Ako sa ťažia diamanty?

Diamant vyniká medzi ostatnými prírodnými látkami svojou mimoriadnou tvrdosťou a zároveň je pomerne vzácny. Tieto a ďalšie mimoriadne vlastnosti robia takúto skalu veľmi populárnou po celom svete. Preto je dôležité vedieť, ako sa získavajú v prírode.

Paradoxom diamantov je, že sú veľmi tvrdé, hoci sú zložené z uhlíka. Ten istý uhlík, len s inou kryštálovou mriežkou, tvorí grafit (najmäkšia z hornín). Všetky diamanty, ktoré sa ťažia, sú tvorené extrémne pevne spojenými atómami. Výnimočná pevnosť nebráni tomu, aby minerál bol krehký: pri prudkom náraze sa krištáľ rozbije. Predpokladá sa, že vznik diamantov sa odohral v hĺbke desiatok či stoviek kilometrov, v priebehu stoviek miliónov rokov.

Najčastejšie, aby mohli ťažiť diamanty v priemyselnom meradle, hľadajú kimberlitové rúry. Tieto geologické útvary sú pomenované podľa mesta Kimberley v Južnej Afrike, kde bol tento typ ložísk prvýkrát objavený. K tvorbe minerálu v hlbinách zeme dochádza pri veľmi vysokých teplotách a tlakoch. Veda sa zatiaľ nedopracovala ku konečnej verzii pôvodu diamantov.

Geologické štruktúry obsahujúce diamanty postupne ničí vietor a voda. Okolo sa presúvajú drvené kamene, okruhliaky, štrk a iné okolité skaly. Existujú len predpoklady rôzneho stupňa spoľahlivosti. V dôsledku toho sa vytvárajú voľné usadeniny. Ďalším typom (ale oveľa zriedkavejším) je obzvlášť tvrdá forma uhlíka, ktorá sa objavuje na miestach, kam padajú meteority.

Každý z týchto prípadov má svoju vlastnú škálu odtieňov, napriek tomu je dôležité venovať pozornosť hodnote konkrétnych farieb. Vzácne (a preto cenené) transparentné modré, zelené a ružové sfarbenie. Náklady na kamene, ktoré sú 100% bezfarebné, sú ešte vyššie.

Bez ohľadu na to, ktorú verziu niektorí odborníci dodržiavajú, všetci sa zhodujú na jednej veci: dôležité fázy pri tvorbe kameňa prebiehajú vo veľkých hĺbkach. Odtiaľ sa spolu s magmatickými prúdmi látka dostáva nahor. V určitom momente sa skutočne objavia výbušné trubice. Ich hĺbka nepresahuje 1500 m.

Takmer každý vie o priemyselnej ťažbe diamantov v Jakutsku a Južnej Afrike. Vykonáva sa však aj:

• v oblasti Archangeľsk;
• Západná Austrália;
• Kanada;
• Kongo;
• Botswana.

Ťažba z rozsypov prakticky neexistuje. V celosvetovej ponuke neopracovaných diamantov zohrávajú len malú rolu. A otázna je stabilita dodávok produktov ťažených na povrchu. Metóda otvorenej jamy (lom) sa zvyčajne praktizuje pri ťažbe diamantov z hĺbky 600 m alebo menej. V hlbších potrubiach možno surové diamanty ťažiť najmä pomocou baní.

Stavbu baní sa snažia odkladať na poslednú chvíľu. Zvyčajne ide o oblasti buď v zóne permafrostu, alebo v obzvlášť horúcich oblastiach. Často sa vo veľkých hĺbkach v dielach vyžaduje nepretržité odčerpávanie podzemnej vody. Hornina z lomov a následne z baní sa prepravuje veľkými nákladnými autami do tovární. Tam sa táto surovina čistí vodou.

Moderné lomy už dosiahli takmer maximálnu hĺbku, do ktorej môžu ísť. Skúsenosti ukázali, že malá pracovná šírka a strmosť strán situáciu ešte viac komplikujú. Od samého začiatku sa plánuje ťažba diamantov otvorenou metódou s členením na etapy. Táto technika umožňuje častejšie sledovať zmeny vlastností hornín a produkcie vo všeobecnosti. V súlade s tým uľahčuje výber optimálnych metód a schém práce.

Pre správny výber bočných parametrov na samom začiatku vývoja je potrebné použiť prieskumné vrty. Odobraté vzorky sa podrobujú fyzikálno-chemickým testom podľa špeciálneho programu. Okrem toho sa pri realizácii podobných otvorených jám berú do úvahy skúsenosti. Obrysy strán sa pri navrhovaní optimalizujú. Nedajú sa viesť veľmi jemne, inak sa práca stáva oveľa ťažšou.

Pre všetky medzivrstvy sa vlastnosti hornín priebežne zdokonaľujú, pričom sa berú do úvahy vzorky odobraté z každej dávky. Niekedy sa testy v plnom rozsahu cvičia priamo na palube lomu. Osobitná pozornosť sa venuje hodnoteniu stupňa praskania hornín. Okrem toho skúmajú, ako sa správajú na strmých svahoch. Uhol sklonu skutočnej strany je položený v projektoch od 50 do 55 stupňov.

Tento proces zvyčajne trvá mesiace, niekedy však niekoľko rokov. Nevyhnutne sa používajú špeciálne výpočty. Iba oni nám umožňujú dospieť k záveru, kde sa nachádzajú pevné ložiská a kde boli vykonané náhodné nálezy.

Lomy, ale aj bane či bane sa stavajú najčastejšie na ťažko dostupných miestach. Okolo sa preto vytvára obytná a priemyselná infraštruktúra. Je známych viacero príkladov, kedy sa depozit stal mestotvorným objektom pre pomerne veľké mesto. Keďže je nerentabilné obchodovať so surovinami, budujú sa spracovateľské závody. Z nich sa diamanty, nakoniec oddelené od odpadovej horniny, prepravujú do rezacích podnikov.

Prirodzene sa tiež snažia zorganizovať strihanie v blízkosti. Čím hlbšie budú ložiská, tým viac peňazí bude treba investovať do ich rozvoja a rozvoja terénu.

Veľmi dlho bolo možné získať diamanty iba z Indie. Ale bez ohľadu na to, aká bohatá hmota tam bola uložená v pravý čas, prirodzené procesy, koncom 17. storočia boli tieto zásoby už z veľkej časti vyčerpané. Produktivita výroby prudko klesla. Rozvoj technológií však umožnil zvrátiť vývoj. Situácia sa dramaticky zmenila po objavení kimberlitových fajok.

Aby sme hlbšie pochopili, ako ťažba prebieha, musíme sa vrátiť k otázke vzhľadu diamantov v prírode. Prevláda teória, že vznikajú v hĺbkach nad 100 km, kde vznikajú veľmi vysoké teploty a tlaky. Skala stúpa nahor počas sopečných erupcií.

Nájdenie vhodných objektov a zriadenie výroby na nich je možné len so značnými nákladmi. Prípravný proces je už nákladný, komplikovaný a dlhý. Predpokladá sa, že na každé vyťažené 2 karáty surových diamantov je potrebné spracovať viac ako 1000 kg hornín. Lomy vznikajú najskôr odstrelom. Navŕtajú sa vrty a uložia sa tam výbušniny, následne sa hornina rozdrví vrstva po vrstve.

Prehlbovanie ťažieb sa vykonáva až do zastavenia produkcie nerastov. Veľkým problémom je oddeľovanie cenných surovín od rudy. Používajú sa tieto prístupy:

• práca tukovej rastliny;
• hľadať potrebné kryštály v röntgenových lúčoch;
• ponorenie hornín do špeciálnych suspenzií.

Tuková metóda zahŕňa zmiešanie vyťaženej horniny s vodou a jej následné naliatie na povrch namazaný špeciálnym mazivom. Kryštály zostávajú na tuku. Pokročilejšou technikou je röntgenový prenos. Vo väčšine prípadov sa používa metóda zavesenia. V kvapaline s vysokou hustotou sa odpadová hornina utopí, zatiaľ čo na povrchu sa objavia kúsky uhlíka.

V nedávnej minulosti bola lídrom v ťažbe diamantov Brazília, nasledovaná Austráliou. No austrálske náleziská diamantov sa postupne samy vyčerpávajú. Angola je tiež medzi šiestimi poprednými štátmi. V Kanade, Botswane, sa však ťažia oveľa cennejšie drahokamy.

Rozsypávače aj bane sa rýchlo vyvíjajú. Musíme systematicky aktualizovať sieť baní a povrchových jám. Čím hlbšie sú tie isté lomy, tým je menšia pravdepodobnosť, že nájdu značné množstvo surovín. Čoraz viac otvorených jám hlbokých viac ako kilometer sa preto zatvára z dôvodu nerentabilnosti. Ťažobný spôsob ťažby je zložitejší a nebezpečnejší, je však ekonomicky výhodný.

Najväčšie nálezisko diamantov u nás je Mir v Jakutsku. Jeho vývoj prebieha od konca 50. rokov 20. storočia. V rokoch 1957 až 2001 tam bol vyťažený lom nerastu za 17 miliárd dolárov (v súčasných cenách)... Na zabezpečenie takéhoto výsledku bolo potrebné rozdrviť, zdvihnúť a odstrániť asi 350 miliónov metrov kubických. odpadová hornina. Koncom 90. rokov dosahovalo množstvo produkcie také rozmery, že sklápače museli jazdiť 8 km z miesta výroby do skladu. V roku 2001 musel byť pre prílišnú zložitosť lomu zakonzervovaný.

A v roku 2009 sa začalo s využívaním bane Mir. Voda cirkulujúca v podzemí sa nielen odčerpáva, ale potrubím sa presmerováva do špeciálnych zlomov, ktoré objavili geológovia v okolí. V roku 2013 ložisko vyprodukovalo ďalšie 2 milióny karátov vynikajúcich diamantov technickej kvality. Podnik pracuje 7 dní v týždni, doba baníkovskej zmeny je 7 hodín.

Kombajny používané v bani sú vybavené výložníkmi s frézami. Aj keď sú zuby vyrobené z tvrdeného kovu, podliehajú veľmi silnému opotrebovaniu. Preto pri každej zmene začínajúcej práce sa kontroluje pracovná časť náradia. V prípade potreby sa okamžite vymení. Drvená hornina sa dopravuje k východu z bane pomocou dopravných pásov.

V mnohých diamantových baniach sú oddelené spodné časti počas vývoja zámerne ponechané nedotknuté. Ich hrúbka môže dosiahnuť niekoľko desiatok metrov. Ak by sa tieto stavby vybudovali, bolo by takmer nemožné vyhnúť sa zaplaveniu polí. Okrem toho sa na ochranu používajú vrstvy nepremokavých materiálov. Presun hornín v baniach a lomoch sa vykonáva pomocou kolosálnych nákladných vozidiel (niekedy s kapacitou viac ako 100 ton).

V minulosti bola situácia veľmi odlišná. Až do 19. storočia sa nepoužívali žiadne mechanické zariadenia. „Kráľovnou“ ťažby diamantov bola obyčajná horská lopata alebo krompáč. Niekedy jednoducho veslovali riečny piesok a ručne ho preosiali cez sito. Takéto metódy však už dávno stratili svoju realizovateľnosť.

A medzi týmito dvoma metódami - otvoreným a banským - sa druhá možnosť ukazuje ako atraktívnejšia. Veľká pozornosť sa venuje bezpečnostným pravidlám pri každodennej práci diamantových baníkov. Do podzemia nikto nesmie bez prilby so vstavanou baterkou a bez autonómneho dýchacieho prístroja. Je prísne zakázané nechávať ho ďalej ako 3 m od vás. Musí byť zabezpečené vetranie, vďaka ktorému sa v podzemí bežne ľahko dýcha.

Ruské podniky na ťažbu diamantov (najmä tie, ktoré sa nachádzajú v Jakutsku) sú pravdepodobne najmodernejšie na svete. Využívajú dopravu určenú do veľmi silných mrazov. Veľmi prísne teplotné požiadavky sú kladené aj na ostatné zariadenia. Verí sa, že je možné uviesť do prevádzky nové pole od nuly za 3 alebo 4 miliardy dolárov. Či táto suma zahŕňa náklady na primárny geologický prieskum – spoločnosť neuvádza.

Ale neskôr, keď bude lom alebo baňa pripravený, bude oveľa lacnejšie ich použiť a rozvíjať diela. Najväčšou výzvou podzemnej metódy je udržanie optimálneho pracovného prostredia. Hlavné šachty na zdvíhanie horniny môžu byť použité v prípade nehôd. Na rôznych miestach baní sa pripravujú rekreačné výklenky.

Viac informácií o ťažbe diamantov v Rusku nájdete v nasledujúcom fideo: