Straipsnyje pasakojama apie tai, kas yra karjera, kas tai yra, kaip jie vystomi ir kam jie apskritai reikalingi.

Žaliavų gavyba

Net senovėje žmonės atkreipė dėmesį į tai, kad žemės žarnyne yra sutelkta įvairių žaliavų masė, kuri, tinkamai apdorojus, gali duoti daug naudingų medžiagų. Natūralu, kad pirmiausia buvo metalas, iš kurio buvo gaminami darbo ir karo įrankiai. Dėl netobulų apdorojimo metodų žmonės jau seniai naudojo metalus, tokius kaip alavas, varis ir švinas. Tačiau dėl jų plastiškumo įrankiai greitai nusidėvėjo, vėliau buvo išrasti įvairūs lydiniai, kurie pasižymėjo didesniu kietumu ir atsparumu. Tačiau prasidėjus pramoninei plieno gamybai, jų poreikis išnyko.

Tačiau, be metalų, žemės žarnyne yra ir kitų naudingų medžiagų, ypač smėlio ir įvairių rūšių akmens. Dažniausiai jie kasami karjeruose. Taigi, kas yra karjeras? Ir kas jame kasama? Šiuo atveju mes tai išsiaiškinsime. Bet pirmiausia apibrėžkime terminiją.

Apibrėžimas

Karjeras yra kasybos operacijų rinkinys, kuris gaminamas atviru būdu, tai yra, pačiame žemės paviršiuje, o ne kasyklose. Šis žodis turi prancūziškas šaknis, o originale jis skamba kaip carrière, o tai reiškia „supjaustyti“. Taigi dabar mes žinome, kas yra karjeras. Bet kodėl jų kūrimas vykdomas būtent paviršiuje ir kas ten dažniausiai kasama?

Technologijos

Dauguma mineralų ir kitų vertingų medžiagų yra po žeme. Įvykio gylis paprastai priklauso nuo konkrečios teritorijos, medžiagos, jos formos ir tt Pavyzdžiui, anglis slepia žemės storis, nes ji susidarė iš senovės augalų liekanų, kurios palaipsniui buvo mineralizuotos esant slėgiui. Žinoma, yra ir žemės išėjimų, jie atsirado dėl žemės plutos gedimų. Tačiau ne visos medžiagos yra giliai paslėptos, kai kurios yra pačiame paviršiuje arba yra toli nuo jo, todėl nereikia iškasti gilių kasyklų jų išgavimui, daug lengviau gaminti atvirą kasyklą.

Dažniausiai karjeras atrodo kaip didelis piltuvas, kurio šlaituose gilėjant technologijoms padarytas spiralinis kelias.

Taigi, mes išsprendėme klausimą, kas yra karjeras. Bet kas dažniausiai juose iškasama?

Smėlis

Smėlis yra viena iš labiausiai paplitusių medžiagų planetoje, ir niekas iš tikrųjų nejaučia jo trūkumo. Tačiau kaip smėlis gali būti naudingas, kam jo apskritai reikia?

Kaip bebūtų keista, smėlis yra labai vertingas. Žinoma, ne kaip geležis, o juo labiau auksas ir sidabras. Kai kurie iš jų naudojami stiklui gaminti, statybų metu į betoną pridedamas smėlis, naudojamas kaip kanalizacija tuneliuose, ir galų gale nė viena žaidimų aikštelė neapsieina be smėlio dėžės. Ir beje, pasibaigus kasybai, smėlio duobė dažnai būna užtvindyta ir tampa maudymosi vieta.

Akmuo

Žmonija taip pat negali apsieiti be akmens. Natūralu, kad ne visi akmenys yra vertingi, bet tam tikros jų veislės. Dažniausiai tai yra marmuras ir granitas. Kadangi jos dažniausiai guli šalia paviršiaus, jos nėra išgaunamos, bet naudojamos tos pačios atviros duobės. Skirtingai nuo smėlio, akmenį iškasti yra šiek tiek sunkiau - jo negalima pakrauti ekskavatoriais. Todėl, priklausomai nuo tipo, jis arba pirmiausia susmulkinamas, arba susprogdinamas, arba naudojamos specialios pjovimo staklės. Taip atsitinka, kai reikia monolitinių ir net gabalėlių, kurie toliau papildomai apdorojami.

Akmens karjeras dažniausiai yra kuriamas daugelį metų, o jo atsargos praktiškai neišsemiamos.

Tai viskas. Dabar mes žinome, kam skirtas karjeras.

2016 m. Gegužės 26 d

Kažkaip tikriausiai prieš pusmetį visi rimtai puolė aptarti asteroidų gavybos projektų. Jie planavo, kaip juos rinks, o kai kurie net norėjo surinkti juos į spąstus ir nugabenti į Žemę. Tačiau ne veltui sakoma, kad mes vis dar nepakankamai žinome apie savo planetą, o ypač Pasaulio vandenyną.

Kadangi mineralų išeikvojama sausumoje, jų kasimas iš vandenyno taps vis svarbesnis, nes vandenyno dugnas yra milžiniškas, beveik nepaliestas sandėliukas. Kai kurie mineralai atvirai guli jūros dugno paviršiuje, kartais beveik netoli kranto arba gana sekliame gylyje.

Daugelyje išsivysčiusių šalių rūdos, mineralinio kuro ir kai kurių rūšių statybinių medžiagų atsargos yra taip išeikvotos, kad jas reikia importuoti. Didžiuliai rūdos vežėjai skraido per visus vandenynus, gabenami nupirktą rūdą ir anglis iš vieno žemyno į kitą. Nafta gabenama tanklaivių ir supertanklaivių cisternomis. Tuo tarpu dažnai yra labai artimų mineralinių išteklių šaltinių, tačiau jie yra paslėpti po vandenyno vandens sluoksniu.

Pažiūrėkime, kaip tai bus iškasama ateityje ...

2 nuotrauka.

Arčiau išorinio lentynos krašto daugelyje pasaulio vandenyno dalių rasta mazgelių, kuriuose yra daug fosforo. Jų rezervai dar nėra iki galo ištirti ir apskaičiuoti, tačiau, remiantis kai kuriais duomenimis, jie yra gana dideli. Taigi, prie Kalifornijos krantų yra apie 60 mln. Nors fosforo kiekis mazguose yra tik 20–30 procentų, jį išgauti iš jūros dugno ekonomiškai gana pelninga. Fosfatų taip pat rasta kai kurių Ramiojo vandenyno jūrų dugno viršūnėse. Pagrindinis šio mineralo išgavimo iš jūros tikslas yra trąšų gamyba; tačiau jis taip pat naudojamas chemijos pramonėje. Fosfatuose taip pat yra daug retų metalų kaip priemaišų, ypač cirkonio.

Kai kuriose lentynos vietose jūros dugnas yra padengtas žaliu „smėliu“ - vandeniniu geležies ir kalio silikatų oksidu, mineralogijoje žinomu kaip glaukonitas. Ši vertinga medžiaga naudojama chemijos pramonėje, kur iš jos gaunamos kalio ir kalio trąšos. Glaukonite taip pat yra nedidelis rubidžio, ličio ir boro kiekis.

Kartais vandenynas tyrėjui pateikia visiškai nuostabių staigmenų. Taigi, netoli Šri Lankos, tūkstančių metrų gylyje, buvo aptikta barito mazgelių sankaupų, iš kurių tris ketvirtadalius sudarė bario sulfitas. Nepaisant didelio gylio, indėlio plėtra žada didelę naudą, nes chemijos ir maisto pramonei nuolat reikia šios vertingos žaliavos. Gręžiant naftos gręžinius, purvo bario sulfitas pridedamas kaip purškimo priemonė.

1873 m., Per Didžiosios Britanijos ekspediciją po pasaulį „Challenger“, pirmą kartą iš vandenyno dugno buvo pakelti keisti tamsūs „akmenys“. Šių mazgelių cheminė analizė parodė didelį geležies ir mangano kiekį. Šiuo metu žinoma, kad jie apima dideles vandenyno dugno sritis nuo 500 metrų iki 5–6 kilometrų gylyje, tačiau didžiausia jų koncentracija vis dar yra sutelkta giliau nei du ar trys kilometrai. Ferromangano mazgeliai yra apvalios, į granules panašios arba netaisyklingos formos, kurių vidutinis dydis yra 3–12 centimetrų. Daugelyje vandenyno sričių dugnas yra visiškai padengtas ir atrodo kaip akmenuotas grindinys. Be šių dviejų metalų, mazguose yra nikelio, kobalto, vario, molibdeno, tai yra, jie yra daugiakomponentės rūdos.

Naujausiais skaičiavimais, geležies ir mangano mazgelių pasaulinis rezervas yra 1500 milijardų tonų, o tai yra daug daugiau nei visų šiuo metu kuriamų kasyklų atsargos. Ferromangano rūdos telkiniai ypač dideli Ramiajame vandenyne, kur dugnas vietomis padengtas betonavimu ištisiniame kilime ir keliais sluoksniais. Taigi, geležies ir kitų metalų tiekimo prasme žmonija turi labai palankias perspektyvas; belieka tik nustatyti gamybą.

Tai pirmą kartą pradėjo 1963 metais amerikiečių laivų statybos įmonė. Turėdami gerą gamybos bazę, laivų statytojai sukūrė prietaisą, skirtą surinkti mazgelius palyginti nedideliame gylyje, ir išbandė jį prie Floridos krantų. Techninė įmonės pusė visiškai patenkino dizainerius - jie pasiekė mazgų gamybą pramoniniu mastu iš 500–800 metrų gylio, tačiau verslas pasirodė ekonomiškai nepelningas. Ir visai ne todėl, kad rūdos gavyba buvo per brangi. Bėda buvo kitokia - paaiškėjo, kad sekliuose Atlanto mazguose geležies yra daug mažiau nei panašiuose telkiniuose Ramiojo vandenyno gelmėse.

Japonai pasiūlė išradingą metodą, leidžiantį be didelių išlaidų pakelti mazgelius nuo vandenyno dugno. Jų konstrukcijoje nėra kolektorių, vamzdžių, galingų siurblių. Mazgeliai pakeliami iš jūros dugno vieliniais krepšeliais, panašiais į tuos, kurie naudojami prekybos centruose, bet, žinoma, patvaresni. Tokių krepšelių serija pritvirtinta prie ilgos virvės, kuri atrodo kaip milžiniška kilpa, kurios viršutinė dalis yra ant laivo, o apatinė - prie dugno. Laivo gervės būgno pagalba kabelis nuolat juda aukštyn laivo priekyje ir bėga į jūrą už jo. Prie jo pritvirtinti krepšeliai paimami iš mazgelių apačios, iškeliami į paviršių ir išmetami į triumą, po to jie nuleidžiami naujai rūdos daliai. Sistema davė gerų rezultatų iki 1400 metrų gylyje, tačiau ji yra gana tinkama darbui 6 kilometrų gylyje.

Išradėjų galvose gimė kitas, iš pirmo žvilgsnio, visiškai fantastiškas dizainas, kuris jau egzistuoja brėžiniuose, bet dar neįgyvendintas. Paprastai mazgeliai guli ant daugmaž lygaus ir pakankamai kieto pagrindo, kad vikšrinis grandiklis galėtų jį perbėgti. Užpildęs balasto bakus jūros vandeniu, grandiklis nusileidžia į dugną ir šliaužia juo takeliais, plačiu peiliu grėbdamas mazgelius į didelį bunkerį. Darbo energija tiekiama kabeliu iš laivo, iš ten atliekamas valdymas, o operatorius vadovaujasi povandenine televizijos sistema. Užpildžius konteinerius, vanduo iš balastinių bakų pašalinamas, o grandiklis pakyla į paviršių. Turint šiuolaikines technines galimybes, visiškai įmanoma sukurti tokią mašiną. Čia dar kartą reikia pabrėžti, kad ateities povandeninių pramonės įmonių dizainas yra labai toli nuo žinomų povandeninių miestų kūrimo.

Tarp turtingiausių šiandien sėkmingai vystomų jūros telkinių yra titanomagnetito smėlis prie Japonijos krantų ir alavo (kasiterito) smėlis netoli Malaizijos ir Indonezijos. Povandeninis alavo rūdos įdėklas yra didžiausio pasaulyje sausumos alavo juostos tęsinys jūroje, besitęsiantis nuo Indonezijos iki Tailando. Dauguma ištirtų šios skardos atsargų yra sutelktos pakrantės slėniuose ir jų povandeniniame tęstinume. Sunkesnis produktyvus smėlis, kurio viename kubiniame metre yra 200–600 g alavo, yra sutelktas reljefo įdubose. Kaip rodo gręžimo jūroje rezultatai, jų storis kai kuriose vietose siekia 20 metrų.

Toli už poliarinio rato, 72 laipsnių šiaurės platumos, Laptevų jūros Vankos įlankoje, neseniai pradėta eksploatuoti pirmoji mūsų šalyje plaukiojanti skardos gavybos įmonė. Alavą nešančią žemę iš iki 100 metrų gylio išgauna žemsiurbė, galinti kasti ne tik švariame vandenyje, bet ir po ledu. Pirminį uolienos apdorojimą atlieka plūduriuojanti perdirbimo įmonė, esanti viename iš flotilės laivų. Poliarinė gamykla gali veikti ištisus metus.

Povandeninių dėtuvių kūrimas suteikia daug deimantų, gintaro ir tauriųjų metalų - aukso ir platinos. Šios skardos, kaip ir alavo rūdos, tarnauja kaip sausumos telkinių pratęsimas ir todėl toli po vandeniu neina.

Vienintelis platinos telkinys JAV yra šiaurės vakarinėje Aliaskos pakrantėje. Jis buvo atrastas 1926 m. Ir pradėjo veikti kitais metais. Žvalgytojai, judėdami mažomis upėmis, priartėjo prie pakrantės, o 1937 m. Darbai prasidėjo tiesiai įlankoje. Nuolat didėja gylis, iš kurio išgaunami uolienų platinos grūdeliai.

Australijos ir Tasmanijos jūros telkiniai, nusidriekę daugiau nei tūkstantį kilometrų, yra žinomi visame pasaulyje. Čia kasama platina, auksas ir kai kurie retųjų žemių metalai.

Kai kuriais atvejais jūriniams gyventojams būdingas daug didesnis vertingų mineralų kiekis nei panašiuose telkiniuose sausumoje. Bangos nuolat maišo ir maišo uolieną, o srovė neša lengvesnes daleles, todėl jūra veikia kaip natūrali perdirbimo įmonė. Prie Pietų Indijos ir Šri Lankos krantų yra storas ilmenito ir monocitų smėlis, kuriame yra geležies-titano rūdos ir retųjų žemių elementų cezio ir lantano fosfatų. Daug kilometrų praturtinto smėlio juostelę galima atsekti jūroje iki pusantro kilometro atstumu nuo kranto. Jo gamybinio sluoksnio storis kai kur siekia 8 metrus, o sunkiųjų mineralų kiekis kartais siekia 95 proc.

Kaip žinote, vienas didžiausių deimantų telkinių yra Pietų Afrikoje. 1866 metais maža mergaitė iš skurdžios olandų gyvenvietės, žaidžianti Oranžinės upės pakrantėje, smėlyje rado putojantį akmenuką. Atvykusiam džentelmenui žaislas patiko, o mergaitės motina ponia Jacoba padovanojo svečiui puikų niekučių. Naujasis savininkas parodė įdomų radinį vienam iš savo draugų ir atpažino jį kaip deimantą. Po kurio laiko ponia Jacobe buvo priblokšta netikėtai užgriuvusių turtų - ji gavo net 250 svarų sterlingų, lygiai pusę dukros rastų blizgančio akmenuko vertės.

Netrukus Pietų Afriką ištiko „deimantų skubėjimas“. Dabar pajamos iš deimantų kasyklų plėtros yra labai pastebimas Pietų Afrikos biudžeto punktas. 1961 m. Apklausos parodė, kad deimantų randama aliuvinėse nuosėdose, susidedančiose iš smėlio, žvyro ir riedulių, ne tik sausumoje, bet ir po vandeniu 50 metrų gylyje. Pirmame 4,5 tonos sveriančiame jūros grunto mėginyje buvo 5 deimantai, kurių bendra vertė 450 USD. 1965 m., Praėjus šimtui metų po pirmojo deimanto atradimo, šioje srityje iš jūros buvo iškasta beveik 200 tūkstančių karatų deimantų.

Prieš 50–60 milijonų metų Europos šiaurė buvo padengta ištisiniais spygliuočių miškais. Čia augo keturių rūšių pušys ir viena eglė, kurių nebėra. Nuo medžių žievės plyšių storais kamienais bėgo derva. Potvynių metu jo užšalę lašai ir gabalėliai pateko į upes ir buvo išnešti į jūrą. Šimtmečius derva sukietėjo sūriame vandenyje, virsta gintaru.

Galingiausi gintaro telkiniai yra Baltijos jūros pakrantėje netoli Kaliningrado. Gražūs geltoni „akmenys“ yra paslėpti nuo akių melsvuose smulkiagrūdžiuose jūrinės kilmės glaukonito smėliuose, ant kurių vėliau susidarė sluoksniai. Ten, kur gintaro sluoksnis pasiekia jūrą, banglentė nuolat ją naikina, o tada į vandenį patenka uolienų gabalai. Bangos lengvai išgraužia smėlėtus arginius gumulėlius ir išskiria jose esantį gintarą. Būdamas tik šiek tiek sunkesnis už vandenį, ramiu oru jis nukrenta į dugną, tačiau esant mažiausiam jauduliui jis pradeda judėti.

Kaip ir bet kuris kitas lengvas objektas, gintaras anksčiau ar vėliau bangomis išmetamas į paplūdimį. Čia jį rado senovės Baltijos pakrantės gyventojai. Finikiečių laivai išplaukė į gintaro pakrantę ir iš čia išsinešė didžiulį kiekį iškeisto „elektrono“. Archeologiniai radiniai leidžia atsekti ilgą kelią, kuriuo gintaras ir jo gaminiai dėl mainų prekybos pasiekė nuo Baltijos jūros iki Viduržemio jūros.

Gintaro papuošalų vertė išliko iki šių dienų. Produktams parenkami geriausi, skaidrūs ir dideli gabalai, o didžioji dalis mažo gintaro naudojama pramonėje. Ši medžiaga naudojama aukštos kokybės lakams ir dažams gaminti, naudojama kaip izoliatorius radijo pramonėje, iš jos ruošiami biostimuliatoriai ir antiseptinės medžiagos. Šiuolaikinė gintaro gamykla yra mechanizuota įmonė, kurioje uoliena plaunama ir sodrinama, o išgaunama vertinga medžiaga rūšiuojama ir toliau apdorojama. 1980 metais Kaliningrade buvo sukurtas gintaro muziejus, kuriame eksponuojami iš šios medžiagos pagaminti produktai ir unikalūs radiniai.

Dalis mineralų telkinių yra paslėpta jūros dugno gilumoje. Jų vystymasis yra techniškai sudėtingesnis nei lygintuvai. Paprasčiausiu atveju rūdos siūlė atidaroma nuo kranto. Šiuo tikslu praleidžiamas reikiamo gylio vertikalus velenas, o po to klojami horizontalūs arba pasvirę praėjimai jūros link, kuriais jie patenka į lauką. Tai galima padaryti, kai kūrimo vieta yra netoli kranto. Panašios minos, kurių veidai yra po jūros dugnu, aptinkamos Australijoje, Anglijoje, Kanadoje, JAV, Prancūzijoje ir Japonijoje. Jie daugiausia išgaunami anglims ir geležies rūda. Viena didžiausių kasyklų pasaulyje, kurianti „jūrinę geležies rūdą“, yra nedidelėje Belo salos saloje. Kai kurie jos ruožai tęsiasi toli nuo kranto, virš jų paviršiaus yra 300 metrų uolienų sluoksnis ir šimto metrų vandens sluoksnis. Kasyklos kasmetinė gamyba yra 3 milijonai tonų.

Skaičiuojama, kad jūros dugnas prie Japonijos krantų saugo mažiausiai 3 milijardus tonų anglies, iš šio rezervo kasmet išgaunama 400 tūkst.

Jei telkinys aptinkamas per atstumą nuo kranto, jį atidaryti aprašytu metodu ekonomiškai nenaudinga. Šiuo atveju pilama dirbtinė sala ir per jos storį jie prasiskverbia į mineralus. Tokia sala buvo sukurta Japonijoje dviejų kilometrų atstumu nuo kranto. 1954 m. Per ją buvo paklotas vertikalus Mikos kasyklos šachtas.

Povandeninių tunelių statybos patirtis leidžia juos naudoti ne tik kaip transporto arterijas, bet ir norint priartėti prie mineralų atsargų palei jūros dugną. Baigtos tunelio gelžbetoninės sekcijos klojamos dugne ir nuo paskutinio ruožo jos pradeda kasti kasyklą.

Esant dideliam atstumui nuo kranto ir esant pakankamam gyliui, turėsite apsieiti be tunelio. Šiuo atveju turėtų būti vertikaliai sumontuotas didelio skersmens gelžbetoninis vamzdis apačioje, o po to pašalinamas dirvožemis iš vidaus. Kai jis išeikvojamas, vamzdis šiek tiek nusileis, veikiant jo gravitacijai. Ištraukto dirvožemio nereikia niekur išnešti, jis tiesiog išmetamas, ir jis nusės aplink vamzdį, sukurdamas pylimą, neleidžiantį jūros vandeniui patekti į vamzdį. Baigę statybas, kalnakasiai nusileis į kasyklą šiuo vamzdžiu, o rūda ar anglis pakils aukštyn.

Siekdama nepakelti iškasamos rūdos į vandenyno paviršių, anglų kompanija parengė povandeninio branduolinės rūdos nešėjo projektą. Nors toks laivas dar nebuvo pastatytas, jis jau gavo pavadinimą „Moby Dick“ legendinio baltojo kašaloto garbei, aprašytą to paties pavadinimo amerikiečių rašytojo G. Mel-Villa romane. Povandeninis rūdos vežėjas 25 mazgų greičiu galės pervežti iki 28 tūkstančių tonų rūdos per kelionę.

Norint plėtoti jūros dugno gilumoje paslėptus mineralus, reikia nuolat stebėti į kasyklą patenkantį vandenį, kuris gali lengvai prasiskverbti pro plyšius. Potvynių rizika padidėja seismiškai aktyviose vietovėse. Taigi, kai kuriose Japonijos jūrų kasyklose pastebėta, kad po kiekvieno žemės drebėjimo vandens srautas padidėja maždaug tris kartus. Daugiau dėmesio turi būti skiriama uolienų įdubimo galimybei, todėl daugelyje atviroje jūroje esančių kasyklų, ypač kai paviršius nuo vandens yra atskirtas nedideliu uolienų sluoksniu, būtina apriboti kasinėjimus, paliekant dalį rūdos sluoksnis kaip atramos.

Didžiulė praktinė patirtis, įgyta išgaunant naftą iš jūros dugno, pasirodė esanti naudinga kuriant tokį visiškai kietą mineralą kaip siera, kuris taip pat randamas jūros dugne. Norint išgauti sierą, gręžiamas gręžinys, panašus į naftos gręžinį, ir į perkaitintą vandens ir garų mišinį įpurškiamas į darinį esant aukštam slėgiui. Esant aukštai temperatūrai, siera ištirpsta, o tada ji išsiurbiama naudojant specialius siurblius.

Tačiau kokie planai jau aktyviai įgyvendinami.

3 nuotrauka.

2018 m. Pavasarį „Nautilus Minerals“ pradės komercinę „Solwara 1“ hidroterminės vario kasyklos, esančios 1600 m gylyje Bismarko jūroje, plėtrą. Komercinė šio projekto sėkmė gali paskatinti didžiulį kasybos bendrovių pasvirimą vandenyno dugne siekiant milžiniški mineralų rezervai.

Idėja giliai įsigilinti į „Davey Joneso krūtinę“, kaip britų buriuotojai vadina vandenyno gelmes, nėra nauja. Pirmasis, kuris sugebėjo įkišti ranką į jūros velnio dėžes, buvo škotų inžinierius George'as Bruce'as, kuris 1575 m. Culroso įlankos viduryje pastatė anglių kasyklą su vandeniui nelaidžiu galvos apdangalu ir kesono tipo burna. Ir nors 1625 m. Davy Jonesas sugrąžino savąjį, siųsdamas Culrossui precedento neturinčios jėgos audrą, kuri per naktį sutriuškino Bruce'o protą, ši technologija greitai išplito visame Senajame pasaulyje. XVII-XIX amžiuje anglis, alavas, auksas ir gintaras buvo išgaunami jūroje naudojant Bruce metodą nuo Japonijos iki Baltijos.

4 nuotrauka.

Smėlio košės deimantai

Pabaigoje, kai kalnakasių arsenale pasirodė galingi garo varikliai, Aliaskoje buvo sukurta paprasta ir lanksti „horizontali“ povandeninio aukso gavybos schema, naudojant plūduriuojančias dragoras, dragas ir pontonines baržas, ant kurių buvo uola. iškrautas. Laikui bėgant, naudojant sunkią specializuotą įrangą povandeninėms operacijoms, labai padidėjo horizontalios gamybos galimybės. Šiandien sekliuose jūros vandenyse viskas iškasama tokiu būdu - nuo statybinio žvyro ir geležies rūdos iki retųjų žemių monazito ir brangakmenių.

Pavyzdžiui, Namibijoje „De Beers“ jau daugiau nei pusę amžiaus sėkmingai išgauna deimantus iš smėlio telkinių, kurie milijonus metų buvo nešami prie Atlanto krantų prie Oranžinės upės. Iš pradžių kasyba buvo vykdoma iki 35 m gylyje, tačiau 2006 m., Išeikvojus lengvai prieinamas nuosėdas, „De Beers“ inžinieriams teko įprastas žemsiurbes pakeisti plaukiojančiomis gręžimo priemonėmis.

Gili jūra Solwara 1
„Solwara 1“ aikštelės, esančios išnykusio povandeninio ugnikalnio viršuje, plotas pagal žemiškus standartus yra mažas - tik 0,112 km2 arba 15 futbolo aikštelių. Tačiau Pasaulio vandenyno dugne jau buvo aptikta keli tūkstančiai tokių telkinių.

2015 m. Specialiai „Atlantic 1“ koncesijos plėtrai (gylis 100–140 m) „Marine & Mineral Projects“ pastatė „De Beers“ naują vikšrinį dulkių siurblį su nuotolinio valdymo pultu-320 tonų sveriančią elektrohidraulinę milžinę, kuri gali skaidrus smėlis iš dviejų futbolo aikštelių teritorijos. Trumpo ciklo procesas baigiamas „Mafuta“ pagalbiniame inde, kur brangusis dumblas nuolat tiekiamas į rūšiavimo konvejerį. Kasdien nuo Mafutos iki žemyno „De Beers“ privačios specialiosios pajėgos pristato apie 700 aukščiausios kokybės didelių deimantų.

5 nuotrauka.

Tačiau auksas ir deimantai yra smulkmenos, palyginti su tikrais lobiais, laukiančiais sparnuose gilių vandenynų zonose. Aštuntajame ir aštuntajame dešimtmečiuose, atlikus didelio masto okeanografinius tyrimus, paaiškėjo, kad jūros dugnas pažodžiui buvo nusėtas milžiniškų polimetalinių rūdų telkinių. Be to, dėl specifinių rūdos susidarymo sąlygų metalų kiekis juose yra eilės tvarka didesnis nei nuosėdose ant žemės. Tačiau rūdos atvežimas į sausumą nėra lengva užduotis.

Pirmoji tai bandė padaryti Vokietijos bendrovė „Preussag AG“, kuri 1975–1982 m., Pagal sutartį su Saudo Arabijos valdžios institucijomis, ištyrė gilųjį Atlantidos baseiną, atrastą Raudonojoje jūroje daugiau nei 2 km gylyje dešimt metų. anksčiau. Žvalgomieji gręžiniai maždaug 60 km2 plote parodė, kad tankiame iki 28 m storio mineralizuoto dumblo „kilime“ gryno metalo atžvilgiu yra apie 1 830 000 tonų cinko, 402 000 tonų vario, 3432 tonos sidabro ir 26 tonos aukso. Devintojo dešimtmečio viduryje vokiečiai, bendradarbiaudami su prancūzų kompanija BRGM, sukūrė ir sėkmingai išbandė „vertikalią“ giliavandenės gamybos schemą, kuri buvo plačiai nukopijuota iš atviroje jūroje esančių gręžimo platformų.

Bandant įrangą - siurbimo įrenginį su hidromonitoriumi, pritvirtintą prie 2200 m aukščio gabenimo vamzdyno - į pagalbinį indą buvo pakelta daugiau nei 15 000 tonų žaliavų, kurių kokybė pranoko metalurgų lūkesčius. Tačiau dėl staigaus metalo kainų kritimo Saudo Arabija atsisakė projekto. Vėlesniais metais ši idėja daug kartų išsipildė ir vėl pateko po kilimu. Galiausiai, 2010 m., Buvo paskelbta, kad vis dar bus pradėtas kurti „Atlantis II Deep“-vienas didžiausių pasaulyje giliavandenių vario-cinko telkinių. Kada tai įvyks, nežinoma. Bet kokiu atveju, ne anksčiau kaip nerūdijantys robotai „Nautilus Minerals“ eina aplankyti Davey Joneso.

4 nuotrauka.

Skalbiant ir valcuojant

Sandoris tenkino abi šalis. Dabar salos gyventojai gali tikėtis solidžios nuomos, o kanadiečiai, gavę dar 17 licencijų už 450 000 km2 laukus Bismarko jūroje, apsirūpino darbu kitam dešimtmečiui. Šiandien „Nautilus“ yra bene vienintelė įmonė pasaulyje, turinti išsamią technologiją ir unikalią įrangą giliavandenėms kasykloms. Vandens srutų rūdos gavybos schemą, kurią „Nautilus“ inžinieriai pritaikė „Solwara 1“ sąlygoms, sudaro trys pagrindiniai elementai: nuotoliniu būdu valdoma povandeninės kasybos įranga, vertikali auginių kėlimo sistema ir atraminis indas. Pagrindinis šios technologijos elementas yra pirmasis pasaulyje skirtas giliavandenių kasyklų laivas, kurio statyba prasidėjo 2015 m. Balandžio mėn. Kinijos laivų statykloje „Fujian Mawei“. Tikimasi, kad 227 metrų ilgio „Nautilus“ flagmanas, aprūpintas aukšto tikslumo padėties nustatymo sistema su septyniais tuneliniais varikliais ir šešiomis „Rolls Royce“ azimuto vairo kolonomis, kurių bendra galia siekia 42 000 AG, 2018 m. Balandžio mėn. Ant šios plaukiojančios kasyklos „pečių“ bus tiesiogine ir perkeltine prasme visas šios srities technologinis ciklas: įrangos pristatymas iki panardinimo; mašinų nusileidimas, pakilimas ir priežiūra; dumblo kėlimas, drenažas ir laikymas.

6 nuotrauka.

Visą povandeninę „Nautilus“ įrangą sukūrė britų kompanija SMD. Buvo planuojama sukurti sudėtingą daugiafunkcį kombainą, galintį kelis mėnesius dirbti agresyvioje aplinkoje esant nulinei temperatūrai ir didžiuliam slėgiui. Tačiau pasikonsultavus su „Sandvik“ ir „Caterpillar“ ekspertais, buvo nuspręsta pagaminti vieną specialų robotą robotui, kuris atliktų kiekvieną iš trijų pagrindinių operacijų - lyginimą ant suoliuko, uolienų atidarymą ir kėlimo darbus įkalnėje. 100 milijonų dolerių vertės plieninių monstrų „sausieji“ bandymai įvyko 2015 m.

Pirmuoju smuiku šioje trijulėje groja parengiamasis pagalbinis pjaustytuvas, įrengtas dvigubu pjaustytuvu. Jos užduotis yra suformuoti plokščią platformą būsimam karjerai, pašalinant reljefo nelygumus. Pagalbinis pjoviklis gali naudoti šonines hidraulines atramas, kad išlaikytų stabilumą stačiuose šlaituose. Toliau bus pagrindinis „kasėjas“ „Nautilus“ - sunki pjovimo mašina „Bulk Cutter“, sverianti 310 tonų su didžiuliu pjovimo būgnu. Masinio pjovimo funkcija - giliai atidaryti, sutraiškyti ir surūšiuoti uolienas į velenus.

7 nuotrauka.

Pačią sudėtingiausią ciklo operaciją-vandens ir dumblo masės surinkimą ir tiekimą į stovo-srutų elevatorių-atliks surinkimo mašinos „dulkių siurblys“, kuriame yra galingas siurblys su pjovimo siurbimo antgaliu ir yra prijungtas prie stovo lanksčia mova. Pjovimo staklių geometriją ir pjovimo galią apskaičiuoja SMD inžinieriai, kad išvestis būtų suapvalinta, maždaug 5 cm skersmens uolienos. Taip bus pasiekta optimali srutų konsistencija ir sumažintas abrazyvinis nusidėvėjimas bei užsikimšimo pavojus. Pasak SMD ekspertų, surinkimo mašina galės surinkti 70–80% iškastų uolienų tūrio.

Laive dumblas bus laikomas triumuose, o po to perkeliamas į birių krovinių vežėjus. Tuo pačiu metu, ekologų reikalavimu, „dugno“ dumblo vanduo turės būti filtruojamas ir siurbiamas atgal į gylį. Apskritai „Nautilus“ žvejybos schema nekelia grėsmės vandenyno aplinkai labiau nei žvejyba tralais. Vietos giliavandenės biosistemos, mokslininkų pastebėjimu, yra atkurtos per kelerius metus po išorinės įtakos nutraukimo. Technogeninės avarijos ir liūdnai pagarsėjęs žmogiškasis faktorius yra skirtingi dalykai. Tačiau ir čia „Nautilus“ turi veiksmingą sprendimą. Visi „Solwara 1“ procesai bus valdomi Nyderlandų bendrovės „Tree C Technology“ sukurtos sistemos.

Jei viskas vyks pagal planą, aštrūs pjovimo staklės iltys 2018 metų pavasarį nuplėš pirmą toną uolienų nuo senovinės Solwara ugnikalnio plokščiakalnio paviršiaus. Tikimės, kad šis „mažas žingsnis“ į bedugnę, į kurią Nautilus ryžosi, bus didžiulis žingsnis visai žmonijai.

8 nuotrauka.

9 nuotrauka.

10 nuotrauka.

11 nuotrauka.

12 nuotrauka.

13 nuotrauka.

14 nuotrauka.

15 nuotrauka.

16 nuotrauka.

17 nuotrauka.

18 nuotrauka.

19 nuotrauka.

šaltiniai
Straipsnis „Davey Joneso krūtinė“ buvo paskelbtas žurnale „Popular Mechanics“ (# 162, 2016 m. Balandis).

Karjera

Akmens karjeras

Marmuro karjeras

Anglies kasyklos

Smėlio karjeras

Potvynio akmenų karjeras Petrozavodske

Karjero dugnas

PIT BOTTOM - atviros duobės dugno atbrailos (dar vadinamos duobės dugnu) vieta. Stačių ir pasvirusių mineralų kūnų vystymosi sąlygomis minimalūs D. iki. yra nustatomi atsižvelgiant į saugaus uolienų pašalinimo ir pakrovimo iš paskutinės atbrailos sąlygas: pločio - ne mažiau kaip 20 m, ilgio - ne mažiau kaip 50-100 m.

Esant reikšmingų tempimo morfologiškai sudėtingų nuosėdų vystymuisi D. į. gali turėti pakopinę formą.

Karjero gylis

Duobė - tai suolų sistema (paprastai viršutiniai yra uolieniniai arba uždengti, apatiniai - kasykla), kurių judėjimas užtikrina uolienų masės išgavimą karjero lauko kontūruose. Transporto jungtis Kazachstane užtikrina nuolatinės arba stumdomos rampos, o su paviršiumi - apkasai. Eksploatacijos metu darbiniai suolai juda, todėl padidėja išdirbta erdvė. Nulupimo operacijų metu perdanga perkeliama į sąvartynus, kurie kartais dedami į maišelį. Iki 100 m gylyje su stipriomis atraminėmis uolienomis, kurių savikaina yra 1 m³ perkrovos, iki 25–30% užima gręžimo ir sprogdinimo darbai, 12–16%-kasimo darbai, 35–40%-transportavimas, ir 10-15% - paties karjero statyba. Padidėjus K. gyliui, dalis transporto išlaidų padidėja iki 60–70%. Gręžti sprogimo skyles Kazachstane naudojamos sunkios gręžimo platformos, sveriančios iki 100–130 tonų („SBSh-250“ tipo), ir lengvos gręžimo platformos. Pagrindinė sprogmenų rūšis yra granuliuoti amonio nitrato granulitai, gramonitai (nitrato mišinys su TNT) ir užpildyti vandeniu (vandens išpjovos šuliniuose). Pagrindinė anglių ir rūdos kasimo kasimo ir pakrovimo įranga yra elektriniai virvėmis varomi ekskavatoriai, kurių talpa yra 15–30 m³, o strėlės ilgis iki 26 m. Tuo pačiu metu hidrauliniai tiesūs kastuvai su kaušeliais su 10-38 m³ talpa yra labai paplitusi. Naudojami vieno kaušo krautuvai su 4-20 m³ talpos kaušais. Atliekant šlifavimo operacijas, pristatomi vis galingesni kastuvai ir šleifai (pavyzdžiui, 12 tūkst. Tonų masės uždengtas kastuvas su 135 m³ talpos kaušu, kurio varomoji galia yra 22 tūkst. tūkst. kW ir 12 tūkst. tonų sveriančią tempimo liniją su 168 m³ talpos kaušu, kurio strėlės ilgis yra 92 m).

Nepertraukiamo srauto technologija rotoriniame laive pasiekiama naudojant rotacinius ekskavatorius (22 m rotoriaus skersmenį ir 6,6 m³ talpos kaušus, kasdienis mašinos našumas yra iki 240 000 m³). Kompaktiški kaušiniai ratiniai ekskavatoriai su sumažintais veikimo parametrais rodo didelį vidutinės ir mažos galios erdvėlaivio efektyvumą. K. su stipriomis uolomis didžiausią eismą vykdo sunkieji savivarčiai.

Darbo priekio karjeroje pažanga

DARBO PRIEKINIO PERJUNGIMAS DUJOJE yra vienas iš lauko plėtros intensyvumo rodiklių; Jai būdingas PFRK greitis, tai yra kasybos operacijų fronto judėjimo atstumas, išreikštas metrais per laiko vienetą (dažniausiai per metus). Priklauso nuo h. atsižvelgiant į darbo mastą, naudojamos pakrovimo ir transportavimo įrangos tipą ir konstrukciją, kasybos darbų priekio perkėlimo būdą ir kuriamų suolų aukštį. Atskirkite ventiliatorių, lygiakraštį ir mišrų P.f.r.c.

Ventiliatorių judėjimas - tai kasybos operacijų priekinės dalies judėjimas plėtojant suapvalintos formos karjero lauką (arba jo dalį), kuriam būdingas didesnis priekinių sekcijų, atskirtų nuo posūkio taško, judėjimo greitis ( priekyje „ventiliatorius“, „ventiliatorius“). Lygiašonis fronto judėjimas - kasybos operacijų fronto judėjimas lygiagrečiai vienai iš karjero lauko ašių iš vienos jo ribos į kitą arba iš tarpinės padėties į kontūrus.

Mišrus priekinis stūmimas - įvairių kasybos priekinio stūmimo modelių derinys, pavyzdžiui, lygiakraščio ir ventiliatoriaus.

Deformacijų išsivystymo gylis karjere

Deformacijų išsivystymo gylis karjere yra horizontalus atstumas nuo pradinio viršutinio šlaito krašto padėties (viršutinio atviros duobės kontūro krašto) iki paskutinio plyšio, kuris vizualiai atsekamas priešinga kryptimi pjūvio perkeltų masių judėjimo kryptis.

Pastabos (redaguoti)

taip pat žiūrėkite

„Wikimedia Foundation“. 2010 m.

Pažiūrėkite, kas yra „Karjeras“ kituose žodynuose:

- (prancūzų vežėjas). 1) greičiausias arklio bėgimas. 2) akmens skaldymas, skaldymas, skaldymas, mano. Užsienio žodžių, įtrauktų į rusų kalbą, žodynas. Chudinov AN, 1910. KARJERAS, kad arklį įmestų į karjerą, reiškia šuoliuoti visu greičiu. Užsienio žodynas ....... Rusų kalbos užsienio žodžių žodynas

Kasybos įmonė, skirta anglių, rūdų ir nemetalinių mineralų: smėlio, statybinio akmens ir kt. Kasybai atviroje duobėje. Akmens anglių pramonės karjeras. Kasybos pramonės karjeras, kartais kasykla. Karjero visuma ....... Finansinis žodynas

Veikianti atvira duobė, turinti reikšmingų skersinių matmenų, skirta rūdai, smėliui, statybiniam akmeniui ir kt. Išgauti. Jos gylis gali būti nereikšmingas (pavyzdžiui, išgaunant smėlį, žvyrą ir pan.) Arba labai didelis - iki 400 600 m. .... Geologinė enciklopedija

Karjera(Pranc. Carriere, iš vėlyvosios lot. Quarraria, quadraria - karjeras; var.: Mano) - 1). Atvirų duobių kasybos įmonė 2). Dirbtiniai geologiniai ir geografiniai objektai, sukurti kaip tam tikrų mineralų gavybos vietos atviru metodu. Karjeras taip pat vadinamas kasinėjimų žemės plutoje rinkiniu, susidarančiu išgaunant mineralus atviru būdu. Rusijoje terminas „atvira duobė“ taip pat vartojamas kalbant apie anglies kasybą atviroje duobėje.

Kasyba atviroje duobėje buvo žinoma nuo paleolito eros. Pirmieji dideli karjerai atsirado dėl piramidžių statybos Senovės Egipte; vėliau senoviniame pasaulyje marmuras buvo iškasamas dideliu mastu. Iki pat pradžių buvo stabdomas atviro plėtros metodo taikymo srities išplėtimas karjerai. XX amžius produktyvių mašinų, skirtų didelėms perkrovoms išgauti ir perkelti, trūkumas. 80 -ųjų pradžioje. XX amžius pasaulyje 95% statybinių uolienų, ~ 70% rūdų, 90% rudųjų ir 20% bituminių anglių buvo iškasama per atviras duobes; gamybos mastas atvirose duobėse siekė dešimtis milijonų tonų per metus. Laikydami atviras kalves. darbas dideliame gylyje turi daug funkcijų. Didelis specifiškumas būdingas ir karjerams, veikiantiems dideliame aukštyje kalnuose.

Pašalinimo operacijos karjere

Kasybos darbai karjere

Vidinis sąvartyno formavimas

Karjeras - tai suolų sistema (dažniausiai viršutiniai yra uolieniniai arba perkrauti, apatiniai - kasybos, rečiau uolienų), kurių judėjimas užtikrina uolienų masės išgavimą atviro duobės lauko kontūruose. Transporto jungtys karjere yra įrengtos pastoviomis arba stumdomomis rampomis, o su paviršiumi - apkasais. Eksploatacijos metu darbiniai suolai juda, todėl padidėja išdirbta erdvė. Atliekant pašalinimo operacijas, perteklinė apkrova perkeliama į sąvartynus, kartais esančius kelyje, kasybos operacijos užtikrina rūdos gavybą ir perkėlimą į pramoninę vietą pirminiam perdirbimui arba siuntimui vartotojui. Taip formuojamas tinklas. krovinių srautai karjere, kurie iš esmės lemia jo išvaizdą ir technologines ypatybes.

Kai duobės gylis yra iki 100 m, o tvirtos gaubiančios uolienos, kurių savikaina yra 1 m 3, tai iki 25–30% užima gręžimo ir sprogdinimo darbai, 12–16%-kasimo darbai, 35–40%- transportas ir 10-15% - dempingas; padidėjus karjero gyliui, transporto išlaidų dalis padidėja iki 60–70%. Šiuolaikinis karjeras yra labai mechanizuota įmonė, aprūpinta produktyviomis mašinomis ir mechanizmais, skirtais rūdai ar kitam kasybos objektui smulkinti, išgauti, gabenti ir laikyti. Didelėms atviroms kasykloms būtina galinga kasybos ir transporto įranga. Gręžti sprogimo skyles, naudojamos sunkios gręžimo platformos (ritininis kūgis su gręžimo smulkintuvų pašalinimu suslėgtu oru), sveriančios iki 100–130 tonų, todėl reikia pastangų 60–70 tonų. (gręžinio skersmuo iki 300-450 mm.), lengvi gręžimo įrenginiai. Mechanikas atlaisvinimą atlieka ripperiai, kurių galia pasiekė 735 kW, o svoris - 130 tonų. ekskavatoriai su virvių pavara ir 15–30 m 3 talpos kaušas, kurio strėlės ilgis iki 26 m. - pagrindinė anglių ir rūdos gavybos kasimo ir pakrovimo įranga. Tuo pačiu metu plačiai paplitę hidrauliniai tiesūs kastuvai su kibirais, kurių talpa 10-38 m 3.

Dirbtinai sukurta karjera egzistuoja tik tol, kol žmogus jas išlaiko. Vėliau karjerui skirtos teritorijos yra atkuriamos, o apleisti karjerai yra užtvindyti arba lėtai griūva ir užauga. Paprastai aplinkosaugininkai karjerą vertina tik kaip neigiamą reiškinį, nes jo sukūrimo metu sutrinka dirvožemio danga, kertami medžiai, sutrinka požeminio vandens pusiausvyros režimas. Sprogimai ir įrangos triukšmas atbaido gyvūnus ir paukščius. Dulkės nusėda ant aplinkinių miškų medžių lapų, o tai sukelia augmenijos priespaudą.

• Kasybos enciklopedija, 5 tomai M., leidykla „Sovietų enciklopedija“, 1987, sk. red. E.A. Kozlovskis

Rūdos, akmens anglys ir kiti kieti mineralai, jei jie atsiranda netoli žemės paviršiaus, dažniausiai kasami ne kasyklose, o atviru būdu. Pirma, iškastas telkinys - pašalinami jį dengiantys uolienų sluoksniai. Kalnakasiai šį procesą vadina nuėmimu. Tada iš suformuotos pamatų duobės arba išgaunamas karjeras / mineralai. Dideli karjerai siekia kelių kilometrų skersmenį ir 200–300 m gylį.

Karjeras yra milžiniškas laiptuotas piltuvas. Žingsniai - kalnakasiai juos vadina atbrailomis - yra kelių dešimčių metrų pločio. Ant jų nutiesti greitkeliai ar geležinkeliai, sumontuoti galingi juostiniai konvejeriai. Paprastai karjerai statomi naudojant ekskavatorius, uolienas ir rūdas gabena savivarčiai ir elektriniai lokomotyvai su savaiminio išmetimo automobilių - savivarčių - traukiniu. Ekskavatoriai semia dirvą kaušeliais ir krauna ant konvejerių juostų, savivarčių ir savivarčių. Švelnūs šlaitai - rampos veda nuo atbrailos iki atbrailos. Lipant jais kalnų transportas į paviršių veža krovinius. Mineraliniai ištekliai pristatomi tiesiai į perdirbimo gamyklą, o uolienos - į sąvartyną (žr. Mineralai).

Be įvairių ekskavatorių ir kasybos transporto priemonių, moderniame karjere veikia buldozeriai, grandikliai ir gręžimo įrenginiai. Dažnai jame griaudžia sprogimai - tai sunaikina stiprias uolienas (žr. Sprogimas, sprogdinimas). Kai kuriuose karjeruose naudojama hidromechanizacija.

Karjeras turi daug pranašumų prieš kasyklą. Didžiulėje atviroje erdvėje dirba didžiausios žmogaus sukurtos mašinos - vaikščiojantys ir kaušiniai ratiniai ekskavatoriai, kurių kiekvienas vienu metu pakeičia tūkstančius ekskavatorių. Todėl darbo našumas karjere yra kelis kartus didesnis nei kasykloje, o išgaunama anglis ir rūda yra pigesni. Kalnakasiai yra priversti palikti po žeme kartais iki pusės mineralinių atsargų, vadinamųjų stulpų - natūralių požeminių kolonų, kurios sulaiko didžiulį uolienų spaudimą. Karjere tokio poreikio nėra, o mineralas surenkamas beveik visiškai.

Tačiau svarbiausias karjeros privalumas yra kalnakasių atleidimas nuo sunkaus darbo.

Tačiau kartais labai sunku pasirinkti karjerą ir kasyklą. Čia reikia tiksliai apskaičiuoti: ar mineralas atsipirks indėlio atidarymo išlaidas; ar bus įmanoma baigus mineralų gavybą atkurti sutrikdytą žemės paviršių. Ir vis dėlto pasirinkimas vis labiau sutelkiamas į karjerą. Sovietų Sąjungoje jau 3/4 visų kietųjų mineralų iškasama atvirose duobėse.