Комплексное освоение недр

КОМПЛЕКСНОЕ ОСВОЕНИЕ НЕДР (а. соmprehensive mineral exploitation; н. komplexe Nutzung der Lagerstatten; ф. mise en valeur соmplexe du sous-sol; и. potenciacion соmpleja de subsuelo, explotacion соmpleja de subsuelo) — наиболее полное и экономичное освоение всех видов ресурсов земных недр на основе сочетаний (комплексов) эффективных горных технологий.

Ресурсы земных недр по своему вещественному составу, месту нахождения и возможностям использования весьма многообразны (табл.). Первые три группы вместе составляют минеральные ресурсы недр: первая группа — природные ресурсы, вторая и третья — отходы их добычи и переработки. Значительные по запасам скопления последних, в частности отвалы, представляющие промышленных интерес, иногда называют техногенными месторождениями. Большое число объектов возможного освоения предопределяет многообразие современных способов и средств, сочетания которых эффективны для комплексного освоения отдельных видов ресурсов недр. Из большого числа комплексных горных технологий, которые получают всё более широкое применение в практике разработки месторождений, наибольшие перспективы имеют: комплексная открыто-подземная разработка месторождений, позволяющая при существенном снижении общей себестоимости добычи полезных ископаемых развивать такие её размеры, которые недоступны при обычной последовательной разработке месторождения открытым и подземным способами (рудники ПО "Апатит", Тырныаузский, Тайский и др.); комплексная подземная или открытая разработки с обычной горной технологией для основной части месторождения и доработка маломощных и забалансовых частей, оставленных целиков, руды, потерянной в закладке и в обрушенной массе породы путём химического и химико-бактериологического выщелачивания; комплексная подземная разработка месторождений системами с обрушением или закладкой с последующим выпуском части горной массы и забалансовых руд или обогащенной части закладочного материала, применение её очень эффективно (Ачисайский, Садонский, Балейский, Ингулецкий и другие рудники); комплексная разработка угольных пластов с использованием обычной технологии и подземной газификации на пластах малой мощности и низкого качества; разработка "геотехнологическими" методами (в частности, выщелачиванием) в сочетании с обычной горной технологией на месторождениях или отвалах; отработка открытым способом оставленных при подземной разработке целиков со значительными запасами полезных ископаемых (в частности, на Джезказганском месторождении, в Кузнецком и Карагандинском угольных бассейнах); комплексная доработка шахтным способом значительных запасов нефти, потерянных при скважинной добыче; сочетание технологий, основанных на применении различных гидромеханизированных комплексов и драг при разработке россыпных месторождений; специальные комплексные технологии для извлечения полезных ископаемых со дна морей (океанов) на больших глубинах.

Для развития комплексного освоения месторождений большое значение имеет совершенствование постановки геологоразведочных работ. При поисково-оценочных работах обязательным становится выявление в залежи и вмещающих его породах попутных полезных ископаемых и минеральных компонентов, которые могут представлять интерес и подлежат дальнейшему изучению на стадии предварительной и детальной разведок. На стадии разведки месторождений, а также в процессе их эксплуатации устанавливаются минеральный состав, содержание и запасы попутных компонентов, производятся исследования по технологии эффективной переработки комплексных полезных ископаемых. На разрабатываемых месторождениях также выполняются указанные геологоразведочные работы и исследования на отвалах, хвостохранилищах.

В связи с проблемой использования попутных компонентов особо важной становится задача научной разработки методик, инструкций, нормативов по разведке, изучению технологических свойств и подсчёту запасов полезных компонентов во вмещающих породах, породах вскрыши, хвостохранилищах, отходах химико-металлургических процессов.

Критерием эффективности комплексного освоения недр является достижение оптимальных для развития народного хозяйства страны и интересов будущих поколений показателей полноты использования ресурсов недр и участвующих в процессе их освоения трудовых и материальных ресурсов. На оценку оптимизации освоения минеральных ресурсов недр влияют показатели полноты извлечения из недр и при переработке полезных ископаемых, особенно высокоценных и дефицитных. Это объясняется неудовлетворительным уровнем полноты извлечения в процессах добычи и переработки многих видов полезных ископаемых, а также возрастающей ролью в горной промышленности месторождений комплексных полезных ископаемых. Полные сквозные потери полезных ископаемых складываются в среднем из потерь: в процессе добычи — 10-30%, первичной переработки (обогащении) — 20-40%, химико-металлургического передела — 10-15%. Особенно велики потери при первичной переработке многокомпонентных полезных ископаемых (руд). Поэтому проблема комплексного, т.е. полного использования минерального сырья, первой привлекла к себе внимание и оформилась как составная часть общей проблемы комплексного освоения месторождений твёрдых полезных ископаемых. В горном производстве она относится к завершающей стадии промышленного освоения месторождений — переработке добытого полезного ископаемого (подробнее см. в ст. Комплексная переработка).

Непрерывно увеличивается число извлекаемых из комплексного минерального сырья "попутных" компонентов, в частности редких элементов, растёт коэффициент их извлечения. Если в 1950 из руд цветных и чёрных металлов извлекалось 35 полезных компонентов, то к 1980 число их достигло 70. Заметно поднялась роль "попутной" продукции, т.е. новых извлекаемых компонентов из руд в цветной металлургии. По некоторым видам руд в полной стоимости получаемой конечной продукции доля "попутной" продукции составляет свыше 50%. Капиталовложения на её производство окупаются в 2-3 раза быстрее, чем на вновь строящихся предприятиях, которые выпускают эту продукцию как основную. Чем больше извлекается из руд попутных полезных компонентов, тем ниже становится минимальное промышленное содержание основных компонентов, а вместе с этим возрастают запасы полезных ископаемых в месторождениях, возможная производственная мощность горных предприятий по конечной продукции и в конечном итоге повышается экономическая эффективность освоения минерально-сырьевых ресурсов.