Реферат: Минеральные ресурсы Кузбасса

Реферат: Минеральные ресурсы Кузбасса

I. ВВЕДЕНИЕ

Вопросы комплексного использования минерального сырья и утилизации различных

отходов с каждым годом привлекают все большее внимание науки и практики.

Одним из важнейших разделов современной геоэкологии является повышение уровня

безотходности технологических процессов, максимальное использование всех

видов природного сырья при минимальном ущербе окружающей среде.

В Кузбассе, где добывающие отрасли являются ведущими, за многие десятилетия

скопилось большое количество отходов угледобычи, углеобогащения,

теплоэнергетики, железорудной промышленности, черной и цветной металлургии,

ежегодно образуется большая масса отходов строительной индустрии,

агропромышленного комплекса, в том числе крупных животноводческих комплексов,

а также бытовых отходов.

Под этими отходами в области занято десятки тысяч гектар земель. Отвалы

горных пород, шламонакопители, бытовые свалки стали постоянными источниками

загрязнения атмосферы, водоемов и подземных вод региона.

За последние годы в Кузбассе накапливается положительный опыт использования

отходов углеобогащения, золошлаковых отходов и некоторых других, но это лишь

опыт, а не массовый процесс.

Стремление к увеличению валовой добычи угля в регионе привели к тому, что в

отдельных угольных районах потери при добыче составляли более 50% от

утвержденных запасов. Техническое состояние углеобогатительных фабрик и их

технологии таковы, что в отходах углеобогащения содержание угля достигает

25—26%. В хвосты обогащения железных руд уходят тысячи тонн цветных и редких

металлов. Масса отходов образуется при добыче нерудного сырья.

Решение проблемы комплексного использования минерального сырья и утилизации

промышленных и бытовых отходов — это сокращение площадей нарушенных

ландшафтов и подработанных земель, это снижение загрязнения атмосферного

воздуха, особенно взвешенными веществами, это уменьшение поступления в

водоемы техногенных вредных веществ, это предотвращение загрязнения почв и

подземных вод, это получение дополнительной продукции из уже добытого из недр

и в значительной мере обработанного сырья.

При разработке Территориальной .комплексной программы охраны окружающей среды

Кемеровской области были проанализированы современные достижения науки и

техники в рассматриваемой области, обобщены накопленные данные по

паспортизации и изучению различных отходов в регионе, а также выполнены

дополнительные исследования. В этой работе наиболее весомое участие приняли

Сибирский Промстройпроект, СибНИ-Истромпроект, СКТП "Природа", Кемеровский

НИИ сельского хозяйства, ПГП "Запсибгеология", Кузбасский горный округ,

КузПИ, ЗапсибГИПРОМЕЗ, НПО "Карболит", КемГУ, ВНИИКТЭП и ряд других

организаций. В разработке рассматриваемого раздела Территориальной

комплексной программы приняли участие авторы: Е. И. Червяков, М. Ф.

Романенко, Н. Я. Репин, В. В. Михальченко, В. А. Лукша, О. В. Постникова, Ю.

М. Бугров, Н. И. Федынин, В. П. Болтухин, С. М. Миртова, В. Г. Вавин, О. Н.

Трунова, Б. Ф. Нифантов, Ю. М. Ефремов, Л. М. Иноземцева, Е. С. Ситников и

другие.

2. РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ

Природная среда в том состоянии, когда человек еще не оказывал на нее

существенного влияния, сформировалась в течение длительного развития при

материальном взаимодействии и балансе атмосферы, гидросферы и литосферы. Свои

материальные потребности (общественное развитие, человек удовлетворяет за

счет природных ресурсов (благ).Среди видов природных ресурсов, если они

используются человеком, существуют объективно ресурсы исчерпаемые,

невосполнимые, незаменимые, невозобновимые. По мере роста численности

населяющих планету Земля людей, а также качества и количества их потребностей

("общество потребления") возрастали объемы изымаемых у природы разнообразных

ресурсов. Менее чем за полвека численность живущих на Земле людей почти

удвоилась и ныне приближается к 5,5 млрд. Каждую минуту число людей

возрастает в среднем на 156 человек, ежедневно на 250000 человек, а ежегодно

приблизительно на 80 млн. На рубеже второго и третьего тысячелетий различные

прогнозы дают близкие цифры: 6,3—6,5 млрд. человек.

Еще быст^| за последние 40—45 лет растет промышленное пространство.

Среднегодовой прирост используемых топливных ресурсов был близок к 4%, руды к

5, а продуктов химического производства к 6— 10% и более. С 1913 года до

конца 70-х годов возросло ежегодное производство чугуна в 6,5 раза, стали в

9,4, нефти в 20, химических продуктов (пластмасс и волокон) в 115,

электроэнергии в 125 раз, а общая энерговооруженность человечества за

нынешнее столетие возросла во много десятков раз. В результате люди в

процессе своей деятельности перемещаются за такое же афемя под влиянием всех

экзогенных факторов (текучие воды, ветер, ледники и др.), а на каждого жителя

Земли приходится ежегодно более 20 т искусственно перемещаемых почв и горных

пород.

В настоящее время за один год человечество производит около 100 млн. т

химических удобрений и свыше 2 млн. тонн различных ядохимикатов. В атмосферу

Земли выбрасывается каждый год более 200 млн. т углекислого газа, около 150

млн. т двуокиси серы и около 50 млн. т окислов азота. Вся мировая

промышленность сбрасывает неочищенных вод в объеме более 30 млрд. м куб. и

выбрасывает ядовитых газов около 70 млн. т.

Благодаря деятельности человека в земные сферы включаются искусственные

химические соединения, чуждые природе, очень медленно разрушаемые живыми

организмами и абиотическими агентами и остающиеся вне естественного обмена

веществ. Ряд химических соединений и элементов (например, тяжелые металлы),

естественно входящих в природные образования и в естественных условиях обычно

рассредоточенных на больших пространствах и в небольших концентрациях,

извлекаются из одних геосфер в другие или искусственно концентрируются им. В

обоих случаях антропогенные химические вещества накапливаются в биосфере и

служат угрозой для жизни.

В первой четверти текущего века академик В. И. Вернадский показал, что уже

тогда энергоматериальный потенциал человеческого общества, его материальный

обмен с природой стали соизмеримыми с геологическими и геохимическими

процессами на Земле.

Таким образом, масштабы человеческой деятельности стали опасными для земной

природной среды, существования самого человека и других форм жизни на Земле.

Развитие общества сопровождалось изъятием у природной среды огромного

количества разнообразных ресурсов и только лишь незначительная часть их массы

и энергии использовалась целесообразно, а остальное в измененном состоянии

хаотически возвращалось в естественную среду, загрязняя ее, оказывая на нес

угнетающее воздействие. В современном мире в целом при ежегодной добыче

примерно 100 млрд. т всех видов сырья и материалов, включая топливо, руды,

строительные материалы, продукты питания и не считая пустой породы, в виде

готовой продукции используется около 2— 4%. Остальные 96—98% добываемого

сырья и материалов идут в отходы.

В природной среде стал нарушаться сложившийся сбалансированный кругооборот

массы и энергии и, как следствие, появились признаки деградации природы. Этот

процесс обратной связью отрицательно воздействует на самого человека и его

хозяйственную деятельность. Начало сказываться сокращение запасов многих

важнейших ресурсов, особенно невозобновляемых — некоторых металлов в

недрах, сельскохозяйственных угодий, ряда видо! химического сырья, пресной

воды и т. д.

Окружающая человека природная средг фактически является совокупностью

ресурсов выполняющих двойную функцию: средообразующую и непосредственно

ресурсную (вода, воздух, земля, лес, травы и т. п.). Исполь зование природных

ресурсов для максималЬ' ного удовлетворения потребностей человек; в

материальных и духовных благах, с од ной стороны, и поддержание окружаюиш

природной среды на уровне, обеспечивающе» нормальную жизнедеятельность

общества, с * другой стороны, стали для человечеств; проблемой, которая по

своей сложности и значимости выдвинулась на одно из главных мест. Решением

этой проблемы озабочено большинство стран мира.

Общие принципы использования природных ресурсов человеческим обществом

исследуются комплексной научной дисциплиной ~ природопользованием. В

формулировке автора термина Н. Н. Куражсковскрго "задачи природопользования

как науки сводятся к разработке общих принципов осуществления всякой

деятельности, связанной либо с непосредственным пользованием природой и ее

ресурсами, либо, с изменяющими ее воздействиями. Конечная цель этой

разработки — обеспечить единый подход к природе как к всеобщей основе труда".

Объектом природопользования как науки служит комплекс взаимоотношений между

природными ресурсами, естественными условиями жизни общества и его социально-

экономическим развитием. Предметом

природопользования можно считать оптимизацию этих отношений, стремление к

сохранению и воспроизводству среды жизни. Природопользование как сфера знания

включает в себя элементы естественных, общественных и технических наук, в т.

ч. охрану природы с одним из ее разделов — ресурсоведением.

Поскольку планета Земля представляет собой естественно ограниченное целое, на

ней не могут существовать бесконечные части, а все природные ресурсы и

условия Земли конечны. Следовательно, категория "неисчерпаемых" природных

ресурсов возникла и встречается еще по недоразумению. К этим ресурсам

относят, например, энергетические, полагая, что солнечная энергия дает

практически неисчерпаемый источник получения полезной энергии. Однако ошибка

состоит в том, что не учитываются ограничения, накладываемые самой

энергетикой биосферы, антропогенное изменение которой сверх допустимого

предела по "правилу одного процента" чревато серьезными последствиями.

Искусственное привнесение энергии в биосферу в наше время достигло уже

значений, близких к предельным (отличающихся от них не более чем на один

математический порядок — в 10 раз).

В рамках одного способа производства и одного типа технологий природные

ресурсы делаются все менее доступными и требуют увеличения затрат труда и

энергии на их извлечение и транспортировку (закон падения природно-ресурсного

потенциала). Примерами могут служить минеральные богатства, истощающиеся в

густонаселенных и комфортных областях планеты, добываемые из все более

глубоких пластов, сельскохозяйственное, куда выкладывается относительно

большое количество (до 20% от производимой) энергии, гидрогеологическое

хозяйство, страдающее от все более глубокого залегания (истощения) подземных

вод и т. д.

С ходом исторического времени при получении из природных систем полезной

продукции на ее единицу в среднем затрачивается все больше энергии.

Увеличиваются и энергетические расходы на одного человека.

Расход энергии на одного человека (в ккал/сут.) в каменном веке был порядка 4

тыс., в аграрном обществе 12 тыс., в индустриальную эпоху 70 тыс., а в

передовых развитых странах настоящего времени 230— 250 тыс., г. е. в 58—62

раза больше, чем у наших далеких предков.

С начала нашего века количество энергии, затрачиваемое на одну единицу

сельско-хозяйственной продукции, в развитых странах мира возросло в 8—10 раз,

на одну единицу промышленной продукции — в 10— 12 раз.

В начале 80-х годов удельные затраты энергии на производство единицы валового

национального продукта (ВНП) в ходе решительных мер по экономии энергии в

промышленно развитых странах сократилось на 15%. В течение последнего

десятилетия ВНП возрос тут на 20%, а потребление энергии — лишь на 2%. Это

стало возможно в результате устранения неоправданных потерь энергии. Однако в

то же время в развивающихся странах расход энергии увеличился на 24% и

составил 10% от общемирового (против 5% в начале периода), т. е. имел

тенденцию к быстрому росту.

Несмотря на ожидаемое снижение потребления энергии на одну денежную единицу

ВНП в кг условного топлива, общее увеличение ВНП и абсолютно необходимое

возрастание валового национального дохода в развивающихся странах приведут к

дальнейшему росту энергопотребления, а падение доступной при данных

технологиях и социально-экономических отношениях совокупности природных

ресурсов (природно-ресурсный потенциал) — к росту энергетических затрат.

Закон снижения энергетической эффективности природопользования имеет весьма

важное практическое следствие: рост энергетических затрат не может

продолжаться бесконечно. Значит, можно и необходимо рассчитать вероятный

момент неизбежного перехода на новые, энергосберегающие тех-

нологии промышленного и сельско-хозяиственного производства, избежав тем

самым термодинамического (теплового) и экологического кризисов.

В усредненной единице общественного продукта удельное содержание природного

вещества исторически неуклонно снижается. Это не означает, что вовлекается

меньше природного вещества в процесс производства. Наоборот, его количество

увеличивается -выбрасывается до 95—98 у0 потребляемого в

производстве природного вещества. Однако в конечных аналогичных продуктах

общественного производства, вероятно, в наши дни усредненно меньше природного

вещества, чем в отдаленном прошлом. Объясняется это миниатюризацией изделий,

заменой естественных материалов и продуктов синтетическими, сменой вещественных

отношений информационными и другими явлениями.

Остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве

продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично исходные

потребительские свойства (отходы производства), а также изделия и машины,

утратившие свои потребительские свойства в результате физического или

морального износа (отходы потребления) используются в качестве вторичного

сырья, топлива, удобрений и для других целей. В историческом процессе

развития мирового хозяйства быстрота оборачиваемости вовлеченных природных

ресурсов (вторичных, третичных и т. п.) непрерывно возрастает.

Закономерность увеличения оборота вовлекаемых природных ресурсов указывает на

увеличение интенсификации цикличности производства. В этом процессе требуется

все больше энергии для ускорения оборачиваемости вовлеченных природных

ресурсов, что служит одной из предпосылок закона падения энергетической

эффективности природопользования.

Так как на Земле запасы ресурсов разного вида имеют конечное количественное

измерение, сформулированы основные положения и

принципы рационального природопользования, на основе которых противоречие

между все возрастающими потребностями людей и ограниченностью природных

ресурсов ослабляется или устраняется вообще.

Рациональное природопользование представляет собой систему деятельности,

призванную обеспечить экономную

эксплуатацию природных ресурсов и условий и наиболее эффективный режим их

воспроизводства с учетом перспективных интересов развивающегося хозяйства и

сохранения здоровья людей. Таким образом, рациональное природопользование —

это высокоэффективное хозяйствование, не приводящее к резким изменениям

природно-ресурсного потенциала, к которым социально-экономически не готово

человечество, и не ведущее к глубоким переменам в окружающей человека

природной среде, наносящим урон его здоровью или угрожающим самой его жизни.

Рациональное природопользование подразумевает его интенсификацию, т. е.

получение из единицы вовлекаемого в хозяйство конкретного и интегрального

природного ресурса все большего количества полезной продукции (как правило, с

ростом экономических затрат, но с улучшением материально-энергетических и

социальных показателей общественного производства).

Интенсификация природопользования позволяет снизить темпы увеличения

энергетических расходов, происходящего согласно закону снижения

энергетической эффективности природопользования.

Основные пути интенсификации природопользования: миниатюризация изделий, их

ресурсосберегающее усовершенствование, малоотходное и каскадное

(реутилизационное) производство, прямая экономия природных ресурсов в циклах

их эксплуатации (снижение потерь при добыче, транспортировке и переработке).

Рациональное природопользование включает в себя ресурсосбережение

(ресурсосберегающие технологии) -производство и реализацию конечных продуктов

с минимальным расходом вещества и энергии на всех этапах (от добывающих до

сбывающих отраслей) и с наименьшим воздействием на человека и природные

системы. При этом должны учитываться все расходы на промежуточные этапы

производства на единицу производимой продукции или единицу ее эффективности.

Обычно в понятие "технология ресурсосберегающая" включается требование

минимизации используемых природных ресурсов и минимального нарушения

природных (естественных) условий.

Ресурсосберегающая технология понимается и как технология малоотходная, т. е.

позволяющая получать минимум твердых, жидких, газообразных и тепловых отходов

и выбросов.

Согласно закону развития природной сие-

темы за счет окружающей ее среды любая природная система может развиваться

только за счет использования материально-энергетических и информационных

возможностей окружающей ее среды.

Абсолютно изолированное саморазвитие невозможно. Как следствие, невозможно

абсолютно безотходное производство. Можно рассчитывать лишь на малоотходное

производство.

Поэтому первым этапом развития технологий должна быть их малая ресурсоемкость

(как на входе, так и на выходе -экономность и незначительные выбросы).

Вторым этапом будет создание цикличности производств-замкнутых

производственных циклов и энергопроизводственных цепочек.

При замкнутых производственных циклах осуществляется многократное

(теоретически бесконечное) повторное использование материального ресурса

(воды, воздуха и т. п.) в производстве с предварительным охлаждением,

очисткой и т. п. процессами, возвращающими ресурсу необходимое для заданной

технологии качество. Такой цикл может охватить ряд производств; при этом

ресурс из последнего в цепи производства поступает в первый. Отходы одного

производства могут служить сырьем для другого и предполагается использование

этого сырья без остатка. Такая технология может приблизить человечество к

теоретическому минимуму глобальных антропогенных отходов, равному отходам в

биосферных циклах (осадочные породы). Полной замкнутости производственных

циклов достигнуть невозможно: всегда имеются утечки и расходы. Кроме того,

энергия невозратима -ее поток однонаправлен. Так что выражения "технология

безотходная" и "цикл замкнутый производственный" следует понимать как

условные, обозначающие стремление к минимальной отходности и к максимальной

цикличности производственных процессов.

В энергопроизводственных цепочках создается устойчивая совокупность

взаимосвязанных производственных процессов,

группирующихся вокруг процесса, основного для данного вида сырья и энергии. В

них включаются последовательные стадии переработки от добычи и обогащения

сырья до выпуска всех видов готовой продукции, которые можно производить на

месте. Энергопроизводственная цепочка (цикл) может охватывать в рамках всего

территориальнопромышленного комплекса (ТПК) или его части кругооборот или

поток веществ, в пределах которого происходит последовательная переработка

сырья и материалов до готовой продукции. Примерами могут служить цепь

обработки сырья в черной металлургии или внутриотраслевые связи в

лесопромышленных комплексах, а также зарождающиеся каскадные технологии

последовательного использования отходов одного предприятия в качестве сырья

для другого (включая сбросное тепло).

Наконец, третьим этапом развития технологии является организация разумного

депонирования (захоронения) неминуемых

остатков и нейтрализация неустранимых энергетических отходов.

Все три этапа могут быть одновременными.

Современный экологический кризис характеризуется опасным загрязнением

биосферы, приближением к максимуму использования энергии на поверхности земли

и резким нарушением экологического равновесия. Ответная реакция человечества

на кризисное состояние системы "человек и биосфера" стала настоящей

экологической (хозяйственной) революцией. Она охватывает все стороны

хозяйства и приводит к изменению взглядов людей на природу, се эксплуатацию.

Экологический кризис и экологическая революция сопровождаются начавшимися

изменениями в научно-технической революции: замыкание производственных

циклов, максимальная экономия энергии, миниатюризация технических объектов,

экологическое планирование, позволяющее поддерживать и улучшать экологическое

равновесие и т. д.

Специфической чертой современной экологической (хозяйственной) революции

можно считать осознание того факта, что от принципа безудержного

преобразования природы и неограниченной ее эксплуатации следует перейти к

экономии природных ресурсов и весьма осторожному изменению природной среды

жизни. Важной особенностью служит также постепенное осознание .того, что от

одностороннего изменения природного цикла системы "человек-биосфера"

необходимо переходить к двусторонней адаптации (коэволюции) с центром

внимания к рациональному преобразованию человеческого общества, его

приспособлению к объективной природной среде жизни и к развитию общественного

производства с учетом экологических ограничений этого производства.

3. КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ И ОХРАНЫ НЕДР

ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Из природных ресурсов Земли, реально вовлекаемых обществом в хозяйственную

деятельность, важнейшее значение для жизнедеятельности людей имеют

минеральные ресурсы, используемые в производстве как минеральное сырье или

источники энергии.

Анализ закономерностей развития минерально-сырьевой базы и горнодобывающей

промышленности в бывшем СССР и за рубежом показывает следующие тенденции.

1. Рост масштабов добычи и потребления минерального сырья.

За последние 30 лет в мире среднегодовые темпы прироста использования первичных

источников энергии (нефть, газ, уголь и др.) составили 4,9%, металлосодержащего

сырья ~ 3,4 и нерудных материалов — 5,3%. При современном уровне добычи из недр

ежегодно извлекается около 100 млрд. т горных пород. Предполагается,

что к 2000 г. спрос на минеральное сырье в мире увеличится в 2,5 раза по

сравнению с нынешним уровнем.

2. Увеличение мощности горного производства.

Это означает:

повышение удельного веса добычи в крупных бассейнах и месторождениях.

Так, развитие добычи в Кузнецком и Донецком угольных бассейнах, Криворожском

железорудном бассейне, на месторождениях КМА, Кольского полуострова, зоны

БАМа, Норильского района обосновывалось возможностью снижать за счет

концентрации производства удельные капитальные вложения на освоение

месторождений и себестоимости добычи, а также расширением возможности

комплексного использования минеральных ресурсов;

увеличение производственной мощности горных предприятий. Сейчас в мире

насчитывается около 20 подземных рудников с годовой производительностью свыше

5 млн. т каждый. В их число входят некоторые рудники Швеции, Чили и США с

годовой производительностью 10 млн. т. В КанскоАчинском бассейне проектная

мощность угольного разреза "Березовский" N . 1 55 млн. т. В Экибастузском

угольном бассейне годовая производительность разреза "Богатырь" 50 млн. т

угля. Мощность ряда карьеров по добыче железной руды достигает 30 млн. т.

Крупные предприятия обеспечивали примерно 60% объемов добычи полезных

ископаемых в СССР;

применение в горном производстве оборудования со всевозрастающей единичной

мощностью. Так, с помощью мощных роторных экскаваторов на угольных разрезах

СССР добывалось около 45% топлива. Американская компания "Вабко" выпускает

гамму большегрузных самосвалов, в том числе модель грузоподъемностью 170 т с

разгрузкой через днище. В США созданы шагающие экскаваторы с объемом ковша

134 м . В подземных калийных рудниках используется четырехроторный горный

комбайн

3. Истощение запасов богатого минерального сырья и увеличение

масштабов освоения ресурсов с более бедным содержанием полезных компонентов

К примеру, дальнейший прирост запасов меди д США будет происходить

преимущественно за счет разведки бедных руд. В разведанных запасах руд

содержание меди снизится с 0,8-0,9% до 0,5-0,6%. В Канаде в связи с

вовлечением в переработку более бедных руд среднее содержание меди в руде

снизилось с 1,4% в 1965 г. до 0,9% в 1975 г. Аналогичное положение

наблюдается и по другим полезным ископаемым

4. Ухудшение и усложнение горно-геологических и экономико-

географических условий разработки месторождений.

В начале 30-х годов спорным был вопрос о том, может ли быть освоена добыча

руд на месторождении "Норильск-1", расположенном на 69 северной широты, с

длинной полярной ночью, с температурой воздуха, достигающей минус 55 С, но с

достаточно простыми условиями залегания руды. Теперь в Норильском районе

осваиваются подземным способом глубокие горизонты Талнаха (порядка 600 м) с

повышенной газоносностью, склонностью к горным ударам и тяжелейшими

гидрогеологическими условиями, а ведь климат в Норильске за это время мягче

не стал

Еще 30 лет назад самая глубокая в мире шахта работала примерно на глубине 2,5

км. Сегодня достигнут 4-километровый рубеж подземных горных работ. Совсем

недавно морское дно было недосягаемо для добычи сырья. А сейчас в океане с

глубины 5 км добыто свыше 1000 т марганцевых конкреций, содержащих также

медь, никель и кобальт

5. Удорожание геологоразведочных работ

Как отмечают специалисты, если в 1970 г. в СССР на добычу сырья стоимостью 1

руб. (в годовом исчислении) требовалось 2 руб. капитальных вложений, в 1978

г. — 3 руб., то в 1985 г. для этого нужны были уже 4 руб. капитальных

вложений и прослеживалась явная тенденция к дальнейшему росту. На разведку и

добычу полезных ископаемых расходуется до 40% промышленных капитальных

вложений, здесь сосредоточены почти треть производственных и около 20%

трудовых ресурсов.

Ухудшение условий разработки отечественных месторождений полезных ископаемых

и рост себестоимости отдельных видов топлива и минерального сырья в условиях

ранее существовавших правил хозяйствования и экономических отношений

учитывались при пересмотре оптовых цен на продукцию добывающих отраслей. На

мировом рынке долгосрочные тенденции к повышению цен на минеральное и

энергетическое сырье проявляются еще более отчетливо.

В этих условиях приобретает особую важность разработка научных основ и

практических методов решения проблемы рационального использования минеральных

ресурсов и охраны недр.

3.2, РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ И ОХРАНА НЕДР

Здесь сформулированы и общепризнаны для эффективного применения две концепции:

интенсивного пути использования минеральных ресурсов (концепция интенсификации);

единства проблем рационального использования и охраны недр, рационального

использования ресурсов биосферы и охраны окружающей среды (горно-

экологическая концепция).

Практика последних лет доказала, что валовое увеличение добычи минерального

сырья, кажущееся наиболее простым и доступным методом обеспечения народного

хозяйства средствами производства, в действительности приводит к обострению

дефицита.

Вопросы интенсификации использования минеральных ресурсов решаются по-разному

в сфере производства минерального сырья (то-есть в собственно в сфере горного

производства) и в сфере его потребления.

В сфере производства минерального сырья — это комплексное освоение крупных

сырьевых регионов, сокращение потерь при добыче и переработке минерального

сырья, комплексное использование всех содержащихся в сырье полезных

компонентов, утилизация вмещающих пород и отходов производства, пересмотр

кондиций и вовлечение в эксплуатацию на основе прогрессивных технологических

решений запасов минерального сырья, отнесенных ранее к забалансовым.

Экономическая эффективность всех этих мероприятий определяется

дифференцированно, исходя из интересов народного хозяйства страны, территории

(региона) и отдельного горного предприятия.

В сфере потребления минерального сырья интенсификация связана со снижением

расхода сырья за счет применения более совершенной технологии, использованием

вторичного сырья и отходов, заменой минерального сырья искусственными

материалами

и ДР

В проблеме охранытжружающей среды от

вредного воздействия горного производства есть еще много нерешенных вопросов,

обусловленных рядом причин объективного и субъективного характера:

качественными различиями кругооборота вещества и энергии в искусственных

(хозяйственных) системах по сравнению с естест-СЭ венными (экологическими);

недостаточным обоснованием экологических ограничений в технологии добычи и

переработки полезных ископаемых;

противоречиями между требованиями улучшения технико-экономических показателей

горного производства и необходимостью сохранения биосферы;

недостаточной разработанностью методов экономической оценки природных

ресурсов и ущерба, наносимого горным производством элементам биосферы;

ведомственным подходом к охране и рациональному использованию природных

ресурсов;

слабой экологической подготовкой работников горного производства.

Проблема рационального использования минеральных ресурсов комплексная, и ее

решение охватывает несколько направлений.

1. Получение максимума информации о месторождениях полезных ископаемых.

С этой целью необходимы совершенствование методов разведки и подсчета

полезных ископаемых и вмещающих пород, разработка научно-обоснованных методов

прогноза инженерно-геологических и гидрогс-

ологических условий эксплуатации месторождений.

Ежегодно бурится несколько десятков миллионов метров скважин, проходятся

сотни километров горных выработок. Объем затрат на эти работы превышает

половину затрат на геологоразведку. Поэтому совершенствование методов

разведки следует в первую очередь направить на повышение качества и

эффективности использования оборудования, а также на широкое применение

дистанционных методов исследований земной коры.

При разведке многих месторождений ' вещественный состав полезных ископаемых и

вмещающих пород изучается некачественно. Здесь сказывается в основном две

причины. Во-первых, огромный объем проб, подлежащих исследованию. За

последнее время ежегодно анализируется 15 млн. проб. Такие масштабы работ

требуют новых экспрессных методов анализа, основанных на применении

физических и ядерно-физических процессе. Во-вторых, геологические организации

оценивают месторождения лишь по основным компонентам и, как правило, не

учитывают экономический эффект от попутной добычи других полезных ископаемых

и утилизации вмещающих пород.

Очень важно, чтобы при изучении вещественного состава полезных ископаемых и

вмещающих • пород учитывалась возможность их использования для биологической

рекультивации земель, нарушенных горными работами.

2. Совершенствование методов добычи полезных ископаемых.

Создание новой и совершенствование существующей техники и технологии

разработки месторождений обусловливает более полное извлечение и повышение

качества полезных ископаемых.

Прежде всего отметим опережающее развитие добычи полезных ископаемых открытым

способом, при котором обеспечивается значительно более низкий уровень потерь

по сравнению с другими способами добычи. Широко внедряются на подземных

работах бесцеликовая выемка полезных ископаемых и системы разработки с

закладкой выработанного пространства. Для отработки полезных ископаемых с

глубоких горизонтов, недоступных в настоящее время для открытого и подземного

способов, а также для добычи бедных и забалансовых руд применяются

геотехнологические методы.

Как отмечают специалисты, в целом по добывающей промышленности при суммарной

добыче полезных ископаемых более чем в 6,5 млрд. т величина общих потерь

состав-; ляет 2,5 млрд. т, в том числе устранимых; при нынешнем уровне

техники — 500 млн

Нормирование количественных и качественных потерь полезных ископаемых при'

добыче производится на основе типовых методических указаний, разработанных

Институтом проблем комплексного освоения недр АН СССР. Однако, практика

нормирования потерь полезных ископаемых показала необходимость развития

методики определения оптимального уровня потерь, учитывающей изменения

влияния вышеуказанных факторов во времени.

3. Повышение эффективности извлечения полезных ископаемых.

Отсутствие эффективных технологических решений приводит к тому, что при

переработке сырья разных месторождений для черной металлургии теряются медь и

кобальт, свинец, цинк, золото, сера, редкие элементы, фосфор, алюминий,

ванадий. В отдельных случаях из руды извлекается по стоимости лишь половина

содержащихся в ней ценных компонентов.

Горному производству все чаще приходится иметь дело с труднообогатимыми

комплексными рудами, а это требует широкого использования при их переработке

комбинированных технологических схем, включающих наряду с обогатительными

операциями процессы пирои гидрометаллургии. Коллективные концентраты, бедные

забалансовые руды, отходы обогащения, окисленные руды целесообразно

перерабатывать с использованием предварительного обжига, выщелачивания, в том

числе бактериального, сорбционной и экстракционной технологии. Эти процессы

используются на практике пока в незначительных масштабах.

4. Управление использованием недр.

Правовые и экономические основы комплексного рационального использования недр

содержатся в Законе "О недрах", введенном в действие постановлением

Верховного Совета Российской Федерации от 21 февраля 1992 г. N 2396-1.

Механизм управления полным и комплексным использованием минеральных ресурсов

включает:

определение стратегии использования, темпов воспроизводства, дальнейшего

расширения и качественного улучшения

минерально-сырьевой базы путем разработки и реализации федеральных и

территориальных программ;

установление порядка пользования недрами и их охраны, разработка

соответствующих стандартов (норм, правил), в т.ч. условий предоставления недр

в пользование , доли добываемого сырья, квот на поставку добываемого

минерального сырья и др.;

систему платежей при пользовании недрами;

создание единой системы федерального и территориальных фондов геологической

информации;

государственный контроль за рациональным использованием и охраной недр;

составление государственного и территориальных балансов полезных ископаемых;

учет участков недр, используемых для добычи полезных ископаемых и

строительства подземных сооружений, не связанных с добычей полезных

ископаемых;

введение ограничений на пользование недрами на отдельных участках для

обеспечения национальной безопасности и охраны окружающей природной среды.

Недра предоставляются в пользование субъектам предпринимательской

деятельности специальным разрешением в виде лицензий.

Лицензия выдается совместно органом представительной власти (республики в

составе Российской Федерации, края, области) и государственным органом

управления фондом недр или его территориальным подразделением.

В лицензии содержится согласованный уровень добычи минерального сырья, а

также соглашение о его долевом распределении и условия выполнения

установленных законодательством, стандартами (нормами, правилами) требований

по охране недр и окружающей природной среды, безопасному ведению работ.

Среди основных требований по рациональному использованию и охране недр

Законом называются:

обеспечение наиболее полного извлечения из недр запасов основных и совместно

с ними залегающих полезных ископаемых и сопутствующих компонентов;

достоверный учет извлекаемых и оставляемых в недрах запасов основных и

совместно с ними залегающих полезных ископаемых и попутных компонентов при

разработке месторождений полезных ископаемых;

охрана месторождений полезных ископаемых от затопления, обводнения, пожаров и

других факторов, снижающих качество полезных ископаемых и промышленную

ценность месторождений или осложняющих их разработку;

предотвращение загрязнения недр при проведении работ, связанных с

пользованием недрами, особенно при захоронении вредных веществ и отходов

производства, сбросе сточных вод;

предотвращение накопления промышленных и бытовых отходов на площадях

водосбора и в местах залегания подземных вод, используемых для питьевого или

промышленного водоснабжения.

Пользование недрами осуществляется за плату.

Система платежей при пользовании недрами включает в себя:

платежи за право на пользование недрами;

отчисления на воспроизводство минерально-сырьевой базы;

сбор за выдачу лицензий;

акцизный сбор.

Кроме того, пользователи недр уплачивают налоги, сборы и другие платежи,

предусмотренные законодательством, включая плату за землю, плату за

геологическую информацию, и могут получать скидку с платежей за истощение

недр.

Платежи за право на пользование недрами включают платежи за право на поиски,

разведку месторождений полезных ископаемых, за право на добычу полезных

ископаемых и пользование недрами в иных целях.

Эти платежи могут взиматься в форме разовых взносов и (или) регулярных

платежей в течение срока реализации предоставленного права.

Размеры платежей за право на добычу определяются с учетом вида полезного

ископаемого, количества и качества его запасов, природно-гсографических,

горно-технических и экономических условий освоений и разработки

месторождения, степени риска.

Платежи за право на добычу полезных ископаемых взимаются в формах начального,

а также последующих регулярных платежей с начала добычи. Их размеры

определяются как доля от стоимости добытого минерального сырья с учетом

погашаемых в недрах запасов полезных ископаемых и включаются в себестоимость

его добычи.

Порядок и условия взимания платежей за право на пользование недрами, критерии

определения ставок устанавливаются Правительством Российской Федерации.

Окончательные размеры этих платежей устанавливаются при

выдаче лицензий на право пользования недрами.

Плата за право на пользование недрами может взиматься в форме:

денежных платежей;

части объема добытого минерального

сырья или иной производимой пользователем продукции;

выполнения работ или предоставления услуг;

зачета сумм предстоящих платежей в бюджет федерации, республики, края,

области, города в качестве долевого вклада в уставной фонд создаваемого

горного предприятия.

Форма внесения платы устанавливается в лицензии на право пользования недрами.

За нарушение Закона о недрах предусматривается ответственность.

К нарушениям Закона среди прочих относится несоблюдение (невыполнение)

требований утвержденных в установленном порядке стандартов (норм, правил) по

охране недр и окружающей природной среды, в том числе нарушения, ведущие к

загрязнению недр и приводящие месторождение полезного ископаемого в

состояние, не пригодное для эксплуатации.

3.3. МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВЫЕ РЕСУРСЫ

СОСТОЯНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ОХРАНЫ НЕДР В КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ

На территории Кемеровской области сосредоточены огромные запасы каменных и

бурых углей, железных руд, флюсовых и строительных материалов, месторождения

цветных и драгоценных металлов.

В народном хозяйстве Кузбасса сырьевые, добывающие отрасли являются ведущими.

В связи с этим вопросы комплексной переработки минерального сырья, повышения

уровня безотходности производств, снижения потерь полезных ископаемых при

добыче и переработке имеют первостепенное значение для экономики и экологии.

Уголь

Уголь является главным полезным ископаемым области.

На территории Кемеровской области расположены Кузнецкий каменноугольный

бассейн и западная часть Канско-Ачинского буроугольного бассейна.

В Кузнецком бассейне сосредоточены угли всех марок от бурых до антрацитов.

Кондиционные геологические ресурсы углей по состоянию на 01.01.91 г.

составляют 538 млрд. т, в т. ч. 212 млрд. т коксующихся.

В Государственном балансе запасов по промышленным категориям учтены 60.0

млрд. т углей, из которых по состоянию на 01.01.91 г. разрабатываемые и

подготовленные для промышленного освоения составили 26,1 млрд. т, в т. ч.

17,1 для подземных разработок и 9,0 — для открытой. Запасы угля в количестве

33,9 млрд. т находятся на различных стадиях изученности, иногда требуется их

доизучение.

В бассейне добычу углей ведут 86 шахт и 29 разрезов. На балансе действующих

шахт находится 10,1, на балансе разрезов 3,1 млрд. т углей, в т. ч.

коксующихся 6,8 и 1,5 млрд. т соответственно.

Для нового строительства (резерв "А") подготовлены 7,8 млрд. т, в т. ч. 5,1

для шахт и 2,7 для разрезов. В резерве "Б" для прирезок к действующим

предприятиям находится 4,9 млрд. т, в т. ч. для прирезок к шахтам 1,6 и к

разрезам — 3,3 млрд. т.

Данные Государственного геологического предприятия "Запсибгеология" (10) по

обеспеченности запасами углей действующих угледобывающих предприятий, уровню

добычи углей Кузнецкого бассейна по состоянию на 01.01.91 г., потерям в

недрах при добыче приведены в табл. 3.3.1.

Как видно, по состоянию на 01.01.90 г. объем добычи угля составлял в Кузбассе

141,0 млн. т. При этом подземным способом было добыто 79,6 млн. т (56,4%) и

открытым способом — 61,4 млн. т (43,6%) угля.

Суммарные потери угля при добыче были оценены в количестве 28,85 млн. т или

20,5% от объема добытого угля. Из них 22,2 млн. т (7.7,1%) относятся к углю,

добытому в шахтах, и 6,6 млн. т — добытому на разрезах.

В целом по бассейну величина потерь угля при добыче в шахтах находится в

пределах от 15,9 до 41,6% (в среднем 27,9%) от объема добычи и от 8,9 до

21,0% (в среднем 10,8%) — на разрезах.

О состоянии и мерах по улучшению использования и охраны недр Кузбасса

неоднократно остро ставился вопрос органами Госгортехнадзора Кузнецкого

округа. По его данным уровень народно-хозяйственного освоения минерального

сырья в области остается крайне неудовлетворительным (11).

Шахтами и разрезами освоены месторождения и участки с лучшими по качеству

марками углей и благоприятными горногеологичсскими условиями.

Наибольшая часть шахт ведет добычу на относительно небольшой глубине —

150—300 м, а разрезы на глубине 60—200 м. Лишь отдельные шахты в Анжерском,

Кемеровском

II Прокопьевске-Киселевском геолого-экономических районах разрабатывают пласты

ни глубине 350—700 м.

Балансовые запасы угля на учете предприятий на 01.01.90 г. по категориям

А+В+С1+С2 составляют 13558 млн. т., из них запасы промышленных категорий

12812 млн. т.; кроме того, забалансовые запасы — 1392 млн. т. На долю

коксующихся углей приходится около половины разведанных запасов углей

категории А+В+Сь

Из перспективных районов по степени промышленной угленасыщенности и качеству

углей выделяется Ерунаковский район, в недрах которого заключено свыше 12

млрд. т балансовых запасов угля промышленных категорий, в том числе 4,9 млрд.

т коксующихся углей.

Анализ полноты извлечения и величины потерь углей при добыче показывает, что

за последние десять лет по Кузбассу в целом потери колебались от 16,6% в 1990

г. до 20,4% в 1981 г., в среднем 17,5% в год. На отдельных участках со

сложными горно-геологическими условиями (Прокопьевско-Киселевский район)

потери достигали 50-52%.

При подземной добыче за последнее десятилетие потери колебались от 22,5% до

29,6% в год. При открытой добыче они были значительно ниже — от 9,1% до 10%.

Эксплуатационные потери угля составили в среднем 12,5%.

По официальным отчетным данным за последние 11 лет потери по бассейну снижены

с 19,4% до 16,6%, в том числе по подземным работам — с 24,3% до 22,2% и по

открытым работам с 10,0% до 9,4%.

Тенденция к снижению прослеживается также в эксплуатационных потерях и по

коксующимся углям. Снижены сверхнормативные потери угля на предприятиях с

2432 тыс. т (1980 г.) до 98 тыс. т (1990 г.).

Однако фактические данные о полноте извлечения запасов углей значительно хуже.

С учетом произведенного по разным причинам списания запасов 182,4 млн. т

углей коэффициент извлечения за 1979—89 гг. составил по подземным работам

65,0% (т. е. потери составили 35%). При этом потери по шахтам П. о.

"Севсрокузбассуголь" составили — 56,3%; П. о. "Прокопьевскуголь"

- 37,1%; П. о. "Киселевскуголь" 33,8%. Следовательно, от одной трети до

половины запасов качественных разведанных углей не извлекается, а навсегда

теряется в недрах.

При нынешних технологиях разработки месторождений на перспективу уровень

извлечения углей ожидается еще ниже 64,7% в целом по Кузбассу от всех

балансовых запасов промышленных категорий, в том числе по шахтам 57,7%.

Следовательно, уже сегодня планируются потери угля по бассейну 35,3%, а по

шахтному фонду — 42,3%.

Одна из причин больших потерь углей — оставление запасов в целиках различного

назначения (жилая и промышленная застройка, транспортные магистрали, водоемы

и пр.). В этом отношении на потери прямое влияние имеют вопросы

землепользования, правомерности размещения различных народнохозяйственных

Страницы: 1, 2