Wie werden Diamanten abgebaut?

Diamant hebt sich von allen anderen Naturstoffen mit außergewöhnlicher Härte ab und ist auch ziemlich selten. Diese und andere außergewöhnliche Eigenschaften machen dieses Gestein auf der ganzen Welt sehr beliebt. Weil es wichtig ist zu wissen, wie sie in der Natur gewonnen werden.

Das Paradox des Diamanten ist, dass er sehr hart ist, obwohl er aus Kohlenstoff besteht. Derselbe Kohlenstoff mit nur einem anderen Kristallgitter bildet Graphit (das weichste Gestein). Alle abgebauten Diamanten bestehen aus extrem dicht verbundenen Atomen. Eine außergewöhnliche Festigkeit verhindert nicht, dass das Mineral spröde wird: Bei einem starken Schlag bricht der Kristall. Es wird angenommen, dass die Entstehung von Diamanten über Hunderte von Millionen von Jahren in einer Tiefe von zehn oder Hunderten von Kilometern stattfand.

Um Diamanten im industriellen Maßstab abzubauen, suchen sie meistens nach Kimberlit-Rohren. Diese geologischen Formationen sind nach der südafrikanischen Stadt Kimberley benannt, in der diese Art von Lagerstätten erstmals entdeckt wurde. Die Bildung des Minerals in den Tiefen der Erde erfolgt bei sehr hohen Temperaturen und Drücken. Die endgültige Version des Ursprungs von Diamanten wurde von der Wissenschaft noch nicht entwickelt.

Geologische Strukturen, in denen Diamanten gefunden werden, werden nach und nach durch Wind und Wasser zerstört. Schotter, Kiesel, Kies und andere umliegende Felsen bewegen sich. Es gibt nur Annahmen mit unterschiedlichem Zuverlässigkeitsgrad. Dadurch bilden sich lose Ablagerungen. Eine andere Art (aber viel seltener) ist eine besonders feste Form von Kohlenstoff, die an Orten auftritt, an denen Meteoriten fallen.

In jedem dieser Fälle gibt es eine Reihe von Farbtönen. Es ist jedoch wichtig, auf den Wert bestimmter Farben zu achten. Seltene (und daher geschätzte) transparente blaue, grüne und rosa Farbe. Die Kosten für 100% farblose Steine ​​sind noch höher.

Unabhängig davon, an welcher Version diese oder andere Spezialisten festhalten, sind sich alle einig: Die wichtigen Stadien der Steinbildung finden in großer Tiefe statt. Von dort steigt die Substanz zusammen mit den magmatischen Strömen an. Ab einem bestimmten Punkt tauchen tatsächlich Sprengstoffröhren auf. Die Tiefe ihres Vorkommens überschreitet 1500 m nicht.

Fast alle kennen die industrielle Herstellung von Diamanten in Jakutien und Südafrika. Aber es wird auch durchgeführt:

• in der Region Archangelsk;
• Westaustralien;
• Kanada;
• Kongo;
• Botswana.

Alluvialer Abbau ist praktisch nicht vorhanden. Sie spielen für das weltweite Angebot an Rohdiamanten nur eine geringe Rolle. Und die Stabilität der Versorgung mit abgebauten Produkten ist fraglich. Der offene Weg (Karriere) wird normalerweise beim Gewinnen von Diamanten aus einer Tiefe von 600 m oder weniger praktiziert. In den tieferen Rohren kann der Diamantrohstoff hauptsächlich mit Hilfe von Minen gefördert werden.

Der Bau von Minen versucht, bis zum letzten Moment zu verschieben. In der Regel handelt es sich dabei entweder um Bereiche in der Permafrostzone oder um besonders heiße Bereiche. Oft ist es in großen Arbeitstiefen erforderlich, Grundwasser kontinuierlich zu pumpen. Bruten aus Steinbrüchen und dann aus Minen in großen Lastwagen werden zu Fabriken transportiert. Dort wird dieser Rohstoff mit Wasser gereinigt.

Moderne Steinbrüche haben fast die maximale Tiefe erreicht, in die sie gelangen können.Die Erfahrung hat gezeigt, dass die geringe Produktionsbreite und die Steilheit der Seiten die Angelegenheit weiter verkomplizieren. Von Anfang an planen sie, Diamanten nach offener Methode mit einer Aufschlüsselung nach Stufen zu gewinnen. Mit dieser Technik können Änderungen der Gesteinseigenschaften und der gesamten Produktion häufiger verfolgt werden. Dementsprechend ist es einfacher, die besten Arbeitsmethoden und -muster auszuwählen.

Um gleich zu Beginn der Entwicklung die richtigen Parameter für das Board auszuwählen, müssen Sie Erkundungsbohrungen verwenden. Die dort entnommenen Proben werden nach einem speziellen Programm physikalisch-chemischen Prüfungen unterzogen. Bei der Erschließung ähnlicher Steinbrüche wird zudem die Erfahrung berücksichtigt. Die Konturen der Seiten optimieren das Design. Sie können nicht sehr hohl sein, sonst ist die Arbeit sehr kompliziert.

Für alle Zwischenkonturen werden die Eigenschaften von Gesteinen unter Berücksichtigung der aus jeder Charge entnommenen Proben kontinuierlich verfeinert. Gelegentlich werden Feldtests direkt in der Kammer des Steinbruchs durchgeführt. Besonderes Augenmerk wird auf die Beurteilung des Rissgrades von Steinen gelegt. Erfahren Sie außerdem, wie sie sich an steilen Hängen verhalten. Der Neigungswinkel der realen Seite wird in Projekten von 50 bis 55 Grad festgelegt.

In der Regel dauert der Vorgang Monate, erstreckt sich aber manchmal über mehrere Jahre. Stellen Sie sicher, dass Sie spezielle Berechnungen verwenden. Nur so können wir feststellen, wo sich die festen Ablagerungen befinden und wo zufällige Funde gemacht werden.

Sowohl Steinbrüche als auch Minen oder Minen werden am häufigsten an schwer zugänglichen Stellen gebaut. Daher wird rund um Wohn- und Gewerbeinfrastruktur geschaffen. Es gibt eine Reihe von Beispielen, in denen das Feld zu einer stadtbildenden Einrichtung für eine ziemlich große Stadt wurde. Da es unrentabel ist, Rohstoffe in reiner Form zu verkaufen, werden Verarbeitungsanlagen gebaut. Diamanten, die schließlich vom Gesteinsabfall getrennt werden, werden zu den Zerspanungsbetrieben gebracht.

Das Schneiden wird natürlich auch in der Nähe arrangiert. Je tiefer die Lagerstätten sind, desto mehr Geld müssen sie in ihre Entwicklung und Feldentwicklung investieren.

Diamanten und Diamanten waren lange Zeit nur aus Indien erhältlich. Unabhängig davon, wie umfangreich die natürlichen Prozesse zu dieser Zeit waren, waren diese Reserven bis zum Ende des 17. Jahrhunderts bereits weitgehend erschöpft. Die Produktivität ging stark zurück. Die Entwicklung der Technologie hat es jedoch ermöglicht, die Situation umzukehren. Die Situation nach der Entdeckung der Kimberlitpfeifen hat sich dramatisch verändert.

Um genauer zu verstehen, wie Bergbau betrieben wird, müssen wir auf die Frage zurückkommen, wie Diamanten in der Natur vorkommen. Die vorherrschende Theorie besagt, dass sie sich in Tiefen über 100 km bilden, in denen sich sehr hohe Temperaturen und Drücke entwickeln. Der Felsen ragt bei Vulkanausbrüchen empor.

Es ist nur mit erheblichen Kosten möglich, geeignete Objekte zu finden und die Produktion darauf einzurichten. Der Vorbereitungsprozess ist bereits teuer, komplex und langwierig. Es wird geschätzt, dass mehr als 1000 kg Gestein verarbeitet werden müssen, um alle 2 Karat Rohdiamanten zu gewinnen. Karrieren entstehen zunächst durch Sprengen. Sie bohren Löcher und setzen dort Sprengstoff ein, dann zerkleinern sie den Stein in Schichten.

Die Vertiefung der Arbeiten erfolgt so lange, bis der Abbau der Mineralien aufhört. Ein großes Problem ist die Trennung wertvoller Rohstoffe vom Erz. Die folgenden Ansätze werden verwendet:

• die Arbeit der Fettinstallation;
• Suche nach den gewünschten Kristallen in Röntgenstrahlen;
• Eintauchen in spezielle Suspensionen.

Bei der Fettmethode wird das extrahierte Gestein mit Wasser gemischt und anschließend auf eine gefettete Oberfläche gegossen. Kristalle sind in Fett konserviert. Eine fortgeschrittenere Technik ist die Röntgenübertragung. In den meisten Fällen wird die Suspensionsmethode angewendet. In einer Flüssigkeit mit einer höheren Dichte ertrinkt ertrunkenes Gestein mit Kohlenstoffstücken auf der Oberfläche.

In der jüngeren Vergangenheit waren Brasilien und dann Australien die Führer des Diamantenabbaus. Aber australische Diamantvorkommen erschöpfen sich allmählich. Angola gehört zu den sechs wichtigsten Ländern. In Kanada, Botswana, werden jedoch viel mehr wertvolle Edelsteine ​​gewonnen.

Sowohl Placer als auch Minen entwickeln sich schnell. Wir müssen das Netz der Minen und Steinbrüche systematisch aktualisieren. Je tiefer dieselbe Karriere zurückliegt, desto unwahrscheinlicher ist es, eine erhebliche Menge an Rohstoffen zu finden. Daher schließen immer mehr Steinbrüche, die mehr als einen Kilometer tief sind, aufgrund von Unrentabilität. Die Bergbaumethode ist komplexer und gefährlicher, sie ist jedoch wirtschaftlich vorteilhaft.

Die größte Diamantlagerstätte in unserem Land ist Mir in Yakutia. Es wurde seit den späten 1950er Jahren entwickelt. Von 1957 bis 2001 dort wurde meine für 17 Milliarden Dollar abgebaut (zu aktuellen Preisen). Um ein solches Ergebnis zu erzielen, mussten wir rund 350 Millionen Kubikmeter zerkleinern, anheben und herausnehmen. m. Gestein verschwenden. Ende der neunziger Jahre erreichte die Produktionsmenge ein derartiges Ausmaß, dass die Muldenkipper vom Produktionsort bis zum Lager 8 km zurücklegen mussten. Im Jahr 2001 musste wegen der übermäßigen Komplexität der Steinbruch eingemottet werden.

Und im Jahr 2009 begann die Nutzung der Mir-Mine. Das unter der Erde zirkulierende Wasser wird nicht nur abgepumpt, sondern durch Rohre zu speziellen Fehlern umgeleitet, die von Geologen in der Nähe entdeckt wurden. Im Jahr 2013 wurden auf dem Gebiet weitere 2 Millionen Karat Diamanten von hervorragender technischer Qualität hergestellt. Das Unternehmen betreibt 7 Tage die Woche, die Dauer der Bergbau-Schichten - 7 Stunden.

Die im Bergwerk verwendeten Mähdrescher sind mit Pfeilen mit Fräskronen ausgestattet. Obwohl die Zähne aus gehärtetem Metall bestehen, unterliegen sie einem starken Verschleiß. Daher wird bei jedem Schichtbeginn der arbeitende Teil der Werkzeuge überprüft. Falls erforderlich, ersetzen Sie es sofort. Der Schotter wird mit Hilfe von Förderbändern zum Ausgang der Mine befördert.

In einer Reihe von Diamantminen bleiben während der Entwicklung separate Bodenteile erhalten. Ihre Dicke kann mehrere zehn Meter erreichen. Wenn diese Strukturen entwickelt würden, wäre es praktisch unmöglich, eine Überschwemmung der Felder zu vermeiden. Zusätzlich werden Schichten wasserdichter Materialien zum Schutz verwendet. Die Bewegung von Steinen in Bergwerken und Steinbrüchen erfolgt mit Hilfe von riesigen Lastwagen (manchmal mit einer Kapazität von mehr als 100 Tonnen).

In der Vergangenheit war die Situation völlig anders. Bis zum 19. Jahrhundert wurden keine mechanischen Geräte verwendet. Die "Königin" des Diamantenbergbaus war eine gewöhnliche Bergschaufel oder Spitzhacke. Manchmal wurde Flusssand einfach gepaddelt und manuell durch ein Sieb geleitet. Solche Methoden haben aber längst ihre Zweckmäßigkeit verloren.

Und unter den beiden Methoden - Karriere und Mine - ist die zweite Option attraktiver. Bei der täglichen Arbeit von Diamantenbergleuten wird großen Wert auf die Sicherheitsregeln gelegt. Niemand darf ohne Helm mit eingebauter Laterne und ohne umluftunabhängiges Atemgerät unter die Erde. Es ist strengstens verboten, es 3 Meter von Ihnen entfernt zu lassen. Stellen Sie sicher, dass sich die Belüftung einstellt, durch die es normal ist, unter der Erde leicht zu atmen.

Russische Diamantenminenunternehmen (vor allem in Jakutien) sind vielleicht die Hightech-Unternehmen der Welt. Sie benutzen Fahrzeuge, die für sehr strenge Fröste ausgelegt sind.An andere Geräte werden sehr strenge Temperaturanforderungen gestellt. Es wird angenommen, dass ein neues Feld für 3 oder 4 Milliarden Dollar von Grund auf in Betrieb genommen werden kann. Ob dieser Betrag die Kosten der primären geologischen Suche beinhaltet - kein Unternehmensbericht.

Aber später, wenn der Steinbruch oder die Mine fertig ist, ist es viel billiger, sie zu nutzen und die Mine zu entwickeln. Die größte Schwierigkeit bei der Untergrundmethode ist die Aufrechterhaltung eines optimalen Arbeitsumfelds. Die Hauptstämme zum Heben von Steinen können bei Unfällen verwendet werden. An verschiedenen Stellen der Minen werden Erholungsnischen vorbereitet.

Informationen zum Abbau von Diamanten in Russland finden Sie im folgenden Fideo: