Недропользования. Закон О недрах. Требования к охране недр
 Скачать 1.4 Mb.
|
|
Лекция 1 Введение. Понятие о недрах земли, рациональном и комплексном использовании месторождений полезных ископаемых и об охране недр План Общие сведения о дисциплине «Научные основы рационального использования и охраны недр». Понятие о рациональном и комплексном использовании месторождений полезных ископаемых. Закон «О недрах». Требования к охране недр. Горное дело – направление в области науки и техники, которое включает совокупность средств, способов и методов человеческой деятельности, направленных на комплексное освоение недр Земли с целью обеспечения общества минерально-сырьевыми ресурсами. Дисциплина «Научные основы рационального использования и охраны недр» является одной из основных дисциплин в составе горного дела. Извлечение полезных ископаемых их недр производится в сложных горно-геологических условиях. Это связано с увеличением глубины разработки, изменяющимися физико-механическими свойствами горных пород и др., что требует от специалиста знаний новейших технологий, обеспечивающих максимальное извлечение полезных ископаемых из недр с одновременным решением экономических и экологических проблем горного производства. Под недрами следует понимать природную среду, расположенную под земной поверхностью, включая выходы месторождений полезных ископаемых на земную поверхность. В широком смысле недра - условно выделяемая верхняя часть земной коры, располагающаяся под поверхностью суши и дном Мирового океана и простирающаяся до глубины, доступной для геологического изучения и освоения современными техническими средствами. Под минеральными ресурсами понимается совокупность пригодных для использования в различных отраслях народного хозяйства запасов минерального сырья в недрах данного района, региона, страны, континента или планеты в целом. Понятие минеральные ресурсы имеет несколько аспектов. В горно-геологическом аспекте минеральные ресурсы являются совокупностью выявленных в недрах скоплений (месторождений) различных полезных ископаемых, в которых химические элементы и образуемые ими минералы находятся в резко повышенной концентрации, обеспечивающей возможность их промышленного использования. Понятие минеральный ресурс изменяется во времени и зависит от уровня развития общества, от потребностей производства, а также от уровня техники и возможностей экономики. Природные минеральные вещества становятся минеральными ресурсами только после того, когда в них появляется потребность и появляются способы их практического использования. Чем выше техническая вооруженность, тем шире ассортимент полезных ископаемых и большее число новых видов минерального сырья вовлекается в промышленное производство. Такое скопление полезных ископаемых в недрах, которое позволяет вести их экономичную разработку и переработку для получения готовой продукции, относят к промышленному типу месторождений. Этот тип месторождений предполагает возможность длительной, устойчивой и рентабельной эксплуатации разведанных запасов сырья. При освоении месторождения промышленного типа можно выделить три стадии в зависимости от эффективности его использования. Первая стадия (начальная) характеризуется большим объемом капитальных вложений при сравнительно небольшом объеме получаемой продукции, что обычно бывает при освоении новых месторождений или добывающих регионов. Показатели эффективности, сначала невысокие и неустойчивые, постепенно приобретают тенденцию к стабильному росту, доля капитальных вложений падает и начинается следующая, зрелая стадия освоения источника сырья. Показатели эффективности второй (зрелой) стадии устойчиво растут по мере выхода горнодобывающих предприятий на проектную мощность и стабилизации установленных максимальных объемов добычи. Завершается процесс освоения определенного вида сырья постепенным снижением производительности, новым повышением капитальных вложений, направляемых на расширение и модернизацию горнодобывающих предприятий для предотвращения резкого снижения производительности. Это третья (завершающая стадия). Указанные стадии освоения месторождений особенно наглядно проявляются при открытой разработке рудных и угольных месторождений. Большая часть крупных месторождений экономически целесообразна для открытой разработки. Это и обуславливает такое положение, когда более 3/4 объема полезных ископаемых во всем мире добывается открытым способом. В то же время при использовании минеральных ресурсов, при открытом способе разработки имеются крупные проблемы и упущения. Они связаны как с применяемыми техникой и технологией, так и с организацией горнодобывающей промышленности страны в целом, ее отдельных отраслей, регионов и предприятий. При открытой разработке месторождений потери минеральных ресурсов недр хотя и меньше, чем при подземном способе, но еще значительны. Величина количественных потерь полезных ископаемых при открытых разработках колеблется от 2 до 20%: на угольных разрезах от 7 до 20 %; на медных и железорудных карьерах от 2 до 7 %. Разубоживание составляет от 2 до 20%, наибольшее значение для свинцово-цинковых и оловянных руд - 8-20%, для железных руд -2-4%. Большие негативные последствия вызывает не комплексное использование минеральных ресурсов. Прогнозные расчеты показывают, что мобилизация резервов в этой области позволит уже в обозримой перспективе увеличить потенциал горнодобывающих и перерабатывающих отраслей примерно на 25% и при сравнительно небольших затратах получить значительный объем дополнительной продукции. Ежегодно в отвалы поступают сотни миллионов кубометров пород вскрыши и отходов обогащения, что приводит к нарушению больших площадей земель. В то же время утилизация их части дает возможность значительного уменьшения нарушения земной поверхности отвалами пустых пород и шламохранилищами, значительно сократить число карьеров по добыче строительных горных пород. Учитывая сказанное и то, что минеральные ресурсы относятся к не возобновимым природным ресурсам и являются объектом интенсивной эксплуатации, с хозяйственной и природоохранительной точек зрения особенно важны полнота и комплексность их использования и переработки, сведения до минимума их потерь.И это особенно важно при открытом способе добычи полезных ископемых, на долю которого приходится основной их объем. Из недр ежегодно извлекаются огромные объемы горных пород. Интенсивная деятельность человека ведет к истощению содержащихся в недрах запасов полезных ископаемых, к структурному, гидрогеологическому и химическому изменению недр. Эти причины обусловливают необходимость рационального использования недр. Решение этой задачи в настоящее время сводится к более полному извлечению из недр полезных ископаемых, наиболее полное, целесообразное и экономное использование всей горной массы, выдаваемой из недр, а также утилизацию карьерных вод и использование в народном хозяйстве горных выработок. В этом направлении имеются большие возможности, так как при современной технологии добычи и использования полезных ископаемых лишь около 5%от всего объема извлекаемых из недр горных пород реализуется в виде продукции производства, а остальное является отходами. По мере разработки месторождения в отработку вовлекаются участки со все худшими условиями, возрастают и затраты на горное производство. Экономическим пределом разработки месторождения является такая стоимость добываемого ресурса, выше которой общество не может компенсировать издержки на его производство. Необходимость в более рациональном использовании недр обусловливается следующими причинами: • высокими темпами роста добычи полезных ископаемых, которые потребовали вовлечения в эксплуатацию месторождений, считавшихся прежде неэкономичными, а также нетрадиционных источников минерального сырья (отходы, отвалы и т.п.); •освоением кроме минеральных также и других видов ресурсов недр, например, таких, как подземных пресных и минерализованных вод, глубинного тепла недр земли и др.; •потребностью использования выработанных пространств подземных рудников и карьеров для различных хозяйственных целей. Главным полезным компонентом недр для горнодобывающей отрасли являются минерально-сырьевые ресурсы. Потребность в добыче минеральных ресурсов в нашей стране складывается из потребностей народного хозяйства и для экспорта. Добыча полезных ископаемых, как правило, сопровождается потерями и разубоживанием полезного ископаемого, снижение величины которых позволяет рациональнее использовать минеральные ресурсы. Комплексное использование минеральных ресурсов позволяет в значительной степени решить проблему рационального использования сырья. Извлечение сопутствующих веществ позволяет организовать промышленное производство многих необходимых видов продукции и получить значительную экономическую выгоду для народного хозяйства. Иногда общая экономическая ценность сопутствующих веществ превышает ценность основного компонента. Так, например, ценность попутно получаемой продукции медной промышленности составляет 40%. Использование вскрышных пород в некоторых случаях позволяет сократить добычу сырья для производства щебня, извести, стекла, кирпича, керамических изделий, что обеспечивает экономию средств и позволяет сохранить земли, которые были бы нарушены деятельностью специализированных предприятий по добыче минерального сырья для строительных материалов. При существующих способах добычи и обогащения объемы отходов весьма значительны. Ежегодно в отвалы и шламохранилища складируются миллиарды тонн пород и отходов, значительная часть которых могла бы уже сегодня или в ближайшем будущем использоваться для доизвлечения полезных компонентов. Процесс накопления горной массы продолжается сколько существует горная промышленность. Утилизация же данных ресурсов происходит в гораздо меньших масштабах. Поэтому к настоящему времени в отвалах горнодобывающих и перерабатывающих предприятий страны скопились огромные объемы вскрышных пород и твердых отходов, исчисляемые десятками миллиардов тонн. Из сказанного очевидно, что рациональное использование недр является важнейшей проблемой горнодобывающих и перерабатывающих предприятий. И особенно это относится к открытым горным работам, на долю которых, как известно, приходится более 80% горных пород, извлекаемых из недр. Основными направлениями рационального использования недр при этом являются: •снижение потерь полезных ископаемых при их добыче; •комплексное использование добываемого минерального сырья; •утилизация вскрышных пород и отходов обогащения. Эти направления рационального использования недр являются первоочередными при открытых горных работах. Охрана недр – система требований, реализация которых обеспечивает соблюдение установленного порядка пользования недрами при их геологическом изучении, добыче полезных ископаемых, строительстве и эксплуатации подземных сооружений, не связанных с добычей полезных ископаемых, захоронении промышленных стоков и отходов производства и удовлетворении иных государственных и общественных потребностей. Эти требования должны учитываться при выдаче лицензий на право пользования недрами и выполняться всеми пользователями недр в соответствии с их компетенцией, правами и обязанностями. В случае нарушения требований к охран недр право пользования недрами может быть ограничено, приостановлено или прекращено специально на то уполномоченными государственными органами в соответствии с законодательством о недрах республики Узбекистан. Закон Республики Узбекистан “ О недрах” (2003г.) включает требование предусматривать при проектировании горнодобывающих предприятий системы разработки МПИ и технологических схемы переработки (подготовки) минерального сырья, обеспечивающие наиболее полное и экономически целесообразное извлечение из недр запасов основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых, использование содержащихся в них компонентов, имеющих промышленное значение, и утилизацию вскрышных пород. Требования к охране недр включает: - охрану месторождений полезных ископаемых от затопления, 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 подземном хранении нефти, газа или иных веществ и материалов, захоронении вредных веществ и отходов производства, сбросе сточных вод; - соблюдение установленного порядка консервации и ликвидации предприятий по добыче полезных ископаемых и подземных сооружений, не связанных с добычей полезных ископаемых; -предупреждение самовольной застройки земельных участков, расположенных над месторождениями полезных ископаемых, и соблюдение установленного порядка использования этих площадей в иных целях; - предотвращение накопления промышленных и бытовых отходов на площадях водосбора и в местах залегания подземных вод, используемых для питьевого или промышленного водоснабжения. Лекция 2 Геологическое изучение недр, оценка запасов МПИ или свойств участка недр, не связанных с добычей полезных ископаемых План Задачи геологического изучения недр. Основные геологические факторы, которые должны быть учтены при комплексной информационной оценке Методы оценки запасов месторождений полезных ископаемых. Геологическая информация о недрах это информация о геологическом строении недр, находящихся в них полезных ископаемых, об условиях их разработки, а также иных качествах и особенностях недр, содержащихся в геологических отчетах, геологических картах и иных материалах. Геологическая информация может находится в государственной собственности или в собственности пользователя недр. Природные объекты становятся горно-геологическими, когда они приобретают горно-технологические свойства (например, при оконтуривании по промышленным кондициям или ведении горных работ), и исчезают, как только они теряют геологические свойства (например, при поступлении руд на металлургический передел или угля на химическую переработку). К горно-геологическим объектам относятся участки земной коры (объекты горного строительства или эксплуатируемые месторождения) и их производные (добытые полезные ископаемые и отвальные горные породи) находящиеся в сфере горного производства. Задачами геологического изучения недр являются: анализ горно-геологических условии и типизация разрабатываемых и намеченных к разработке месторождений; совершенствование средств, методов и организации геологического изучения эксплуатируемых месторождений, повышение эффективности доразведки (в пределах горного отвода), эксплуатационной разведки и геолого-экономической оценки месторождения в процессе его промышленного освоения; разработка методов прогнозирования горно-геологических явлений (процессов) и основ управления ими при горных работах; геологическое обоснование проектов горных работ и управление объемом добычи минерального сырья, обеспечение с комплексности разработки месторождений; геологическое обеспечение необходимого качества добываемого минерального сырья и комплексного его использования на всех этапах добычи и переработки; геологическое обоснование сокращения нарушений территории горными работами и процессов восстановлении экологического равновесия; охрана и регулирование запасов подземных вод в районе действующих горных предприятий. Геология изучает геологические факторы и параметры (запасы и обогатимость сырья, пространственно-морфологические, качественные, гидрогеологические и инженерно-геологические), определяющие целесообразность и условия промышленного освоения объектов, состав и взаимосвязь показателей горногеологических объектов на разных стадиях развития горного производства; закономерности их преобразования в ходе горного производства; методы, средства, структуру и организацию геологического обеспечения горного производства. Кроме того, имеется также ряд частных задач: проведение эксплуатационной разведки, прогнозирование качества сырья с целью планирования перспектив его добычи и обогащения, оперативный подсчет запасов, выявление в пространстве изменений условий проведения подготовительных и очистных выработок, борьба с потерями, разубоживанием и др. Геология обосновывает принципы построения и методы геологического обеспечения при ведении горно-строительных работ, добыче и переработке всех видов полезных ископаемых: нефти, горючих газов, ископаемых углей, торфа, сланцев, гидроминерального сырья, металлических и неметаллических руд, строительных горных пород и др. К основным геологическим факторам, которые должны быть учтены при комплексной информационной оценке, относят: - обеспеченность запасами полезных ископаемых; - вещественный и минералогический состав руд; - средние содержания основных полезных, попутных и вредных компонентов; текстуру руд; - структуру руд; - кондиционные параметры; морфологию рудных тел и условия их залегания; -природные типы руд -промышленные технологические типы и сорта руд, их удельный вес в запасах месторождения и средние содержания металлов в них; - пространственное распределение полезных компонентов в недрах; - характеристику радиометрических и других свойств руд и вмещающих пород (например контрастность руд, коэффициенты диффузного отражения руд и вмещающих пород, электропроводность и магнитная восприимчивость руд и пород, их естественная радиоактивность, теплопроводность и др.); - гранулометрический состав и распределение металлов в отбитой горной массе по классам крупности; - потери и разубоживание руды при добыче; - средние содержания металлов в добываемой руде; - возможные колебания показателей качества добываемой руды и их влияние на показатели обогащения. многочисленные исследования показали что, морфология контура рудных тел и среднее содержание полезных компонентов является ведущим геологическим факторами, влияющими на оценку сложности участков месторождения. При селективной добыче руд, различающихся по технологическим свойствам, ведущим геологическим фактором считается морфология контура природных типов руд. В случае получения дополнительной информации о разведуемом участке вводятся новые факторы. После выделения геологических признаков выполняют оценку их изменчивости по различным направлениям (падению и простиранию рудных тел), по совокупности которых будет построена прогнозная модель погрешности определения соответствующих геологических факторов при различных параметрах разведочной сети. |