Hoe worden diamanten gedolven?

Diamant onderscheidt zich van alle andere natuurlijke stoffen door zijn buitengewone hardheid en is tegelijkertijd vrij zeldzaam. Deze en andere buitengewone eigenschappen maken zo'n steen erg populair over de hele wereld. Daarom is het belangrijk om te weten hoe ze in de natuur worden gewonnen.

De paradox van diamanten is dat ze erg hard zijn, hoewel ze uit koolstof zijn samengesteld. Dezelfde koolstof, alleen met een ander kristalrooster, vormt grafiet (het zachtste gesteente). Alle diamanten die worden gedolven, worden gevormd door extreem strak gecombineerde atomen. Uitzonderlijke sterkte verhindert niet dat het mineraal broos is: bij een scherpe impact breekt het kristal. Er wordt aangenomen dat de oorsprong van diamanten plaatsvond op een diepte van tientallen of honderden kilometers, gedurende honderden miljoenen jaren.

Meestal zoeken ze, om diamanten op industriële schaal te delven, kimberlietpijpen. Deze geologische formaties zijn vernoemd naar de stad Kimberley, in Zuid-Afrika, waar dit type afzetting voor het eerst werd ontdekt. De vorming van het mineraal in de diepten van de aarde vindt plaats bij zeer hoge temperaturen en drukken. De wetenschap heeft de definitieve versie van de oorsprong van diamanten nog niet uitgewerkt.

Geologische structuren met diamanten worden geleidelijk vernietigd door wind en water. Steenslag, kiezelstenen, grind en andere omringende rotsen worden verplaatst. Er zijn alleen aannames met een verschillende mate van betrouwbaarheid. Als gevolg hiervan worden losse afzettingen gevormd. Een ander type (maar veel zeldzamer) is een bijzonder harde vorm van koolstof, die voorkomt op plaatsen waar meteorieten vallen.

Elk van deze gevallen heeft zijn eigen reeks tinten, maar het is belangrijk om aandacht te besteden aan de waarde van specifieke kleuren. Zeldzame (en dus gewaardeerde) transparante blauwe, groene en roze verkleuring. De kosten van stenen die 100% kleurloos zijn, zijn zelfs nog hoger.

Ongeacht welke versie bepaalde specialisten aanhangen, ze zijn het allemaal over één ding eens: belangrijke stadia in de vorming van een steen vinden plaats op grote diepte. Van daaruit komt de substantie samen met de magmatische stromen de top binnen. Op een gegeven moment verschijnen er daadwerkelijk explosieve buizen. Hun diepte is niet groter dan 1500 m.

Bijna iedereen kent de industriële diamantwinning in Yakutia en Zuid-Afrika. Maar het wordt ook uitgevoerd:

• in de regio Archangelsk;
• West Australië;
• Canada;
• Congo;
• Botswana.

Er is praktisch geen mining van placers. Ze spelen slechts een kleine rol in het wereldwijde aanbod van ruwe diamanten. En de stabiliteit van de aanvoer van aan de oppervlakte gewonnen producten is twijfelachtig. De open pit-methode (groeve) wordt meestal toegepast bij het winnen van diamanten vanaf een diepte van 600 m of minder. In diepere pijpen kunnen ruwe diamanten voornamelijk met behulp van mijnen worden gewonnen.

Ze proberen de bouw van mijnen tot het laatste moment uit te stellen. Meestal zijn dit gebieden in de permafrostzone of in bijzonder warme gebieden. Vaak is het op grote diepten in bewerkingen nodig om continu ondergronds water weg te pompen. Het gesteente uit de steengroeven en vervolgens uit de mijnen wordt met grote vrachtwagens naar de fabrieken vervoerd. Daar wordt deze grondstof gezuiverd met water.

Moderne steengroeven hebben al bijna de maximale diepte bereikt die ze kunnen gaan. De ervaring heeft geleerd dat de geringe werkbreedte en de steilheid van de zijkanten de zaak verder compliceren. Vanaf het allereerste begin is het de bedoeling om diamanten volgens de open methode te extraheren, uitgesplitst in fasen. Deze techniek maakt het mogelijk om veranderingen in gesteenteeigenschappen en productie in het algemeen vaker te volgen. Dienovereenkomstig vergemakkelijkt het de selectie van optimale methoden en werkschema's.

Om de nevenparameters helemaal aan het begin van de ontwikkeling correct te selecteren, is het noodzakelijk om exploratieputten te gebruiken. De daaruit genomen monsters worden volgens een speciaal programma onderworpen aan fysisch-chemische tests. Daarnaast wordt er bij het uitwerken van gelijkaardige open kuilen rekening gehouden met ervaring. De contouren van de zijkanten zijn tijdens het ontwerp geoptimaliseerd. Ze kunnen niet heel voorzichtig worden uitgevoerd, anders wordt het werk veel moeilijker.

Voor alle tussencontouren worden de eigenschappen van gesteenten voortdurend verfijnd, rekening houdend met monsters die uit elke batch zijn genomen. Soms worden tests op ware grootte direct op het bord van de steengroeve uitgevoerd. Bijzondere aandacht wordt besteed aan de beoordeling van de mate van gesteentescheuring. Daarnaast bestuderen ze hoe ze zich gedragen op steile hellingen. De hellingshoek van de echte zijde wordt gelegd in projecten van 50 tot 55 graden.

Meestal duurt het proces maanden, maar soms duurt het meerdere jaren. Speciale berekeningen worden noodzakelijkerwijs gebruikt. Alleen ze stellen ons in staat om te concluderen waar de vaste afzettingen zich bevinden en waar willekeurige vondsten zijn gedaan.

Steengroeven en mijnen of mijnen worden meestal gebouwd op moeilijk bereikbare plaatsen. Daarom wordt rondom een ​​residentiële en industriële infrastructuur gecreëerd. Er zijn een aantal voorbeelden bekend wanneer een depot een stadvormend object werd voor een vrij grote stad. Omdat het niet rendabel is om in grondstoffen te handelen, worden verwerkingsfabrieken gebouwd. Van daaruit worden de diamanten, die uiteindelijk van het afvalgesteente worden gescheiden, naar de snijbedrijven vervoerd.

Ze proberen natuurlijk ook om het snijden in de buurt te organiseren. Hoe dieper de afzettingen, hoe meer geld er zal moeten worden geïnvesteerd in hun ontwikkeling en veldontwikkeling.

Lange tijd was het alleen mogelijk om diamanten uit India te verkrijgen. Maar hoe rijk de massa daar na verloop van tijd ook werd afgezet, natuurlijke processen, tegen het einde van de 17e eeuw waren deze reserves al grotendeels uitgeput. De productieproductiviteit daalde sterk. De ontwikkeling van de technologie heeft het echter mogelijk gemaakt het tij te keren. De situatie veranderde drastisch na de ontdekking van kimberlietpijpen.

Om beter te begrijpen hoe mijnbouw plaatsvindt, moeten we terugkeren naar de kwestie van het verschijnen van diamanten in de natuur. De heersende theorie is dat ze zich vormen op diepten van meer dan 100 km, waar zeer hoge temperaturen en drukken ontstaan. Tijdens vulkaanuitbarstingen stijgt het gesteente naar boven.

Het vinden van geschikte objecten en het opzetten van productie daarop is alleen mogelijk tegen aanzienlijke kosten. Het voorbereidingsproces is al duur, ingewikkeld en lang. Er wordt aangenomen dat voor elke 2 karaat ruwe diamant die wordt gewonnen, meer dan 1.000 kg gesteente moet worden verwerkt. Steengroeven worden eerst gemaakt door te stralen. Daar worden boorgaten geboord en explosieven geplaatst, waarna het gesteente laag voor laag wordt verpletterd.

Verdieping van de bewerkingen wordt uitgevoerd totdat de productie van mineralen stopt. Het scheiden van waardevolle grondstoffen van erts is een groot probleem. De volgende benaderingen worden gebruikt:

• het werk van de vetplant;
• zoeken naar de benodigde kristallen in röntgenstralen;
• onderdompeling van rotsen in speciale suspensies.

Bij de vetmethode wordt het gewonnen gesteente met water gemengd en vervolgens op een met speciaal vet gesmeerd oppervlak gegoten. Kristallen blijven op het vet achter. Een meer geavanceerde techniek is röntgentransmissie. In de meeste gevallen wordt de ophangmethode gebruikt. In een vloeistof met een hoge dichtheid verdrinkt afvalgesteente, terwijl er stukjes koolstof aan het oppervlak verschijnen.

In het recente verleden was Brazilië de leider in diamantwinning, gevolgd door Australië. Maar de Australische diamantafzettingen raken geleidelijk uitgeput. Angola behoort ook tot de zes leidende staten. In Canada, Botswana, worden echter veel waardevollere edelstenen gewonnen.

Zowel placers als mijnen worden snel ontwikkeld. We moeten het netwerk van mijnen en open mijnen systematisch actualiseren. Hoe dieper dezelfde steengroeven, hoe kleiner de kans dat er een aanzienlijke hoeveelheid grondstoffen wordt gevonden. Daarom worden steeds meer open mijnen van meer dan een kilometer diep gesloten wegens onrendabiliteit. De mijnbouwmethode van mijnbouw is complexer en gevaarlijker, maar het is economisch winstgevend.

De grootste diamantafzetting in ons land is Mir in Yakutia. De ontwikkeling ervan is gaande sinds het einde van de jaren vijftig. Van 1957 tot 2001 daar werd een steengroeve gewonnen voor 17 miljard dollar (tegen lopende prijzen)... Om een ​​dergelijk resultaat te garanderen, was het nodig om ongeveer 350 miljoen kubieke meter te pletten, op te tillen en te verwijderen. m. afvalgesteente. Tegen het einde van de jaren negentig bereikte de productie zodanige afmetingen dat dumptrucks 8 km moesten rijden van het productiepunt naar het magazijn. In 2001 moest de steengroeve wegens de buitensporige complexiteit stilgelegd worden.

En in 2009 begon het gebruik van de Mir-mijn. Het water dat ondergronds circuleert, wordt niet alleen weggepompt - het wordt via leidingen omgeleid naar speciale fouten die door geologen in de buurt zijn ontdekt. In 2013 produceerde het depot nog eens 2 miljoen karaat aan uitstekende diamanten van technische kwaliteit. De onderneming werkt 7 dagen per week, de duur van de mijnwerkersploeg is 7 uur.

De oogstmachines die in de mijn worden gebruikt, zijn uitgerust met gieken met snijkoppen. De tanden, hoewel gemaakt van gehard metaal, zijn onderhevig aan zeer zware slijtage. Daarom inspecteert elke ploeg die begint met werken het werkende deel van de gereedschappen. Indien nodig wordt deze direct vervangen. De steenslag wordt met behulp van transportbanden naar de uitgang van de mijn getransporteerd.

In een aantal diamantmijnen zijn tijdens de ontwikkeling bewust losse bodemdelen intact gelaten. Hun dikte kan enkele tientallen meters bereiken. Als deze constructies zouden worden ontwikkeld, zou het bijna onmogelijk zijn om de overstromingen van de velden te voorkomen. Bovendien worden lagen waterdichte materialen gebruikt voor bescherming. Het verplaatsen van stenen in mijnen en steengroeven wordt uitgevoerd met kolossale vrachtwagens (soms met een capaciteit van meer dan 100 ton).

Vroeger was de situatie heel anders. Tot de 19e eeuw werden er geen mechanische apparaten gebruikt. De "koningin" van de diamantwinning was een gewone bergschop of houweel. Soms roeiden ze gewoon rivierzand en haalden het handmatig door een zeef. Maar dergelijke methoden hebben hun haalbaarheid al lang verloren.

En van de twee methoden - open pit en de mijne - blijkt de tweede optie aantrekkelijker. In het dagelijkse werk van diamantairs wordt veel aandacht besteed aan veiligheidsregels. Niemand mag ondergronds zonder helm met ingebouwde zaklamp en zonder onafhankelijk ademhalingsapparaat. Het is ten strengste verboden om deze op meer dan 3 m afstand van u te laten. Er moet voor ventilatie worden gezorgd, waardoor het normaal gesproken gemakkelijk is om ondergronds te ademen.

Russische diamantmijnondernemingen (vooral die in Yakutia) zijn misschien wel de meest hightech ter wereld. Ze gebruiken transport dat is ontworpen voor zeer strenge vorst. Ook aan andere apparatuur worden zeer strenge temperatuureisen gesteld. Er wordt aangenomen dat het mogelijk is om een ​​nieuw veld helemaal opnieuw in gebruik te nemen voor $ 3 of 4 miljard. Of dit bedrag de kosten van primaire geologische prospectie omvat - geen bedrijfsrapporten.

Maar later, wanneer een steengroeve of mijn klaar is, zal het veel goedkoper zijn om ze te gebruiken en te ontwikkelen. De grootste uitdaging bij de ondergrondse methode is het in stand houden van een optimale werkomgeving. De hoofdassen voor het hijsen van gesteente kunnen worden gebruikt in geval van ongevallen. Op verschillende plaatsen van de mijnen worden recreatieve nissen voorbereid.

Voor meer informatie over hoe diamanten in Rusland worden gedolven, zie de volgende fideo: