Шпаргалка: Минеральные ресурсы Кузбасса

. ВВЕДЕНИЕ

 Вопросыкомплексного использования минерального сырья и утилизации различных отходов скаждым годом привлекают все большее внимание науки и практики. Одним изважнейших разделов современной геоэкологии является повышение уровнябезотходности технологических процессов, максимальное использование всех видов природногосырья при минимальном ущербе окружающей среде.

ВКузбассе, где добывающие отрасли являются ведущими, за многие десятилетия скопилосьбольшое количество отходов угледобычи, углеобогащения, теплоэнергетики, железоруднойпромышленности, черной и цветной металлургии, ежегодно образуется большая массаотходов строительной индустрии, агропромышленного комплекса, в том числекрупных животноводческих комплексов, а также бытовых отходов.

Под этими отходамив области занято десятки тысяч гектар земель. Отвалы горных пород,шламонакопители, бытовые свалки стали постоянными источниками загрязненияатмосферы, водоемов и подземных вод региона.

Запоследние годы в Кузбассе накапливается положительный опыт использования отходовуглеобогащения, золошлаковых отходов и некоторых других, но это лишь опыт, а немассовый процесс.

Стремлениек увеличению валовой добычи угля в регионе привели к тому, что в отдельныхугольных районах потери при добыче составляли более 50% от утвержденныхзапасов. Техническое состояние углеобогатительных фабрик и их технологиитаковы, что в отходах углеобогащения содержание угля достигает 25—26%. В хвостыобогащения железных руд уходят тысячи тонн цветных и редких металлов. Масса отходовобразуется при добыче нерудного сырья.

Решение проблемыкомплексного использования минерального сырья и утилизации промышленных ибытовых отходов — это сокращение площадей нарушенных ландшафтов и подработанныхземель, это снижение загрязнения атмосферного воздуха, особенно взвешеннымивеществами, это уменьшение поступления в водоемы техногенных вредных веществ,это предотвращение загрязнения почв и подземных вод, это получениедополнительной продукции из уже добытого из недр и в значительной мере обработанногосырья.

При разработкеТерриториальной.комплексной программы охраны окружающей среды Кемеровскойобласти были проанализированы современные достижения науки и техники в рассматриваемойобласти, обобщены накопленные данные по паспортизации и изучению различныхотходов в регионе, а также выполнены дополнительные исследования. В этой работенаиболее 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 разделаТерриториальной 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. РАЦИОНАЛЬНОЕПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ

Природная среда в том состоянии, когдачеловек еще не оказывал на нее существенного влияния, сформировалась в течениедлительного развития при материальном взаимодействии и балансе атмосферы,гидросферы и литосферы. Свои материальные потребности (общественное развитие,человек удовлетворяет за счет природных ресурсов (благ).Среди видов природныхресурсов, если они используются человеком, существуют объективно ресурсыисчерпаемые, невосполнимые, незаменимые, невозобновимые. По мере ростачисленности населяющих планету Земля людей, а также качества и количества ихпотребностей («общество потребления») возрастали объемы изымаемых у природыразнообразных ресурсов. Менее чем за полвека численность живущих на Земле людейпочти удвоилась и ныне приближается к 5,5 млрд. Каждую минуту число людейвозрастает в среднем на 156 человек, ежедневно на 250000 человек, а ежегодноприблизительно на 80 млн. На рубеже второго и третьего тысячелетий различныепрогнозы дают близкие цифры: 6,3—6,5 млрд. человек.

Еще быст^|за последние 40—45 лет растет промышленное пространство. Среднегодовой приростиспользуемых топливных ресурсов был близок к 4%, руды к 5, а продуктовхимического производства к 6— 10% и более. С 1913 года до конца 70-х годоввозросло ежегодное производство чугуна в 6,5 раза, стали в 9,4, нефти в 20, химическихпродуктов (пластмасс и волокон) в 115, электроэнергии в 125 раз, а общаяэнерговооруженность человечества за нынешнее столетие возросла во многодесятков раз. В результате люди в процессе своей деятельности перемещаются затакое же афемя под влиянием всех экзогенных факторов (текучие воды, ветер,ледники и др.), а на каждого жителя Земли приходится ежегодно более 20 тискусственно перемещаемых почв и горных пород.

Внастоящее время за один год человечество производит около 100 млн. т химическихудобрений и свыше 2 млн. тонн различных ядохимикатов. В атмосферу Земливыбрасывается каждый год более 200 млн. т углекислого газа, около 150 млн. т двуокисисеры и около 50 млн. т окислов азота. Вся мировая промышленность сбрасываетнеочищенных вод в объеме более 30 млрд. м куб. и выбрасывает ядовитых газов около70 млн. т.

Благодарядеятельности человека в земные сферы включаются искусственные химическиесоединения, чуждые природе, очень медленно разрушаемые живыми организмами иабиотическими агентами и остающиеся вне естественного обмена веществ. Рядхимических соединений и элементов (например, тяжелые металлы), естественно входящихв природные образования и в естественных условиях обычно рассредоточенных набольших пространствах и в небольших концентрациях, извлекаются из одних геосферв другие или искусственно концентрируются им. В обоих случаях антропогенныехимические вещества накапливаются в биосфере и служат угрозой для жизни.

В первойчетверти текущего века академик В. И. Вернадский показал, что уже тогдаэнергоматериальный потенциал человеческого общества, его материальный обмен с природойстали соизмеримыми с геологическими и геохимическими процессами на Земле.

Таким образом, масштабычеловеческой деятельности стали опасными для земной природной среды,существования самого человека и других форм жизни на Земле.

Развитиеобщества сопровождалось изъятием у природной среды огромного количества разнообразныхресурсов и только лишь незначительная часть их массы и энергии использоваласьцелесообразно, а остальное в измененном состоянии хаотически возвращалось вестественную среду, загрязняя ее, оказывая на нес угнетающее воздействие. В современноммире в целом при ежегодной добыче примерно 100 млрд. т всех видов сырья иматериалов, включая топливо, руды, строительные материалы, продукты питания ине считая пустой породы, в виде готовой продукции используется около 2— 4%.Остальные 96—98% добываемого сырья и материалов идут в отходы.

Вприродной среде стал нарушаться сложившийся сбалансированный кругооборот массыи энергии и, как следствие, появились признаки деградации природы. Этот процессобратной связью отрицательно воздействует на самого человека и егохозяйственную деятельность. Начало сказываться сокращение запасов многихважнейших ресурсов, особенно невозобновляемых — некоторых металлов           в                       недрах,сельскохозяйственных угодий, ряда видо! химического сырья, пресной воды и т. д.

Окружающаячеловека природная средг фактически является совокупностью ресурсов выполняющихдвойную функцию: средообразующую и непосредственно ресурсную (вода, воздух,земля, лес, травы и т. п.). Исполь зование природных ресурсов для максималЬ' ногоудовлетворения потребностей человек; в материальных и духовных благах, с од нойстороны, и поддержание окружаюиш природной среды на уровне, обеспечивающе» нормальнуюжизнедеятельность общества, с * другой стороны, стали для человечеств; проблемой,которая по своей сложности и значимостивыдвинулась на одно из главных мест. Решением этой проблемы озабочено большинство стран мира.

Общиепринципы использования природных ресурсов человеческим обществом исследуютсякомплексной научной дисциплиной ~ природопользованием. В формулировке авторатермина Н. Н. Куражсковскрго «задачи природопользования как науки сводятсяк разработке общих принципов осуществления всякой деятельности, связанной либос непосредственным пользованием природой и ее ресурсами, либо, с изменяющими еевоздействиями. Конечная цель этой разработки — обеспечить единый подход кприроде как к всеобщей основе труда».

Объектом природопользованиякак науки служит комплекс взаимоотношений между природными ресурсами,естественными условиями жизни общества и его социально-экономическим     развитием.                               Предметомприродопользования можно считать оптимизацию этих отношений, стремление ксохранению и воспроизводству среды жизни. Природопользование как сфера знаниявключает в себя элементы естественных, общественных и технических наук, в т. ч.охрану природы с одним из ее разделов — ресурсоведением.

Поскольку планета Земляпредставляет собой естественно ограниченное целое, на ней не могут существоватьбесконечные части, а все природные ресурсы и условия Земли конечны.Следовательно, категория «неисчерпаемых» природных ресурсов возниклаи встречается еще по недоразумению. К этим ресурсам относят, например,энергетические, полагая, что солнечная энергия дает практически неисчерпаемыйисточник получения полезной энергии. Однако ошибка состоит в том, что неучитываются ограничения, накладываемые самой энергетикой биосферы,антропогенное изменение которой сверх допустимого предела по «правилуодного процента» чревато серьезными последствиями. Искусственноепривнесение энергии в биосферу в наше время достигло уже значений, близких кпредельным (отличающихся от них не более чем на один математический порядок — в10 раз).

Врамках одного способа производства и одного типа технологий природные ресурсы делаютсявсе менее доступными и требуют увеличения затрат труда и энергии на их извлечениеи транспортировку (закон падения природно-ресурсного потенциала). Примерамимогут служить минеральные богатства, истощающиеся в густонаселенных икомфортных областях планеты, добываемыеиз все более глубоких пластов, сельскохозяйственное, куда выкладывается относительно большое количество (до 20% отпроизводимой) энергии, гидрогеологическое хозяйство, страдающее от все болееглубокого залегания (истощения) подземных вод и т. д.

С ходомисторического времени при получении из природных систем полезной продукции наее единицу в среднем затрачивается все больше энергии. Увеличиваются иэнергетические расходы на одного человека.

Расходэнергии на одного человека (в ккал/сут.) в каменном веке был порядка 4 тыс., ваграрном обществе 12 тыс., в индустриальную эпоху 70 тыс., а в передовых развитыхстранах настоящего времени 230— 250 тыс., г. е. в 58—62 раза больше, чем унаших далеких предков.

Сначала нашего века количество энергии, затрачиваемое на одну единицусельско-хозяйственной продукции, в развитых странах мира возросло в 8—10 раз,на одну единицу промышленной продукции — в 10— 12 раз.

В начале80-х годов удельные затраты энергии на производство единицы валового национальногопродукта (ВНП) в ходе решительных мер по экономии энергии в промышленноразвитых странах сократилось на 15%. В течение последнего десятилетия ВНПвозрос тут на 20%, а потребление энергии — лишь на 2%. Это стало возможно врезультате устранения неоправданных потерь энергии. Однако в то же время в развивающихсястранах расход энергии увеличился на 24% и составил 10% от общемирового (против5% в начале периода), т. е. имел тенденцию к быстрому росту.

Несмотряна ожидаемое снижение потребления энергии на одну денежную единицу ВНП в кгусловного топлива, общее увеличение ВНП и абсолютно необходимое возрастаниевалового национального дохода в развивающихся странах приведут к дальнейшемуросту энергопотребления, а падение доступной при данных технологиях исоциально-экономических отношениях совокупности природных ресурсов(природно-ресурсный потенциал) — к росту энергетических затрат.

Законснижения энергетической эффективности природопользования имеет весьма важноепрактическое следствие: рост энергетических затрат не может продолжаться бесконечно.Значит, можно и необходимо рассчитать вероятный момент неизбежного перехода нановые, энергосберегающие тех-

 нологиипромышленного и сельско-хозяиственного производства, избежав тем самым термодинамического(теплового) и экологического кризисов.

В усредненнойединице общественного продукта удельное содержание природного веществаисторически неуклонно снижается. Это не означает, что вовлекается меньше природноговещества в процесс производства. Наоборот, его количество увеличивается-выбрасывается до 95—98 у0потребляемого в производстве природноговещества. Однако в конечных аналогичных продуктах общественного производства,вероятно, в наши дни усредненно меньше природного вещества, чем в отдаленномпрошлом. Объясняется это миниатюризацией изделий, заменой естественныхматериалов и продуктов синтетическими, сменой вещественных отношений информационнымии другими явлениями.

Остаткисырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукцииили выполнении работ и утратившие полностью или частично исходныепотребительские свойства (отходы производства), а также изделия и машины, утратившиесвои 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 мировогохозяйства быстрота оборачиваемости вовлеченных природных ресурсов (вторичных,третичных и т. п.) непрерывно возрастает.

Закономерностьувеличения оборота вовлекаемых природных ресурсов указывает на увеличениеинтенсификации цикличности производства. В этом процессе требуется все большеэнергии для ускорения оборачиваемости вовлеченных природных ресурсов, что служитодной из предпосылок закона падения энергетической эффективностиприродопользования.

Таккак на Земле запасы ресурсов разного вида имеют конечное количественное измерение,                         сформулированы        основныеположения и принципы рационального природопользования, на основе которыхпротиворечие между все возрастающими потребностями людей и ограниченностью природныхресурсов ослабляется или устраняется вообще.

Рациональноеприродопользование представляет собой систему деятельности, призванную                            обеспечить            экономнуюэксплуатацию природных ресурсов и условий и наиболее эффективный режим ихвоспроизводства с учетом перспективных интересов развивающегося хозяйства исохранения здоровья людей. Таким образом, рациональное природопользование — этовысокоэффективное хозяйствование, не приводящее к резким изменениям   природно-ресурсногопотенциала, к которым социально-экономически не готово человечество, и неведущее к глубоким переменам в окружающей человека природной среде, наносящимурон его здоровью или угрожающим самой его жизни.

Рациональноеприродопользование подразумевает его интенсификацию, т. е. получение из единицывовлекаемого в хозяйство конкретного и интегрального природного ресурса всебольшего количества полезной продукции (как правило, с ростом экономическихзатрат, но с улучшением материально-энергетических и социальных показателей общественногопроизводства).

Интенсификацияприродопользования позволяет снизить темпы увеличения энергетических расходов,происходящего согласно закону снижения энергетической эффективностиприродопользования.

Основныепути интенсификации природопользования: миниатюризация изделий, их ресурсосберегающееусовершенствование, малоотходное и каскадное (реутилизационное) производство,прямая экономия природных ресурсов в циклах их эксплуатации (снижение потерьпри добыче, транспортировке и переработке).

Рациональноеприродопользование включает в себя ресурсосбережение (ресурсосберегающиетехнологии) -производство и реализацию конечных продуктов с минимальнымрасходом вещества и энергии на всех этапах (от добывающих до сбывающих отраслей)и с наименьшим воздействием на человека и природные системы. При этом должныучитываться все расходы на промежуточные этапы производства на единицу производимойпродукции или единицу ее эффективности. Обычно в понятие «технологияресурсосберегающая» включается требование минимизации используемыхприродных ресурсов и минимального нарушения природных (естественных) условий.

Ресурсосберегающаятехнология понимается и как технология малоотходная, т. е. позволяющая получатьминимум твердых, жидких, газообразных и тепловых отходов и выбросов.

Согласно закону развития природной сие-

 темы за счет окружающей ее среды любая природнаясистема может развиваться только за счет использованияматериально-энергетических и информационных возможностей окружающей       ее                           среды.  Абсолютноизолированное саморазвитие невозможно. Как следствие, невозможно абсолютнобезотходное производство. Можно рассчитывать лишь на малоотходное производство.

Поэтомупервым этапом развития технологий должна быть их малая ресурсоемкость (как навходе, так и на выходе -экономность и незначительные выбросы).

Вторымэтапом будет создание цикличности производств-замкнутых производственных циклови энергопроизводственных цепочек.

Призамкнутых производственных циклах осуществляется многократное (теоретически бесконечное)повторное использование материального ресурса (воды, воздуха и т. п.) в производствес предварительным охлаждением, очисткой и т. п. процессами, возвращающимиресурсу необходимое для заданной технологии качество. Такой цикл может охватитьряд производств; при этом ресурс из последнего в цепи производства поступает в первый.Отходы одного производства могут служить сырьем для другого и предполагаетсяиспользование этого сырья без остатка. Такая технология может приблизитьчеловечество к теоретическому минимуму глобальных антропогенных отходов,равному отходам в биосферных циклах (осадочные породы). Полной замкнутостипроизводственных циклов достигнуть невозможно: всегда имеются утечки и расходы.Кроме того, энергия невозратима -ее поток однонаправлен. Так что выражения«технология безотходная» и «цикл замкнутыйпроизводственный» следует понимать как условные, обозначающие стремление кминимальной отходности и к максимальной цикличности производственных процессов.

Вэнергопроизводственных цепочках создается устойчивая совокупностьвзаимосвязанных                   производственных         процессов, группирующихсявокруг процесса, основного для данного вида сырья и энергии. В них включаютсяпоследовательные стадии переработки от добычи и обогащения сырья до выпускавсех видов готовой продукции, которые можно производить на месте.Энергопроизводственная цепочка (цикл) может охватывать в рамках всеготерриториальнопромышленного комплекса (ТПК) или его части кругооборот или потоквеществ, в пределах которого происходитпоследовательная переработка сырья и материалов доготовой продукции. Примерами могут служить цепь обработки сырья в чернойметаллургии или внутриотраслевые связи в лесопромышленных комплексах, а такжезарождающиеся каскадные технологии последовательного использования отходоводного предприятия в качестве сырья для другого (включая сбросное тепло).

Наконец,третьим этапом развития технологии является организация разумного депонирования                          (захоронения)       неминуемыхостатков и нейтрализация неустранимых энергетических отходов.

Всетри этапа могут быть одновременными.

Современныйэкологический кризис характеризуется опасным загрязнением биосферы, приближениемк максимуму использования энергии на поверхности земли и резким нарушениемэкологического равновесия. Ответная реакция человечества на кризисное состояниесистемы «человек и биосфера» стала настоящей экологической(хозяйственной) революцией. Она охватывает все стороны хозяйства и приводит кизменению взглядов людей на природу, се эксплуатацию.

Экологическийкризис и экологическая революция сопровождаются начавшимися изменениями внаучно-технической революции: замыкание производственных циклов, максимальнаяэкономия энергии, миниатюризация технических объектов, экологическоепланирование, позволяющее поддерживать и улучшать экологическое равновесие и т.д.

Специфическойчертой современной экологической (хозяйственной) революции можно считать осознаниетого факта, что от принципа безудержного преобразования природы инеограниченной ее эксплуатации следует перейти к экономии природных ресурсов и весьмаосторожному изменению природной среды жизни. Важной особенностью служит такжепостепенное 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 развитиюобщественного производства с учетом экологических ограничений этогопроизводства.

3. КОМПЛЕКСНОЕИСПОЛЬЗОВАНИЕ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ И ОХРАНЫ НЕДР

3.1.ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ И ГОРНОДОБЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Из природных ресурсов Земли, реально вовлекаемых обществом вхозяйственную деятельность, важнейшее значение для жизнедеятельности людейимеют минеральные ресурсы, используемые в производстве как минеральное сырьеили источники энергии.

Анализзакономерностей развития минерально-сырьевой базы и горнодобывающей промышленностив бывшем СССР и за рубежом показывает следующие тенденции.

1.   Рост масштабов добычи и потребленияминерального сырья.

За последние 30лет в мире среднегодовые темпы прироста использования первичных источниковэнергии (нефть, газ, уголь и др.) составили 4,9%, металлосодержащего сырья ~3,4 и нерудных материалов — 5,3%. При современном уровне добычи из недрежегодно извлекается около 100 млрд.т горныхпород. Предполагается, что к 2000 г. спрос на минеральное сырье в миреувеличится в 2,5 раза по сравнению с нынешним уровнем.

2.   Увеличение мощности горногопроизводства.

Это означает:

повышениеудельного веса добычи в крупных бассейнах и месторождениях.

Так,развитие добычи в Кузнецком и Донецком угольных бассейнах, Криворожскомжелезорудном бассейне, на месторождениях КМА, Кольского полуострова, зоны БАМа,Норильского района обосновывалось возможностью снижать за счет концентрации производстваудельные капитальные вложения на освоение месторождений и себестоимости добычи,а также расширением возможности комплексного использования минеральныхресурсов;

увеличениепроизводственной мощности горных предприятий. Сейчас в мире насчитывается около20 подземных рудников с годовой производительностью свыше 5 млн. т каждый. В ихчисло входят некоторые рудники Швеции, Чили и США с годовой производительностью10 млн. т. В КанскоАчинском бассейне проектная мощность угольного разреза«Березовский» N. 1 55 млн. т. В Экибастузском угольном бассейне годоваяпроизводительность разреза «Богатырь» 50 млн. т угля. Мощность ряда карьеровпо добыче железной руды достигает 30 млн. т. Крупные предприятия обеспечивалипримерно 60% объемов добычи полезных ископаемых в СССР;

применение в горном производстве оборудования со всевозрастающейединичной мощностью. Так, с помощью мощных роторных экскаваторов на угольныхразрезах СССР добывалось около 45% топлива. Американская компания«Вабко» выпускает гамму большегрузных самосвалов, в том числе модельгрузоподъемностью 170 т с разгрузкой через днище. В США созданы шагающиеэкскаваторы с объемом ковша 134 м. В подземных калийных рудниках используетсячетырехроторный горный комбайн

3.         Истощение запасов богатого минерального сырья и увеличениемасштабов освоения ресурсов с более бедным содержанием полезных компонентов

К примеру, дальнейший прирост запасов меди д США будет происходитьпреимущественно за счет разведки бедных руд. В разведанных запасах рудсодержание меди снизится с 0,8-0,9% до 0,5-0,6%. В Канаде в связи с вовлечениемв 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 другимполезным ископаемым

4.         Ухудшение и усложнение горно-геологических и экономико-географическихусловий разработки месторождений.

В начале 30-х годов спорным был вопрос о том, может ли бытьосвоена добыча руд на месторождении «Норильск-1», расположенном на 69северной широты, с длинной полярной ночью, с температурой воздуха, достигающейминус 55 С, но с достаточно простыми условиями залегания руды. Теперь вНорильском районе осваиваются подземным способом глубокие горизонты Талнаха(порядка 600 м) с повышенной газоносностью, склонностью к горным ударам итяжелейшими гидрогеологическими условиями, а ведь климат в Норильске за этовремя мягче не стал

Еще 30 лет назад самая глубокая в мире шахта работала примерно наглубине 2,5 км. Сегодня достигнут 4-километровый рубеж подземных горных работ.Совсем недавно морское дно было недосягаемо для добычи сырья. А сейчас в океанес глубины 5 км добыто свыше 1000 т марганцевых конкреций, содержащих такжемедь, 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. дляэтого нужны были уже 4 руб. капитальных вложений и прослеживалась явнаятенденция к дальнейшему росту. На разведку и добычу полезных ископаемыхрасходуется до 40% промышленных капитальных вложений, здесь сосредоточены почтитреть производственных и около 20% трудовых ресурсов.

Ухудшение условий разработки отечественныхместорождений полезных ископаемых и ростсебестоимости отдельных видов топлива и минерального сырья в условиях ранеесуществовавших правил хозяйствования и экономических отношений учитывались при пересмотреоптовых цен на продукцию добывающих отраслей. На мировом рынке долгосрочныетенденции к повышению цен на минеральное и энергетическое сырье проявляются ещеболее отчетливо.

В этих условияхприобретает особую важность разработка научных основ и практических методоврешения проблемы рационального использования минеральных ресурсов и охранынедр.

3.2,РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ И ОХРАНА НЕДР

 Здесьсформулированы и общепризнаны для эффективного применения две концепции:

интенсивногопути использования минеральных ресурсов (концепция интенсификации);

единствапроблем рационального использования и охраны недр, рационального использованияресурсов биосферы и охраны окружающей среды (горно-экологическая концепция).

Практикапоследних лет доказала, что валовое увеличение добычи минерального сырья,кажущееся наиболее простым и доступным методом обеспечения народного хозяйствасредствами производства, в действительности приводит к обострению дефицита.

Вопросыинтенсификации использования минеральных ресурсов решаются по-разному в сферепроизводства минерального сырья (то-есть в собственно в сфере горногопроизводства) и в сфере его потребления.

Всфере производства минерального сырья — это комплексное освоение крупныхсырьевых регионов, сокращение потерь при добыче и переработке минеральногосырья, комплексное использование всех содержащихся в сырье полезныхкомпонентов, утилизация вмещающих пород и отходов производства, пересмотркондиций и вовлечение в эксплуатацию на основе прогрессивных технологическихрешений запасов минерального сырья, отнесенных ранее к забалансовым.

Экономическаяэффективность всех этих мероприятий определяется дифференцированно, исходя изинтересов народного хозяйства страны, территории (региона) и отдельного горногопредприятия.

В сфере потребления минерального сырья интенсификациясвязана со снижением расхода сырья за счет применения более совершеннойтехнологии, использованием вторичного сырья и отходов, заменой минеральногосырья искусственными материалами

и ДР

В проблеме охранытжружающей среды от

вредного воздействия горногопроизводства есть еще много нерешенных вопросов, обусловленных рядом причинобъективного и субъективного характера:

качественными различиями кругооборотавещества и энергии в искусственных (хозяйственных) системах по сравнению с естест-СЭвенными (экологическими);

недостаточным обоснованием экологических ограничений в технологиидобычи и переработки полезных ископаемых;

противоречиямимежду требованиями улучшения технико-экономических показателей горногопроизводства и необходимостью сохранения биосферы;

недостаточной разработанностью методов экономической оценкиприродных ресурсов и ущерба, наносимого горным производством элементамбиосферы;

ведомственным подходом к охране и рациональному использованиюприродных ресурсов;

слабой экологической подготовкой работников горного производства.

Проблема рационального использования минеральных ресурсовкомплексная, и ее решение охватывает несколько направлений.

1.Получение максимума информации о месторождениях полезных ископаемых.

С этой целью необходимы совершенствование методов разведки иподсчета полезных ископаемых и вмещающих пород, разработка научно-обоснованныхметодов прогноза инженерно-геологических и гидрогс-

 ологических условийэксплуатации месторождений.

Ежегоднобурится несколько десятков миллионов метров скважин, проходятся сотникилометров горных выработок. Объем затрат на эти работы превышает половину затратна геологоразведку. Поэтому совершенствование методов разведки следует в первуюочередь направить на повышение качества и эффективности использования оборудования,а также на широкое применение дистанционных методов исследований земной коры.

При разведкемногих месторождений ' вещественный состав полезных ископаемых и вмещающихпород изучается некачественно. Здесь сказывается в основном две причины. Во-первых,огромный объем проб, подлежащих исследованию. За последнее время ежегодноанализируется 15 млн. проб. Такие масштабы работ требуют новых экспрессных методованализа, основанных на применении физических и ядерно-физических процессе. Во-вторых,геологические организации оценивают месторождения лишь по основным компонентами, как правило, не учитывают экономический эффект от попутной добычи другихполезных ископаемых и утилизации вмещающих пород.

Оченьважно, чтобы при изучении вещественного состава полезных ископаемых и вмещающих• пород учитывалась возможность их использования для биологическойрекультивации земель, нарушенных горными работами.

2.Совершенствование методов добычи полезных ископаемых.

Созданиеновой и совершенствование существующей техники и технологии разработкиместорождений обусловливает более полное извлечение и повышение качества полезныхископаемых.

Преждевсего отметим опережающее развитие добычи полезных ископаемых открытымспособом, при котором обеспечивается значительно более низкий уровень потерь посравнению с другими способами добычи. Широко внедряются на подземных работах бесцеликоваявыемка полезных ископаемых и системы разработки с закладкой выработанногопространства. Для отработки полезных ископаемых с глубоких горизонтов, недоступныхв настоящее время для открытого и подземного способов, а также для добычибедных и забалансовых руд применяются геотехнологические методы.

Какотмечают специалисты, в целом по добывающей промышленности при суммарной добычеполезных ископаемых более чем в 6,5 млрд. т величина общих потерь состав-; ляет2,5 млрд. т, в том числе устранимых; при нынешнем уровне техники — 500 млн

Нормирование количественных и качественныхпотерь полезных ископаемых при' добыче производится на основе типовыхметодических указаний, разработанных Институтом проблем комплексного освоениянедр АН СССР. Однако, практика нормирования потерь полезных ископаемых показаланеобходимость развития методики определения оптимального уровня потерь,учитывающей изменения влияния вышеуказанных факторов во времени.

3.   Повышение эффективности извлечения полезныхископаемых.

Отсутствиеэффективных технологических решений приводит к тому, что при переработке сырьяразных месторождений для черной металлургии теряются медь и кобальт, свинец,цинк, золото, сера, редкие элементы, фосфор, алюминий, ванадий. В отдельныхслучаях из руды извлекается по стоимости лишь половина содержащихся в нейценных компонентов.

Горномупроизводству все чаще приходится иметь дело с труднообогатимыми комплекснымирудами, а это требует широкого использования при их переработке комбинированныхтехнологических схем, включающих наряду с обогатительными операциями процессыпирои гидрометаллургии. Коллективные концентраты, бедные забалансовые руды,отходы обогащения, окисленные руды целесообразно перерабатывать сиспользованием предварительного обжига, выщелачивания, в том числебактериального, сорбционной и экстракционной технологии. Эти процессыиспользуются на практике пока в незначительных масштабах.

4. Управление использованием недр.

Правовые иэкономические основы комплексного рационального использования недр содержатся вЗаконе «О недрах», введенном в действие постановлением ВерховногоСовета Российской Федерации от 21 февраля 1992 г. N 2396-1.

Механизмуправления полным и комплексным использованием минеральных ресурсов включает:

определениестратегии использования, темпов воспроизводства, дальнейшего расширения        и               качественного                   улучшенияминерально-сырьевой базы путем разработки и реализации федеральных итерриториальных программ;

установлениепорядка пользования недрами и их охраны, разработка соответствующих стандартов (норм, правил), в т.ч. условийпредоставления недр в пользование, доли добываемого сырья, квот на поставкудобываемого минерального сырья и др.;

системуплатежей при пользовании недрами;

созданиеединой системы федерального и территориальных фондов геологической информации;

государственныйконтроль за рациональным использованием и охраной недр;

составлениегосударственного и территориальных балансов полезных ископаемых; учет участковнедр, используемых для добычи полезных ископаемых и строительства подземныхсооружений, не связанных с добычей полезных ископаемых;

введениеограничений на пользование недрами на отдельных участках для обеспечениянациональной безопасности и охраны окружающей природной среды.

Недрапредоставляются в пользование субъектам предпринимательской деятельности специальнымразрешением в виде лицензий.

Лицензиявыдается совместно органом представительной власти (республики в составеРоссийской Федерации, края, области) и государственным органом управленияфондом недр или его территориальным подразделением.

Влицензии содержится согласованный уровень добычи минерального сырья, а такжесоглашение о его долевом распределении и условия выполнения установленныхзаконодательством, стандартами (нормами, правилами) требований по охране недр иокружающей природной среды, безопасному ведению работ.

Среди основных требований по рациональному использованию и охраненедр Законом называются:

обеспечениенаиболее полного извлечения из недр запасов основных и совместно с нимизалегающих полезных ископаемых и сопутствующих компонентов;

достоверныйучет извлекаемых и оставляемых в недрах запасов основных и совместно с нимизалегающих полезных ископаемых и попутных компонентов при разработкеместорождений полезных ископаемых;

охранаместорождений полезных ископаемых от затопления, обводнения, пожаров и другихфакторов, снижающих качество полезных ископаемых и промышленную ценностьместорождений или осложняющих их разработку;

предотвращениезагрязнения недр при проведении работ, связанных с пользованием недрами,особенно при захоронении вредных веществ и отходов производства, сбросе сточных вод;

предотвращениенакопления промышленных и бытовых отходов на площадях водосбора и в местахзалегания подземных вод, используемых для питьевого или промышленноговодоснабжения.

Пользованиенедрами осуществляется за плату.

Системаплатежей при пользовании недрами включает в себя:

платежиза право на пользование недрами;

отчисленияна воспроизводство минерально-сырьевой базы;

сбор за выдачу лицензий;

акцизный сбор.

Крометого, пользователи недр уплачивают налоги, сборы и другие платежи,предусмотренные законодательством, включая плату за землю, плату загеологическую информацию, и могут получать скидку с платежей за истощение недр.

Платежиза право на пользование недрами включают платежи за право на поиски, разведкуместорождений полезных ископаемых, за право на добычу полезных ископаемых ипользование недрами в иных целях.

Эти платежи могутвзиматься в форме разовых взносов и (или) регулярных платежей в течение срокареализации предоставленного права.

Размерыплатежей за право на добычу определяются с учетом вида полезного ископаемого,количества и качества его запасов, природно-гсографических, горно-технических иэкономических условий освоений и разработки месторождения, степени риска.

Платежиза право на добычу полезных ископаемых взимаются в формах начального, а такжепоследующих регулярных платежей с начала добычи. Их размеры определяются какдоля от стоимости добытого минерального сырья с учетом погашаемых в недрах запасовполезных ископаемых и включаются в себестоимость его добычи.

Порядок иусловия взимания платежей за право на пользование недрами, критерии определенияставок устанавливаются Правительством Российской Федерации. Окончательные   размеры          этих    платежейустанавливаются при выдаче лицензий на право пользования недрами.

Платаза право на пользование недрами может взиматься в форме:

денежных платежей;

части объема добытого минерального

сырья или инойпроизводимой пользователем продукции;

выполненияработ или предоставления услуг;

зачетасумм предстоящих платежей в бюджет федерации, республики, края, области, городав качестве долевого вклада в уставной фонд создаваемого горного предприятия.

Форма внесения платыустанавливается в лицензии на право пользования недрами. За нарушение Закона онедрах предусматривается ответственность.

К нарушениям Закона средипрочих относится несоблюдение (невыполнение) требований утвержденных вустановленном порядке стандартов (норм, правил) по охране недр и окружающейприродной среды, в том числе нарушения, ведущие к загрязнению недр и приводящиеместорождение полезного ископаемого в состояние, не пригодное для эксплуатации.

3.3. МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВЫЕ РЕСУРСЫ

СОСТОЯНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ОХРАНЫ НЕДР В КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Натерритории Кемеровской области сосредоточены огромные запасы каменных и бурыхуглей, железных руд, флюсовых и строительных материалов, месторождения цветныхи драгоценных металлов.

В народномхозяйстве Кузбасса сырьевые, добывающие отрасли являются ведущими. В связи сэтим вопросы комплексной переработки минерального сырья, повышения уровнябезотходности производств, снижения потерь полезных ископаемых при добыче и переработкеимеют первостепенное значение для экономики и экологии.

Уголь

Угольявляется главным полезным ископаемым области.

Натерритории Кемеровской области расположены Кузнецкий каменноугольный бассейн изападная часть Канско-Ачинского буроугольного бассейна.

ВКузнецком бассейне сосредоточены угли всех марок от бурых до антрацитов.Кондиционные геологические ресурсы углей по состоянию на 01.01.91 г. составляют538 млрд. т, в т. ч. 212 млрд. т коксующихся.

ВГосударственном балансе запасов по промышленным категориям учтены 60.0 млрд. туглей, из которых по состоянию на 01.01.91 г. разрабатываемые и подготовленныедля промышленного освоения составили 26,1 млрд. т, в т. ч. 17,1 для подземных разработоки 9,0 — для открытой. Запасы угля в количестве 33,9 млрд. т находятся наразличных стадиях изученности, иногда требуется их доизучение.

В бассейне добычууглей 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. тсоответственно.

Длянового 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 кдействующим предприятиям находится 4,9 млрд. т, в т. ч. для прирезок к шахтам1,6 и к разрезам — 3,3 млрд. т.

ДанныеГосударственного геологического предприятия «Запсибгеология» (10) пообеспеченности запасами углей действующих угледобывающих предприятий, уровнюдобычи углей Кузнецкого бассейна по состоянию на 01.01.91 г., потерям в недрахпри добыче приведены в табл. 3.3.1.

Как видно, по состоянию на 01.01.90 г. объем добычи угля составлялв 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 28,85млн. т или 20,5% от объема добытого угля. Из них 22,2 млн. т (7.7,1%) относятсяк углю, добытому в шахтах, и 6,6 млн. т — добытому на разрезах.

Вцелом по бассейну величина потерь угля при добыче в шахтах находится в пределахот 15,9 до 41,6% (в среднем 27,9%) от объема добычи и от 8,9 до 21,0% (в среднем10,8%) — на разрезах.

О состояниии мерах по улучшению использования и охраны недр Кузбасса неоднократно остроставился вопрос органами Госгортехнадзора Кузнецкого округа. По его даннымуровень народно-хозяйственного освоения минерального сырья в области остаетсякрайне неудовлетворительным (11).

Шахтамии разрезами освоены месторождения и участки с лучшими по качеству марками углейи благоприятными горногеологичсскими условиями.

Наибольшаячасть шахт ведет добычу на относительно небольшой глубине — 150—300 м, аразрезы на глубине 60—200 м. Лишь отдельные шахты в Анжерском, Кемеровском

 II Прокопьевске-Киселевскомгеолого-экономических районах разрабатывают пласты ни глубине 350—700 м.

Балансовые запасы угля научете 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 околополовины разведанных запасов углей категории А+В+Сь

Изперспективных районов по степени промышленной угленасыщенности и качеству углейвыделяется Ерунаковский район, в недрах которого заключено свыше 12 млрд. тбалансовых запасов угля промышленных категорий, в том числе 4,9 млрд. ткоксующихся углей.

Анализполноты извлечения и величины потерь углей при добыче показывает, что запоследние десять лет по Кузбассу в целом потери колебались от 16,6% в 1990 г. до20,4% в 1981 г., в среднем 17,5% в год. На отдельных участках со сложными горно-геологическимиусловиями (Прокопьевско-Киселевский район) потери достигали 50-52%.

Приподземной добыче за последнее десятилетие потери колебались от 22,5% до 29,6% вгод. При открытой добыче они были значительно ниже — от 9,1% до 10%.Эксплуатационные потери угля составили в среднем 12,5%.

Поофициальным отчетным данным за последние 11 лет потери по бассейну снижены с19,4% до 16,6%, в том числе по подземным работам — с 24,3% до 22,2% и пооткрытым работам с 10,0% до 9,4%.

Тенденцияк снижению прослеживается также в эксплуатационных потерях и по

коксующимся углям. Сниженысверхнормативные потери угля на предприятиях с 2432 тыс. т (1980 г.) до 98 тыс.т (1990 г.).

Однакофактические данные о полноте извлечения запасов углей значительно хуже.

Сучетом произведенного по разным причинам списания запасов 182,4 млн. т углей коэффициентизвлечения за 1979—89 гг. составил по подземным работам 65,0% (т. е. потерисоставили 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 разведанныхуглей не извлекается, а навсегда теряется в недрах.

Принынешних технологиях разработки месторождений на перспективу уровень извлеченияуглей ожидается еще ниже 64,7% в целом по Кузбассу от всех балансовых запасовпромышленных категорий, в том числе по шахтам 57,7%.

Следовательно,уже сегодня планируются потери угля по бассейну 35,3%, а по шахтному фонду —42,3%.

Однаиз причин больших потерь углей — оставление запасов в целиках различного назначения(жилая и промышленная застройка, транспортные магистрали, водоемы и пр.). Вэтом отношении на потери прямое влияние имеют вопросы землепользования,правомерности размещения различных народнохозяйственных объектов на площадях разведанныхзапасов углей.

Наибольшиезапасы высококачественных углей законсервированы в предохранительных целиках нашахтах ПО «Киселевскуголь» — 478 млн. т, НПО«Прокопьевскгидроуголь» -

-   413 млн. т, концерна «Кузнецкуголь» — 374 млн. т, концерна«Ленинскуголь» — 275 млн. т. В концерне «Кузбассразрезуголь»таких запасов 4 млн. т.Несколько иная картина по запасам,«нецелесообразным» к отработке: в ПО «Северокузбассуголь»их 374 млн. т, «Кузнецкугле» — 341 млн. т, «Ленинскугле»

304 млн. т и «Кузбассразрезугле»только около 1 млн. т.

Расчетныйуровень намечаемого извлечения запасов при подземных работах из всех балансовыхзапасов угля категорий А+В+С]+С2 в целом составляет только 54,4%, а с учетомзабалансовых лишь 48,2%. Наиболее неблагоприятная картина в ПО«Северокузбассуголь», «Киселевскугле» и «Прокопьевскгидроугле».

Извлечениеугля при подземном способе во многом регламентируется тектонической нарушенностью,мощностью и углами падения пластов. Их увеличение резко снижает полнотуизвлечения угля. Открытый способ менее зависим от этих горногеологических факторови в сопоставимых условиях дает намного большее извлечение, в среднем 89,0-90,5%.

Изчисла других наиболее значимых факторов, сдерживающих рост полноты извлеченияугля, следует также отметить:

—  отсутствие эффективныхи безопасных подземных систем разработки с обрушением и закладкой выработанногопространства для условий Прокопьевско-Киселевского района. В результате плановыеэксплуатационные потери угля по подземным работам на отдельных шахтах составляют:им… Калинина — 34,6%, «Зиминка» — 33,3%, «Тырганская» — 32,4%,«Суртаиха» — 31,7%, «Тайбинская» — 30,0% и т. д.;

—   недостаточную обеспеченность очистными механизированнымикомплексами для подземной разработки в один слой пологих пластов мощностью до 5м. Это приводит к большим потерям угля на шахтах концерна «Кузнецкуголь»,ПО «Ленинскуголь» и др. Только по шахте «Распадская»они достигают 300 тыс. т в год;

— низкоеизвлечение угля из «маломощных» пластов на открытых работах.

При проектированиистроительства и реконструкции угледобывающих предприятий зачастую несоблюдаются требования законодательства о недрах, Единых правил охраны недр идругих нормативных документов в части последовательности и полноты отработкизапасов. Это имеет место практически во всех проектах на строительствоотдельных участков по добыче угля действующих шахт, в ТЭРе прирезки запасовугля Конюхтинского участка шахты «Южная», в проекте на отработкузапасов пойменной части на шахте «Пионерка» и

др.

В 1992 году институт«Сибгипрошахт» выпустил «Корректировку ТЭО освоения Ерунаковскогоугольного района Кузбасса с экологической оценкой». Проходившее до этогобез необходимых проектных проработок и обоснований бессистемное освоение Ерунаковскогоугольного района сопровождалось неупорядоченным созданием новых угольныхпредприятий на неразведанных и не переданных для промышленного освоения угленосныхплощадях. В связи с бессистемной отработкой месторождения уже формируются зоны,в пределах которых не удается извлечь значительные запасы полезногоископаемого.

Взападной части Канско-Ачинского буроугольного бассейна на территорииКемеровской области наибольшую ценность для хозяйственного освоения имеет пластИтатский мощностью 35—40 м с запасами 46,5 млрд. т, весь пласт можетотрабатываться открытым способом.

Внастоящее время здесь действует два небольших разреза с объемом добычи 322 тыс.т.

Набазе разведанных запасов планировалось строительство 6 разрезов с суммарной мощностью215 млн. т добычи угля в год. Однако строительство такого количества разрезовна небольшой площади может привести к потере пахотных земель, значительнойзапыленности большой территории, осушению основного сельскохозяйственногорайона области.

Значительныепотери уже добытого угля отмечаются при его транспортировке на временные складыи погрузочные комплексы.

Большинствоуглеобогатительных фабрик Кузбасса имеют устаревшее оборудование и технологии,давно не подвергались реконструкции и работают «на износ». В результатекачество обогащения угля далеко не соответствуетни международным стандартам, ни техническим отраслевым нормам. В итоге, потериугля в отходах обогащения колеблются от 17 до 26%. Следовательно, за счетнизкого качества обогащения по Кузбассу потери угля составляют около 12--15 млн.т ежегодно.

Прирассмотрении показателей деятельности угольной промышленности в Кузбассе обнаруживается,что величина потерь при добыче в наибольшей степени связана со способомизвлечения угля из недр (подземный или открытый).

Этот факторрассматривается при разработке концепции развития угледобывающей отрасли Кузбасса.Однако из вариантов развития угольного комплекса оптимальный план еще невыбран. Соотношение между подземным и открытым способами зависит от общегообъема угледобычи, потребности в коксующихся углях, а также от экономических,экологических и социальных показателей способов добычи угля (12, 13, 14).

Железныеруды

Железныеруды представлены скарновыми месторождениями Горной Шории и Кузнецкого Алатау.Достигнутая суммарная мощность Кузнецкого и Западно-Сибирского металлургическихкомбинатов по чугуну составляет 10,2 млн. т. Потребность в железорудном сырье Кузнецкогокомбината полностью удовлетворяется за счет отработки местныхскарновомагнетитовых месторождений Кемеровской области и Красноярского края,расположенных на расстоянии до 550 км от комбината. На четырех рудниках (Каз,Шерегеш, Таштагол и Темиртау) Кемеровской области добывается около 10 млн. тсырой руды при потребности обоих комбинатов около 21 млн. т, при этом потерируды при добыче в недрах составляют 0,71 млн. т или 3,4% от добытой руды. Поданным НПО «Сибруда» существующая система отработки руды надействующих рудниках является оптимальной как по уровню потерь, так и по себестоимостидобычи. Железорудные предприятия НПО «Сибруда» укладываются в ежегоднопланируемый уровень извлечения полезного ископаемого.

Наиболееоптимальным решением является полное обеспечение обоих комбинатов местнымжелезорудным сырьем на базе разведанных и утвержденных ГКЗ СССР запасов действующих рудников мри условииускоренной их реконструкции с увеличением производительности и строительствановых рудников в районах с благоприятными географо-экономическими условиями.

С учетом этихобстоятельств только Горношорские месторождения — Таштагольское, Шерегешское иКазское, при доведении их производительности до проектной и при ускоренномвводе в эксплуатацию участка Глубокого Таштагольского месторождения, могутполностью обеспечить Кузнецкий комбинат железорудным сырьем, а 15 млн. т сыройруды, получаемой на рудниках Красноярского края, полностью обеспечатЗападно-Сибирский комбинат, что позволит решить проблему обеспечения местнымжелезорудным сырьем обоих комбинатов.

Сточки зрения экологии отработку железорудных месторождений необходимо вести с закладкойвыработанного пространства, что позволит избежать просадок почв в районах действующихшахт, а в г. Таштаголе решит вопросы с отработкой участков, находящихся под р.Кондомой и в черте города.

Обогащениедобытой руды проводится в две стадии. Первая — на рудниках, где руда дробитсядо крупности 0-25 мм и обогащается методом сухой магнитной сепарации; получаемыепри этом отходы из текущей добычи полностью реализуются для нужд строительства.Реализация отходов, хранящихся в старых отвалах, сдерживается пропускнойспособностью железной дороги Ташгагол—Новокузнецк.

Втораястадия обогащения проводится на Мундыбашской и Абагуровской фабриках. Увеличениедобычи железной руды сдерживается отсутствием мощностей обогатительных фабрик,одна из которых (Абагурская) находится в черте г. Новокузнецка, что ведет ксильному загрязнению атмосферы города. Мундыбашская фабрика морально устарела,что также наносит вред окружающей среде Горной Шории.

Важной задачей,способствующей улучшению экологической обстановки в районах действующихобогатительных фабрик, является более полное извлечение попутных компонентов изжелезных руд Горной Шории. Глубокое обогащение руд, до сих пор не внедренное впроизводство, позволит получить мсдно-цинковый и пирит-кобальтовый концентраты,а оставшиеся хвосты обогащения использовать в качестве мелкого заполнителябетона.

Поэтому сточки зрения рационального использования недр и улучшения экологическойобстановки в районах действующих рудников и обогатительных фабрик необходимо:

1.   Провести реконструкциюрудников и фабрик.

2.   Отработку Таштагольскогоместорождения вести с закладкой выработанного пространства.

 16

3.   Организовать полную реализациюотходов сухой магнитной сепарации, что позволит уменьшить дефицит крупного заполнителядля бетона.

4.  На реконструированных фабрикахорганизовать безотходное производство с полным извлечением и реализацией всех полезныхископаемых.

Марганцевые руды

На югеобласти, в верховьях р. Усы, в 80 км от г. Междуреченска разведано крупноеУсинское месторождение с запасами карбонатных руд 92,5 млн. т с содержанием марганца19,3% и 5,7 млн. тонн окисленных руд с содержанием марганца 26,9%.

Прогнозные ресурсыместорождения оцениваются дополнительно в 90—100 млн. т. Окисленные рудыпригодны для получения стандартных ферросплавов в сыром виде, но большая ихчасть требует обогащения. В процессе исследовательских поисков рациональныхсхем переработки предложен вариант автоклавного выщелачивания с получениемвысококачественных концентратов (57—80% марганца), которые могут быть использованыв различных технологических направлениях.

На севереобласти в 23 км от с. Чумай располагается Кайгадатское месторождение кремнистыхжелезо-марганцевых руд (марганца 10%, железа 18%) с запасами110 млн. т, которыемогут быть использованы взамен привозной атасуйской руды в сталеплавильномпроизводстве ЗСМК, а также для получения марганцевистого ферросилиция.

Месторождениене эксплуатируется. Металлургические комбинаты Кузбасса и Кузнецкийферросплавный завод используют дальнепривозные руды Казахстана и Украины.

Алюминиевое сырье

Алюминиевоесырье на территории области представлено нефелиновыми рудами, осваиваемымиглиноземной промышленностью.

Месторождениянефелиновых руд сконцентрированы на севере Кузнецкого Алатау в Мартайгинскойпровинции нефелиновых пород. Здесь открыто 5 месторождений, из которых          одно    —        Кия-Шалтырскоеэксплуатируется одноименным рудником. Руды месторождения представлены уртитами,содержат высокие количества глинозема (28%) и щелочей (12%) и не требуют обогащения.Они успешно перерабатываются на Ачинском глиноземном комбинате (Красноярскийкрай) с получением глинозема, поташа, соды, цементного клинкера. КияШалтырскийрудник обеспечен разведанными запасами на 40 лет при достигнутойпроизводительности. Месторождение отрабатывается открытым способом. Всевскрышные породы складируются в долине р. Урюп. Суммарные запасы пород вскрышисоставляют 200 млн. м3.

Снижениетехногенной нагрузки на данный район возможно за счет организации на баземесторождения безотходного производства.

Геологическойслужбой ГГП «Запсибгеология» были проведены исследования повозможности использования пород вскрыши в качестве заполнителя бетонов,балластногЪ сырья, щебня. Запасы пород вскрыши позволяют обеспечитьпроизводство 8 млн. м щебня, что составляет годовой объем потребления области вэтом сырье, для чего необходимо строительство на рудникедробильно-сортировочного комплекса.

Свинец, цинк, медь

Всеизвестные промышленные месторождения этих металлов расположены насеверовосточном склоне Салаирского кряжа в пределах старейшего горнорудногорайона Западной Сибири, эксплуатируемого с конца XVIII века. Здесь разведены 5 барит-свинцово-цинковых месторожденийСалаирской группы, 3 серноколчеданных медно-цинковых месторождения Урскойгруппы и Каменушинское медно-колчеданное месторождение.

Набазе Салаирской группы месторождений действует Салаирский горно-обогатительныйкомбинат, который получает цинковый / (для Беловского и Челябинского цинковых заводов),свинцовый (для Усть-Каменогорского комбината) и баритовый концентраты для нефтехимическойпромышленности. Комбинат обеспечен запасами на 14 лет.

Остальные месторождения не эксплуатируются. Прогнозные ресурсыСалаира позволяют рассчитывать на возможность двойного увеличения разведанныхздесь к настоящему времени запасов руд и металла.

С точки зрения охраны окружающей среды и более рациональногоиспользования минеральных ресурсов следует отметить, что на Салаирском ГОКеведется неполное извлечение всех полезных компонентов, при обогащениизначительная часть металла  сбрасывается в хвостохранилище, при этом происходитзагрязнение почв и подземных вод тяжелыми металлами.

 вровень добычи ипотерь металла в недрах и приобогащении

 Полноеизвлечение всех компонентов возможно либо при восстановлении на ГОКе технологическойцепочки цианирования, либо при организации других видов (кучное и бактериальноевыщелачивание) переработки хвостов.

'СалаирскийГОК укладывается в ежегодно планируемый уровень извлечения полезных ископаемыхи компонентов при добыче,

Золото

Внастоящее время в Кемеровской области разведано и учтено Государственным балансомСССР 9 рудных и 77 россыпных месторождений золота. Из них силами объединения«Запсибзолото» (рудник Берикуль) отрабатывается 2 крупныхместорождения (Комсомольское и Старо-Берикульское) и около 20 россыпныхместорождений. С 1991 года отработкой россыпных месторождении начало заниматьсяГГП «Запсибгеология».

Эксплуатируемыеместорождения рудного золота имеют ограниченные запасы и низкую обеспеченностьими: рудник Комсомольский обеспечен запасами металла на 10—12 лет, аСтаро-Берикульский — всего на 2--3 года.

Нелучше положение и с остальными 7 резервными месторождениями: они требуют постановкидополнительных разведочных работ. Так, силами объединения«Запсибзолото» ведется дораздедка месторождения с одновременнойреконструкцией рудника Центрального.

Россыпныеместорождения золота в Кемеровской области отрабатываются дражным и открытымспособами. К настоящему времени разведка дражных полигонов прекращена, а соответственнобудут сокращаться объемы добычи дражным способом по мере отработки запасов. Основнойобъем добычи будет] ориентирован на отработку открытым способом. Этот способ имеетряд преимуществ:

1.  Более полное извлечениезолота при | одноактном воздействии на природную среду | (драга отрабатывает полигонпо несколько раз).

2.  Меньшее влияние на природнуюсреду,. т. к. не вся долина реки попадает под от-1 работку.     I

Добычаведется с помощью 9 драг и неIсколькимиучастками открытой добычи 5 драг расположены в Мариинской тайге и 4 — в ГорнойШории. В последние годы идет интенсивное сокращение объемов дражной добычи изакрытие драг с наращиванием добычи открытым способом как наиболее экологическичистым. Обеспеченность разведанными запасами россыпного золота, исходя изсложившегося на сегодня объема добычи, составляет около 10 лет. Учитываясостояние дел с золотым запасом России, а также Указ Президента о. расширениизолотодобычи в России, следует ожидать увеличения добычи золота в Кемеровскойобласти в ближайшие годы в 3—4 раза, что возможно за счет вовлечения в отработкуновых россыпей, т. к. на действующих полигонах увеличить добычу крайне трудно,и, как следствие этого, может произойти нарушение природной среды на большойтерритории области. Поэтому, исходя из необходимости увеличения добычи золота,с одной стороны, и охраны окружающей среды, с другой, следует определитьмаксимальный объем добычи, при котором ущерб от нарушения природной среды будетминимальным.

Предприятия ПО «Запсибзолото» укладываются в ежегоднопланируемый уровень извлечения полезного ископаемого.

 Нерудноесырье для металлургии

В качественерудного сырья для черной металлургии (Кузнецкий, Западно-Сибирский металлургическиекомбинаты, Гурьсвский металлургический завод, Абагурская, Мундыбашскаяаглофабрики), цветной (Ачинский глиноземный комбинат, Беловский цинковый завод)металлургии и ферросплавного производства (Кузнецкий, Ермаковский ферросплавныйзаводы) используются флюсовые известняки, кварциты, доломиты, огнеупорныеглины, формовочные пески.

Приведенныеданные свидетельствуют, что в Кемеровской области создана сырьевая бак:основных полезных ископаемых для мскшгургии: флюсовых известняков, кварцитов,доломитов, огнеупорных глин и формовочных песков.

НаАнтоновском руднике выход товарного кварцита не превышает 41—42%. Кварциты мелкихфракций не находят сбыта по прямому назначению.

ВГурьевском рудоуправлении не идут в основное производство известнякипониженного качества.

Взначительных объемах не используются в промышленности добываемые доломиты на рудникеТсмир-Тау.                                            :

С точки зрения комплексного использования, не упорядоченаразработка месторождения формовочных песков Зеленая зона в Ижморском районе

Примечание: в графе обеспеченность запасамиприведено: в числителе — по достигнутой (фактической) производительности; взнаменателе — по планируемой.

 Строительные материалы

В области разведано 142месторождения различных видов строительных материалов с общими запасами 1768млн. м3, из них эксплуатируются 62 %сторождения с общими запасами463 млн. м3. Анализ состояния минерально-сырьевой базы строительныхматериалов свидетельствует что современные и перспективные потребности областине удовлетворяются существующими объемами добычи и производства большинстваосновных видов стройматериалов вследствие недостаточно развитой базы стройиндустрии.Не всегда благоприятное географическое размещение разведанных баз к потребителям также привело к низкому коэффициентуих промышленного освоения; например, песков месторождения «Зеленая Зона»,расположенного на севере области.

Сразработкой общераспространенных полезных ископаемых в области крайненеблагополучно. Горные отводы выдаются местными органами зачастую без разведкии наличия запасов. Сюда попадают и выхода пород, где возможно выявлениеместорождений облицовочных материалов. Возникший ажиотажный спрос на такогорода сырье при неупорядоченном подходе предоставления недр в пользованиеспособен преждевременно погубить возможные месторождения, а такжесопровождается большими потерями минерального сырья, наносит ущерб земельнымугодьям, поверхностным водоемам и подземным водам.

Особенностигеологического строения области предопределяют широкие перспективы дляподготовки необходимой сырьевой базы производства стройматериалов, при этом должнаучитываться возможность использования золы ТЭЦ, отходов металлургических заводови горнорудных предприятий и других отраслей промышленности.

Предприятиямичерной и цветной металлургии, горнодобывающими комплексами, тепловымиэлектростанциями накоплено значительное количество промышленных отходов:металлургических шлаков, отходов обогащения, зол и шлаков электростанций. Данныеотходы являются ценным сырьем для производства строительных материалов.

Концентрацияпромышленных отходов в густозаселенных районах приводит к сложной экологическойобстановке (запыленность, загрязнение почв тяжелыми металлами и т. п.).

Ориентировкастройиндустрии только на природные минерально-сырьевые ресурсы приводит кзначительному объему горнодобывающих работ, что влечет за собой изъятие изоборота пахотных и лесных угодий, изменение водного баланса.

Рекомендуетсяпо наиболее развитым промышленным районам полностью или частично прекратитьдобычу строительных материалов и перейти на использование отходов производства.

Вобласти разведаны и эксплуатируются месторождения цементного сырья (известняки,глины) — Яшкинское и Соломинское, являющиеся сырьевой базой Яшкинского и Топкинскогоцементных заводов. Запасы месторождений обеспечивают заводы на далекуюперспективу.

Тальк и тремолиты

В 9 км отж.д. станции Лужба располагается разведанное месторождение высококачественноготалька (11 млн. т) и тремолитов (15 млн. м ), пригодных для широкого примененияв более чем 30 от-

 раслях народного хозяйства, в т. ч. вэлектронной, электротехнической промышленности, для изготовлениявысококачественной керамической плитки. К настоящему времени месторождениезаконсервировано.

Фосфориты и цеолиты

На югеобласти располагается обширный Горно-Шорский фосфоритоносный бассейн, полностьюпопадающий в Шорский национальный парк, в котором известны месторожденияпластовых и связанных с ними карстовых фосфоритов. Одно из известных Белкинскоеместорождение разведано. Запасы пластовых фосфоритов в нем составляют 430 млн.т при среднем содержании пятиокиси фосфора около 7%. Руды требуют глубокогообогащения с целью получения концентратов, пригодных для производства фосфатныхминеральных удобрений.

Карстовыефосфориты, содержащие 20-25% пятиокиси фосфора, в т. ч. 5—6% в лимоннорастворимойформе, пригодны для производства фосфоритной муки, агрономическая эффективностькоторой на кислых почвах установлена для различных видов зерновых и овощныхкультур. Запасы этих фосфоритов только на Белкинском месторождении (25 млн.тонн) позволяют организовать производство фосфоритной муки в количествах,обеспечивающих потребности и области и всей Западной Сибири. Однако в настоящеевремя организация добычи невозможна, т. к. месторождение находится в пределахГорно-Шорского национального парка.

Цеолитыявляются новым видом сырья. Их месторождение — Пегасское выявлено на востокеКузбасса в 40 км от ст. Крапивино. Общие запасы месторождения оцениваются в 44млн. т, а по всей перспективной площади 226 млн. т. Руды представлены пластамицсолитовых туфов, содержащих в среднем 50—55% цеолита. Широкомасштабнымиисследованиями в производственных условиях установлено, что применениецеолитовых туфов повышает продуктивность птиц и животных, качество мяснойпродукции, урожайность картофеля, овса и кукурузы с высокой экономической эффективностью.В промышленности цеолиты успешно и эффективно могут применяться для осушки иочистки воздуха, улавливания вредных окислов и элементов в отходящих промышленныхгазах.

Дляудовлетворения первоочередной потребности сельского хозяйства области (200 тыс.т в год) разведан и передан АПО«Облкемеровоуголь» первоочереднойучасток! Западно-Пегасского участка с запасами 61 млн. т. В небольшом объемеведутся добыч-1 ные работы.

Минеральные воды

Виспользовании и охране месторождений минеральных лечебных вод имеются серьезныенедостатки.

На Борисовском месторождении не соблюдается утвержденный режим зонгорносанитарной охраны.

Терсинское месторождение в результате полнейшей бесхозяйственностивообще может быть загублено до начала его эксплуатации в качестве лечебной базыкурорта республиканского значения.

Другиеактуальныевопросы охранынедр

Особоезначение в Кемеровской области имеет вопрос строительства на площадях залеганияполезных ископаемых, так как наиболее крупные города и многие сельские населенныепункты, а также большая часть промышленности и сельскохозяйственного производстварасположены на угленосных территориях и консервируют сотни миллионов тоннзапасов угля.

Вследствиеразрушительного характера проявления деформаций при подземной разработкеместорождений и несовместимости застройки с открытой угледобычей органами госгортехнадзорасовместно с местными органами власти за основное направление в размещениинового перспективного строительства принято «вытеснение» его восновном     на        безугольныс   территории, сосредоточение линейныхкоммуникаций в нескольких возможно узких коридорах и др. Однако это далеко невсегда достигается.

Характерным недостатком является неподготовленностьгосударственных и отраслевых проектных институтов, контор, бюро кпроектированию строительства на подрабатываемой (угленосной) территории всоответствии с требованиями СНиПов, других нормативных и директивных документовГоспроматомнадзора СССР, Госстроя СССР и др.

Так как во многих случаях выбор площадок под строительствоосуществляется без участия представителей геологических организаций и органовгосгортехнадзора, уже отсюда закладываются трудно решаемые проблемы как сотработкой запасов угля, так и охраной застройки от вредного влияния горныхработ.

6.2. ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЦЕОЛИТОВ КУЗБАССА

Народно-хозяйственное значение цеолитов Общие сведения

Предлагаемыйраздел Программы подготовлен первооткрывателем Пегасского месторождения                  цеолитов,       главным       геологомлитологической партии ПГП «Запсибгеология», кандидатомгеолого-минералогических наук В. П. Болтухиным.

Состояние изученности проблемы.

В 70-е годы работамиПГП «Запсибгеология» выявлен крупный цсолитоносный район в бассейнер. Томи, вблизи п. Крапивино. Детально разведано и эксплуатируется Пегасскоецеолитовое месторождение, способное удовлетворить потребности сельскогохозяйства, коммунального хозяйства и промышленности Кемеровской области в этомвиде высокоэффективного минерального сырья. Подготовленные к эксплуатацииразведанные запасы месторождения составляют 36 млн. тонн.

Уже в 1989году ПО «Кемеровоуголь» заложило на месторождении эксплуатационный карьери артелью «Цеолит» было добыто, переработано и отправленопотребителям 21 тыс. т пегасских цеолитов. В настоящее время добыча сырьянаращивается.

Параллельнос поисковыми и разведочными работами в 1988—92 гг. проведен большой комплекснаучно-исследовательских работ по многоцелевому использованию цеолитов вКузбассе: для очистки дымовых газов от окислов серы и азота, для очистки промышленныхи хоз-бытовых сточных вод, для повышения урожайности почв, для использованиямолотых цеолитов в качестве добавок в корм скоту и птице, для изготовлениялечебных препаратов и так далее.

В процессевыполнения программ «Цеолиты Сибири», «Цеолиты Кузбасса»,«Цеолиты России» значительно расширился перечень областей примененияприродных цеолитов. Проведены опыты по их использованию при производствестроительных материалов, препаратов с фунгицидами и гербицидами, в цветоводстве,рыбном хозяйстве и пр. В научных исследованиях кроме ПГП«Запсибгеология» приняли участие ряд институтов Сибирского отделенияРАН (в том числе Институт почвоведения и агрохимии, результаты исследованийкоторого рассмотрены в томе 5 настоящей Программы), СО ВАСХНИЛ, КемТИП,СибНИИрыбпроект, Новокузнецкий НИИКПГИПЗ, КемНИИСХ и другие.

Порезультатам всего комплекса работ и составлена предлагаемая ниже комплексная программаиспользования цеолитов Кузбасса. Бурное развитие промышленности и сельскогохозяйства, опирающихся на научнотехнический         прогресс,        сопровождаетсявовлечением в сферу использования новых видов минерального сырья. Одним изтаких видов сырья с очень широким спектром применения являются цеолиты.

Цеолиты— минералы из группы каркасных алюмосиликатов с общей формулой Mx/n[(AlO2)x(SIO2)y.wH2O]

где:М — катион с валентностью п, xv число молекул воды, у/х в зависимости от структурыпринимает значение от 1 до 5.

Вовнутрикристаллическом пространстве широкополостных цеолитов имеется система микропор,в которых располагаются обменные катионы и молекулы воды. Эти особенностистроения цеолитов объясняют их уникальные адсорбционные катионообменные и каталитическиесвойства, которые используются в промышленности и 'сельском хозяйстве.

В настоящее времяв природе известно около 40 разновидностей минералов — цеолитов. Из нихнаибольшее практическое значение имеют следующие: филлипсит 2,6 (диаметр пор вангстремах), клиноптилолит — 3,5; мордснит ~ 3,9; шабазит 4,3. На основеприродных цеолитов можно получить молекулярные сита с другими размерами входныхокон (до 6—9 ангстрем).

Цеолиты,обезвоженные путем нагревания, приобретают способность сорбировать молекулыразличных веществ, которые по своим размерам не превышают диаметра входных окон(молекулярно-ситовой эффект).

Приизменении условий, сорбированные молекулы могут быть легко удалены, а обменныекатионы заменены другими, в результате чего цеолиты легко регенеруются и могутработать в многоцикловом режиме. Обработка цеолитов растворами кислот, солей ищелочей позволяет модифицировать их и целенаправленно изменять свойства применительнок решению поставленных задач.

Основные направленияиспользования природных цеолитов в народном хозяйстве

Несмотря нато, что цеолиты известны с давних времен, широкое внедрение природных цеолитовв сферу промышленного производства только начинает осуществляться.

 Это связано с тем, что до последнеговремени не было известно крупных месторождений цеолитового сырья, пригодных дляпромышленной разработки. Потребность в адсорбентах подобного типа послужилапричиной создания в экономически развитых странах промышленности синтетическихцеолитов.

В СССР и зарубежом синтетические цеолиты в больших объемах используются в самых различныхобластях науки и промышленности. Природные цеолиты по своим основным полезнымсвойствам либо не уступают, либо мало уступают синтетическим, а по некоторымпоказателям превосходят их.

В течениепоследних 20—25 лет были выявлены крупные месторождения природных цеолитов впородах вулканогенного происхождения в США, Японии, ВНР, ВНР, Кубе, СФРЮ,Италии, Франции и СССР. По-видимому, наиболее крупными запасами цеолитовобладают СССР и США.

Экономическаяоценка эффективности добычи цеолитов из месторождений США показала,      что                      разработка                         бедныхместорождений с последующим обогащением сырья обходится в 20 раз дешевлепроизводства синтетических, а добыча мономинеральных залежей дешевле в 100 раз.

Стоимость однойтонны цеолитов в Японии составляет 50—200 долларов и зависит от чистотыпродукта и характера предварительной обработки.

Наиболеебогатый опыт использования цеолитосодержащего сырья имеется в Японии. По даннымТ. Кагио, наибольшее количество цеолитосодержащих пород применяется в качественаполнителей при производстве резины и бумаги (30000—36000 т/год), для кондиционированияпочв (4800—6000 т/год), для добавления в корм домашним животным (4300—6000т/год). Всего за год в Японии потребляется 80—90 тыс. тонн природного цеолита.

В США природные цеолиты разрабатываются и применяются целым рядомкомпаний, которые используют природные цеолиты с целью получения катализаторов имолекулярных сит для нефтеперерабатывающей промышленности, как адсорбента при осушкеи очистке газов, очистке сточных вод.

Природныецеолиты используют в некоторых зарубежных странах для удаления из радиоактивныхрастворов изотопов цезия и стронция. В ФРГ для этой цели применяют смесьприродных цеолитов с другими природными минералами (фильтролит). По даннымкомиссии по атомной энергии США природный клиноптилолит можно использовать дляионной дезактивации вод с низкой радиоактивностью.

ВСФРЮ, ФРГ, Италии и других странах цеолитовые туфы используются в цементнойпромышленности. По данным Мамптона (1973) в одной только СФРЮ для полученияцементов используется 200 тыс. тонн цеолитов в год.

Приведенные вышецифры являются ориентировочными и не в полной мере отражают масштабы примененияцеолитов за рубежом, так как вопросы практического применения цеолитов являютсяпрофессиональными секретами фирм. Фактически объем потребления цеолитов зарубежом постоянно возрастает. В последние годы разработаны новые перспективныеобласти применения цеолитов в энергетике, холодильной технике, химической ипищевой промышленности, природоохранных мероприятиях.

В СССРпромышленные месторождения цеолитов не были известны до 1969 года. Работамисотрудников ВНИИгеолнеруд во главе с доктором геолого-минералогических наук А.С. Михайловым были определены районы и площади, перспективные на цеолиты. Наэтих площадях непосредственно институтом, либо территориальными геологическимиорганизациями, было открыто 20 месторождений с суммарными прогнозными запасамипорядка 1 млрд. тонн клиноптилолита и мордснита.

Одновременнос геологическими работами в нашей стране проводятся промышленные, опытно-промышленныеи лабораторные технологические исследования с целью определения путейиспользования природных цеолитов. В настоящее время имеются три основныхобласти их применения:

1.  Охрана окружающей среды;

2.  Промышленность;

3.  Сельское хозяйство.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЦЕОЛИТОВ В СФЕРЕ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Очисткаотходящихгазов отокисловсеры

На Алавердском ГМК внедряете^установка для извлечения двуокиси серы из газовых отходов, Расчеты показывают,что экономический эффект на весь объем отходящих газов Алавсрдского ГМКсоставит около 1 млн. рублей в год. Применение цеолитов для этой цели только нааналогичных предприятиях Минцветмета СССР может дать экономический эффект около10—15 млн. рублей, причем помимо эффек-

 59

 та охраныокружающей среды, в процессе очистки газов получается дополнительно 0,8-1,0млн. тонн серной кислоты.

Очисткавысокомутныхводдляпитьевогои промышленноговодоснабжения

В Азербайджане на опытных установках с зернистой загрузкой из дробленнойцеолитсодержащей породы (туфа) отработан технологический процесс очистки водыр. Куры. При этом установлено, что при мутности воды до 150 мг/л и скоростифильтрования 5—8 м/час достигается устойчивый эффект очистки ее до норм ГОСТа2874—73 «Вода питьевая». В настоящее время в стадии пуска находитсяпромышленная установка производительностью 10 тыс. м воды в сутки для очисткивод р. Куры. Экономический эффект от внедрения установки составит 250 тыс.рублей.

Очисткагородскихсточныхвод отаммонийногоазота

Исследования поочистке бытовых сточных вод от аммонийного азота, проведенные на Тушинскойстанции аэрации в г. Москве,' показали, что ионобменный метод с применениемклиноптилолита является наиболее перспективным из существующих методов. Одновременновода очищается от щелочноземельных и цветных металлов.

Применениеклиноптилолита водородной формы для доочистки сточных вод от ионов Саприблизительно в 8 раз дешевле, чем применение катионов и анионитов. Стоимостьочистки с использованием клиноптилолита является наиболее низкой и на установкепроизводительностью 10 тыс. м /сутки составляет 0,3 коп. за кубометр.

ПРИМЕНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ ЦЕОЛИТОВ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Осушкаиочисткаприродногогаза

Природныецеолиты для этой цели уже применяются в промышленности на Минибаевскомгазоперерабатывающем заводе им. Ленинского комсомола. В течение трех лет эксплуатацииадсорберы с загрузкой по 18 т клиноптилолита с месторождения Дзегви обеспечивалиглубокую и стабильную степень осушки природного газа (минус 65—70 С по точкеросы). Годовой экономический эффект составил 80 тыс. рублей.

Наосновании опытно-промышленных испытаний, проведенных АзВНИИГазом установлено,что природные цеолиты могут применяться дли осушки природного газа при подготовкеего к дальнейшей транспортировке на всех газовых месторождениях! СССР в условияхпониженных устьевых; давлений. В результате достигается экономия 1,3 млн. рублейв год (по сравнению со способом искусственного охлаждения).

Осушкавоздухаиазота

Впромышленном масштабе осушка воздуха и азота внедрена на Нижнекамском ПО «Нефтехим».Замена материалов, используемых для осушки воздуха и азота, природнымицеолитами дает годовую экономию только по этому предприятию 120 тыс. рублей вгод. Также проведены лабораторные и опытно-промышленные испытания по осушкеприродными цеолитами технических масел, фреоновых смесей в холодильной промышленностии т. д. Во всех случаях доказана более высокая эффективность и большаяэкономичность осушки природными цеолитами по сравнению с другими известными способами.

Применениеприродныхцеолитовприизготовлениицементов

Опытно-промышленныеиспытания проведены в объединении Главтюменьнефтегаз" Министерстванефтяной промышленности на Самотлорском месторождении нефти. Добавление 8—12%природного цеолита месторождения Сокирница, гидрофобизированного кремне-органическойжидкостью ГКЖ-94, вдвое уменьшает величину сжатия тампонажного раствора впериод схватывания и раннего твердения, что обеспечивает лучшуюгазоводонепроницаемость, а также уменьшает вязкость раствора и повышает прочностьзатвердевшего цемента.

Вкачестве активных добавок природные цеолиты Айдагского месторожденияприменяются в промышленном масштабе на Таузком цементном заводе(Азербайджанской ССР) для изготовления высокодекоративных цементов, начиная с60-х годов. Замена ра-^ нее применяемых каолиновых глин природными цеолитамипозволили увеличить марку цемента и улучшить его декоративность.

ПЕРСПЕКТИВЫИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОРФОВ И САПРОПЕЛЕМ В АГРОПРОМЫШЛЕННОМ КОМПЛЕКСЕ

КЕМЕРОВСКОЙОБЛАСТИ

Одной изнасущных экологических проблем является проблема состояния земельных ресурсов.Рост населения и технический прогресс обуславливают повышение антропогеннойнагрузки на окружающую природу, в том числе и на сельскохозяйственные угодья.Негативные изменения в земельном фонде связаны как с процессами интенсивногоземледелия, так и с изъятием сельскохозяйственных угодий под городское исельское строительство, строительство и расширение промышленных предприятий,дорог, открытых горных выемок, созданием «лунных ландшафтов» наподработанных шахтных полях и т. д. Нарастание сухости, дегумификации почв,засоление, повышение их кислотности, развитие эрозионных процессов, загрязнениеландшафтов токсическими соединениями приводят к потере плодородия и дажеполному разрушению почв.

Особенно остро проблемысохранения и улучшения плодородия пахотных земель стоят для Кемеровскойобласти, характеризующейся большой плотностью крупных промышленных игорнодобывающих предприятий. При общей площади всех землепользовании области9572,6 тыс. га, на 1.01.1969 года под городами, промышленными предприятиями,дорогами и т. д. было занято более 712 тыс. га (Трофимов, 1975), к тому жеболее половины земельного фонда Кузбасса составляют горно-таежные области,являющиеся регулятором водного баланса и, следовательно, не подлежащиевовлечению в сельскохозяйственное освоение.

Поданным Кемеровского агропрома на 1.01.1987 г. пахотные земли в Кемеровскойобласти составляли 1557,6 тыс. га., из них 541 тыс. га приходилась на кислые и9,3 тыс. га на засоленные почвы. С учетом численности населения области 3081тыс. чел., на каждого кузбассовца приходится около 0,5 га пашни.

Большая частьпахотных земель области представлена малоплодородными серыми лесными идерново-подзолистыми почвами, выщелоченными и оподзоленными черноземами и лишьменее половины их сложена плодородными черноземами, которые в процессеинтенсивного землепользования сильно истощены. Резервы пахотных земель поданным С. С. Трофимова (1975) составляют по области 60—85 тыс. га, причемполовина из них — торфяные болота и заболоченные массивы.

Такимобразом, вопросы обеспечения населения Кузбасса сельскохозяйственной продукциейвплотную связаны с повышением урожайности имеющихся сельскохозяйственныхугодий, их сохранением и вовлечением в сельскохозяйственное освоениетехногенных территорий (восстановление земель с нарушенным почвенным покровом ис целью возврата их к сельскохозяйственному использованию) .

Решениеэтих вопросов невозможно без облагораживания — пахотных земель, восстановленияих плодородия, что в прямую связано с обеспечением агропромышленного комплексаобласти достаточным количеством удобрений.

Расчеты,основанные на опытных данных научных учреждений и передовой практики,показывают, что при современном уровне агротехники только за счет примененияудобрений без расширения посевных площадей можно увеличить ежегодноепроизводство зерна в Западной Сибири на 40—45%, картофеля и кормовых культур —на 70— 75%, овощей на 100%.

Внастоящее время в регионе на 1 га пашни вносится в 3 раза меньше удобрений, чемв целом по РСФСР и в 6 раз меньше, чем в СССР (Гамзиков и др., 1985).Зависимость урожайности от внесения удобрений наглядно иллюстрируется (Жуков идр. 1988) тем, что за период 1981—85 гг. колхозы и совхозы Западной Сибирисобрали всего по 12,4 ц/га (внесли по 43 кг/га действующего вещества), аопытнопроизводственные хозяйства — по 20,7 ц/га (внесли по 122 кг/гадействующего вещества).

По даннымИПА СО АН СССР, ИЭ СО ВАСХНИЛ и СибНИИ экономики сельского хозяйства дляпредотвращения дальнейшего истощения пахотных земель Сибири и улучшения ихплодородия необходимо резко увеличить уровень внесения минеральных удобрений идовести его, по крайней мере, до 70—75 кг действующего вещества на га. Этопотребует 0,8—1 млн. т удобрений (в пересчете на Рз05) ежегодно.

До последних летэта потребность удовлетворялась за счет централизованных поставок лишь на15—20%, а в последние годы, в связи с разбалансированностью хозяйственныхсвязей, поставки удобрений еще сократились. Очевидно, улучшения положения с обеспеченностьюпривозными удобрениями в обозримом будущем ожидать не приходится. К тому жеповышение цен на сырье и значительное увеличение транспортных расходов резкоснижают экономическую эффективность их использования.

Собственнойпромышленности по производству минеральных удобрений (кроме азотных) в Сибиринет из-за отсутствия крупных, легко доступных месторождений традиционногоагрохимического сырья, особенно фосфоритов и калийных солей.

Известнуюроль в решении проблемы удобрений могут сыграть местные агрохимические ресурсы,которым до последних лет практически не уделялось внимания.

Органические удобрения,приготовленные на основе торфа, сапропели, торфовивианиты, повышают урожайностьна 10—30%, карбонатные сапропели улучшают кислые почвы, что так же увеличиваетпродуктивность пашни. В условиях Кемеровской области, где на долю кислых почвприходится порядка 35% пахотных земель, их химическая мелиорация должна датьбольшой эффект. По данным Жукова и др. (1988) каждый рубль, затраченный наизвесткование, приносит 2—3 рубля чистого дохода, причем затраты окупаютсяприбавками уро(|жая первых двух лет.

Не менее важное значение для повышения плодородия почв имееторганическое вещество. Потребность в нем по Кемеровской области на 1990 год поданным Кемеровской станции химизации составила 9300 тыс. т. Удовлетворить этипотребности без использования торфяных месторождений, видимо, нельзя.Желательно для этих целей использовать месторождение болотных фосфатов ифосфатно-карбонатно-торфяных смесей, позволяющих одновременно вносить в почвуорганику, кальций и фосфор. Потребность области в фосфоре по данным Агропромана 1995 г. составит 75 тыс. т действующего вещества при фактическом внесении 30тыс. т в 1988 г. Таким образом, потребность значительно выше существующихпоставок, что свидетельствует о необходимости разведки и освоения местных месторожденийболотных фосфатов.

Торфа Кемеровскойобласти

Кемеровскаяобласть довольно хорошо изучена в отношении торфов. На 1.01.1988 г. здесьвыявлено 277 месторождений торфа с суммарными запасами и ресурсами 199,9 млн.т. Из них на долю крупных месторождений с запасами и ресурсами более 1млн. т(34 месторождения) приходится 160 млн. т., или 80% запасов.

Распределениезапасов по районам области очень неравномерно. 75% всех запасов (149 млн. т) инаиболее крупные месторождения сосредоточены на севере области, в Мариинском,Тисульском, Тяжинском и Юргинском районах. В южных районах областиместорождения преимущественно мелкие, но многочисленные. Особенно много их в Топкинском(37), Беловском (37) и Крапивинском (24) районах (приложение N 1).

Основнаямасса торфяных месторождений области приурочена к низким террасам и поймам рр.Томь, Иня, Яя, Кия и их притокам, а также к левобережным притокам р. Чулым.Торфа низинного типа, связанные с заболоченными поймами и старицами, реже —займищные. Мелкие месторождения чаще всего имеют овражно-балочный характер. ВМариинском, Ижморском и Новокузнецком районах установлены также переходные иверховые торфа.

Торфяные залежиобласти сложены, в основном, хорошо разложившимися (степень разложения 30—40%)часто фосфатными высокозольными торфами, причем высокая зольность обусловлена,чаще всего высокими содержаниями окислов кальция (карбонатные торфа). По даннымСалмина Л. Н. и др. (1985) они обогащены азотом (до 6% на сухое вещество).Кроме того в них установлен широкий спектр микроэлементов, необходимых дляразвития растений, таких как марганец, медь, цинк, бор, молибден, ванадий,кобальт. Характерно отсутствие, как правило, канцерогенных и других вредных элементов,таких как сурьма, висмут, селен и кадмий. Ртуть присутствует в стотысячныхдолях %, мышьяк — менее сотых долей %.

Составторфяных залежей области позволяет использовать их в сельском хозяйстве нетолько для изготовления различной продукции на торфяной основе, но и в«чистом» виде, как органическое удобрение.

7. ВЫВОДЫ ИПРЕДЛОЖЕНИЯ

 Такимобразом, в Кемеровской области сосредоточены крупные природные ресурсы, имеющиежизненно важное значение для всей Российской Федерации. Месторождения каменныхи бурых углей уникальны по своим запасам.

ВКузбасском регионе осуществляется интенсивная добыча угля, руд черных и цветныхметаллов, нерудных материалов для строительства и другого потребления,заготовка древесины.

Внародном хозяйстве области преобладают горнодобывающая промышленность,металлургия, энергетика, стройиндустрия, деревообработка, работающие на местномминеральном и растительном сырье, а также химия и машиностроение.

Горнодобывающиеотрасли промышленности характеризуются но сравнению с прогрессивными аналогаминеудовлетворительными показателями потерь при добыче и извлечении полезныхископаемых при обогащении. Добыча минерального сырья сопровождается ростомплощадей нарушенных земель.

Во всех отраслях народного хозяйства относительно велики энсргоиматериалоемкость выпускаемой продукции, потери материально-сырьевых ресурсов ибольшое количество образующихся отходов.

Отходыпроизводства и потребления в ма-, лой степени используются в качествевто-"" ричных материальных                           ресурсов,       а

преимущественноразмещаются в отвалах, хранилищах, полигонах и свалках. Твердые бытовые отходыне перерабатываются в полном объеме.

Притранспортировании отходов в места накопления и при их складировании допускаетсясовместное размещение разнородных, утилизируемых и неутилизируемых, нетоксичныхи токсичных отходов. В местах размещения           отходов   не        выполняютсянадлежащим образом природоохранные мероприятия.

 Крупномасштабнаядобыча минерального сырья, многоотраслевая промышленность, громадная массапромышленных, бытовых и других отходов являются факторами высокой антропогеннойнагрузки на природную среду, превратившей Кемеровскую область в зонуэкологического неблагополучия.

Вцелях коренного улучшения экологической ситуации при устойчивом развитии экономикии улучшении качества жизни населения в области необходимо проводить политикурационального использования минерально-сырьевых ресурсов и утилизации отходовпо основным направлениям:

—  совершенствование техникии технологии, повышение уровня извлечения основных полезных ископаемых и содержащихсяв них прочих компонентов;

— комплексное использованиеминерального сырья на основе разработки и широкого внедрения (^наукоемких ресурсосберегающихтехнологических процессов, создание малоотходных произволе! в и комплексом;

— миниатюризация изделийи их усовершенствование в целях ресурсосбережения;

— прямая экономия природныхресурсов за счет снижения потерь при добыче, транспортировке и переработке;

— утилизация, переработканакопившихся и вновь образующихся промышленных, твердых бытовых отходов и отходовсельского хозяйства;

— хранение неутилизируемых(в том числе токсичных) отходов в местах накопления при условиях, исключающих загрязнениеприродной среды;

Средствамиреализации основных направлений рационального использования и охраны недр,утилизации отходов являются:

— правовые и экономическиеположения Закона Российской Федерации «О недрах»;

— программа мероприятий врамках Территориальной Комплексной программы охраны окружающей среды Кемеровскойобласти до 2005 года.

Об инженерной,экономической и социальной сторонах и остроте вопроса свидетельствуют     тысячи                          жилых         домов,социально-культурных и производственных объектов в зоне подземной подработки вовсех угольных центрах области.

Другимактуальным вопросом остается расширение использования отходов горнодобывающейпромышленности — вскрышных и вмещающих пород, отходов от обогащения. При всехимеющихся здесь положительных моментах угольная промышленность является практическибезграничным источником попутного сырья для производства строительных материалов.

Все отмеченное укрупненнохарактеризует лишь некоторые моменты в состоянии использования и охраны недр,отражает далеко не все имеющиеся недостатки и нерешенные вопросы.

Вцелях улучшения положения целесообразно осуществить рядорганизационно-технических мероприятий.

4. УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ

4.1.СИСТЕМАТИЗАЦИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ ОТХОДОВ

 Отходы в широкомсмысле понимаются как материальные остатки, возникающие при удовлетворениилюдьми своих материальных потребностей (вещественно-энергетических нужд).

Прижизнедеятельности людей отходов образуется множество по качественным признаками по количеству (массе).

Приведениеотходов в систему производится как метод познания (изучения), а также как одиниз способов разрешения ресурсно-экологической проблемы: с одной стороны,использования природных ресурсов и, с другой стороны, — поддержания окружающейприродной среды в равновесном состоянии.

Отходыклассифицируют по различным признакам.

Отходывозникают как в процессе (в результате) создания материальных ценностей, вия(технологические, экономические и др.) использования относят к неиспользуемымотходам.

Вторичные материальныересурсы, которые в настоящее время могут повторно использоваться в народномхозяйстве для производства продукции, выполнения работ или получения энергии,представляют собой вторичное сырье (утилизируемые отходы).

Такимобразом, отходы производства и потребления (вторичные материальные ресурсы)состоят из вторичного сырья и неиспользуемых отходов.

Приведенные терминология иклассификация отходов содержатся в ГОСТ 25916-83 (15). Вместе с тем, рядавторов указывают на недостаточность содержания этого документа инезаконченность систематизации вторичных материальных ресурсов. Например,обращается внимание на необходимость степень ядовитости (токсичности) — чрезвычайно опасные,высокоопасные, умеренно опасные, малоопасные, нетоксичные;

технологическимпеределам, при которых образуются отходы (добыча и обогащение сырья,механическая обработка, физико-химическая переработка, очистка от загрязненийотходящих газов и сточных вод и др.);

видампервичного сырья для изготовления продукции (отходы добычи и обогащения железных,марганцевых, алюминиевых, полиметаллических и других руд, флюсовых материаловдля металлургии; отходы коксохимической переработки и энергетического сжиганиякаменных углей; отходы заготовки, механической обработки. и-глубокойпереработки древесины и др.);

методам обработки и переработки (сепарация ценных веществ,разделение на фракции по видам веществ — стекло, металл, бумага.., извлечениеэтих фракций, нейтрализация, обезвоживание, сжигание, компостирование,стабилизация и др.);

способам долговременного содержания (складирование в хранилище,затопление, хранение, захоронение);

источникамобразования (промышленные, сельскохозяйственные, строительные, бытовые (коммунальные),отходы горнодобывающих и обогатительных предприятий, угольной промышленности,теплоэнергетики, черной и цветной металлургии, химической, лесной и деревообрабатывающей,пищевой промышленности и других отраслей народного хозяйства).

Существуюти другие схемы классификации.

Общийнедостаток классификаторов состоит в том, что в их основу заложены не всеклассификационные признаки, и они не являются универсальными.

Порезультатам анализа информации, проведенного СКТБ «Природа», внастоящее время в странах Содружества независимых государств (СНГ) и за рубежомнет единой классификации отходов крупного промышленного города или региона, вкоторой наиболее полно рассматривался бы ряд взаимосвязанных элементов:количественный и качественный состав отходов, применяемые и предлагаемые методыобработки, санитарно-гигиенические, экологические и другие аспекты (20).

ВЯпонии промышленные отходы разделяют на 14 основных групп (нефтеотходы, осадкии шламы очистных сооружений, золы, шлаки и др.), в каждой из которых предусмотренадополнительная классификация по способу их взаимной обработки и дальнейшегоиспользования в качестве вторичных материальных ресурсов.

В Канадевсе промышленные отходы разделены на 10 категорий: органические химикаты ирастворители, масла, жиры, кислоты и щелочи, отходы металлов, пластмасс,тканей, кожи и резины, древесные и бумажные отходы.

В СШАразработан ряд градаций для различных регионов страны, в основном по типуиспользования отходов. В дальнейшем предполагается расширить номенклатуру такихотходов до 400 наименований. По рекомендациям   агентства        по         охранеокружающей среды 50% отходов следует перерабатывать, 26% — захоранивать, 24% —термически обезвреживать.

Практическийинтерес представляет создание справочников — классификаторов отходов дляотдельных регионов: областей, экономических районов, крупных промышленныхцентров.

Кемеровскаяобласть представляет собой развитой промышленный и аграрный регион. Здесьсконцентрированы отходы многих отраслей промышленности.

Прианализе образующихся отходов производства и потребления СКТБ«Природа» были выделены и объединены в 13 групп общие для всехотраслей отходы:

золошлаковые;

отходыдобычи и обогащения полезных ископаемых;

отходы химической промышленности;

отходы нефтепродуктов;

отходы черных и цветных металлов;

древесные отходы;

отходы бумаги и картона;

резиносодержащие отходы;

полимероипластмассосодержащие отходы;

вторичные текстильные материалы;

стеклобой;

отходы агропромышленного комплекса;

бытовые отходы.

Как видно,классификация отходов проведена по вещественному признаку и источникамобразования.

Ниже прирассмотрении образования и использования отходов в Кемеровской областиприведенная классификация в основном сохраняется (табл. 4.1.1).