle. Tietyllä hetkellä räjähtäviä putkia todella ilmestyy. Niiden syvyys ei ylitä 1500 metriä.

Melkein kaikki tietävät teollisesta timanttien louhinnasta Jakutiassa ja Etelä-Afrikassa. Mutta sitä myös tehdään:

• Arkangelin alueella;
• Länsi-Australia;
• Kanada;
• Kongo;
• Botswana.

Paikkareilla ei käytännössä ole louhintaa. Niillä on vain pieni rooli raakatimanttien maailmanlaajuisessa tarjonnassa. Ja pinnalla louhittujen tuotteiden tarjonnan vakaus on kyseenalainen. Avokaivosmenetelmää (louhosta) käytetään yleensä louhittaessa timantteja enintään 600 metrin syvyydestä. Syvemmistä putkista raakatimantteja voidaan louhia pääasiassa kaivosten avulla.

He yrittävät lykätä kaivosten rakentamista viimeiseen hetkeen. Yleensä nämä ovat alueita joko ikiroutavyöhykkeellä tai erityisen kuumilla alueilla. Usein suurilla syvyyksillä on pumpattava jatkuvasti pohjavettä. Kivi louhoksista ja sitten kaivoksista kuljetetaan suurilla kuorma-autoilla tehtaille. Siellä tämä raaka-aine puhdistetaan vedellä.

Nykyaikaiset louhokset ovat jo saavuttaneet lähes enimmäissyvyyden, johon ne voivat mennä. Kokemus on osoittanut, että pieni työleveys ja sivujen jyrkkyys vaikeuttavat asiaa entisestään. Alusta alkaen timantteja on tarkoitus louhia avoimella menetelmällä vaiheittain jaoteltuna. Tämä tekniikka mahdollistaa useammin kiven ominaisuuksien ja yleensä tuotannon muutosten seurannan. Näin ollen se helpottaa optimaalisten työmenetelmien ja -suunnitelmien valintaa.

Sivuparametrien oikea valinta heti kehityksen alussa on tarpeen käyttää tutkimuskaivoja. Sieltä otetuille näytteille tehdään fysikaalis-kemialliset testit erityisohjelman mukaisesti. Lisäksi kokemus huomioidaan vastaavien avolouhosten työstämisessä. Sivujen ääriviivat optimoidaan suunnittelun aikana. Niitä ei voida suorittaa kovin hellästi, muuten työ muuttuu paljon vaikeammaksi.

Kaikille välimuodoille kivien ominaisuuksia jalostetaan jatkuvasti ottaen huomioon kustakin erästä otetut näytteet. Joskus täysimittaisia ​​testejä harjoitellaan aivan louhoksen laudalla. Erityistä huomiota kiinnitetään kallion halkeiluasteen arvioimiseen. Lisäksi he tutkivat, kuinka he käyttäytyvät jyrkillä rinteillä. Todellisen sivun kaltevuuskulma asetetaan projekteihin 50 - 55 astetta.

Yleensä prosessi kestää kuukausia, mutta joskus se kestää useita vuosia. Erityisiä laskelmia käytetään välttämättä. Vain niiden avulla voimme päätellä, missä kiinteät esiintymät sijaitsevat ja missä sattumanvaraisia ​​löytöjä tehtiin.

Louhokset sekä kaivokset tai kaivokset rakennetaan useimmiten vaikeapääsyisiin paikkoihin. Siksi ympärille luodaan asuin- ja teollisuusinfrastruktuuria. Tunnetaan useita esimerkkejä siitä, kun esiintymästä tuli kaupunkia muodostava kohde melko suurelle kaupungille. Koska raaka-aineilla ei ole kannattavaa käydä kauppaa puhtaassa muodossaan, jalostuslaitoksia rakennetaan. Niistä lopulta jätekivestä erotetut timantit kuljetetaan leikkausyrityksiin.

He myös luonnollisesti yrittävät järjestää leikkaamisen lähistöllä. Mitä syvemmälle talletukset ovat, sitä enemmän rahaa on investoitava niiden kehittämiseen ja alan kehittämiseen.

Hyvin pitkään oli mahdollista saada timantteja vain Intiasta. Mutta riippumatta siitä, kuinka rikas massa sinne ajoittui, luonnonprosessit olivat 1600-luvun loppuun mennessä jo suurelta osin lopussa. Tuotannon tuottavuus laski jyrkästi. Teknologian kehitys on kuitenkin mahdollistanut vuoroveden kääntämisen. Tilanne muuttui dramaattisesti kimberliittiputkien löytämisen jälkeen.

Ymmärtääksemme syvemmin, kuinka kaivostoiminta tapahtuu, meidän on palattava kysymykseen timanttien esiintymisestä luonnossa. Vallitseva teoria on, että ne muodostuvat yli 100 km:n syvyyksissä, missä kehittyvät erittäin korkeat lämpötilat ja paineet. Kivi nousee ylös tulivuorenpurkauksen aikana.

Sopivien kohteiden löytäminen ja niille tuotannon käynnistäminen on mahdollista vain merkittävillä kustannuksilla. Valmisteluprosessi on jo nyt kallis, monimutkainen ja pitkä. Uskotaan, että jokaista 2 karaattia uutettua raakatimanttia kohden on käsiteltävä yli 1000 kg kiviä. Louhokset syntyvät ensin räjäyttämällä. Kairareiät porataan ja niihin laitetaan räjähteitä, jonka jälkeen kivi murskataan kerros kerrokselta.

Töitä syvennetään, kunnes mineraalien tuotanto loppuu. Arvokkaiden raaka-aineiden erottaminen malmista on suuri ongelma. Käytetään seuraavia lähestymistapoja:

• rasvakasvin työ;
• etsi tarvittavat kiteet röntgensäteistä;
• kivien upottaminen erityisiin suspensioihin.

Rasvamenetelmässä uutettu kivi sekoitetaan veteen ja kaadetaan sitten erikoisrasvalla voideltulle pinnalle. Kiteet jäävät rasvaan. Edistyksellisempi tekniikka on röntgensäteily. Useimmissa tapauksissa käytetään suspensiomenetelmää. Suuren tiheyden omaavassa nesteessä jätekivi hukkuu, kun taas pinnalle ilmaantuu hiilen palasia.

Viime aikoina Brasilia oli johtava timantin louhinta, jota seurasi Australia. Mutta Australian timanttiesiintymät ovat vähitellen ehtymässä. Angola on myös kuuden johtavan valtion joukossa. Kuitenkin Kanadassa, Botswanassa, louhitaan paljon arvokkaampia jalokiviä.

Sekä sijoituksia että miinoja kehitetään nopeasti. Meidän on järjestelmällisesti päivitettävä kaivos- ja avolouhosverkostoa. Mitä syvemmälle samat louhokset ovat, sitä epätodennäköisempää on löytää merkittävä määrä raaka-aineita. Siksi yhä useampi yli kilometrin syvyinen louhos suljetaan kannattamattomuuden vuoksi. Louhintamenetelmä on monimutkaisempi ja vaarallisempi, mutta se on taloudellisesti kannattavaa.

Maamme suurin timanttiesiintymä on Jakutian Mir. Sen kehitys on jatkunut 1950-luvun lopulta lähtien. Vuodesta 1957 vuoteen 2001 siellä louhittiin louhos mineraalia 17 miljardilla dollarilla (nykyhinnoin)... Tällaisen tuloksen varmistamiseksi oli tarpeen murskata, nostaa ja poistaa noin 350 miljoonaa kuutiometriä. m. jätekivi. 1990-luvun lopulla tuotannon määrä saavutti sellaiset mitat, että kippiautot joutuivat ajamaan tuotantopaikalta varastoon 8 km. Vuonna 2001 louhoksen liian monimutkaisuuden vuoksi se jouduttiin tuhoamaan.

Ja vuonna 2009 Mir-kaivoksen käyttö alkoi. Maan alla kiertävää vettä ei vain pumpata pois, vaan se ohjataan putkia pitkin lähistöllä olevien geologien löytämiin erityisiin vioihin. Vuonna 2013 esiintymä tuotti vielä 2 miljoonaa karaattia erinomaisia ​​teknisesti laadukkaita timantteja. Yritys toimii 7 päivää viikossa, kaivostyövuorojen kesto on 7 tuntia.

Kaivoksessa käytetyt harvesterit on varustettu puomeilla, joissa on leikkuuterät. Vaikka hampaat on valmistettu karkaistusta metallista, ne kuluvat erittäin voimakkaasti. Siksi jokainen työvuoro alkavassa työvuorossa tarkastaa työkalujen työosan. Tarvittaessa se vaihdetaan välittömästi. Murskattu kivi kuljetetaan kaivoksen uloskäyntiin kuljetinhihnoilla.

Useissa timanttikaivoksissa erilliset pohjaosat jätetään tarkoituksella koskemattomiksi kehityksen aikana. Niiden paksuus voi olla useita kymmeniä metrejä. Jos näitä rakenteita kehitettäisiin, olisi lähes mahdotonta välttää peltojen tulvimista. Lisäksi suojana käytetään kerroksia vedenpitäviä materiaaleja. Kivien siirto kaivoksissa ja louhoksissa suoritetaan kolossaalisilla kuorma-autoilla (joskus jopa yli 100 tonnin kapasiteetti).

Aikaisemmin tilanne oli hyvin erilainen. 1800-luvulle asti mekaanisia laitteita ei käytetty. Timanttien louhinnan "kuningatar" oli tavallinen vuorilapio tai hakku. Joskus he vain soutivat jokihiekkaa ja laittoivat sen manuaalisesti siivilän läpi. Mutta tällaiset menetelmät ovat pitkään menettäneet toteutettavuutensa.

Ja kahdesta menetelmästä - avolouhos ja kaivos - toinen vaihtoehto osoittautuu houkuttelevammaksi. Timanttikaivostyöntekijöiden päivittäisessä työssä kiinnitetään paljon huomiota turvallisuussääntöihin. Kukaan ei pääse maan alle ilman kypärää, jossa on sisäänrakennettu taskulamppu ja ilman itsenäistä hengityslaitetta. On ehdottomasti kiellettyä jättää sitä yli 3 metrin päähän sinusta. Tuuletus on järjestettävä, minkä ansiosta maan alla on normaalisti helppo hengittää.

Venäläiset timanttikaivosyritykset (etenkin Jakutiassa sijaitsevat) ovat ehkä maailman huipputeknologiaa. He käyttävät kuljetusta, joka on suunniteltu erittäin koville pakkasille. Myös muille laitteille asetetaan erittäin tiukat lämpötilavaatimukset. Uskotaan, että uusi kenttä on mahdollista ottaa käyttöön tyhjästä 3 tai 4 miljardilla dollarilla. Sisältääkö tämä summa primaarigeologisen etsinnön kustannukset - yhtiö ei raportoi.

Mutta myöhemmin, kun louhos tai kaivos on valmis, on paljon halvempaa käyttää niitä ja kehittää toimintaa. Underground-menetelmän suurin haaste on optimaalisen työympäristön ylläpitäminen. Pääakseleita kiven nostamiseen voidaan käyttää onnettomuustapauksissa. Kaivosten eri paikkoihin valmistellaan virkistysalueita.

Lisätietoja timanttien louhinnasta Venäjällä on seuraavassa fideossa: