钻石是如何开采的?

钻石以非凡的硬度在任何其他天然物质中脱颖而出,同时它也相当罕见。这些和其他不寻常的特性使这块岩石在世界范围内非常受欢迎。因此,重要的是要知道它们是如何在自然界中提取的。



特点
钻石的矛盾之处在于它们非常坚硬,尽管它们是由碳组成的。相同的碳,只是具有不同的晶格,形成石墨(最软的岩石)。 所有开采的钻石都是由极其密集排列的原子形成的。 卓越的强度并不能防止矿物变脆:用力一击,晶体就会破裂。人们认为,钻石的出现发生在数十或数百公里的深度,历经数亿年。
大多数情况下,为了以工业规模开采钻石,他们寻找金伯利岩管。这些地质构造以南非金伯利市的名字命名,这种类型的矿床最早是在这里发现的。地球深处矿物的形成发生在非常高的温度和压力下。钻石起源的最终版本尚未被科学开发出来。
只有不同程度的确定性假设。


钻石所在的地质构造逐渐被风和水破坏。移动碎石、鹅卵石、砾石等围岩。 只有不同程度的确定性假设。 结果,形成松散的沉积物。另一种类型(但更罕见)是一种特别坚硬的碳,它出现在陨石坠落的地方。
对于珠宝,使用淡黄色、棕色烟熏色和棕色色调的钻石。



这些案例中的每一个都有自己的色调范围,但是,重要的是要注意特定颜色的价值。稀有(因此很有价值)透明的蓝色、绿色和粉红色。 100% 无色宝石的成本更高。
价格领先的是那些具有浓重明亮色调和对齐边缘的宝石。

钻石有多深?
无论这些或那些专家坚持哪个版本,他们都同意一件事:石头形成的重要阶段发生在很深的地方。从那里,随着岩浆流动,物质上升。在某一时刻,爆炸管实际上出现了。它们出现的深度不超过1500 m。
几乎每个人都知道雅库特和南非的工业钻石开采。 但它也运行:
- 在阿尔汉格尔斯克地区;
- 澳大利亚西部;
- 加拿大;
- 刚果;
- 博茨瓦纳。


从砂矿开采实际上是不进行的。它们在全球毛坯钻石供应中只发挥了很小的作用。而地表开采出来的产品供应的稳定性也存在问题。 当从 600 m 或更小的深度提取钻石时,通常采用开放式方法(采石场)。 在更深的管道中,可以主要在矿山的帮助下提取毛坯钻石。
训练
他们试图将矿山建设推迟到最后一刻。通常这些地区要么位于永久冻土带,要么位于特别炎热的地区。 通常在工作的很深处,有必要不断地抽出地下水。 来自采石场和矿山的岩石被大型卡车运送到工厂。在那里,这种原材料用水清洗。

现代职业已经达到了几乎可以达到的最大深度。工作经验表明,工作的小宽度和侧面的陡峭使事情变得更加复杂。 从一开始,他们就计划以开放的方式提取钻石,按阶段分解。 这种技术可以更频繁地监测岩石和一般工作性质的变化。因此,便于选择最佳方法和工作方案。
为了在开发之初正确选择壁面参数,需要使用探井。 从那里取出的样品根据特殊程序进行物理和化学测试。 此外,在开采类似采石场时也会考虑经验。在设计过程中优化了侧面的轮廓。它们不能非常温和地进行,否则工作会变得更加复杂。


对于所有中间轮廓,岩石的性质不断细化,同时考虑到从每批中提取的样本。有时,在采石场一侧进行全面测试。 特别注意评估岩石开裂的程度。 此外,他们还研究了它们在陡坡上的表现。实板的倾斜角度在 50 到 55 度的项目中铺设。
首先,进行了彻底的地质勘探。找到合适的金伯利岩管或砂矿,对其进行研究并证明开采权宜之计并非易事。

通常这个过程需要几个月的时间,但有时会持续几年。请务必使用特殊计算。只有它们才能让我们得出结论,固体沉积物的位置以及随机发现的位置。
采石场和矿山或矿山通常都建在难以到达的地方。 因此,住宅和工业基础设施正在建设中。 当矿床成为一个相当大的城市的城市形成对象时,已知有许多例子。由于以纯形式交易原材料是无利可图的,因此正在建造浓缩工厂。从他们那里,最终从废石中分离出来的钻石被带到切割企业。


切割也自然是想在附近组织起来。矿床越深,需要在其开发和油田开发上投入的资金就越多。
砂矿机通常比原生矿床产出更多的毛坯钻石。但它们的寿命也较短。但是准备生产会更容易。

采矿方法
很长一段时间,钻石只能从印度获得。但无论自然过程在他们那个时代有多么丰富,到 17 世纪末,这些储备已经基本耗尽。 采矿生产率急剧下降。 然而,技术的进步已经扭转了局面。在发现金伯利岩管后,情况发生了巨大变化。

要更深入地了解采矿是如何发生的,我们必须回到自然界中钻石外观的问题。流行的理论是它们形成于 100 公里以上的深度,那里会产生非常高的温度和压力。在火山喷发的过程中,岩石上升。
金伯利岩管几乎遍布世界每个地区。但其中98%以上不适合产业发展。

只有付出高昂的成本才能找到合适的设施并在其上进行生产。准备过程已经是昂贵、复杂和漫长的。 据信,每提取 2 克拉毛坯钻石,就需要加工 1000 多公斤的岩石。 采石场首先通过爆破创建。钻孔并在那里放置炸药,然后将岩石分层粉碎。


进行深化工作,直到矿物提取停止。一个大问题是从矿石中分离有价值的原材料。 应用了以下方法:
- 脂肪厂的操作;
- 在 X 射线中寻找所需的晶体;
- 岩石浸泡在特殊的悬浮液中。
脂肪法包括将提取的岩石与水混合,然后将其倒在用特殊脂肪润滑的表面上。晶体储存在脂肪上。更先进的技术是 X 射线传输。在大多数情况下,使用悬浮法。在密度增加的液体中,废石被淹没,而碳块则在表面。
在最近的过去,钻石开采的领导者是巴西,然后是澳大利亚。 但澳大利亚的钻石矿藏正在逐渐枯竭。安哥拉也是前六名的国家之一。然而,在加拿大,博茨瓦纳,更有价值的宝石被提取出来。
而产量第一的绝对是我们国家。

砂矿和矿山都在迅速发展。我们必须系统地更新矿山和采石场网络。相同的职业越深,找到大量原材料的可能性就越小。 因此,越来越多的深度超过一公里的采石场因无利可图而被关闭。 开采的采矿方法更加复杂和危险,但在经济上是可行的。
我国最大的钻石矿床是雅库特的米尔。自 1950 年代后期以来,它一直在开发中。从 1957 年到 2001 年在那里,以 170 亿美元的价格通过采石法开采了一种矿物(按当前价格计算).为了确保这样的结果,需要粉碎、提升和取出大约 3.5 亿立方米。 m. 废石。 到 1990 年代末,生产量达到这样的比例,自卸卡车必须从生产点开到仓库 8 公里。 2001年,由于采石场过于复杂,不得不封存。

2009 年,开始使用 Mir 矿。地下循环的水不仅被抽出,还通过管道重定向到附近地质学家发现的特殊断层。 2013 年,该矿床又生产了 200 万克拉技术品质优良的钻石。 企业每周工作 7 天,矿工轮班时间为 7 小时。
矿山使用的联合收割机配有带铣顶的箭头。齿,虽然它们是由硬化金属制成的,但会受到非常高的磨损。因此,每班开始工作都要检查工具的工作部分。如有必要,立即更换。使用传送带将碎石运送到矿井出口。


在许多钻石矿中,个别底部部件在开发过程中特别完好无损。它们的厚度可以达到几十米。如果开发这些结构,几乎不可能避免淹没沉积物。 此外,防水材料层用于保护。 矿山和采石场中的岩石移动是在巨型卡车(有时容量超过 100 吨)的帮助下进行的。
过去,情况完全不同。直到 19 世纪,还没有使用任何机械设备。钻石开采的“女王”是一把普通的采矿铲或镐。有时他们只是简单地将河沙划过,然后手动将其通过筛子。但这些方法早已失去了用处。
它们在技术上不合理,在经济上无利可图。

在采石场和矿山这两种方法中,第二种选择更具吸引力。钻石矿工日常工作中的安全规则备受关注。没有带内置手电筒的头盔和自给式呼吸器,任何人不得进入地下。严禁将其放置在距离您 3 m 以上的地方。 一定要配备通风设备,因此在地下容易呼吸是正常的。
俄罗斯钻石开采企业(尤其是位于雅库特的企业)可能是世界上高科技含量最高的企业。它使用专为非常严重的霜冻设计的运输工具。非常严格的温度要求适用于其他设备。相信以 3 或 40 亿美元从头开始投入运营一个新领域是可能的。任何公司均未报告该金额是否包括初级地质勘探费用。


但是后来,当采石场或矿山准备好时,使用它们并开发工作方式会便宜得多。井下方法最大的困难是保持最佳的工作环境。 用于提升岩石的主轴可在发生事故时使用。 娱乐场所正在矿山的不同地方准备。
毫无疑问,钻石开采业将会发展和改善。

有关俄罗斯如何开采钻石的信息,请观看以下视频: