Рациональное использование полезных ископаемых

С эпохи промышленного  переворота (конец 18 - начало 19 вв.) осуществляется переход к широкому применению в  Г. д. машин. В 1815 англичанин Х. Дэви изобретает безопасную рудничную лампу. Совершенствуется техника бурения, всё шире применяются взрывчатые вещества, вводится рельсовая откатка с конной тягой. В 30-х гг. 19 в. начинают применять стальные канаты для рудничного подъёма и откатки. В середине 50-х гг. 19 в. появляются первые работоспособные врубовые машины.

Условия развития Г. д. вновь  изменяются в конце 19 - начале 20 вв. в  связи с огромным увеличением  спроса на полезные ископаемые. Интенсивно развивается техника проходки стволов  шахт (см. Стволопроходческий агрегат). Усовершенствованные методы проходки, вентиляции и водоотлива позволяют увеличить глубину разработок до 1000 м, иногда - до 2000 м. Создаются высокопроизводительные системы разработки угольных и рудных месторождений (см. Подземная разработка). Вводится электрический привод для подъёмных машин, насосов, вентиляторов, электрифицируется рудничный транспорт, осуществляется механизация зарубки с помощью врубовых машин, широко применяются отбойные молотки, работающие сжатым воздухом. Возникают самостоятельные научно-технические дисциплины, занимающиеся вопросами добычи отдельных видов полезных ископаемых: угля, руд, нефти, торфа и т. д.

Важнейшими задачами, стоящими перед Г. д. в СССР, являются рациональное использование недр, значительное повышение  экономической эффективности и  улучшение условий труда в этой самой тяжёлой и опасной области его массового применения. Ведутся интенсивные поиски новых систем разработки месторождений, более мощных средств механизации, применения автоматизации и построения технологии добычи по принципу поточного производства. В угольных шахтах всё больше механизируются отбойка и погрузка угля; погрузку угля и породы в подготовительных выработках производят горными комбайнами и погрузочными машинами. Механизируются отбойка и погрузка также при добыче руд. Постепенно расширяется применение автоматизации и дистанционного управления машинами и механизмами. Внедряются в промышленную практику металлическая крепь (взамен деревянной) и передвижная механизированная крепь (см. Крепь горная). Наблюдается стремление всемерно сокращать разбросанность горных работ и форсировать выемку в относительно ограниченном числе забоев. В связи с этим вводятся в строй шахты большой производительности и сверхмощные.

Повышение эффективности  Г. д. осуществляется преимущественно  за счёт более широкого внедрения способов открытой разработки месторождений. При открытом способе разработки производительность труда выше, чем на шахтах, в 7-10 раз и более, себестоимость добычи значительно ниже. Во 2-й половине 50-х гг. 20 в. в угольной промышленности добыча открытым способом резко увеличивается. За период с 1913 по 1968 относительный удельный вес добычи угля в карьерах возрос в общем мировом балансе с 6 до 30% . В СССР в 1968 в карьерах было добыто 25% угля (об открытых горных работах см. также Гидромеханизация, Дражная разработка,Торфодобыча).

В СССР доля открытого способа  добычи составляет (1969): по железной руде 77%, рудам цветных металлов 64%, марганцевым 56,4%, горнохимическим 46,6%, неметаллическим  ископаемым и строительным материалам 100%.

Большие успехи достигнуты в  изучении физических свойств горных пород, позволяющие находить оптимальные  решения в конструировании породоразрушающих  машин и инструментов, а также  в методах переработки полезных ископаемых (см. Обогащение полезных ископаемых).

Продолжаются теоретические  и опытные работы в областях Г. д., открывающих перспективу добычи ископаемых без работы людей под  землёй, методами геотехнологии, а также  добычи полезных ископаемых с морского дна (см. Подводная добыча полезных ископаемых).

Неизмеримо возросли, особенно за десятилетие 1960-70, способы добычи жидких и газообразных полезных ископаемых, занимавших (1969) ок. 60% в топливном  балансе СССР. Развитие добычи этих полезных ископаемых было тесно связано  с развитием техники бурения скважин (см. Бурение). В связи с большой спецификой разработки месторождений нефти и природного газа эти вопросы освещены в статьях Нефть и Газы природные горючие. Разработка нефтяных месторождений ведётся на больших глубинах с искусственным воздействием на пласт (например, заводнением), в акваториях морей. В газовой промышленности СССР создаются мощные газовые промыслы с ежегодной добычей 75-100 млрд. м3 и строительство магистральных газопроводов больших диаметров (см. Газопровод).

Лит.: Бокий Б. В., Горное дело, 3 изд., М., 1959; Шевяков Л. Д., Разработка месторождений полезных ископаемых, 4 изд., М., 1963; Агошков М. И., Малахов Г. М., Подземная разработка рудных месторождений, М., 1966; Мельников Н. В., Минеральное топливо, 2 изд., М., 1971; Ржевский В. В., Технология и комплексная механизация открытых горных работ, М., 1968; Технология подземной разработки пластовых месторождений полезных ископаемых, М., 1969.  

Н. В. Мельников.

Полезные ископаемые

[править]

Материал  из Википедии — свободной энциклопедии

Перейти к: навигация, поиск

Поле́зные ископа́емые — минеральные образования земной коры, химический состав и физические свойства которых позволяют эффективно использовать их в сфере материального производства.

По назначению выделяют следующие  виды полезных ископаемых:

• Горючие полезные ископаемые (нефть, природный газ, горючие сланцы, торф, уголь)
• Нерудные полезные ископаемые — строительные материалы (известняк, песок, глины и др.), строительные камни (гранит) и пр.
• Руды (руды чёрных, цветных и благородных металлов)
• Камнецветное сырьё (яшма, родонит, агат, оникс, халцедон, чароит, нефрит и др.) и драгоценные камни (алмаз, изумруд, рубин, сапфир).
• Гидроминеральные (подземные минеральные и пресные воды)
• Горно-химическое сырьё (апатит и фосфаты минеральные соли, барит, бораты и др.)

Скопления полезных ископаемых образуют месторождения, а при больших площадях распространения — районы, провинции и бассейны. Различают твёрдые, жидкие и газообразные полезные ископаемые.

Полезные ископаемые находятся  в земной коре в виде скоплений  различного характера (жил, штоков, пластов, гнёзд, россыпей и пр.).

Добычей полезных ископаемых занимается Горное дело.

Содержание [убрать] 1 Признаки полезных ископаемых 2 Площади распространения 3 Группы запасов твёрдых полезных ископаемых по их экономическому значению 4 См. также

 

[править] Признаки полезных ископаемых

1. спутники рудных месторождений (для золота — кварц, для платины — хромистый железняк и пр.)
2. обломки, валуны и т. п., попадающиеся в ложбинах рек и пр.
3. горные обнажения
4. минеральные источники
5. растительность

При разведке найденного месторождения, закладывают шурфы (колодцы), проходят канавы, разрезы, бурят скважины и  др.

[править] Площади распространения

Среди площадей распространения полезных ископаемых выделяют:

Провинции полезных ископаемых представляют собой крупный участок земной коры, относящийся к платформе, складчатому поясу или дну океана, с размещёнными в его пределах и свойственными ему месторождениями. Например, выделяют Кавказскую провинцию, Уральскую провинцию и проч. Иногда различают металлогенетические, угленосные, нефтегазоносные провинции.

Область (пояс, бассейн) полезных ископаемых занимают часть провинции и характеризуются набором определённых по составу и происхождению месторождений полезных ископаемых, приуроченных к одной и той же группе тектонических элементов первого порядка (антиклинории, синклинории и проч.). Пояса полезных ископаемых могут быть как однородными, так и разнородными по составу полезных ископаемых, размеры их колеблются в широких пределах. Бассейны полезных ископаемых представляют собой области непрерывного или почти непрерывного распространения пластовых полезных ископаемых.

Район полезных ископаемых составляет часть области и обычно характеризуется местным сосредоточением месторождений, в связи с чем, он нередко называется узлом полезных ископаемых.

Рудное поле представляет собой группу месторождений, объединяемых общностью происхождения и единством геологической структуры. Поля полезных ископаемых состоят из месторождений, а последние — из тел полезных ископаемых.

Тело, или залежь полезного ископаемого — это локальное скопление природного минерального сырья, приуроченное к определенному структурно-литологическому элементу или комбинации таких элементов.

Области, районы, поля месторождений  могут полностью обнажаться на поверхности  земли и относиться к открытым, быть частично закрытыми перекрывающими их породами и принадлежать к полузакрытым или быть полностью погребёнными и квалифицироваться как закрытые.

[править] Группы запасов твёрдых полезных ископаемых по их экономическому значению

Запасы твёрдых полезных ископаемых и содержащихся в них полезных компонентов по их экономическому значению подразделяются на две основные группы, подлежащие раздельному подсчёту и учёту: балансовые (экономические); забалансовые (потенциально экономические).

Балансовые (экономические) запасы. Они подразделяются на:

а) запасы, извлечение которых на момент оценки согласно технико-экономическим  расчётам экономически эффективно в  условиях конкурентного рынка при  использовании техники и технологии добычи и переработки сырья, обеспечивающих соблюдение требований по рациональному использованию недр и охране окружающей среды;

б) запасы, извлечение которых на момент оценки согласно технико-экономическим  расчётам не обеспечивает экономически приемлемую эффективность их разработки в условиях конкурентного рынка  из-за низких технико-экономических показателей, но освоение которых становится экономически возможным при осуществлении со стороны государства специальной поддержки недропользователя в виде налоговых льгот, субсидий и т. п. (гранично экономические или пограничные запасы).

Забалансовые (потенциально экономические) запасы. К ним относятся:

а) запасы, отвечающие требованиям, предъявляемым  к балансовым запасам, но использование  которых на момент оценки невозможно по горно-техническим, правовым, экологическим  и другим обстоятельствам;

б) запасы, извлечение которых на момент оценки экономически нецелесообразно  вследствие низкого содержания полезного  компонента, малой мощности тел полезного  ископаемого или особой сложности  условий их разработки или переработки, но использование которых в ближайшем будущем может стать экономически эффективным в результате повышения цен на минерально-сырьевые ресурсы, или при техническом прогрессе, обеспечивающих снижение издержек производства.

Забалансовые запасы подсчитываются и учитываются в случае, если технико-экономическими расчётами установлена возможность их сохранения в недрах для последующего извлечения или целесообразность попутного извлечения, складирования и сохранения для использования в будущем.

При подсчёте забалансовых запасов  производится их подразделение в зависимости от причин отнесения к забалансовым (экономических, технологических, горнотехнических, экологических и т. п.).

Оценка балансовой принадлежности запасов полезных ископаемых производится на основании специальных технико-экономических обоснований, подтверждённых государственной экспертизой. В этих обоснованиях должны быть предусмотрены наиболее эффективные способы разработки месторождений, дана их стоимостная оценка и предложены параметры кондиций, обеспечивающие максимально полное и комплексное использование запасов с учётом требований природоохранительного законодательства..

Классификация запасов месторождений  и прогнозных ресурсов твёрдых полезных ископаемых.

В. И. Смирнов Геология полезных ископаемых, М., «Недра», 1989

Горное дело

[править]

Материал  из Википедии — свободной энциклопедии

Перейти к: навигация, поиск

Го́рное де́ло — отрасли науки и техники, охватывающие процессы извлечения (добычи) из недр Земли полезных ископаемых.

Горное дело — область деятельности человека по освоению недр Земли. Включает все виды техногенного воздействия на земную кору, главным образом извлечение полезных ископаемых, их первичную переработку и научное исследование, связанными с горными технологиями.

Горное дело зародилось в глубокой древности с возникновением человеческого  общества и развивалось в тесной связи с его социально- экономической  структурой на базе совершенствования  орудий производства. Ранние периоды истории горного дела протекали в разных регионах в различное время — наиболее достоверные и ранние по времени археологические источники культур периода каменного века обнаружены Африки, Европе и Азии и бронзового — в странах Средиземноморья, Малой Азии, на Балканах и в Альпах, на Урале и в Казахстане, периода железных орудий — в странах античного мира, Малой и Средней Азии, Закавказье, Китае, Японии. Возникновение горного промысла и ремесла, перерастание их в горную промышленность впервые происходит в странах Переднего Востока, Античного мира, Западной Европы и др.

С развитием горного дела росло  число широко используемых полезных ископаемых: к нерудному минеральному сырью каменного века добавляются  в 7 — 5 тыс.до н. э. руды цветных (меди, олова) и драгоценных металлов (золото, серебро) , 9 — 8 вв до н. э. — железные руды, в античные времена и средние века — горючие полезные ископаемые, в 20 в. — радиоактивные полезные ископаемые. Известная с древнейших времён разработка полезных ископаемых открытым и шахтным способами дополняется в первом тысячелетии до н. э. технологией добычи посредством буровых скважин, с 50-х гг. 20 в. технологией разработки залежей в морских акваториях. В 70-е гг. горное дело перерастает в гигантскую по масштабам и комплексную по содержанию область производства, обеспечивающую до 70 % всех потребностей общества в сырье. В мире ежегодно извлекается из недр около 100 млрд т горной массы, добывается около 20 млрд т полезных ископаемых, суммарная ежегодная стоимость горной продукции — сотни миллиардов рублей. Важнейшее место среди минеральных ресурсов занимает топливно-энергетическое минеральное сырье, в балансе которого около 27 % стоимости приходится на уголь, около 40 % — на нефть, 17 % — на природный газ. За историческое время в мире добыто 140 млрд т угля, больше 50 млрд т нефти.