Članak govori o tome šta je kamenolom, kakvi su, kako se razvijaju i zašto su uopšte potrebni.

Ekstrakcija sirovina

Još u davna vremena ljudi su primijetili da je u utrobi zemlje koncentrirana masa raznih sirovina, koje neophodna obrada može pružiti mnogo korisnih materijala. Naravno, metal, od kojeg su se pravili alati za rad i rat, uvijek je bio na prvom mjestu. Zbog nesavršenih metoda obrade, ljudi su dugo koristili metale poput kositra, bakra i olova. Ali zbog svoje duktilnosti, alati su se brzo istrošili, a kasnije su izumljene razne legure koje su se odlikovale većom tvrdoćom i stabilnošću. Ali s početkom industrijske proizvodnje čelika, potreba za njima je nestala.

Međutim, osim metala u utrobi zemlje postoje i drugi korisnim materijalima, posebno pijesak i razne vrste kamena. Najčešće se kopaju u kamenolomima. Dakle, šta je kamenolom? I šta kopaju u njemu? Shvatićemo ovo. Ali prvo, hajde da definišemo terminologiju.

Definicija

Kamenolom je skup mineralnih naslaga koje se proizvode na otvorenom, odnosno na samoj površini zemlje, a ne u rudnicima. Ova riječ ima francuske korijene, a u originalu zvuči kao carrière, što znači „rez“. Sada znamo šta je kamenolom. Ali zašto se njihov razvoj odvija na površini i šta se iz njih najčešće kopa?

Tehnologija

Većina minerala i drugih vrijednih materijala koncentrirana je pod zemljom. Dubina pojave obično zavisi od konkretnog lokaliteta, materijala, njegovog oblika itd. Na primjer, ugalj je skriven debljinom zemlje jer je nastao od ostataka drevnih biljaka, koje su se pod pritiskom postepeno mineralizirale. Naravno, postoje i izlazi iz zemlje; oni su nastali zbog rasjeda u zemljinoj kori. Ali nisu sve tvari skrivene duboko, neke su na samoj površini ili leže blizu nje, pa stoga nema potrebe graditi duboke rudnike za njihovo vađenje, mnogo je lakše kopati na otvoreni način.

Najčešće kamenolom izgleda ovako: veliki lijevak, na čijim je padinama, kako se produbljuju, napravljen spiralni put za opremu.

Dakle, ispitali smo pitanje šta je kamenolom. Ali šta se najčešće minira iz njih?

Pijesak

Pijesak je jedna od najčešćih supstanci na planeti i sigurno niko ne osjeća nedostatak. Međutim, kako pijesak može biti koristan, zašto je uopće potreban?

Začudo, pijesak je vrlo vrijedan. Naravno, ne kao gvožđe, a svakako ne kao zlato i srebro. Od toga se pravi staklo, pijesak se dodaje u beton prilikom gradnje, koristi se kao drenaža pri postavljanju tunela, a na kraju, ni jedno igralište nije kompletno bez pješčanika. i usput, kamenolom pijeska nakon završetka rudnika često biva poplavljen i postaje kupalište.

Stone

Čovečanstvo takođe ne može bez kamena. Naravno, nije svako kamenje vrijedno, već određene sorte. Najčešće su to mermer i granit. Budući da obično leže blizu površine, rudnici se ne grade za njihovo vađenje, već se koriste isti kamenolomi. Za razliku od pijeska, kamen je nešto teže izvaditi - ne možete ga jednostavno utovariti bagerima. Stoga se, ovisno o vrsti, ili prvo drobi ili eksplozijom, ili se za rezanje koriste posebne mašine. To se događa kada su potrebni monolitni i ravnomjerni blokovi, koji se dodatno obrađuju.

Obično se razvija kamenolom duge godine, a njegove rezerve su praktično neiscrpne.

To je sve. Sada znamo čemu služi kamenolom.

26. maja 2016

Nekako, vjerovatno prije pola godine, svi su ozbiljno požurili da razgovaraju o rudarskim projektima na asteroidima. Planirali su kako će ih brati, a neki su čak htjeli da ih skupe u zamke i prenesu na Zemlju. No, ne uzalud kažu da još uvijek ne znamo dovoljno o našoj planeti, a posebno o Svjetskom okeanu.

Kako mineralni resursi na kopnu budu iscrpljeni, njihovo vađenje iz okeana će biti sve više i više veća vrijednost, budući da je okeansko dno kolosalno, još uvijek gotovo netaknuto skladište. Neki minerali leže otvoreno na površini morskog dna, ponekad gotovo blizu obale ili na relativno malim dubinama.

U nizu razvijenih zemalja rezerve rude, mineralnih goriva i nekih vrsta građevinskog materijala su toliko iscrpljene da se moraju uvoziti. Ogromni transporteri rude saobraćaju preko svih okeana, prevozeći kupljenu rudu i ugalj sa jednog kontinenta na drugi. Nafta se prevozi u tankerima i supertankerima. U međuvremenu, često postoje vrlo bliski izvori mineralnih resursa, ali su skriveni ispod sloja okeanske vode.

Da vidimo kako će se minirati u budućnosti...

Slika 2.

Bliže vanjskom rubu police, nodule koje sadrže velike količine fosfora pronađene su u mnogim dijelovima svjetskih okeana. Njihove rezerve još nisu u potpunosti istražene i izračunate, ali su, prema nekim podacima, prilično velike. Tako se uz obale Kalifornije nalazi nalazište od oko 60 miliona tona. Iako je sadržaj fosfora u nodulama samo 20-30 posto, njegovo vađenje iz morskog dna je prilično ekonomski isplativo. Fosfati su također pronađeni na vrhovima nekih podmorskih planina u pacifik. Glavna svrha vađenja ovog minerala iz mora je proizvodnja gnojiva; ali, osim toga, koristi se i u hemijska industrija. Fosfati takođe sadrže niz retkih metala kao nečistoće, posebno cirkonijum.

U nekim dijelovima šelfa, morsko dno je prekriveno zelenim "pjeskom" - vodenim oksidom željeza i kalijevih silikata, poznatim u mineralogiji kao glaukonit. Ovaj vrijedan materijal koristi se u hemijskoj industriji, gdje se od njega dobivaju potaša i potašna đubriva. Glaukonit takođe sadrži rubidijum, litijum i bor u malim količinama.

Ponekad okean istraživaču predstavlja apsolutno nevjerovatna iznenađenja. Tako su u blizini Šri Lanke, na dubini od hiljada metara, otkrivene akumulacije baritnih nodula, od kojih se tri četvrtine sastoji od barijum sulfita. Uprkos velikoj dubini, razvoj polja obećava značajne prednosti, budući da hemijski i prehrambena industrija. Barijum sulfit se dodaje kao sredstvo za ponderisanje glinenim rastvorima prilikom bušenja naftnih bušotina.

Godine 1873., tokom engleske ekspedicije oko svijeta na Challengeru, po prvi put su sa dna okeana podignuti čudni tamni "šljunak". Hemijska analiza ovih nodula pokazala je visok sadržaj gvožđa i mangana. Trenutno je poznato da pokrivaju značajne površine okeanskog dna na dubinama od 500 metara do 5-6 kilometara, ali su njihove najveće akumulacije i dalje koncentrisane dublje od dva do tri kilometra. Feromanganske kvržice su okrugle, u obliku kolača ili nepravilnog oblika sa prosječnom veličinom od 3-12 centimetara. U mnogim područjima okeana, dno je potpuno prekriveno njima i izgledom podsjeća na kaldrmu. Osim dva navedena metala, noduli sadrže nikl, kobalt, bakar, molibden, odnosno višekomponentne su rude.

Prema posljednjim procjenama, svjetske rezerve željezo-manganovih nodula iznose 1.500 milijardi tona, što daleko premašuje rezerve svih trenutno razvijenih rudnika. Naslage feromanganske rude su posebno velike u Tihom okeanu, gdje je dno na pojedinim mjestima prekriveno nodulama u neprekidnom tepihu iu više slojeva. Dakle, u pogledu nabavke gvožđa i drugih metala, čovečanstvo ima veoma povoljne izglede; Ostaje samo da se uspostavi proizvodnja.

Ovo je prvi put započela 1963. godine američka kompanija koja se ranije specijalizirala za brodogradnju. S dobrom proizvodnom bazom na raspolaganju, brodograditelji su stvorili uređaj dizajniran za prikupljanje nodula na relativno malim dubinama i testirali ga na obali Floride. Tehnička strana preduzeća u potpunosti je zadovoljila dizajnere - postigli su proizvodnju nodula u industrijske razmjere sa dubine od 500-800 metara, ali se pokazalo da je posao ekonomski neisplativ. I to nikako zato što je iskopavanje rude bilo preskupo. Nevolja je bila drugačija - pokazalo se da plitki atlantski noduli sadrže mnogo manje željeza nego u sličnim naslagama u dubinama Tihog oceana.

Genijalan metod koji omogućava podizanje nodula sa dna okeana bez velikih troškova predložili su Japanci. U njihovom dizajnu nema kolektora, cijevi ili moćnih pumpi. Nodule se skupljaju sa dna mora pomoću žičanih košara, sličnih onima koje se koriste u supermarketima, ali su, naravno, trajnije. Niz ovakvih korpi je pričvršćen za dugački kabl koji izgleda kao džinovska petlja, gornji dio koja je na brodu, a donja dodiruje dno. Uz pomoć brodskog bubnja vitla, sajla se neprekidno pomiče u pramcu broda i izlazi u more iza njegove krme. Korpe pričvršćene za nju pokupe nodule s dna, izvlače ih na površinu i bacaju u skladište, nakon čega se spuštaju za novu porciju rude. Sistem je davao dobre rezultate na dubinama do 1.400 metara, ali je sasvim pogodan i za rad na dubini od 6 kilometara.

U glavama izumitelja rođen je još jedan, na prvi pogled, apsolutno fantastičan dizajn, koji već postoji na crtežima, ali još nije oživljen. Tipično, nodule leže na više ili manje ravnom i dovoljno tvrdom tlu koje omogućava da se preko njega vozi strugač gusjeničar. Punjenje balastnih tankova morska voda, strugač tone na dno i puzi po njemu na gusjenicama, grabljajući konkremente širokim nožem u obiman bunker. Energija za rad se napaja kablom sa plovila, a upravljanje se vrši odatle, a operater vodi sistem podvodne televizije. Kada su bunkeri puni, voda se uklanja iz balastnih tankova i strugač se podiže na površinu. Sa modernim tehničke mogućnosti Sasvim je moguće napraviti takvu mašinu. Ovdje je prikladno još jednom naglasiti da je dizajn podvodnog industrijska preduzeća Budućnost je veoma daleko od stvaranja ozloglašenih podvodnih gradova.

Među najbogatijim nalazištima na moru koja se danas uspješno razvijaju su titanomagnetitni pijesak na obali Japana i pijesak koji sadrži kalaj (kasiterit) kod Malezije i Indonezije. Podvodna ležišta kositrene rude su nastavak najvećeg kopnenog kositarnog pojasa na svijetu, koji se proteže od Indonezije do Tajlanda. Većina istraženih rezervi ovog lima koncentrirana je u obalnim dolinama i njihovom podvodnom nastavku. Teži produktivni pijesci, koji sadrže od 200 do 600 grama kalaja po kubnom metru stijene, koncentrisani su u depresijama ovog područja. Kako pokazuju rezultati bušenja na moru, njihova debljina na pojedinim mjestima dostiže i 20 metara.

Daleko iza arktičkog kruga, na 72 stepena sjeverne geografske širine, u zalivu Vankina Laptevskog mora, nedavno je pušteno u rad prvo plutajuće preduzeće za rudarenje kalaja u našoj zemlji. Tlo koje sadrži kalaj izvlači se sa dubine do 100 metara bagerom koji može kopati ne samo u čistoj vodi, već i pod ledom. Primarnu preradu stijene vrši plutajuća prerađivačka postrojenja koja se nalaze na jednom od plovila flotile. Polarna elektrana može raditi tokom cijele godine.

Razvoj podvodnih placera proizvodi značajnu količinu dijamanata, ćilibara i plemenitih metala - zlata i platine. Poput kositrenih ruda, ovi placeri služe kao nastavak kopnenih i stoga ne idu daleko pod vodu.

Jedino ležište platine u Sjedinjenim Državama nalazi se na sjeverozapadnoj obali Aljaske. Otkriven je 1926. godine i već sljedeće godine počeo da se koristi. Kopači su se, krećući se uz male rijeke, približili obali, a 1937. godine počeli su radovi direktno u zaljevu. Dubina iz koje se vadi stijena koja sadrži zrna platine stalno se povećava.

Morske naslage Australije i Tasmanije, koje se protežu na više od hiljadu kilometara, svjetski su poznate. Ovdje se kopaju platina, zlato i neki rijetki zemni metali.

U nekim slučajevima, morske naslage karakterizira mnogo veći sadržaj vrijednih minerala od sličnih naslaga na kopnu. Talasi neprestano uzburkavaju i miješaju stijenu, a struja odnosi lakše čestice, zbog čega more djeluje kao tvornica prirodnog obogaćivanja. Uz obale južne Indije i Šri Lanke nalaze se debeli ilmenitski i monocitni pijesci koji sadrže željezo-titanovu rudu i fosfate rijetkih zemnih elemenata cezijuma i lantana. Višekilometarski pojas obogaćenog pijeska može se pratiti u moru na udaljenosti do kilometar i pol od obale. Debljina njegovog produktivnog sloja na nekim mjestima dostiže 8 metara, a sadržaj teških minerala ponekad doseže 95 posto.

Jedno od najvećih nalazišta dijamanata, kao što je poznato, nalazi se u Južnoj Africi. Godine 1866., djevojčica iz siromašnog holandskog sela, igrajući se na obalama rijeke Narandže, pronašla je svjetlucavi kamenčić u pijesku. Igračka se svidela gospodinu u poseti, a devojčicina majka, Madame Jacobe, dala je gostu sjajnu sitnicu. Novi vlasnik pokazao je radoznali nalaz jednom od svojih prijatelja, a on ga je prepoznao kao dijamant. Nakon nekog vremena, gospođa Džejkobs je bila zapanjena neočekivanim bogatstvom koje ju je obrušilo - dobila je čak 250 funti sterlinga, tačno polovinu cene sjajnog kamena koje je njena ćerka pronašla.

Ubrzo je Južnu Afriku pogodila dijamantska groznica. Sada prihod od razvoja rudnika dijamanata predstavlja veoma značajnu stavku u budžetu Južne Afrike. Istraživanja iz 1961. godine pokazala su da se dijamanti nalaze u aluvijalnim naslagama koje se sastoje od pijeska, šljunka i gromada, ne samo na kopnu, već i pod vodom na dubinama do 50 metara. Prvi uzorak morskog tla težak 4,5 tone sadržavao je 5 dijamanata ukupne vrijednosti 450 dolara. Godine 1965. na ovim prostorima iz mora je iskopano skoro 200 hiljada karata dijamanata, sto godina nakon otkrića prvog dijamanta.

Prije 50-60 miliona godina sjeverna Evropa je bila prekrivena neprekidnim četinarske šume. Ovdje su rasle četiri vrste bora i jedna vrsta jele, kojih više nema. Smola je tekla iz pukotina na kori drveta niz moćna debla. Tokom poplava, njegove smrznute kapi i grudvice padale su u rijeke i nosile u more. Tokom vekova, smola se stvrdnula u slanoj vodi, pretvarajući se u ćilibar.

Najmoćnije naslage ćilibara nalaze se na obali Baltičkog mora u blizini Kalinjingrada. Prelijepo žuto „kamenje“ skriveno je od pogleda u plavkastim sitnozrnim glaukonitskim pijescima morskog porijekla, na čijem se vrhu formiraju kasniji slojevi. Tamo gdje sloj ćilibara dopire do mora, valovi ga neprestano uništavaju, a onda komadi stijena padaju u vodu. Talasi lako ispiru grudice pijeska i gline i oslobađaju ćilibar koji se nalazi u njima. Budući da je tek nešto teži od vode, za mirnog vremena pada na dno, ali u najslabijim valovima počinje da se kreće.

Kao i svaki drugi lagani objekt, ćilibar se prije ili kasnije baca na plažu od strane valova. Ovdje su ga pronašli drevni stanovnici baltičke obale. Fenički brodovi doplovili su do jantarne obale i odveli ih velika količina razmenjeni "elektron". Arheološki nalazi omogućavaju praćenje dugog puta kojim su ćilibar i proizvodi od njega, zahvaljujući trampi, stizali od Baltičkog mora do Mediterana.

Vrijednost nakita ćilibara zadržala se do danas. Za proizvode se biraju najbolji, prozirni i krupni komadi, dok se najveći dio sitnog ćilibara koristi u industriji. Ovaj materijal se koristi za izradu visokokvalitetnih lakova i boja, koristi se kao izolator u radio industriji, a koristi se za pripremu biostimulansa i antiseptika. Savremena fabrika ćilibara je mehanizovano preduzeće gde se stena pere i obogaćuje, a izvađeni vredni materijal sortira i podvrgava daljoj preradi. Godine 1980. u Kalinjingradu je stvoren muzej ćilibara u kojem su izloženi proizvodi od ovog materijala i jedinstveni nalazi.

Neka ležišta minerala skrivena su u dubinama morskog dna. Njihov razvoj je tehnički teži u odnosu na placer. U najjednostavnijem slučaju, otvaranje rudnog sloja se vrši sa obale. U tu svrhu se buši okomito okno potrebne dubine, a zatim se polažu horizontalni ili kosi prolazi prema moru, po kojima se dolazi do ležišta. To se može učiniti kada se gradilište nalazi u blizini obale. Slični rudnici, čija se lica nalaze ispod morskog dna, postoje u Australiji, Engleskoj, Kanadi, SAD-u, Francuskoj i Japanu. Uglavnom kopaju ugalj i željeznu rudu. Jedan od najvećih svjetskih rudnika željezne rude na moru nalazi se na malom ostrvu u moreuzu Belle Isle. Neki od njegovih dijelova sežu daleko od obale, a iznad lica nalazi se sloj stijene od 300 metara i sloj vode od sto metara. Godišnja proizvodnja rudnika je 3 miliona tona.

Procjenjuje se da se na morskom dnu uz obalu Japana nalazi najmanje 3 milijarde tona uglja, a iz ove rezerve se svake godine izvuče 400 hiljada tona.

Ako se nalazište otkrije daleko od obale, nije ekonomski isplativo otvarati ga opisanom metodom. U tom slučaju se izlije umjetno ostrvo i kroz njegovu debljinu prodiru minerali. Takvo ostrvo je stvoreno u Japanu na udaljenosti od dva kilometra od obale. Kroz njega je 1954. godine položeno vertikalno okno rudnika Miki.

Iskustvo u izgradnji podvodnih tunela omogućava im da se koriste ne samo kao transportne arterije, ali i kako bi se približili mineralnim rezervama duž morskog dna. Gotovi armirano-betonski dijelovi tunela polažu se na dno i od posljednje dionice počinje iskop šahta.

Na značajnoj udaljenosti od obale i na dovoljnoj dubini, morat ćete bez tunela. U ovom slučaju predlaže se postavljanje armiranobetonske cijevi okomito na dno veliki prečnik a zatim uklonite zemlju iznutra. Kako se iscrpljuje, cijev će se lagano spustiti pod utjecajem vlastite gravitacije. Izvađeno tlo nije potrebno nigdje transportirati, jednostavno se izbacuje napolje i taložit će se oko cijevi, stvarajući nasip koji sprječava prodiranje morske vode u cijev. Po završetku izgradnje rudari će se kroz ovu cijev spuštati u rudnik, a ruda ili ugalj dizati gore.

Kako iskopanu rudu ne bi podigla na površinu okeana, jedna engleska kompanija razvila je projekat za podvodni nuklearni nosač rude. Iako takvo plovilo još nije izgrađeno, već je dobilo ime “Moby Dick” u čast legendarnog bijelog kita spermatozoida opisanog u istoimenom romanu američkog pisca G. Chalkvillea. Podvodni nosač rude moći će da transportuje do 28 hiljada tona rude po plovidbi brzinom od 25 čvorova.

Razvoj minerala skrivenih u dubinama morskog dna zahtijeva stalno praćenje vode koja ulazi u rudnik, a koja lako može prodrijeti kroz pukotine. Rizik od poplava se povećava u seizmički aktivnim područjima. Tako je u nekim podmorskim rudnicima u Japanu uočeno da se nakon svakog potresa dotok vode povećava otprilike tri puta. Više pažnje se mora obratiti na mogućnost urušavanja stijena, stoga je u velikom broju podobalnih rudnika, posebno tamo gdje su lica odvojena od vode malim slojem stijene, potrebno ograničiti iskop, ostavljajući dio rude. -noseći sloj kao oslonci.

Veliko praktično iskustvo stečeno u vađenju nafte sa dna mora pokazalo se korisnim u razvoju tako potpuno čvrstog minerala kao što je sumpor, čije se naslage nalaze i u sloju tla na morskom dnu. Za ekstrakciju sumpora se buši bušotina, slično naftnoj bušotini, a pregrijana mješavina vode i pare se ubrizgava u formaciju pod visokim pritiskom. Pod utjecajem visoke temperature sumpor se topi, a zatim se ispumpava posebnim pumpama.

Ali oni planovi se već aktivno provode.

Slika 3.

U proljeće 2018. godine, u Bizmarkovom moru na dubini od 1600 m, Nautilus Minerals će započeti komercijalni razvoj hidrotermalnog ležišta bakarne rude Solwara 1. Komercijalni uspjeh ovog projekta mogao bi pokrenuti proces masovnog „uranjanja“ rudarskih kompanija na dno okeana u potrazi za kolosalnim mineralnim rezervama.

Ideja o temeljitom preturanju po "škrinju Davy Jonesa", kako britanski mornari nazivaju okeanske dubine, nije nova. Prvi koji je uspio da gurne ruku u kante morskog đavola bio je škotski inženjer George Bruce, koji je 1575. godine sagradio rudnik uglja usred zaljeva Culross s vodootpornom glavom i otvorom tipa keson. I premda je 1625. Davy Jones vratio svoju, poslavši oluju neviđene sile u Culross, koja je preko noći razbila Bruceovu umisao u komadiće, tehnologija se brzo proširila cijelim Starim svijetom. U 17.-19. stoljeću, od Japana do Baltika, ugalj, kalaj, zlato i ćilibar su se kopali u moru Bruceovom metodom.

Slika 4.

Dijamanti iz pješčane kaše

Krajem 19. stoljeća, kada su se u arsenalu rudara pojavili moćni parni strojevi, na Aljasci je razvijena jednostavna i fleksibilna „horizontalna“ shema za podvodno iskopavanje zlata pomoću plutajućih bager pumpi, bagera i barži na koje se iskrcavala stijena. . Tokom vremena, zbog upotrebe teške specijalne opreme za podvodne radove, mogućnosti horizontalnog rudarenja značajno su se proširile. Danas u plitkom moru Na sličan način Kopaju sve od građevinskog šljunka i željezne rude do rijetkih zemljanih monazita i dragog kamenja.

Na primjer, u Namibiji, kompanija De Beers više od pola stoljeća uspješno vadi dijamante iz pješčanih naslaga, koje je vodama rijeke Orange milionima godina nosila do obala Atlantika. U početku se proizvodnja odvijala na dubinama do 35 m, ali 2006. godine, nakon iscrpljivanja lako dostupnih ležišta, inženjeri De Beersa morali su zamijeniti konvencionalne bagere plutajućim mašinama za bušenje.

Solwara 1 dubokomorski kamenolom
Područje lokacije Solwara 1, koja se nalazi na vrhu ugašenog podvodnog vulkana, mala je po zemaljskim standardima - samo 0,112 km2, odnosno 15 fudbalskih terena. Ali nekoliko hiljada takvih naslaga već je otkriveno na dnu Svjetskog okeana.

U 2015. godini, posebno za razvoj koncesije Atlantic 1 (dubina 100−140 m), Marine & Mineral Projects je izgradio novi „usisivač“ za De Beers sa daljinski upravljač- elektrohidraulični gigant od 320 tona, sposoban da očisti pijesak sa površine dvije veličine za sat vremena fudbalski tereni. Kratki procesni ciklus je završen na pomoćnoj posudi Mafuta, gdje se dragocjeni mulj kontinuirano dovodi na transporter za sortiranje. Svaki dan od Mafute do kopno privatne specijalne jedinice De Beersa isporučuju oko 700 velikih dijamanata najvišeg kvaliteta.

Slika 5.

Međutim, zlato i dijamanti su sitnice u poređenju sa pravim blagom koje čeka u krilima dubokog okeana. Sedamdesetih i osamdesetih godina prošlog stoljeća, kao rezultat velikih oceanografskih istraživanja, postalo je jasno da je morsko dno bukvalno posuto ogromnim naslagama polimetalnih ruda. Štoviše, zbog specifičnih uvjeta formiranja rude, sadržaj metala u njima je za red veličine veći nego u naslagama na kopnu. Istina, podizanje rude na kopno nije lak zadatak.

Pokušao sam to prvi Njemačka kompanija Preussag AG, koji je 1975-1982, po ugovoru sa saudijskim vlastima, izvršio istraživanje dubokog basena Atlantis II, otkrivenog u Crvenom moru na dubini od preko 2 km deset godina ranije. Istražna bušenja na površini od oko 60 km2 pokazala su da gusti „ćilim“ mineralizovanog mulja debljine do 28 m sadrži, u pogledu čistog metala, oko 1.830.000 tona cinka, 402.000 tona bakra, 3.432 tone srebra i 26 tona zlata. Sredinom 1980-ih, u saradnji sa francuskom kompanijom BRGM, Nemci su razvili i uspešno testirali „vertikalni“ sistem dubokomorskog rudarenja, koji generalni nacrt je kopiran sa platformi za bušenje na moru.

Prilikom testiranja opreme - usisne jedinice sa hidrauličnim monitorom postavljenom na noseći cevovod visine 2200 m - na pomoćni sud podignuto je više od 15.000 tona sirovina, čiji je kvalitet premašio očekivanja metalurga. Ali zbog naglog pada cijena metala, Saudijci su odustali od projekta. U narednim godinama, ideja je više puta oživljavana i ponovo odlagana. Konačno, 2010. godine je najavljeno da će započeti razvoj Atlantis II Deep, jednog od najvećih svjetskih dubokomorskih nalazišta bakra i cinka. Kada će se to dogoditi nije poznato. U svakom slučaju, ne prije nego roboti od nehrđajućeg čelika Nautilus Mineralsa odu u posjetu Davyju Jonesu.

Slika 4.

Pranje i valjanje

Dogovor je zadovoljio obje strane. Ostrvljani sada mogu računati na zgodne rente, a Kanađani su se, nakon što su dobili još 17 dozvola za ležišta na površini od 450.000 km2 u Bizmarkovom moru, osigurali posao za narednu deceniju. Danas je Nautilus možda jedina kompanija na svijetu sa visoko razvijenom tehnologijom i jedinstvena oprema za dubokomorsko rudarenje. Šema iskopavanja rude na bazi vode, koju su inženjeri Nautilusa prilagodili uslovima Solwara 1, sastoji se od tri osnovni elementi: oprema za podvodno rudarstvo sa daljinskim upravljanjem, vertikalni sistem posuda za podizanje stajnjaka i potpore. Ključni element tehnologije je prvi namjenski brod za duboko more na svijetu, čija je izgradnja počela u aprilu 2015. u kineskom brodogradilištu Fujian Mawei. Očekuje se da će vodeći Nautilus od 227 metara, opremljen sistemom visoke preciznosti za pozicioniranje sa sedam tunelskih potisnika i šest azimutnih stubova upravljača Rolls Royce, ukupne snage 42.000 KS, sići s navoza u aprilu 2018. godine. „Ramena“ ovog plutajućeg rudnika će podržati, bukvalno i figurativno, čitav tehnološki ciklus terena: dopremanje opreme do ronilačkog mesta; spuštanje, podizanje i servisiranje strojeva; dizanje, drenaža i skladištenje mulja.

Slika 6.

Svu podvodnu tehnologiju za Nautilus razvila je britanska kompanija SMD. Planirano je stvaranje složenog multioperativnog kombajna koji bi mogao raditi mjesecima u agresivnom okruženju pri nulti temperaturi i ogromnom pritisku. Ali nakon konsultacija sa stručnjacima iz Sandvika i Caterpillar-a, odlučeno je da se napravi po jedan specijalizovani robot gusjeničar za svaku od tri osnovne operacije – niveliranje radnog stola, otvaranje stijene i podizanje usjeka na planinu. “Suha” testiranja čeličnih čudovišta, ukupne vrijednosti 100 miliona dolara, obavljena su u novembru 2015. godine, a idućeg ljeta će se podvrgnuti nizu testova u plitkoj vodi.

Prvu violinsku partiju u ovom triju igra pomoćni rezač, opremljen dvostrukim glodalicom na dugoj rotirajućoj gredi. Njegov zadatak je formiranje ravne platforme za budući kamenolom, odsijecajući neravan teren. Za održavanje stabilnosti u područjima sa jakim nagibom, pomoćni rezač će moći koristiti bočne hidraulične potpore. Sljedeći će biti glavni "geter" Nautilusa - teška mašina za rezanje Bulk Cutter težine 310 tona s ogromnim bubnjem za rezanje. Funkcija Bulk Cutter - duboko otvaranje, drobljenje i razvrstavanje stijene u okna.

Slika 7.

Najsloženiju operaciju ciklusa - prikupljanje i dovod vodeno-muljne mase u podizač-dizač mulja - izvodiće sabirna mašina „usisivač”, koja je opremljena snažnom pumpom sa rezno-usisnom mlaznicom i priključena do uspona sa fleksibilnim crijevom. Geometriju i snagu rezanja mašina za sečenje izračunavaju SMD inženjeri tako da se na izlazu dobijaju zaobljeni komadi stene prečnika oko 5 cm. Ovo će postići optimalnu konzistenciju kaše i smanjiti abrazivno habanje i rizik od začepljenja. Prema SMD stručnjacima, mašina za sakupljanje će moći da prikupi od 70 do 80% zapremine izložene stene.

Na brodu će mulj biti uskladišten u skladištima, a zatim prebačen u brodove za rasute terete. Istovremeno, na insistiranje ekologa, „donja“ muljna voda moraće da se filtrira i ponovo ubrizgava do dubine. Sveukupno gledano, plan izlova Nautilusa ne predstavlja veću prijetnju okolišu okeana od ribolova kočom. Lokalni dubokomorski biološki sistemi, prema naučnicima, obnavljaju se u roku od nekoliko godina nakon prestanka spoljni uticaj. Nesreće koje je napravio čovjek i ozloglašeni ljudski faktor su druga stvar. Ali i ovdje Nautilus ima efikasno rešenje. Svim procesima na Solwari 1 će upravljati sistem koji se razvija Holandska kompanija Tree C Technology.

Ako sve bude po planu, oštri zubi rudarske mašine će otrgnuti prvu tonu kamena s površine drevne vulkanske visoravni Solwara u proljeće 2018. godine. Voleo bih da se nadam da će ovo " mali korak„U ponor, na koji se Nautilus usudio, biće ogroman korak za čitavo čovečanstvo.

Slika 8.

Slika 9.

Slika 10.

Slika 11.

Slika 12.

Slika 13.

Slika 14.

Slika 15.

Slika 16.

Slika 17.

Slika 18.

Slika 19.

izvori
U časopisu „Popular Mechanics“ (br. 162, april 2016.) objavljen je članak „Škrinja Davyja Jonesa“.

Karijera

Kamenolom

Marble Quarry

Kamenolom uglja

Kamenolom pijeska

Potopljen kamenolom u Petrozavodsku

Dno kamenoloma

DNO KAMENOLA - platforma donje ivice kamenoloma (koja se još naziva i dno kamenoloma). U uslovima razvoja strmih i nagnutih mineralnih tijela minimalne dimenzije D.k. određuju se uzimajući u obzir uslove za sigurno uklanjanje i utovar stijena sa posljednje izbočine: u širinu - ne manje od 20 m, u dužinu - ne manje od 50-100 m.

U uslovima razvoja morfološki složenih ležišta značajnog proširenja, D.K. može imati stepenasti oblik.

Dubina jame

Izbočina je sistem izbočina (u pravilu su gornje stijene ili otkrivke, donje rudarske), čijim se kretanjem osigurava iskop stijenske mase unutar kontura polja kamenoloma. Transportne veze u Kazahstanu su stalne ili klizne rampe, a sa površinom - rovovi. Tokom rada, radni stolovi se pomeraju, što rezultira povećanjem miniranog prostora. Prilikom otkopavanja, jalovina se premešta na deponije, koje se ponekad postavljaju u jamu. Sa dubinom stijena do 100 m sa jakim stenama, trošak 1 m³ otkrivke čini do 25-30% operacija bušenja i miniranja, 12-16% iskopa, 35-40% transporta i 10 -15% izgradnje samog kamenoloma. Sa povećanjem dubine vode, dio troškova transporta raste na 60-70%. Za bušenje rupa u Kazahstanu koriste se teške mašine za bušenje težine do 100-130 tona (tip SBSh-250) i lagane bušaće mašine. Glavni tip eksploziva su granulirani amonijum nitrat granuliti, gramoniti (mješavina nitrata sa TNT-om) i punjeni vodom (u poplavljenim bunarima). Glavna oprema za iskop i utovar za eksploataciju uglja i rude su električni bageri sa kablovskim pogonom i kašikom kapaciteta 15-30 m³ sa dužinom strele do 26 m. Istovremeno, hidraulične ravne lopate sa kašikama sa kapacitet od 10-38 m³ su vrlo česti. Koriste se utovarivači sa jednom kašikom sa kašikama kapaciteta 4-20 m³. U operacijama očišćenja uvode se sve snažnije lopate i draglajni (na primjer, lopata za otkrivke težine 12 hiljada tona sa kašikom kapaciteta 135 m³ sa pogonskom snagom od 22 hiljade kW i draglajn težine 12 hiljada kW i vuč težine 12 hiljada tona sa kašikom koriste se kapacitet 168 m³ sa dužinom strele 92 m).

Tehnologija protoka u K. se postiže upotrebom rotacionih bagera (prečnika rotora 22 m i kašike kapaciteta 6,6 m³, dnevna produktivnost mašine je do 240 hiljada m³). Na K. srednje i male snage visoka efikasnost prikazati kompaktne rotorne bagere sa smanjenim radnim parametrima. U Kazahstanu, sa tvrdim kamenjem, najveći obim transporta obavljaju teški damperi.

Unapređenje rada u kamenolomu

PROMOCIJA RADA U KAMENOMU jedan je od pokazatelja intenziteta razvoja polja; karakterizira brzina P.f.r.k.-a, odnosno udaljenost kretanja rudarskog fronta, izražena u metrima po jedinici vremena (uglavnom - godišnje). Zavisi od g.h. o obimu radova, vrsti i konstrukciji utovarno-transportne opreme koja se koristi, načinu pomicanja rudarskog fronta i visini klupa koje se miniraju. Postoje ventilatorski, ravnostrani i mješoviti P.f.r.c.

Ventilatorsko napredovanje - pomeranje fronta rudarskih radova pri razvoju polja kamenoloma (ili njegovog dela) zaobljenog oblika, koje karakteriše veća brzina napredovanja delova fronta odvojenih od tačke zaokreta (pomeranje fronta u „navijačkom“, „navijačkom“ planu). Prednje napredovanje je jednakostrano - kretanje fronta rudarstva paralelno sa jednom od osi polja kamenoloma od jedne granice do druge ili od međupoložaja do kontura.

Prednje napredovanje je mješovito - kombinacija različitih shema za napredovanje rudarskog fronta, na primjer, jednakostrano i lepezasto.

Dubina razvoja deformacija u kamenolomu

Dubina razvoja deformacija u kamenolomu je horizontalna udaljenost od početne pozicije gornjeg ruba kosine (gornje ivice konture kamenoloma) do posljednje pukotine, koja se vizualno prati u smjeru suprotnom od smjera kamenoloma. kretanje raseljenih masa padine.

Bilješke

vidi takođe

Wikimedia fondacija. 2010.

Pogledajte šta je "Kamenolom" u drugim rječnicima:

- (francuski carriere). 1) konj koji najbrže trči. 2) kamenolom, lomljenje, lomljenje, rudnik. Rječnik stranih riječi uključenih u ruski jezik. Čudinov A.N., 1910. KAMENOLOM Staviti konja u kamenolom znači galopirati punom brzinom. Rečnik stranih jezika ... ... Rečnik stranih reči ruskog jezika

Rudarsko preduzeće za površinsku eksploataciju uglja, ruda i nemetalnih minerala: pijeska, građevinskog kamena itd. Površinski kop u industriji uglja. Kamenolom u rudarskoj industriji, ponekad i rudnik. Ukupno kamenoloma...... Financial Dictionary

Operativni otvoreni kop značajnih poprečnih dimenzija, koji se koristi za vađenje rude, peska, građevinskog kamena, itd. Njegova dubina može biti neznatna (npr. pri kopanju peska, šljunka itd.) ili veoma značajna do 400-600 m ... ... Geološka enciklopedija

Karijere(francuski carriere, od kasnolat. quarraria, quadraria - kamenolom; var.: rudnik) - 1). Rudarsko preduzeće za površinsku eksploataciju 2). Veštački geološki i geografski objekti stvoreni kao mesta za vađenje određenih minerala otvorenim kopom. Kamenolom je takođe skup otvora u zemljinoj kori nastalih tokom eksploatacije. U Rusiji se izraz „rez“ koristi i za rudnike uglja.

Otvoreni kopovi su poznati još od paleolita. Prvi veliki kamenolomi nastali su u vezi sa izgradnjom u Drevni Egipat piramide; Kasnije u antičkom svijetu, mermer se vadio iz kamenoloma u velikim razmjerima. Proširenje obima primjene metode otvorene eksploatacije kamenoloma je do početka sputano. XX vijek nedostatak produktivnih mašina za iskopavanje i premještanje velikih količina otkrivke. Početkom 80-ih. XX vijek u svijetu 95% građevinskog kamena, ~70% ruda, 90% smeđeg i 20% kameni ugalj; obim proizvodnje u kamenolomima dostigao je desetine miliona tona godišnje. Održavanje otvorenih kovačnica. radi na velike dubine razlikuje se po nizu karakteristika. Velika specifičnost je tipična i za kamenolome koji rade velike visine u planinama.

Radovi na otkopavanju u kamenolomu

Rudarski radovi u kamenolomu

Formiranje unutrašnjeg deponija

Kamenolom je sistem klupa (obično su gornje stijene ili otkrivke, donje rudarske, rjeđe kamene), čijim se kretanjem osigurava iskop stijenske mase unutar kontura polja kamenoloma. Transportne veze u kamenolomu su obezbeđene stalnim ili kliznim rampama, a sa površinom - rovovima. Tokom rada, radni stolovi se pomeraju, što rezultira povećanjem miniranog prostora. Kroz operacije otkopavanja, otkrivke se premještaju na deponije, ponekad smještene u jamama, a rudarski radovi uklanjaju rudu i premeštaju je u industrijsku lokaciju za primarnu preradu ili za otpremu potrošaču. Tako se formiraju temelji. tokovi tereta u kamenolomu, koji u velikoj mjeri određuju njegov izgled i tehnološke karakteristike.

Sa dubinom kamenoloma do 100 m sa jakim stenama, do 25-30% cene 1 m 3 jalovine otpada na bušenje i miniranje, 12-16% na iskop, 35-40% na transport i 10-15% odlaganjem; sa povećanjem dubine kamenoloma, udio transportnih troškova raste na 60-70%. Savremeni kamenolom je visoko mehanizovano preduzeće opremljeno produktivnim mašinama i mehanizmima za drobljenje, iskopavanje, transport i skladištenje rude ili drugih rudarskih objekata. U odnosu na velike kamenolome, moćna rudarska i transportna oprema je odlučujuća. Za bušenje rupa za miniranje koriste se teške bušaće mašine (konusni valjci sa uklanjanjem finoće bušotine komprimovanim vazduhom) težine do 100-130 tona, razvijajući silu na svrdlu od 60-70 tf. (prečnik bunara do 300-450 mm), lagane bušaće mašine. Mehanički labavljenje se vrši riperima čija je snaga dostigla 735 kW, a težina 130 tona. bageri sa kablovskim pogonom i kašikom kapaciteta 15-30 m 3 sa dužinom strele do 26 m - glavna oprema za iskop i utovar za eksploataciju uglja i rude. Istovremeno, naširoko se koriste hidraulične ravne mehaničke lopate sa kantama kapaciteta 10-38 m 3.

Budući da su umjetno stvoreni, kamenolomi postoje samo dok ih čovjek održava. Nakon toga, površine dodijeljene za kamenolom se obnavljaju, a napušteni kamenolomi se ili poplave ili se polako raspadaju i zarastaju. Po pravilu, ekolozi na kamenolom gledaju samo kao na negativnu pojavu, jer pri njegovom stvaranju narušava se zemljišni pokrivač, seče drveće i narušava se ravnotežni režim podzemnih voda. Eksplozije i buka tehnologije plaše životinje i ptice. Prašina se taloži na lišću drveća u okolnim šumama, što dovodi do ugnjetavanja vegetacije.

• Rudarska enciklopedija, u 5 tomova, M., izdavačka kuća "Sovjetska enciklopedija", 1987, gl. ed. E.A. Kozlovsky

Ruda, ugalj i drugi čvrsti minerali, ako se nalaze u blizini zemljine površine, obično se ne kopaju u rudnicima, već u otvorenim kopovima. Prvo se iskopava ležište - uklanja se pokrovni sloj stijene. Rudari ovaj proces nazivaju uklanjanjem depozita. Zatim se mineral vadi iz nastale jame ili kamenoloma. Veliki kamenolomi dostižu nekoliko kilometara u prečniku i 200-300 m dubine.

Kamenolom je džinovski stepenasti lijevak. Stepenice - rudari ih zovu izbočine - široke su nekoliko desetina metara. Na njima su položeni putevi ili željeznice, a postavljeni su moćni trakasti transporteri. Kamenolomi se u pravilu grade bagerima, kamenje i rudu uklanjaju kiperima i električnim lokomotivama sa vozom samoistovarnih vagona - kiper vagona. Bageri kantama zahvataju tlo i ponovo ga utovaruju na transportne trake, u karoserije kamiona i u kipere. Blage padine - rampe - vode od platforme do platforme. Penjući se uz njih, planinski transport nosi teret na površinu. Minerali se isporučuju direktno u postrojenje za preradu, a otpadne stijene se dopremaju na deponiju (vidi Minerali).

Pored raznih bagera i rudarskih vozila, moderni kamenolom koristi buldožere, strugače i mašine za bušenje. U njemu se često dešavaju eksplozije - to uništava jake stijene (vidi Eksplozija, miniranje). Neki kamenolomi koriste hidromehanizaciju.

Kamenolom ima mnogo prednosti u odnosu na rudnik. Na njegovom ogromnom otvorenom prostoru rade najveće mašine koje je čovek ikada stvorio - hodajući i rotacioni bageri, od kojih svaki zamenjuje hiljade kopača odjednom. Stoga je produktivnost rada u kamenolomu nekoliko puta veća nego u rudniku, a vađeni ugalj i ruda su jeftiniji. Rudari su primorani da ponekad i do polovine mineralnih rezervi ostavljaju pod zemljom u takozvanim stubovima - prirodnim podzemnim stubovima koji zadržavaju ogroman pritisak stijena iznad. Ne postoji takva potreba za kamenolomom, a mineral se vadi gotovo u potpunosti.

Ali najvažnija prednost kamenoloma je oslobađanje rudara od teškog rada.

Međutim, ponekad je veoma teško izabrati između kamenoloma i rudnika. Za to je potrebna tačna kalkulacija: da li će mineral platiti troškove otvaranja ležišta; Hoće li biti moguće obnoviti poremećenu površinu zemlje nakon što se završi vađenje minerala? Pa ipak, izbor je sve više fokusiran na karijeru. U Sovjetskom Savezu se već 3/4 svih čvrstih minerala kopa u kamenolomima.