CC BY
36
УДК 553.041:553.191(470.32) ББК 33.3
К ПРОБЛЕМЕ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ ЕЛАНСКОГО ТИПА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЦВЕТНЫХ (N1, Си, СО) И БЛАГОРОДНЫХ (ПЛАТИНОИДЫ, ЗОЛОТО, СЕРЕБРО) МЕТАЛЛОВ ВОРОНЕЖСКОГО РЕГИОНА В УСЛОВИЯХ ЖЕСТКИХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ОГРАНИЧЕНИЙ
Чернышое Н.М. Рахманин В. С.
Чернышов Николай Михайлович, член-корреспондент РАН, доктор геолого-минералогических наук, заведующий кафедрой минералогии, петрографии и геохимии ВГУ, директор НОЦ «Геология рудных месторождений Центральной России» ВГУ-ИГЕМ РАН, профессор
Воронежский государственный университет Гензель Григорий Наумович, кандидат геолого-минералогических наук, академик Академии горных наук РФ, заместитель директора ООО НТЦ «НОВОЕК» (г. Белгород) Рахманин Валентин Сидорович, доктор политических наук, профессор кафедры
социологии и политологии Воронежский государственный университет Аннотация. Впервые открытые в 60-70 гг. XXстолетия сульфидные платиноидно-медно-никелевые месторождения Воронежского региона выступают в качестве первоочередного объекта создания Центрально-Европейской базы добычи цветных (N1, Си, Со) и благородных (платиноиды, золото, серебро) металлов. Приведены краткие сведения по геологии и структуре первоочередных объектов освоения - Еланскому и Ёлкинскому месторождениям, составе руд, содержании в них стратегически важных металлов. Предложена модель создания «экологического рудника» и добычи руд в условиях жёстких экологических ограничений.
TO THE PROBLEM OF THE INTEGRATED DEVELOPMENT OF THE ELAN -TYPE DEPOSITS OF NONFERROUS (NI, CU, CO) AND NOBLE (PLATINUM, GOLD, SILVER) METALS IN THE VORONEZH REGION UNDER THE CONDITIONS OF STRICT ENVIRONMENTAL CONSTRAINTS
Chernyshev N.M., Genzel G.N., Rakhmanin V.S.
Abstract. The sulfide platinoid-copper-nickel deposits in the Voronezh region, discovered for the first time in the 60-70ies of the 20th century, act as a primary object for the creation of the Central European base of extraction of nonferrous (Ni, Cu, Co) and noble (platinum, gold, silver) metals. Brief information on the geology and structure of the primary objects of development - Elan and Elka deposits, composition of the ores, the content in them of strategically important metals is given. A model of the creation of "ecological mine" and ore mining under strict environmental constraints is suggested.
144
В обеспечении минерально-сырьевой безопасности России и устойчивого долгосрочного социально-экономического развития Центрального региона, в расширении перспектив производственного комплекса и, пожалуй, всей макроструктуры важнейшее значение приобретают сульфидные платиноидно-медно-никеле-вые месторождения, сосредоточенные исключительно в Воронежской области. В её недрах, в 60-70-х годах прошлого столетия, было выявлено 5 месторождений и око-
ло 50 разномасштабных по ресурсам проявлений, которые ранее рассматривались в качестве резервной минерально-сырьевой базы цветных и благородных металлов. По предварительно оцененным запасам и ресурсам Воронежская область является одной из крупнейших в Европе и третьей, после Норильского и Кольского (почти полностью отработанного) регионов, минерально-сырьевой базой стратегически важных для России металлов.
Рис. 1. Схема структурно-формационного районирования ВКМ (а) и размещение сульфидных платиноидно-мед-но-никелевых месторождений и рудопроявлений мамонского и еланского типов на прогнозно-минерагенической карте платинометального и золото-платинометального оруденения докембрия Воронежского кристаллического массива в рамках Хоперского мегаблока (б) и Воронежской области (в): а)-1 - мегаблок КМА, II - Хоперский мегаблок, III - Лосевская шовная зона, IV - Ольховско-Шукавская грабенсинклиналъ; б)- 1 - (ЛКрЬ) - обоянский гранулит-мигма-тит-гнейсовый комплекс; 2 - (ЛR2Ьg) - белогорьевский комплекс базит-гипербазитов; 3 - (ЛЯ2тИ) - михайловская осаоочно-вулканогенная (коматиит-базальтовая и базит-риодацитовая) серия; 4 - (ЛR-K1ls) - лосевская базалып-риолитовая серия; 5 - (К1г) - габброиды рождественского комплекса; 6 - (К^) - усманский комплекс тоналит-плагиогранитов; 7- (К2ус) - воронцовская углеродисто-терригенно-сланцевая серия; 8 - трахибазальтовая (Крп панинская толща), сиенитовая и щелочно-сиенитовая (К2аг артюшковский комплекс) формации; (К1е, К1т) - еланский имамонский комплексы базит-гипербазитов; 9 - (К1р) - мигматит-гранит-граносиениты павловского комплекса; 10 - субщелочные граниты бобровского комплекса; 11- (К2п) - траппы новогольского комплекса; 12- вулкано-генно-осадочная формация (К1^т - воронежская свита); верлит-габбровая (Крк - шукавский комплекс) и габброно-рит-кварцмонцонит - гранитная формации (К о1 - ольховский комплекс); 13 - а - региональные глубинные разломы, б - разрывные нарушения, в - купольные структуры; 14- месторождения, рудопроявления и потенциально перспективные участки; в) - 1- Ольховский; 2 - Шукавский; 3 - Садовский; 4 - Вост. Садовский; 5 - Моховской; 6 - Шишовс-кий: 7- Астаховский; 8- Песковатский; 9- Икорецкий; 10 - Рябиновско-Большемартыновский; 11 - Анненский; 12 -Новогольский; 13 - Жердевский; 14 - Троицкий; 15 - Елань-Коленовский; 16 - Центральный; 17- Еланский; 18 - Елкин-ский; 19 - Уваровский; 20 - Ширяевский; 21-Нижнемамонский; 22 - Артюховский; 23 - Бычковский; 24 - Юбилейный; 25 - Подколодновский; 26 - Пионерский (Липов Куст); 27 - Сухой Яр; 28 - Воронежский.
145
Выделяется [4, 8] два различных по содержанию металлов, их запасам и ресурсам, типа промышленно-зна-чимых месторождений: а) мамонский - Нижнемамонс-кое, Подколодновское, Юбилейное месторождения, пре-
имущественно бедных никелевых руд; б) еланский -Еланское и Елкинское месторождения и ряд разномасштабных рудопроявлений с высоким содержанием металлов.
I 1 и ^^Зи
ЕЗтЕгЗ.»
Рис. 2. Схематическая геологическая карта Еланского месторождения. 1 - породы платформенного чехла (наразрезе); 2 - кора выветривания на кристаллическом фундаменте (на разрезе); 3 - песчини-ково-сланцевые отложения ворон-цовской серии; 4 - дайки порфири-тов, лампрофиров; 5 - диориты второй интрузивной фазы еланского комплекса; 6 - норит-порфири-ты жильные; 7- нориты тонкозернистые («фельзические»); 8-9 -нориты мелко-среднезернистые (8) и порфировидные нориты (9); 10 - габбро-нориты оливиновые и безоливиновые масонского комплекса; 11 - рудные тела; 12 - тектонические нарушения; 13 - скважины и их номера; 14 - контур врезки; 15 - линия геологического разреза.
_к ¡£^13
Рис. 3. Геологическая карта Елкинского месторождения. 1 - породы платформенного чехла (на разрезе); 2 - кора выветривания на кристаллическом фундаменте (на разрезе); 3 - песчаниково-сланцевые отложения ворон-цовской серии; 4 - дайки норит-порфиритов; 5 - дайки диоритов и диоритовых порфири-тов, 6 - диориты; 7 - нориты мелкозернистые мелано-мезократовые; 8 - нориты среднезер-нистые лейкокративые и полевошпатизиро-ванные; 9 - нориты амфиболизированные с сульфидной вкрапленностью; 10 - рудные тела; 11 - тектонические нарушения; сульфидная вкрапленность; 12 - скважины; 13 - контур врезки; 14 - линия геологического разреза.
Выполненная оценка прогнозных ресурсов N1, Си, Со, элементов платиновой группы (ЭПГ) и Аи, находящихся в сульфидных платиноидно-медно-кобальт-никелевых месторождениях и проявлениях еланского (N1 около 4 млн. т, Си до 500 тыс. т, Со до 350-400 тыс. т, ЭПГ около 200 т, Аи>240 т, Аg = 702 т) и мамонского типов (N1=700 тыс.т. Си=355 тыс.т, Со=52 тыс. т, ЭПГ=72 т), а также в предполо-
-тт
- 146 -§рр-
жительно рудоносных троктолит-габбродолеритовых (трапповых) плутонах новогольского комплекса и в малосульфидных платиноносных горизонтах Елань-Вязовского плутона (№>4,5 млн. т., Си~3,5 млн. т, Со до 180 тыс.т, ЭПГ порядка 800 т), свидетельствуют о высоком геолого-экономическом потенциале цветных и благородных металлов, сосредоточенных в недрах Воронежской области и созда-
ния в нашем регионе новой Центрально-Европейской базы добычи стратегически важнык цветнык и благородный металлов.
Геология, типы, состав, ресурсы и запасы руд Еланского месторождения
Еланское (4 км2) и Ёлкинское (9 км2) месторождения [2] относятся к новому, ранее неизвестному в России и за рубежом, высоконикелистому платиноидно-медно-ко-бальтовому типу, ассоциирующему с крутопадающими (65-75°) ортопироксенит-норит-диоритовыми субвулкани-
Морфологические показатели рудо]
ческими телами с возрастом 2065-2050±14 млн лет [7, 8]. Пространственно они сопряжены с более ранним дифференцированным Елань-Вязовским ультрамафит-мафито-вым плутоном (120 км ) мамонского комплекса. Первоочередным объектом освоения является Еланское месторождение, залегающее на глубине 250-300 м под осадочным чехлом. В его пределах выщелены 5 руднык зон (см. рис. 2); приводятся данные о мощности и протяженности рудных тел (табл. 1).
Таблица 1
:ных зон Еланского месторождения
Рудоносная зона Длина по, м Средняя мощность, м Средний угол падения, град. Средняя мощность рудных тел, м
простиранию падению
1 420 100 66 80 15,3
2 450 100 68 79 12,4
3 670 100 24 78 10,4
4 400 100 20 78 10,0
5 400 100 20 78 10,0
Количественно на Еланском месторождении резко преобладают вкрапленные руды, прожилково-вкраплен-ные или вкрапленно-агрегатные и массивные имеют ограниченное развитие. При относительно невысокой доле густовкрапленнык, прожилково-вкрапленнык и сплошнык руд они, вместе с тем, концентрируют более половины полезных компонентов [8].
Особенностью минерального состава руд Еланского месторождения является тесное пространственно-временное совмещение раннего халькопирит-пентландит-пирротинового и более позднего существенно обогащенного платиноидами и золотом кобальт-никелевого арсе-нид-сульфоарсенидного парагенеза, сформировавшихся из единого рудоносного расплава [7, 8]. Относительно широко распространенные (до 2-5 %, иногда до 7 %) ар-
сениды, сульфоарсениды и антимониды никеля и кобальта, а также висмутиды и теллуриды представлены тесным срастанием достаточно большого числа минеральных фаз [5, 7].
По содержанию главнык рудообразующих элементов (N1, Со, Си) руды еланского типа принадлежат [7, 8] к маломедистым высоконикелистым с повышенными концентрациями кобальта (табл. 2), значительно обогащены изотопно-легкой серой (534 = -0,3 - -11,6 %о), отличаются широким комплексом попутнык полезных (Аи, Ag, Р1, Р4 ИИ, об, 1г, Ии, 8е, Те, Мо) и вредных (аб, 8Ь, В1, РЬ) компонентов. Эти общие для всех месторождений и рудопроявле-ний признаки сульфидного никелевого оруденения выступают в качестве одного из определяющих элементов руд-номагматической системы еланского типа [7].
Таблица 2
Содержание рудообразующих элементов и величины их отношений в сульфидно-никелевых рудах
Еланского месторождения (мас. %).
Типы руд п 8 № Со Си 8/№ ШСи №/Со 8 №+Со+Си В 100% сульфидов
Ке № Со Си
Вкрапленные 42 4,02 1,31 0,04 0,14 3,07 9,36 32,93 2,7 47,92 12,36 0,38 1,32
Гнездово-вкрапленны 17 12,87 5,48 0,25 0,19 2,35 28,84 23,92 2,2 44,42 16,18 0,74 0,56
Массивные 11 24,82 8,01 0,19 0,07 3,10 114,4 42,16 3,0 49,3 12,26 0,2 0,11
Геологические запасы и ресурсы руд с различными содержаниями N1, Со и Си приведены в таблицах 3 и 4. Ре-
сурсы попутных благородных металлов иллюстрируются таблицей 5.
147
Таблица 3
Геологические запасы и ресурсы богатых руд Еланского месторождения
Рудная зона Категория Руда, млн. т С соде Средние ржания, % Запасы металлов, тыс. т Соотношение, %
№ Си Со N1 Си Со
1 С2 11.6 2.28 0.17 0.05 264 19.7 5.8 36
2 С2 3.2 1.91 0.15 0.03 62 4.8 1.0 9
3 С2 4.3 1.59 0.10 0.02 68 4.3 0.8 9
Итого С2 19.1 2.06 0.15 0.04 394 28.9 7.6 54
Итого Р1 6.3 2.10 0.16 0.03 132 9.9 1.8 18
Итого С2+Р1 25.4 2.07 0.15 0.04 526 38.8 9.4 72
4+5 Р2 9.8 2.10 0.15 0.03 206 14.8 2.9 28
Итого С2+Р1+Р2 35.2 2.08 0.15 0.035 732 53.6 12.3 100
Таблица 4
Общие геологические запасы и ресурсы Еланского месторождения
Рудоносная зона Категория Руда, млн. т Средние содержания, % Запасы металлов, тыс. т Соотношение, %
N1 Си Со N1 Си Со
1 С2 41.1 1.03 0.11 0.03 422.9 45.2 12.3
2 С2 17.8 0.75 0.11 0.02 133.3 19.5 3.6
Р1 9.7 0.75 0.11 0.02 73.1 10.7 1.9
С2+Р1 27.5 0.75 0.11 0.02 206.4 30.2 5.5
3 С2 6.3 1.18 0.12 0.02 75.0 7.6 1.3
Р1 11.7 1.18 0.12 0.02 137.6 14.0 2.3
С2+Р1 18.0 1.18 0.12 0.02 212.6 21.6 3.6
1+2+3 С2 65.2 0.97 0.11 0.03 631.2 72.3 17.2 53.8
Р1 21.4 0.98 0.12 0.02 210.7 24.7 4.2 18.0
С2+Р1 86.6 0.97 0.11 0.025 841.9 97.0 21.4 71.8
4+5 Р2 33.4 0.99 0.11 0.02 330.0 37.0 6.7 28.2
Всего С2+Р1+Р2 120.0 0.98 0.11 0.023 1171.9 134.0 28.1 100.0
Таблица 5
Ресурсы попутных полезных компонентов Еланского месторождения
Рудная зона Категория Руда, млн. т Средние содержания, г/т Ресурсы металлов, т
Р1 Аи А8 Р1 Аи АЁ
1+2+3 Р1 65.2 0.35 0.22 3.4 22.8 14.3 361
Р2 21.4 0.35 0.22 3.4 7.5 4.8 71
Р1+Р2 86.6 0.35 0.22 3.4 30.3 19.1 372
4+5 Р2 33.4 0.35 0.22 3.4 11.7 7.3 114
Всего Р1+Р2 120.0 0.35 0.22 3.4 42.0 26.4 486
Кроме того, в составе руд установлен ряд других малых элементов (Мо, РЪ, 2и, В1, лб; табл. 6).
Таблица 6
Содержание некоторых малых элементов (г/т) в рудах Еланского месторождения
Типы руд Мо РЬ Ъп В1 Ав
Вкрапленные 6,0 30,0 82,0 0,8 140,0
Гнездово-вкрапленные 8,0 20,0 87,0 4,4 100,0
Массивные 30,0 10,0 98,0 0,3 230,0
148 -I
Исследования фазового состава никеля по полным пересечениям рудных зон Еланского месторождения показали [5, 8], что основной формой его нахождения в рудах является сульфидная (более 90% от общего количества никеля) и лишь в верхних участках рудных зон (коры выветривания) значительно (до 50% и более) возрастает доля силикатного никеля. Главным носителем N1 является пентландит, на долю которого приходится 93-94% сульфидного никеля; меньшая часть приходится на виола-рит - 3 -4%, пирротин - 2-3%, арсениды и сульфоарсени-ды - 1-2%. Практически вся медь присутствует в сульфидной форме и в одном минерале - халькопирите. Около 90 % Со содержится в рудных минералах и примерно 10% -в силикатах. Основным минералом-носителем Со является пентландит, на долю которого приходится 65-75% от общего количества кобальта. Значительная часть этого элемента концентрируется в сульфоарсенидах -12-17%, небольшая доля содержится в виоларите-3-4%, в пирите и марказите - 1-2%. По содержанию ЭПГ руды еланского типа близки к рудам Печенги, а по соотношениям концентраций Р^ Р^ 1г, Яи и Аи обнаруживают значительные черты сходства с сульфидными медисто-никелевы-ми рудами коматиит-ассоциированных месторождений докембрийских зеленокаменных поясов [6]. Среди этой группы элементов резко преобладают Р1 и Р4 на долю которых приходится около 95% от суммы платиноидов; ЯИ, Яи, 1г находятся примерно в равных количествах, но их содержание на порядок ниже концентраций Р1 и Р± Сравнительно высокими концентрациями ЭПГ отличаются брекчиевидные и более медистые вкрапленно-прожилковые руды (N1=6,66%, Си=0,23%, Р1=0,68 г/т, Рd=1,3 г/т; скв.7614; среднее содержание Р1 и Рd по 5 анализам составляет 0,530 г/т; Рd/Рt=2,1). В массивных рудах максимальные концентрации платиноидов отмечены в наиболее богатых (N1=13,3-14,35%, Си=0,28-1,17%, Со=0,25-0,30%) рудах ^=0,10-0,38 г/т; Рd=0,36-1,0 г/т; ЯИ до 0,03 г/т, Яи до 0,012 г/т, 1г до 0,014 г/т: скв.8413) при суммарном содержании ЭПГ=0,495 г/т; Рd/Рt=2,4.
В целом, запасы и ресурсы по всем категориям составляют: №=1172 тыс. т; Си=134 тыс. т; Со=28,2 тыс. т; Рt+Рd=42 т; Аи=26,4 т; Аg=486 т. Руды характеризуются высоким извлечением N1 (до 94%), Си (свыше 80%) и других металлов.
Осноеные технические решения по отработке Еланского месторождения е услоеиях жёстких экологических ограничений
При выборе технологии освоения месторождения необходимо учитывать ряд факторов:
1. Расположение Еланского и Ёлкинского месторождений в пределах Новохоперского района с известными особо охраняемыми природными территориями определяет необходимость решения многих проблем добычи руд и получения концентрата в условиях жестких экологических ограничений.
2. Руды Еланского месторождения располагаются на глубине 250-300 м под осадочным чехлом, что требует исключительно шахтного способа отработки (рис. 4, 5).
3. Осадочный чехол, перекрывающий месторождения, содержит 6 водоносных горизонтов, в том числе -основного источника водоснабжения вод плиоценового горизонта и залегающих непосредственно над рудными телами рассолов с содержанием около 70 г/л разных элементов, прежде всего брома и йода.
4. Сложные гидрогеологические условия требуют особой технологии прохождения шахт, закладки выработанных пространств и специального водоотвода.
5. Создание современных водоотводящих систем для утилизации технических вод, связанных с прохождением шахт (цементация, замораживание), добычей руд, производством концентрата.
6. Разработка специальных мероприятий по утилизации рассолов, возможному извлечению брома и йода.
7. Перевод значительных площадей из статуса сельскохозяйственных в земли промышленного назначения, с перемещением плодородного слоя почвы.
8. Выбор и оборудование специальных экранирующих площадок для складирования отходов - хвостов обогащения и их последующего использования в качестве закладочного материала для отработанных пространств.
9. Расположение месторождений в зоне глубинного Шумилинско-Новохоперского разлома, к которому тяготеет ряд местных землетрясений (магнитуда до 1,5-2).
10. Наличие (по предварительным данным) в пределах Елань-Ёлкинского рудного района около 50 древних курганов и не менее 10 поселений эпох от бронзы до средневековья.
11. В Новохоперском районе обитает ряд видов уникальных животных и растений, включенных в Красную Книгу, книгу «Красная степь» и др.
Это далеко не полный перечень проблем, определяющих методологию и методику разработки месторождений в условиях жестких экологических ограничений.
1. Вскрытие месторождения осуществляется на всю глубину разведанных запасов двумя стволами: скиповым и клетьевым. Проходка стволов через обводненную толщу осадочных пород осуществляется с замораживанием. Диаметр стволов в свету 7,5 м. Проветривание рудника: по клетьевому стволу, исходящая струя выдается по скиповому. Стволы сбиваются с рудным телом системой этажных квершлагов. Высота этажа 80-100 м. Этажи связываются между собой спиральными съездами (рис. 5).
2. Отработка месторождения осуществляется камерной системой восходящим порядком с буровзрывной отбойкой руды и закладкой выработанного пространства твердеющими смесями. Ориентировочные параметры камер: высота 80-100 м, ширина 50 м, длина 60 м (на всю мощность рудного тела).
3. Осушение месторождения производится без сра-ботки запасов кондиционных подземных вод осадочного чехла, перекрывающего породы кристаллического фундамента. Для обеспечения данной технологии в кровле рудного тела оставляется предохранительный рудный целик мощностью (толщиной) порядка 50 м, защищающий рудник от проникновения подземных вод осадочной толщи. По трубопроводу в клетьевом стволе дренажные воды
Геологический разрез осадочного чехла района Еланского и Елкинского месторождений.
ти
Оса Г1 очно-метаморфические и вулканогенные ния
Елка'
Условные обозначения (продолжение)
Мамонский комплекс
Силлы девонских базальтов
Нерасчлененные породы мамонского комплекса
шш
вскрытых скважинами Суглинки
Суглинки валунные, ледниковые Глины
Глины песчаные
Песок гонко-мелкозернистый
Песок разнозернистый
Галечник в основании пачки песков
Песчаники
Алевролиты, алевропесчаники
Алевролит глинистый Тектонические нарушения
1. Установленные глубинные разломы
2. Выделенные по геофизическим данным
3. Предполагаемые
1. Нормального стратиграфического контакта по геофизическим данным и буровым работам
2. Выделенные по геофизическим данным
Скважины структурного картировочного бурения
Линия геологического разреза
Песчаник вулканомиктовый
Песчаник оолитовый
Известняк массивный
Известняк глинистый
Аргиллиты
Долерит
Туфы базальтового состава
Кора выветривания по породам базальтового состава
! /МЛ'«« Нерасчлененные породы воронцовской серии
Верхняя толща (предположительно). Ритмически переслаивающиеся филлитовидные и углистые сланцы, метаалевролиты. метапесчаники
I Нижняя толща (предположительно) Переслаивающиеся метапесчаники. I—алевролиты с подчиненными сланцами
Интрузивные и метасоматические образования бобровский комплекс г—,- » Граниты микроклин-ппагиоклазовые биотитовые. » ' 1 часто муковитизированные
| Кварцевые диориты, диориты, габбро-диориты ЩШЁЩу. Габбро, габбро-нориты
Перидотиты, оливиновые пироксениты. габбропироксениты, плагиопироксениты. оливиновое габбро
выщаются на поверхность и далее перекачиваются на участок утилизации. Утилизация минерализованнык дренажных вод осуществляется посредством их обратной закачки (захоронения) в руднокристаллический водоносный горизонт через систему закачных скважин, расположенных на удалении 5-7 км от подземного рудника.
4. Обогащение руды осуществляется на обогатительной фабрике производительностью по концентрату 80100 тыс. тонн в год. Технология обогащения исключительно флотационная. Используется технология сгущения отходов обогащения - хвостов с замкнутым циклом технического водоснабжения по схеме: обогатительная фабрика ^ узел сгущения хвостов ^ обогатительная фабрика. Сгущенные хвосты поступают в хвостохранилище и далее используются для приготовления закладочного материала.
5. Товарной продукцией будущего производства является сульфидный концентрат флотационного способа обогащения.
6. Дальнейший передел, связанный с окомкованием, обжигом и металлургическим способом обогащения металлов, недопустим по многим причинам, а самое главное по экологическим.
7. Хвостохранилище рассчитано на аккумулирование сгущенных хвостов из расчета их дальнейшего максимального использования для приготовления закладочного материала. Чаша хвостохранилища будет иметь минимальную площадь и должна быть экранирована для полного исключения фильтрационных потерь в подземные воды. Хвосты, содержащиеся в хвостохранилище, должны быть в необходимой мере увлажнены для исключения пыления.
8. Объем закладочной смеси должен соответствовать объему выфаботанного подземного пространства. Например, при годовой производительности рудника 2 млн тонн и объемном весе руды порядка 3,1 т/м3 производительность закладочного комплекса может быть оценена величиной 645 тыс. м3 в год. Состав закладочной смеси - хвосты + цемент + вода.
9. Готовая продукция - медно-никелевый концентрат в количестве порядка 80-100 тыс. тонн в год железнодорожным транспортом отправляется за пределы Воронежской области на дальнейшую переработку (окомкование и металлургический передел). В случае суточной производительности рудника по концентрату 230 тонн, потребность в подвижном составе (вагонах) грузоподъемностью 60 тонн составит порядка 115 вагонов (2 эшелона) в месяц.
Вывод: представляется технически обоснованным строительство экологически чистого подземного рудника по производству медно-никелевого концентрата на базе Еланского месторождения. Технико-экономические показатели необходимо разработать на стадии «Обоснования инвестиций».
Предложения по экологическим мероприятиям, в связи с освоением месторождения
До начала геолого-разведочных работ и последующей отработки месторождения необходимо проведение ряда опережающих мероприятий, которые являются базовыми для последующих оценок влияния технологий раз-
работки месторождений на экосистему. Программа комплексной оценки современного состояния окружающей природной среды в районе освоения Еланского месторождения в Новохоперском районе Воронежской области включает:
• Исследование региональных особо охраняемых природных территорий (ООПТ) в районе будущих разработок никеля в Новохоперском районе, в связи с состоянием биоценозов и видов из «Красной книги Воронежской области», ООПТ - «Краснянская степь», «Урочище Ольха», «Парк-усадьба Калиново», «Болото Безымянное».
• Работы по сохранению выхухоли, карликовой кси-локопы, водяного ореха (чилим) и других редких гидроби-онтов в озерах и реке Хопер.
• Постоянный биомониторинг и оценка состояния природной среды при работе предприятия.
• До начала хозяйственного освоения этой территории необходимо провести ее сплошное археологическое обследование. В результате будут выявлены все сохранившиеся объекты археологического наследия.
• Внести все открытые и обследованные памятники археологии в Государственный земельный кадастр и Единый государственный реестр объектов культурного наследия Российской Федерации.
• Для контроля за сейсмической безопасностью при разработке месторождений рекомендуется до начала буровых и горных работ провести детальное сейсмическое районирование зоны Шумилинско-Новохоперского разлома и территории горного отвода. Эти работы позволят оценить влияние локальных грунтовых, гидрогеологических и геоморфологических особенностей территории, дадут представление о «фоновом» состоянии геологической среды. Они помогут в выборе места захоронения минера-лизованнык вод, откачиваемык из шахты, и явятся основой для сейсмического мониторинга в процессе эксплуатации шахты.
• На первой стадии разведки месторождений и согласования лицензионных соглашений проекта предусмотреть отбор и исследования двух крупнообъемных технологических проб (из скважин по рудной зоне больших диаметров) для изучения параметров и их использования в существующих экологически эффективных схемах обогащения и последующей переработки рудных концентратов основных и попутных компонентов (N1, Си, Со, Ли, Ag, ЭПГ, 8е и Те) на действующих металлургических комбинатах России. Исследования на всех этапах освоения проводятся совместно с учеными ВГУ.
• Информационное сопровождение, целью которого является формирование благоприятного общественного мнения. Это должны делать специалисты - ученые; представители региональной и местной администрации, а также представители компании-победителя в конкурсе проектов. Их мнение как людей компетентных, уважаемых, берущих на себя ответственность за принятое решение, будет иметь существенное значение для населения района и области в целом. Подача информации о предполагаемых разработках должна осуществляться в спокойной,
разъясняющей манере с пониманием того, что у населения
151
(О
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ПОДЗЕМНОГО РУДНИКА И СИСТЕМЫ УТИЛИЗАЦИИ ДРЕНАЖНЫХ РАССОЛОВ
Закачныс скважины
Ом
Трубопровод минерализованных вод 4-7
Клстьсвой ствол - воздухо-подающий
Руда на фабрику /V
Скиповой ствол - исходя-
У У /' У У у' / / у- у у у у V /
, , . .-'/Л'. ..-V.
'/х- //77////У■//.<
Насосная станция главною водоотлива Откаточный штрек
. Учел нагрузки скипа
есть все основания опасаться всяких рисковых начинаний (негативных примеров подобного рода достаточно).
• Населению Новохоперского района и Воронежской области нужно внятно разъяснить преимущества предлагаемого проекта: ожидаемая прибыль в бюджет района и области, предполагаемое количество рабочих мест и их оплата, поддержка инвестором социальных объектов, инфраструктуры района и т.д.
• Нужно понять и по возможности развеять озабоченности «зеленых», тем более, что они напрямую влияют на общественное мнение и могут усиливать страхи и предположения. С лучшими их представителями, наиболее основательно владеющими проблемой, следует встречаться и общаться.
• Наиболее надежным правовым основанием для готовящегося решения мог бы стать опрос населения Новохоперского района. Однако проводить его нужно только в том случае, если население уже получило достаточную информацию о необходимости и желательности разработки месторождения, его безопасности для окружающей среды. Учет общественного мнения является обязательным элементом лицензии на разработку месторождения. Неподготовленный опрос может дать отрицательные результаты, поскольку люди будут руководствоваться не здравыми доводами, а слухами и страхами.
В предлагаемой программе особое значение имеет вопрос социального обеспечения на всех этапах осуществления проекта по освоению никеленосной провинции.
Программа должна включать в себя:
• Определение социальных способов формирования и развития производственного персонала (рабочие, техники, инженеры и т.д.). В регионе соответствующих (по качеству и количеству) трудовых ресурсов нет. Основной персонал будет завозиться. Откуда?
• Создание и функционирование службы социально-технологического обеспечения безопасности персонала.
• Создание учебных комплексов подготовки рабочих и техников. Поэтапное упреждающее формирование и развитие социальной инфраструктуры.
• Строительство жилья (проблемы отвода земли, типы жилишцого строительства и т.п.).
• Развитие лечебных учреждений.
• Развитие торговой сети.
• Развитие социокультурных учреждений, структур досуга и отдыха.
• Развертывание сети бытового обслуживания.
• Создание службы социально-экологической безопасности.
• Финансовая поддержка и обеспечение экологической безопасности Новохоперского заповедника и природных достопримечательностей региона.
• Создание фонда возмещения возможного ущерба населению в ходе реализации проекта.
• Проведение, в ближайшие 5-6 лет, постоянного социологического мониторинга (социальное самочувствие населения, отношение к проекту и т.п.).
• Инвестору целесообразно иметь структуру Public Relations.
Все эти мероприятия обобщены в специальной Программе «Анализ фонового состояния окружающей среды в пределах лицензионных участков месторождений медно-никелевых руд Еланского и Ёлкинского месторождений Воронежской области», предусматривающей ряд экологических мер по анализу климатических условий, влияния антропогенных источников на окружающую среду, современное состояние ландшафта, растительного покрова, почв, животного мира, поверхностных вод, геологической среды, атмосферы, особо охраняемых территорий, радиационной обстановки, социально-экономической среды, памятников археологии.
На наш взгляд, руководство этой уже утверждённой и действующей программой требует единого теоретико-методологического, концептуального и управленческого подхода; преодоления фрагментарности в работе, усиления комплексности и всестороннего учёта совокупности интересов государства, инвесторов и общества. Вместе с тем, в представленной Программе «Анализа фонового состояния окружающей среды в пределах лицензионных участков месторождений медно-никелевых руд Еланского и Ёлкинского в Воронежской области РФ» (программа согласована с руководителем Управления Росп-риродонадзора, отдела геологии и лицензирования по Воронежской области и утверждена генеральным директором ООО «Медногорский серно-медный комбинат») отсутствует ряд важных данных для сохранения экосистемы указанного объекта и региона в целом: 1) анализ подземных, в том числе минеральных, вод; 2) анализ взаимосвязи подземных и поверхностных вод (геохимический аспект); 3) химико-биологический анализ воды в колодцах;
4) составление комплекса почвенно-геохимических карт;
5) микросейсмические наблюдения (месторождения находятся в зоне функционирующего Шумилинско-Ново-хопёрского тектонического разлома); 6) учёт существующих экологически зависимых заболеваний; 7) комплексное обследование состояния здоровья населения, прежде всего - молодого поколения (получение медико-статистических и других данных); 8) неотектонический анализ участков; 9) экология техногенных объектов; 10) исследование полигонов захоронения разнообразных по своей природе отходов. К сказанному следует добавить крайне вольное (без необходимого обоснования) распределение средств по отдельным разделам Программы и в целом заниженная сумма для решения одной из главных проблем освоения месторождений.
Имеется ряд других предложений, которые содержатся в Программе Общественного Совета «Оценка современного состояния окружающей природной и техногенной среды в районе комплексного освоения месторождений» (Программа была заранее передана в УГМК и Правительство Воронежской области).
Высокий уровень спроса на мировом рынке на цветные и благородные металлы существенно повлияли на
153
стратегию развития и освоения минерально-сырьевой базы этих металлов в зарубежных странах. В ряде стран (Финляндия, Канада, Норвегия, Китай и др.) чётко обозначилась тенденция вовлечения в отработку средних и даже мелких (с запасами в 10-15 тыс. тонн) месторождений* с невысокими содержаниями N1 (0,5-0,6%, иногда до 0,3), Си (0,1-0,12%), Со (0,02%) и ЭПГ (до 0,5-1 г/т). Такой подход позволяет прежде всего максимально сохранить экосистему, а также обеспечить ускоренную отдачу производства, внедрить новые современные малоотходные технологии, быстро реагировать на изменение и нормализацию ценообразования.
Тщательный учет зарубежного опыта приобретает особую актуальность в определении общей стратегии и тактики освоения штатиноидно-медно-никелевых месторождений Воронежской группы, как новой минерально-сырьевой базы цветных и благородных металлов России, сохранения ее лидирующего положения по производству этих металлов. Залегающие на глубине от 40 до 350 м от дневной поверхности средние, мелкие и, в меньшей мере, крупные по ресурсам и запасам месторождения и рудо-проявления мамонского типа по геолого-технологическим параметрам руд близки к месторождениям Кольского региона и характеризуются сравнительно высокой (до 9496%) степенью извлечения металлов при переработке флотационных концентратов. Еланский тип включает ряд залегающих на больших (свыше 250 м от дневной поверхности) глубинах разномасштабных (от крупных до средних и мелких) месторождений и рудопроявлений с высоким содержанием никеля и широким комплексом других попутных полезных компонентов (ЭПГ, Аи, Аg, Бе, Те, Мо и др.). Выполненные институтом «Гипроникель» (г. Санкт-Петербург) опытно-технологические исследования показали высокую степень обогащения (до 80-90% N1, Си, Со) руд на стадии получения концентратов (окатышей) и извлечения металлов (от 75 до 95%) при металлургической переработке. Общий потенциал цветных и благородных металлов, сосредоточенных в месторождениях и рудопроявле-ниях Воронежской группы, является надежной основой для создания нового крупного горно-обогатительного комбината (в составе рудника, горнообогатительной фабрики и социально-жилищного комплекса) с получением флотационного концентрата на месте и его последующей металлургической переработкой на комбинатах «Североникель» и «Печенга», которые ныне используют значительный объем привозной руды из Норильска. Единственным оптимальным способом отработки месторождений Воронежской группы является шахтный с необходимыми капитальными затратами, обеспечивающими максимальное сохранение экосистемы на всех стадиях горно-геологичес-
* В соответствии с известной классификацией [ 1 ] среди сульфидных медно-никелевых месторождений по количеству запасов никеля выделяются четыре группы: а) мелкие (5-50 тыс. т); б) средние (50-200 тыс. т); в) крупные (200 тыс. т. - 1 млн т); г) очень крупные (свыше 1 млн т).
кого и технологического процессов и комплексное освоение вскрышных пород и содержащихся в них питьевых и минеральных вод.
Для подготовки месторождений к освоению необходимо продолжение геологоразведочных работ для оценки глубоких горизонтов рудных тел, уточнения параметров месторождений, данных по содержанию, распределению и оценке попутных полезных и вредных (As, Sb и др.) компонентов, вопросов обогащения руд при одновременном проведении поисковых и поисково-оценочных работ в пределах выявленных и потенциально перспективных площадей с целью наращивания запасов и ресурсов цветных и благородных металлов. Подобный подход к промышленной разработке выявленных месторождений на основе использования современных малоотходных технологий с максимальным сохранением окружающей среды на всех стадиях отработки руд и их обогащения с одновременным проведением поисков на перспективных рудоносных объектах является определяющим в стратегии освоения новой минерально-сырьевой базы Центральной России, расширении ее ресурсов и выработке концепции создания новой для Воронежского края отрасли народного хозяйства - горнодобывающей промышленности цветных и благородных металлов.
Литература:
1. Глазкоеский, В. Никель. - М.: Госгеолтехиздат, 1963. Вып. 20.
2. Чернышое, Н.М. Новый тип сульфидного никелевого ору-денения Воронежского кристаллического массива // Геология рудн. месторождений. - 1985. - Т. 27. - № 3. - С. 34-45.
3. Чернышое, Н.М. Типы никеленосных интрузий и медно-никелевого оруденения Воронежского массива // Сов. геология. - 1986. - № 12. - С. 42-54.
4. Чернышое, Н.М. Генетические типы месторождений медно-никелевой формации Воронежского кристаллического массива (ВКМ) // Рудообразование и генетические модели эндогенных рудных формаций. - Новосибирск, 1988. - С. 182190.
5. Чернышое, Н.М., Букоешин, В.В., Спиридоное, Г.В., Крае-цоеа, O.A. Минералогические особенности сульфидных никелевых руд Еланского месторождения //Минералог, журн. - 1991. - Т. 13. - № 1. - С. 18-31.
6. Чернышое, Н.М., Переслаецее, A.A., Молоткое, С.П., Чер-нышееа, М.Н. Новый тип никеленосной формации в докембрии Воронежского кристаллического массива // Изв. АН СССР. Сер. геол. - 1991. - № 9. - С. 111-124.
7. Чернышое, Н.М. Еланский тип сульфидных медно-никеле-вых месторождений и геолого-генетическая модель их формирования (Центральная Россия) // Геология рудн. месторождений. - 1995. - № 3. - С. 220-236.
8. Чернышое, Н.М. Платиноносные формации Курско-Воро-нежского региона (Центральная Россия). - Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. ун-та, 2004. - 448 с.
154
