Влияние горного производства на недра

2. Основные направления рационального использования недр

1. Воздействие горного производства на недра проявля­ется в проведении горных выработок, извлечении полезных ископаемых, вскрышных и вмещающих пород, осушении или обводнении месторождений (или участков), сбросе сточных вод, захоронении отходов производства. В резуль­тате этого воздействия изменяется напряженно-деформированное состояние массива горных пород, снижа­ется качество полезных ископаемых, образуются потери минерального сырья, происходит возгорание полезных ис­копаемых и вмещающих пород, загрязнение недр, в них развиваются карстовые процессы.

Изменение напряженно-деформированного состоя­ния массива горных пород. Известно, что массив горных пород характеризуется определенным напряженно-деформированным состоянием.

Выделяют три тектонические формации, отличаю­щиеся определенными особенностями формирования поля напряженности: районы древних кристаллических щитов, районы отложения осадочных пород на кристаллических платформах; районы современной тектонической активно­сти.

Потери минерального сырья. Одно из наиболее зна­чительных воздействий горного производства на недра - неполное использование содержащихся в них минеральных ресурсов.

Большой объем потерь полезных ископаемых возни­кает при их добыче и переработке. Наиболее характерные виды потерь угля при открытой и подземной разработке: в почве и кровле пластов, при селективной разработке пла­стов, в целиках между заходками, при зачистке площадок и откосов угольных уступов, взрывных работах, обогащении в забое и на транспортерных лентах, транспортировании. На рудниках черной и цветной металлургии основная масса потерь возникает в приконтурной зоне и на контактах руды с породными прослоями, не включенными в балансовые запасы. При разработке месторождений фосфатного сырья основная масса потерь возникает при отработке и зачистке кровли и почвы пласта, а при разработке калийных руд - в междукамерных целиках.

Велики потери при извлечении полезных компонен­тов при обогащении сырья и в металлургическом переделе.

Выделяют два вида потерь при переработке полезных ископаемых: технологические и организационные.

Снижение качества полезных ископаемых. При эксплуатации месторождений полезных ископаемых проис­ходит снижение качества сырья (по сравнению с природ­ным). При этом уменьшается содержание полезного ком­понента в добытой горной массе, увеличивается его влаж­ность, привносятся вредные компоненты из вмещающих пород и др.

Причины снижения качества добытого полезного ис­копаемого различны. Так, при добыче угля открытым спо­собом его влажность очень часто оказывается выше геоло­гической. Это связано с тем, что в результате выемки вы­шележащих пород полезное ископаемое набухает (если оно представлено склонными к набуханию породами), или же с тем, что оно под влиянием экскавации и буровзрывных ра­бот частично разрыхляется и впитывает дополнительную влагу.

Снижение содержания полезного и увеличение со­держания вредных компонентов в добытой горной массе может быть связано с попаданием в очистные забои пустых пород, несоответствием применяемой техники и техноло­гии ведения горных работ горно-геологическим условиям месторождения.

Загрязнение недр происходит в основном за счет за­хоронения в них отходов промышленного производства.

Существует ряд способов захоронения отходов в не­драх земли, использование горных выработок отработан­ных шахт и рудников; создание специальных искусствен­ных полостей; нагнетание отходов (чаще жидких) в гидро­геологические структуры (поглощающие водоносные гори­зонты) и др.

В поглощающие горизонты удаляются сточные воды нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышлен­ности, жидкие отходы повышенной токсичности. Ежегодно в недра закачивается около 120 тыс. м³ рассолов и 1,8 млн. м³ засоленных сточных вод, образовавшихся при добыче соли.

Возгорание полезных ископаемых и вмещающих по­род. Усложнение горно-геологических условий разработки связано, в частности, с вовлечением в эксплуатацию место­рождений полезных ископаемых и вмещающих пород, склонных к самовозгоранию.

Негативные последствия этого явления проявляются в усложнении технологии горных работ, возникновении оползней и провалов, загрязнении окружающей среды, а также в усложнении хранения и транспортирования само­возгорающихся полезных ископаемых. При этом наиболее типичным и опасным видом воздействия на окружающую среду является химическое загрязнение воздушного и вод­ного бассейнов продуктами разложения, выщелачивание химических элемента подземными и поверхностными во­лами. В атмосферу выделяется значительное количество оксида углерода, диоксида серы, сероводорода, углекислого газа и углеводородных соединений.

2. Под рациональным использованием недр понимают систему требований научного, производственно ­технического и организационного характера, выполнение которых обеспечивает полное и комплексное использова­ние ресурсов недр для удовлетворения материальных и ду­ховных потребностей общества.

Рациональное использование недр - комплексная про­блема, и ее решают в следующих направлениях геологиче­ском, горнотехническом, технологическом, экономическом и организационном.

Законом РФ "О недрах" предъявляются следующие требования в геологическом направлении (статья 23):

• обеспечение полноты геологического изучения недр,

• проведение опережающего геологического изуче­ния недр, обеспечивающего достоверную оценку запасов полезных ископаемых или свойств участка недр, предоставленного в пользование в целях, не связанных с добычей полезных ископаемых,

• проведение государственной экспертизы и государ­ственного учета запасов полезных ископаемых, а также участков недр, используемых в целях, не свя­занных с добычей полезных ископаемых.

Для выполнения этих требований необходимо прово­дить совершенствование методов разведки и подсчета запа­сов полезных ископаемых (в первую очередь, в действую­щих горнопромышленных регионах), изучение веществен­ного состава полезных ископаемых и вмещающих пород, геолого-технологическое картирование, разработку научно обоснованных методов прогноза инженерно-геологических и гидрогеологических условий эксплуатации месторожде­ний.

Требования Закона РФ "О недрах" в рамках горнотех­нического направления включают (статья 23):

• обеспечение наиболее полного извлечения из недр запасов основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых и попутных компонентов;

• достоверный учет извлекаемых и оставляемых в недрах запасов основных и совместно с ними зале­гающих полезных ископаемых и попутных компо­нентов при разработке месторождений полезных ископаемых.

Для выполнения этих требований необходимо прове­дение работ с созданием новой и совершенствованием су­ществующей техники и технологии разработки месторож­дений, обеспечивающих повышение полноты и качества извлечения полезных ископаемых из недр.

Законом РФ "О недрах" предъявляются следующие требования в технологическом направлении (статья 23-3);

• строгое соблюдение технологических схем перера­ботки минерального сырья, обеспечивающих ра­циональное, комплексное извлечение содержащих­ся в нем полезных компонентов: учет и контроль распределения полезных компонентов на различ­ных стадиях переработки и степени их извлечения из минерального сырья;

• дальнейшее изучение технологических свойств и состава минерального сырья, проведение опытных технологических испытаний с целью совершенст­вования технологий переработки минерального сырья;

• наиболее полное использование продуктов и отхо­дов переработки; складирование, учет и сохранение временно не используемых продуктов и отходов производства, содержащих полезные компоненты.

Для выполнения этих требований необходимо, в пер­вую очередь, создавать новые и совершенствовать сущест­вующие технологические процессы переработки минераль­ного сырья, позволяющие наиболее эффективно извлекать все содержащиеся в нем полезные компоненты; вовлекать в переработку бедные и забалансовые руды, утилизировать вмещающие породы и отходы производства.

Законом РФ "О недрах" установлены следующие тре­бования в экономическом отношении (статья 23-1): для определения промышленной ценности месторождения по­лезных ископаемых, наиболее эффективных и безопасных способов их отработки при геологическом изучении недр и при постановке запасов на государственный баланс осуще­ствляется геолого-экономическая оценка месторождений на основе критериев и требований, устанавливаемых феде­ральным органом управления государственным фондом недр.

В дополнение к этим требованиям необходимо разра­ботать экономический механизм управления (т е. систему мероприятий по планированию и стимулированию) полным и комплексным использованием ресурсов недр в условиях перехода к рыночной экономике,

Хотя в Законе РФ "О недрах" не содержится непо­средственных требований в рамках организационного на­правления работ по рациональному использованию недр, эти работы тем не менее необходимо выполнять в первую очередь для того, чтобы обеспечить успешную реализацию требований Закона в рамках других вышеперечисленных направлений.

К числу таких работ следует отнести: создание зако­нодательной и налоговой базы, стимулирующей:

• увеличение объемов геологоразведочных работ в освоенных промышленных регионах, т.к. продле­ние срока деятельности предприятий имеет боль­шое социальное и экономическое значение. Поэто­му темпы прироста запасов по горнопромышлен­ным регионам должны быть существенно выше темпов освоения новых минерально-сырьевых баз;

• пересмотр действующих и экономическое обосно­вание новых потребительских стандартов на мине­ральное сырье.

Впервые понятие охраны недр было дано в Горном положении Союза ССР, утвержденном в 1921 году.

Горное положение Союза ССР (ст. 128) определяло охрану недр как наблюдение за надлежащим применением горнопромышленниками:

• технических методов и способов горных работ в соответствии с геологическим строением месторо­ждений, их особенностями и характером залегания пород и ископаемых (геологический контроль),

• правил, касающихся технической правильности и

технической целесообразности горных работ в це­лях достижения наиболее полного использования месторождений полезных ископаемых (технический контроль),

• правил, касающихся съемки подземных и наземных горных выработок, составления маркшейдерских планов проверки этих планов путем контрольной съемки выработок, а также производства триангу­ляционных работ (маркшейдерское дело и марк­шейдерский контроль).

Изданное в период, когда в разведке и промышленной разработке месторождений полезных ископаемых участво­вали частные лица, Горное положение Союза ССР охраняло недра в первую очередь от возможных злоупотреблений этим правом со стороны частных лиц.

На современном этапе пользования недрами под ох­раной недр понимают систему производственно технических, экономических

и административно-правовых требований, при выполнении которых обеспечивается со­блюдение установленного порядка пользования недра­ми при их геологическом изучении, добыче полезных ис­копаемых, строительстве и эксплуатации подземных со­оружений, захоронении промышленных стоков и отходов производства и удовлетворении иных государственных и общественных потребностей. Такая трактовка этого поня­тия непосредственно вытекает из Закона РФ "О недрах".

Основные требования по охране недр, сформулиро­ванные в статье 23 Закона РФ "О недрах", включают:

• охрану месторождений полезных ископаемых от затопления, обводнения, пожаров и других факторов, сни­жающих качество полезных ископаемых и промышленную ценность месторождений или осложняющих их разработку;

• предотвращение загрязнения недр при проведении работ, связанных с пользованием недрами, особенно при подземном хранении нефти, газа или иных веществ и мате­риалов, захоронении вредных веществ и отходов производ­ства, сбросе сточных вод;

• соблюдение установленного порядка консервации и ликвидации предприятий по добыче полезных ископаемых и подземных сооружений, не связанных с добычей полез­ных ископаемых,

• предупреждение самовольной застройки земельных участков на месторождении полезных ископаемых, и со­блюдение установленного порядка использования этих площадей в иных целях;

• предотвращение накопления промышленных и бы­товых отходов на площадях водосбора и в местах залегания подземных вод, используемых для питьевого или промыш­ленного водоснабжения.

Законом предусмотрено ограничение, приостановле­ние или прекращение права пользования недрами в случае 234 нарушения требований по охране недр, приведенных в ста­тье 23.

В статьях 25 и 25-1 Закона РФ "О недрах" установле­ны следующие правовые нормы, регулирующие условия застройки площадей залегания полезных ископаемых и ус­ловия землепользования на площадях залегания полезных ископаемых:

1. Проектирование и строительство населенных пунк­тов, промышленных комплексов и других хозяйственных объектов разрешается только после получения заключения федерального органа управления государственным фондом недр или его территориального подразделения о том, что в недрах под участком предстоящей застройки отсутствуют полезные ископаемые.

2. Застройка площадей залегания полезных ископае­мых, а также размещение в местах их залегания подземных сооружений (в том числе не связанных с добычей полезных ископаемых) допускаются с разрешения федерального ор­гана управления государственным фондом недр или его территориальных подразделений и органов государствен­ного горного надзора только при условии обеспечения воз­можности извлечения полезных ископаемых или доказан­ности экономической целесообразности застройки.

Самовольная застройка площадей залегания полезных ископаемых прекращается без возмещения застройщику производственных затрат по рекультивации земель и де­монтажу возведенных объектов.

3. Отчуждение (постоянное или временное) земель­ных участков, необходимых для проведения геологического изучения и использования в интересах государства, может производиться при выполнении следующих условий:

• наличие решения федеральных органов исполни­тельной власти или органов исполнительной власти субъ­ектов РФ (в соответствии с разделением их полномочий) об отчуждении данных участков,

• возмещение собственникам указанных участков их стоимости в соответствии с земельным законодательством.

Блиц-тест

1. Сколько выделяют три тектонических формации поля напряженности, отличаю­щиеся определенными особенностями формирования?

А) 2 Б) 3 В) 4 Г) 5

2. При разработке, каких месторождений основная масса потерь возникает в междукамерных целиках?

А) фосфатного сырья Б) угля

В) калийных руд Г) серы

3. Сколько выделяют вида потерь при переработке полезных ископаемых?

А) 2 Б) 3 В) 4 Г) 5

4. К какому направлению рационального использования недр относится обеспечение полноты геологического изучения недр?

А) геологиче­скому Б) горнотехническому

В) технологическому Г) экономическому

5. Что не входит в геологическое направление рационального использования недр?

А) обеспечение полноты геологического изучения недр,

Б) проведение опережающего геологического изуче­ния недр, обеспечивающего достоверную оценку запасов полезных ископаемых или свойств участка недр, предоставленного в пользование в целях, не связанных с добычей полезных ископаемых,

В) проведение государственной экспертизы и государ­ственного учета запасов полезных ископаемых, а также участков недр, используемых в целях, не свя­занных с добычей полезных ископаемых.

Г) обеспечение наиболее полного извлечения из недр запасов основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых и попутных компонентов;

6. К какому направлению рационального использования недр относится наиболее полное использование продуктов и отхо­дов переработки; складирование, учет и сохранение временно не используемых продуктов и отходов производства, содержащих полезные компоненты?

А) геологиче­скому Б) горнотехническому

В) технологическому Г) экономическому

7. Впервые понятие охраны недр было дано в Горном положении Союза ССР, утвержденном в …… году ?

А) 1920 Б) 1921 В) 1922 Г) 1923

8. Что не включают основные требования по охране недр?

А) соблюдение установленного порядка консервации и ликвидации предприятий по добыче полезных ископаемых и подземных сооружений, не связанных с добычей полез­ных ископаемых,

Б) предупреждение самовольной застройки земельных участков на месторождении полезных ископаемых, и со­блюдение установленного порядка использования этих площадей в иных целях;

В) предотвращение накопления промышленных и бы­товых отходов на площадях водосбора и в местах залегания подземных вод, используемых для питьевого или промыш­ленного водоснабжения.

Г) осушение или обводнение месторождений

9. какое негативное воздействие горного производства на недра происходит в основном за счет за­хоронения в них отходов промышленного производства?

А) возгорание полезных ископаемых и вмещающих по­род

Б) загрязнение недр

В) снижение качества полезных ископаемых

Г) потери минерального сырья

10. Негативные последствия какого явления проявляются в усложнении технологии горных работ, возникновении оползней и провалов, загрязнении окружающей среды?

А) снижение качества полезных ископаемых

Б) загрязнение недр

В) возгорание полезных ископаемых и вмещающих по­род

Г) потери минерального сырья

Контрольные вопросы:

1) В чем проявля­ется воздействие горного производства на недра?

2) Расскажите о таком воздействии горного производства на недра как потери минерального сырья?

3) Расскажите о таком воздействии горного производства на недра как изменение напряженно-деформированного состоя­ния массива горных пород?

4) Из-за чего происходит загрязнение недр?

5) В чем проявляются негативные последствиявозгорание полезных ископаемых и вмещающих по­род?

6) Какие существуют направления рационального использования недр?

7) Какие требования предъявляются в геологическом направлении рационального использования недр?

8) Основные требования по охране недр.

9) При выполнении, каких условий производится отчуждение (постоянное или временное) земель­ных участков, необходимых для проведения геологического изучения и использования в интересах государства?

10) Какие требования предъявляются в технологическом направлении рационального использования недр?

Литература:

Певзнер М.Е. Горное дело и охрана окружающей среды – М.: МГГУ 2001; стр.166-196.

Лекция №12