Добыча полезных металлов и камней это
Украшения из драгоценного камня были придуманы еще до нашей эры. Но в те времена их добыча была скорее стихийна, чем распланирована. Добывать драгоценные природные минералы человечество начало недавно, по меркам истории, конечно. Сама по себе разработка месторождений и продажа ювелирных изделий уже немало денег принесли предприятиям и будут приносить в будущем.
Месторождения знаменитых камней
Драгоценностями считают очень редкие и красивые камни. Среди них самые известные – сапфир, рубин, алмаз, топаз и изумруд. Большое количество популярных, но не драгоценных минералов вошли в группу поделочных. Выглядят они не менее красиво, чем те же рубины, так же популярны в изготовлении ювелирных изделий, но стоят гораздо дешевле и встречаются чаще.
Самые знаменитые минералы имеют каждый собственное месторождение. Все зависит только от состава горных пород на территории. Чаще всего разработка месторождений ведется уже несколько веков на одном и том же месте, новые открываются очень редко. Самые известные страны по добыче драгоценных камней следующие:
- Намибия и российский регион – Якутия – специализируются на алмазах.
- Бирюзу в больших количествах добывают в Иране.
- Большая часть рубинов на мировом рынке родом из Пакистана.
- Шри-Ланка – место, где можно приобрести сапфиры и рубины.
- Топазы добывают на Урале.
Российская Федерация богата различными полезными ископаемыми, не только нефтью и газом, но и драгоценными, полудрагоценными минералами. Кроме того, существуют своего рода резервные выработки – запасные места в случае полного истощения крупных.
Виды месторождений
Есть всего три вида месторождений, которые используют по всему миру: открытые карьеры, россыпи и горные выработки. О каждом немного подробнее:
- Россыпи – места, где ценные минералы были вынесены на берег потоком воды. Это происходит в результате природного отделения минералов от основной породы, во всем виновата эрозия почвы. Добыча драгоценных и полудрагоценных камней на россыпях производится только способом ручной промывки шлака.
- Открытые карьеры – популярный способ разработки полезных минералов и ископаемых в слоях горных пород. Чем больше времени проходит с начала работ, тем глубже карьер. При этом самый крупный из них находится в Чили, его глубина уже насчитывает 850 метров. Если говорить о России, то тут тоже есть гиганты. Самым большим месторождением алмазов можно считать карьер «Удачное», находится он за полярным кругом и полностью оправдывает свое название.
- Горные выработки – традиционные подземные шахты, добывают драгоценные камни там ручным трудом. Сначала создают проверочную выработку, она нужна для определения количества и качества камней, а уже после, если она себя оправдала, запускают работников.
Самым опасным способом разработки месторождений по праву считают горную выработку. При несоблюдении правил безопасности могут случаться обвалы. Иногда рабочие находят выход газа или подводных вод, это не приводит ни к чему хорошему.
Горнодобывающие предприятия
Чаще всего месторождение драгоценных камней открывается абсолютно случайно, не завися от технических средств или разведки научных работников. Ученые специально могут искать только один камень – алмаз, он приносит больше денег и представляет собой очень ценный производственный материал. Если разведывательная группа наткнулась на месторождение или незаконную добычу драгоценных камней в России, например, сапфиров, то они просто сообщат начальству, а сами продолжат поиски. На месте любого найденного источника строится горнодобывающее предприятие.
Виды предприятий
Конечно, все в этом мире делится на группы, вот и горнодобывающие организации не обошла такая тенденция. Есть несколько определений, поясняющих, как и что добывает предприятие:
- Прииск – карьеры и горные выработки, специализирующиеся на добыче самоцветов.
- Копи – предприятия, получающие полезные ископаемые путем разработки шахт вручную.
- Рудники – достаточно большие организации, добыча драгоценных камней и металлов в которых ведется открытым способом или под землей.
Все эти понятия часто путают между собой. Мало кто углубляется в факты и пояснения, а большинству людей это просто не важно.
Доступные способы
Мало что изменилось с древних времен, вот и различные способы добычи драгоценных камней претерпели мало изменений. До сих пор, как и раньше, шахты роют с помощью лопат, а все, что добыли, поднимают на сортировку в корзинках на канатах. Чаще всего начало работы прииска происходит около рек, там можно обмыть породу. В результате промывки чаще всего находятся самоцветы, но всего лишь пара на корзинку, а снова весь процесс сначала. Находки вот таких искателей продаются на аукционах или местных территориальных рынках. А уже купленные камни обрабатывают ювелиры и сдают в крупные или не очень магазины. Вот так вот проходит добыча драгоценных камней в мире частниками.
Самыми ценными на мировом рынке считают самоцветы без каких-либо примесей. Но определить, чист ли камень, может только специалист, именно он проводит предварительную обработку драгоценностей и металлов. Каждый ювелир должен быть настоящим профессионалом, он должен знать все свойства камней и минералов, нужно это для того, чтобы распознать подделку.
Шри-Ланка
Эта страна уже упоминалась как центр добычи драгоценных камней особого вида. Но вот в самих разработках есть несколько примечательных нюансов. Добыча драгоценных камней там идет вручную, автоматику используют только в качестве насосов для откачки подземных вод. Сами шахты выкапывают прямо на полях с рисом, большая рабочая техника при раскопках не задействуется, дабы не получить болота.
Шри-Ланка знаменита своим разнообразием минералов и камней, тут можно найти примерно половину разновидностей всех известных драгоценностей. А вот разработками месторождений государство не занимается, для этого есть специальные искатели, оплачивающие официальную лицензию ежегодно.
Простые способы добычи
Самым примитивным способом достать драгоценные камни был и есть сбор россыпи минералов около рек. Тут все просто, кристаллические наросты есть прямо на поверхности, найти их не трудно. Искатели сбивают ценные минералы молотком или зубилом. А вот взрывчаткой стараются не пользоваться, чтобы не повредить ценные материалы.
Есть способ добычи прямо в воде. Реки ускоряют специальным способом, а рабочие стоят и мутят дно длинными шестами. В итоге весь ил и песок смывается, а драгоценные камни остаются лежать на дне.
Сколько бы ни прошло лет, а добыча драгоценных камней так и останется прибыльным делом, особенно для больших корпораций. А вот частным искателям мало везет, редко кто из них может сильно разбогатеть на простых раскопках песка и перебирании гальки. В России же, если человек нашел месторождение драгоценных минералов, положено сообщать в органы власти.
Источник
Добыча природного камня во многом схожа с подготовкой, осадой и взятием крепости. Сначала – разведка, внешний осмотр, выяснение толщины стен и внутреннего устройства. Затем подготовка к штурму – выбор наилучшего способа проникновения – разрушение стен или устройство подкопа с выпиливанием части стены. И наконец сам штурм – быстрый и беспощадный, когда разрушается все начиная со стен и заканчивая внутренними сооружениями или долгий и аккуратный, с длительной осадой и проникновением через подкоп, что позволяет сохранить крепость.
Так происходит и с камнем. Гранитный карьер изучается на предмет внутреннего содержания – определяются его границы, характер залегания породы, толщина пласта, свойства камня. На основании этих данных выбирают способ добычи – грубый и разрушающий или более долгий, но аккуратный позволяющий сохранить целостность внутренней структуры камня.
Выбор способа или технологии добычи определяется характером горной породы – одни хороши для твердых и прочных метаморфических (гранит, мрамор, лабрадорит, габбро) другие для мягких осадочных (известняк, туф, травертин). Важно также целевое назначение продукции карьера – будет это производство качественных товарных блоков камня или простейшие бут, щебень и брусчатка из гранита.
Буровзрывной способ
Со времен изобретения черного пороха, а затем и бризантной взрывчатки этот способ используется как для добычи камня, так и рудных полезных ископаемых. Простота его использования, невысокая стоимость расходных материалов обеспечили ему широкое распространение.
В основе применения лежит свойство взрывчатых веществ создавать избыточное давление газов при сгорании в небольшом объеме. Для разрушения монолита или отделения каменного блока в нем с заданным шагом высверливают ряд отверстий, в которые закладывают взрывчатку. После подрыва зарядов под воздействием высокого давления происходит разрушение связей с монолитным массивом.
Способ применяют для добычи сырья, из которого производят щебень различных марок.
Буроклиновой метод
Эта технология добычи является развитием еще более древнего чем взрывной способа извлечения каменных блоков. На смену использовавшимся в древности деревянным клиньям и молоткам пришли современные гидравлические клинья. Специальная установка под высоким давлением подает жидкость в гидроклинья, размещенные подготовленных шпурах (отверстиях в камне). Под воздействием расширяющего усилия клиньев происходит отделение выделенного шпурами блока.
Постепенное нарастание давления и отсутствие детонации позволяют получать блоки гранитные и мраморные для производства качественной продукции из камня.
Щадящий взрыв (газогенератор давления шпуровой)
К способам отделения каменных блоков от монолитного массива с помощью высокого давления следует отнести и использование шпурового газового генератора (ГДШ). В основе конструкции – использование давления газов, образующихся в результате сгорания заключенного в специальный картридж пиротехнического состава. Высокая скорость сгорания состава недостаточна для детонации, а значит не приводит к появлению трещин в извлекаемом блоке. Размещение картриджей осуществляется в подготовленных шпурах заданного размера, а поджиг — дистанционным электрическим или механическим устройством.
Метод тихого взрыва (неразрушающие вещества)
Еще один способ добычи сравнимый по мощности со взрывной технологией – использование неразрушающих средств, которые не относятся к взрывчатым веществам. Их действие основано на объемном расширении веществ, образующих при смешивании с водой пастообразную массу, которая заливается в заранее размеченные отверстия на линии откола блока. Давление, создаваемое расширяющейся при застывании смесью, достигает 40-50 Мпа, что вполне достаточно для откалывания блока от монолита.
В зависимости от размеров извлекаемого блока требуется подбор количества шпуров, их диаметра, глубины и соответствующего объема смеси.
Машинная резка камня (камнерез)
Высокотехнологичный способ извлечения каменных блоков из массива горных пород. Используемые для добычи камнерезные машины подразделяются в соответствии с предназначением на машины для вырезки блоков большого размера и мелких блоков, а также по характеру обрабатываемого уступа – на низкоуступные и высокоуступные. Основной рабочий инструмент – дисковые пилы большого диаметра с победитовыми или алмазными дисками, цепные пилы. Основное производственное назначение – добыча стенового и облицовочного камня различных размеров.
Алмазное пиление
Современный высокоточный способ извлечения блоков твердых пород основанный на использовании специализированных канатов на основе гальванизированной стали с алмазными втулками. Гибкость такому канату придает использование резиновых вставок в местах соединений. Канатные машины с одним или несколькими канатами применяют для добычи особо прочных и твердых пород. Блоки габбро или гранита добытые с их помощью находят применение при производстве такой высококачественной продукции как плиты мощения из габбро, подоконники, столешницы, фасадные плиты из гранита, ритуальные изделия и многие другие.
Источник
Россия относится к странам-лидерам по добыче уникальных драгоценных и поделочных пород. В российских недрах найдено более 27 видов различных самоцветов, многие из которых превосходят по качеству аналогичные минералы, добытые в других странах. Ученые предполагают, что известный перечень российских драгоценных камней далеко не полный, что доказывает последняя находка в Мариинском месторождении. Какие самоцветы есть в России?
Немного об истории добычи камней в России
Длительное время считалось, что в России нет драгоценных камней. Ювелиры работали с привозными самоцветами и местным жемчугом, который находили в реках Севера. Русские минералы начали добывать в середине 17-го века, когда на Урале были обнаружены месторождения малахита, горного хрусталя, аметиста и топаза.
Месторождения минералов на Урале
Однако длительное время камни добывали в небольшом количестве. Местные жители самостоятельно рыли шахты, чтобы обнаружить ценные экземпляры. Обнаруженные самоцветы обрабатывались мастерами-самоучками и отправлялись в столицу. Однако масштабные разработки начались в 18-м веке, когда подземными богатствами заинтересовался Петр I.
Долгое время основное внимание уделялось разработке месторождений малахита. В 19-м веке Российская Империя полностью наполнила внутренний рынок этим минералом и вывозила его в больших количествах за границу.
Малахитовая гостиная Зимнего дворца в Санкт-Петербурге
Малахит использовался для изготовления украшений, поделок, отделки зданий, получения меди. Этим камнем были отделаны комнаты в Зимнем Дворце в Санкт-Петербурге. Вследствие того, что добыча малахита не контролировалась, и минерал вывозился в больших количествах, в настоящее время богатые месторождения почти иссякли.
Первые алмазы были найдены на Урале случайно в июле 1829 г. Крепостной крестьянин обнаружил кристалл в 1,5 карата при промывке золота в Пермской губернии. За 100 следующих лет были найдены 250 экземпляров, средний вес которых составлял 25 карат. Однако одним из крупнейших поставщиков алмазов Россия стала в середине 20-го столетия после открытия кимберлитовых трубок в Якутии.
Какие камни добывают на территории России?
Минеральные ископаемые камни
В настоящее время разделение камней на полудрагоценные и драгоценные является условностью. Ценность минералов определяется в зависимости от их внешнего вида, физических свойств и редкости. Согласно законодательству РФ, драгоценными камнями принято считать алмазы, александрит, рубины, синие сапфиры, изумруды и жемчуг. Однако в России найдено множество других минералов, которые во многих странах считаются редкими и особо ценными.
Драгоценные самоцветы
Российские алмазы найдены в нескольких районах. Наиболее чистыми называют экземпляры, добываемые на Урале и в Якутии. Самые богатые месторождения находятся в Республике Саха. Залежи оцениваются более чем в 700 млн. карат. Месторождения Архангельской области оцениваются в 219 млн. карат, а Красноярского края – 75 млн. карат.
Добыча алмазов в Якутии
Алмазы также обнаружены в Иркутской, Воронежской, Брянской областях, республиках Башкортостан, Коми, Карелия, Приморском и Пермском крае. В настоящее время Россия обеспечивает более 20% рынка алмазов.
В России были обнаружены первые месторождения александрита. Он был найден в конце 19-го столетия на Урале. В настоящее время РФ является обладателем самого крупного месторождения самоцвета. Российские камни считаются одними из самых качественных.
Неподалеку от Екатеринбурга ведется добыча уникальных прозрачных изумрудов насыщенного зеленого цвета. Однако их количество ограничено. Чаще всего на Урале обнаруживают изумруды невысокого качества.
Находка изумруда с рекордной массой 1,6 кг на Урале
Рубины обнаружены в Свердловской и Челябинской областях. Их месторождения незначительны, но встречаются уникальные особо ценные образцы. Синие сапфиры можно найти в небольшом количестве в Ильменских горах и Кыштымском регионе.
Полудрагоценные камни
Полудрагоценные камни есть в центральной части страны, однако наиболее значительные месторождения сосредоточены на северо-востоке. Активная разработка ведется в Ямало-Ненецком округе, в Челябинской и Свердловской областях, на Урале, в районе Байкала и Екатеринбурга. В российских недрах обнаружены следующие полудрагоценные камни:
Гранат
- Гранат. В месторождениях Екатеринбурга находят как ценные красные образцы, так и недорогие камни других оттенков.
- Малахит. Уральский минерал ценится выше, чем африканский и азиатский.
- Аметист. По своим качествам превосходит самоцветы, обнаруженные в других частях света.
- Черная и красная яшма. Найдена в Свердловской области.
- Турмалин. Добывается в иркутских рудниках.
- Лунный камень. Обнаружен в нескольких регионах: на Кольском полуострове, в Челябинске и на Урале. В Прибайкалье найдены минералы с уникальным жемчужным оттенком.
- Топаз и раухтопаз. В России имеются камни с редкой окраской: фиолетовые, ярко-красные, голубые и синие.
- Аметист. Месторождения Свердловска поставляют самоцветы в другие страны.
- Аквамарин.
- Нефрит. Обнаружен в Бурятии недалеко от Байкала.
- Лазурит. Отличается светлой окраской.
- Оливин и жадеит. Добываются в окрестностях Норильска.
- Родонит.
Кольский аметист
В российских недрах также найдены менее известные полудрагоценные и поделочные камни: верделит, пумпеллиит, моихукит, пренит, стильбит, ксонотлит, чароит. В небольших количествах в Махачкале есть горный хрусталь, сердолик, агат и халцедон. В 2011 г. в свердловских рудниках был обнаружен новый минерал – мариинскит. Исследователи считают, что его можно отнести к группе драгоценных самоцветов.
Известные российские месторождения драгоценных и полудрагоценных камней
Российские алмазодобытчики знают, где находится самый крупный карьер в мире, в котором ведется добыча алмазов. Он расположен в Якутии в городе Мирный. Населенный пункт появился после того, как началась разработка крупнейшей кимберлитовой трубки, названной «Мир». На якутской земле также находятся известные всему миру месторождения алмазов «Юбилейный» и «Удачный».
Открытая добыча алмазов в городе Мирном
Наиболее крупная разработка изумрудов на территории Европы ведется в Малышевском месторождении в Свердловской области. В нем также добываются александриты и бериллы.
Между Якутией и Иркутской областью находится единственное известное миру месторождение чароита. Оно носит название «Сиреневый камень». Предполагают, что общая площадь, которую занимают породы чароита, составляет около 10 кв. км.
Мурзинские копи, или «Мурзинка», — это большой район, где залегают различные самоцветы Урала. Его протяженность – более 30 км. В «Мурзинке» находят топазы, бериллы, изумруды, аметисты, черные турмалины, письменный гранит, горный хрусталь. Наиболее известные Мурзинские копи называются «Мокруши».
Каким образом происходит добыча камней?
Способ добычи камней зависит от типа месторождения. Бывают следующие разновидности:
Добыча драгоценных камней
- Горная выработка. Имеет вид обычной горной шахты. Для извлечения минералов пробивается небольшой вход, ведущий к месту залегания. Рабочие добывают самоцветы ручным способом, постепенно продвигаясь вглубь. Данный способ считается самым опасным.
- Открытый карьер. Является наиболее популярным методом добычи самоцветов из различных горных пород. Однако постепенно карьер становится глубже, что приводит к усложнению работ. Наиболее глубокий карьер в России находится в Якутии. Метод извлечения камней из породы зависит от ее вида. Некоторые экземпляры получают ручным способом. Однако в большинстве случаев прибегают к специальной аппаратуре и взрыво-буровым приспособлениям.
- Россыпь. В местах россыпей минералы попадают на поверхность земли при вымывании почвы. Камни добывают при помощи промывки грунта и шлака.
Источник