Kaip kasami deimantai?

Deimantas iš visų kitų natūralių medžiagų išsiskiria ypatingu kietumu, o tuo pačiu yra gana retas. Dėl šių ir kitų nepaprastų savybių tokia uola labai populiari visame pasaulyje. Todėl svarbu žinoti, kaip jie išgaunami gamtoje.

Deimantų paradoksas yra tas, kad jie yra labai kieti, nors sudaryti iš anglies. Ta pati anglis, tik su skirtinga kristaline gardele, sudaro grafitą (minkščiausią iš uolienų). Visi kasami deimantai yra suformuoti iš itin glaudžiai sujungtų atomų. Išskirtinis stiprumas netrukdo mineralui būti trapiam: nuo stipraus smūgio kristalas lūžta. Manoma, kad deimantų atsiradimas įvyko dešimčių ar šimtų kilometrų gylyje, per šimtus milijonų metų.

Dažniausiai, norėdami iškasti deimantus pramoniniu mastu, jie ieško kimberlito vamzdžių. Šios geologinės formacijos pavadintos Kimberley miesto vardu Pietų Afrikoje, kur pirmą kartą buvo aptikti tokio tipo telkiniai. Mineralo susidarymas žemės gelmėse vyksta esant labai aukštai temperatūrai ir slėgiui. Mokslas dar neparengė galutinės deimantų kilmės versijos.

Geologines struktūras, kuriose yra deimantų, pamažu naikina vėjas ir vanduo. Perkeliami skalda, akmenukai, žvyras ir kitos aplinkinės uolienos. Yra tik įvairaus patikimumo prielaidos. Dėl to susidaro laisvos nuosėdos. Kitas tipas (bet daug retesnis) – ypač kieta anglies forma, atsirandanti meteoritų kritimo vietose.

Kiekvienas iš šių atvejų turi savo atspalvių gamą, tačiau svarbu atkreipti dėmesį į konkrečių spalvų vertę. Reta (todėl vertinama) skaidri mėlyna, žalia ir rožinė spalva. 100% bespalvių akmenų kaina yra dar didesnė.

Nepriklausomai nuo to, kokios versijos laikosi tam tikri specialistai, jie visi sutaria dėl vieno: svarbūs akmens formavimo etapai vyksta dideliame gylyje. Iš ten kartu su magminiais srautais medžiaga patenka į viršų. Tam tikru momentu iš tikrųjų pasirodo sprogstamieji vamzdžiai. Jų gylis neviršija 1500 m.

Beveik visi žino apie pramoninę deimantų kasybą Jakutijoje ir Pietų Afrikoje. Tačiau jis taip pat vykdomas:

• Archangelsko srityje;
• Vakarų Australija;
• Kanada;
• Kongas;
• Botsvana.

Praktiškai nėra kasybos iš talpyklų. Jie vaidina tik nedidelį vaidmenį visame pasaulyje tiekiant neapdorotus deimantus. O paviršiuje išgaunamų produktų pasiūlos stabilumas kelia abejonių. Atviros duobės metodas (karjeras) dažniausiai praktikuojamas išgaunant deimantus iš 600 m ar mažesnio gylio. Gilesniuose vamzdžiuose neapdorotus deimantus galima išgauti daugiausia kasyklų pagalba.

Kasyklų statybas bandoma atidėti paskutinei akimirkai. Paprastai tai yra amžinojo įšalo zonoje arba ypač karštose vietose. Dažnai dirbant dideliame gylyje reikia nuolat išpumpuoti požeminį vandenį. Uolos iš karjerų, o paskui iš kasyklų dideliais sunkvežimiais gabenamos į gamyklas. Ten ši žaliava išvaloma vandeniu.

Šiuolaikiniai karjerai jau pasiekė beveik didžiausią gylį, į kurį gali patekti. Patirtis parodė, kad mažas darbinis plotis ir šonų statumas dar labiau apsunkina reikalą. Nuo pat pradžių planuojama deimantus išgauti atviruoju metodu, suskirstant etapais. Ši technika leidžia dažniau stebėti uolienų savybių ir gamybos pokyčius apskritai. Atitinkamai tai palengvina optimalių darbo metodų ir schemų parinkimą.

Norint teisingai parinkti šoninius parametrus pačioje plėtros pradžioje, būtina naudoti žvalgomuosius gręžinius. Iš ten paimtiems mėginiams pagal specialią programą atliekami fizikiniai ir cheminiai tyrimai. Be to, dirbant panašias atviras duobes, atsižvelgiama į patirtį. Projektuojant optimizuojami šonų kontūrai. Jų negalima atlikti labai švelniai, kitaip darbas tampa daug sunkesnis.

Visiems tarpiniams kontūrams uolienų savybės nuolat tobulinamos, atsižvelgiant į mėginius, paimtus iš kiekvienos partijos. Kartais visa apimtimi bandymai atliekami tiesiai ant karjero lentos. Ypatingas dėmesys skiriamas uolienų įtrūkimo laipsniui įvertinti. Be to, jie tiria, kaip jie elgiasi stačiuose šlaituose. Tikrosios pusės pasvirimo kampas projektuose yra nuo 50 iki 55 laipsnių.

Paprastai procesas užtrunka mėnesius, o kartais ir kelerius metus. Būtinai naudojami specialūs skaičiavimai. Tik jie leidžia daryti išvadą, kur yra kietų telkinių ir kur buvo rasti atsitiktiniai radiniai.

Karjerai, taip pat kasyklos ar kasyklos dažniausiai statomi sunkiai pasiekiamose vietose. Todėl aplinkui kuriama gyvenamoji ir pramoninė infrastruktūra. Yra žinoma nemažai pavyzdžių, kai gana dideliam miestui telkinys tapo miestą formuojančiu objektu. Kadangi prekiauti žaliavomis neapsimoka, statomos perdirbimo įmonės. Iš jų deimantai, galutinai atskirti nuo atliekų, vežami į pjaustymo įmones.

Jie taip pat natūraliai stengiasi organizuoti kirtimą netoliese. Kuo gilesni telkiniai, tuo daugiau pinigų teks investuoti į jų plėtrą ir lauko plėtrą.

Labai ilgą laiką deimantų buvo galima gauti tik iš Indijos. Bet kad ir kokia turtinga masė ten buvo nusodinta laiku, dėl natūralių procesų, XVII amžiaus pabaigoje šios atsargos jau buvo išnaudotos. Gamybos našumas smarkiai sumažėjo. Tačiau technologijų plėtra leido pakeisti bangą. Situacija kardinaliai pasikeitė atradus kimberlito vamzdžius.

Norėdami giliau suprasti, kaip vyksta kasyba, turime grįžti prie klausimo apie deimantų atsiradimą gamtoje. Vyrauja teorija, kad jie susidaro daugiau nei 100 km gylyje, kur susidaro labai aukšta temperatūra ir slėgis. Uoliena kyla aukštyn ugnikalnio išsiveržimų metu.

Rasti tinkamus objektus ir juose įrengti gamybą įmanoma tik už dideles išlaidas. Parengiamasis procesas ir taip brangus, sudėtingas ir ilgas. Manoma, kad už kiekvienus 2 karatus išgaunamų neapdorotų deimantų tenka apdoroti daugiau nei 1000 kg uolienų. Karjerai pirmiausia sukuriami sprogdinimo būdu. Gręžiami gręžiniai ir ten dedami sprogmenys, tada sluoksnis po sluoksnio smulkinama uoliena.

Darbų gilinimas vykdomas tol, kol sustos mineralų gamyba. Vertingų žaliavų atskyrimas nuo rūdos yra didelė problema. Naudojami šie metodai:

• riebalinio augalo darbas;
• reikiamų kristalų paieška rentgeno spinduliuose;
• uolienų panardinimas į specialias suspensijas.

Riebalų metodas apima išgaunamą uolieną sumaišoma su vandeniu, o po to pilama ant specialiu tepalu sutepto paviršiaus. Kristalai išlieka ant riebalų. Pažangesnė technika yra rentgeno spindulių perdavimas. Daugeliu atvejų naudojamas sustabdymo metodas. Didelio tankio skystyje atliekos nuskęsta, o paviršiuje atsiranda anglies gabalėlių.

Pastaruoju metu Brazilija buvo deimantų gavybos lyderė, po jos sekė Australija. Tačiau Australijos deimantų telkiniai palaipsniui senka. Angola taip pat yra tarp šešių pirmaujančių valstybių. Tačiau Kanadoje, Botsvanoje, išgaunama daug vertingesnių brangakmenių.

Sparčiai plėtojamos ir kasyklos, ir kasyklos. Turime sistemingai atnaujinti kasyklų ir atvirųjų duobių tinklą. Kuo giliau tie patys karjerai, tuo mažesnė tikimybė rasti nemažą kiekį žaliavų. Todėl dėl nuostolingumo uždaroma vis daugiau daugiau nei kilometro gylio atvirų duobių. Kasybos būdas yra sudėtingesnis ir pavojingesnis, tačiau ekonomiškai pelningas.

Didžiausias deimantų telkinys mūsų šalyje yra Mir Jakutijoje. Jo plėtra tęsiasi nuo šeštojo dešimtmečio pabaigos. Nuo 1957 iki 2001 m ten buvo išgautas mineralo karjeras už 17 milijardų dolerių (dabartinėmis kainomis)... Norint užtikrinti tokį rezultatą, reikėjo susmulkinti, pakelti ir išvežti apie 350 mln. m atliekos. Dešimtojo dešimtmečio pabaigoje produkcijos kiekis pasiekė tokius matmenis, kad nuo gamybos vietos iki sandėlio savivarčiai turėjo nuvažiuoti 8 km. 2001 m. dėl per didelio karjero sudėtingumo jį teko apibarstyti.

O 2009 metais pradėta naudoti „Mir“ kasykla. Po žeme cirkuliuojantis vanduo nėra tik išpumpuojamas – jis vamzdžiais nukreipiamas į specialius gedimus, kuriuos aptiko netoliese esantys geologai. 2013 metais depozitas pagamino dar 2 milijonus karatų puikių techninės kokybės deimantų. Įmonė dirba 7 dienas per savaitę, kalnakasio pamainų trukmė – 7 valandos.

Kasykloje naudojami kombainai aprūpinti strėlėmis su pjovimo antgaliais. Dantys, nors ir pagaminti iš grūdinto metalo, labai stipriai nusidėvi. Todėl kiekvieną pamainą pradedant darbą apžiūrima darbinė įrankių dalis. Jei reikia, jis nedelsiant pakeičiamas. Susmulkinta uoliena transportavimo juostomis transportuojama į kasyklos išvažiavimą.

Kai kuriose deimantų kasyklose atskiros dugno dalys kūrimo metu sąmoningai paliekamos nepažeistos. Jų storis gali siekti keliasdešimt metrų. Jei šios konstrukcijos būtų išvystytos, laukų užliejimo būtų beveik neįmanoma išvengti. Be to, apsaugai naudojami vandeniui atsparių medžiagų sluoksniai. Uolienų judėjimas kasyklose ir karjeruose atliekamas naudojant didžiulius sunkvežimius (kartais kurių galia viršija 100 tonų).

Anksčiau situacija buvo visai kitokia. Iki XIX amžiaus nebuvo naudojami mechaniniai įrenginiai. Deimantų kasybos „karalienė“ buvo paprastas kalnų kastuvas arba kirtiklis. Kartais jie tiesiog irklavo upės smėlį ir rankiniu būdu perbraukdavo per sietelį. Tačiau tokie metodai jau seniai prarado savo įgyvendinamumą.

Ir tarp dviejų metodų - atviros duobės ir mano - antrasis variantas yra patrauklesnis. Daug dėmesio kasdieniame deimantų kasėjų darbe skiriama saugos taisyklėms. Niekas neįleidžiamas po žeme be šalmo su įmontuotu žibintuvėliu ir be autonominio kvėpavimo aparato. Griežtai draudžiama palikti jį didesniu kaip 3 m atstumu nuo savęs. Turi būti įrengta ventiliacija, kurios dėka po žeme paprastai lengva kvėpuoti.

Rusijos deimantų kasybos įmonės (ypač esančios Jakutijoje) yra bene pažangiausios pasaulyje. Jie naudoja transportą, skirtą labai dideliems šalčiams. Labai griežti temperatūros reikalavimai keliami ir kitai įrangai. Manoma, kad naują lauką nuo nulio galima užsakyti už 3 ar 4 mlrd. Ar į šią sumą įeina pirminės geologinės žvalgybos kaštai – įmonė nepraneša.

Tačiau vėliau, kai bus paruoštas karjeras ar kasyklos, bus daug pigiau juos naudoti ir plėtoti darbus. Didžiausias iššūkis taikant požeminį metodą yra optimalios darbo aplinkos palaikymas. Nelaimingų atsitikimų atveju gali būti naudojami pagrindiniai velenai akmenims kelti. Įvairiose kasyklų vietose rengiamos rekreacinės nišos.

Norėdami gauti daugiau informacijos apie tai, kaip deimantai kasami Rusijoje, žiūrėkite šį fideo: