CC BY
9
Galchenko Yuri Pavlovich, doctor of technical sciences, professor, member.-corr. REA, leading researcher, [email protected], Russia, Moscow, Institute of Comprehensive Exploitation of Mineral Resources Russian Academy of Science
Reference
1. Trubetskoy K. N., Galchenko Yu. P. Geoecology of development of the earth's subsurface and ecogeotechnologies of field development. Moscow: Nauchtekhlitizdat, 2015. 360 p.
2. Komarov N. G. Geoecology and environmental management (ed. 2). Moscow: Publishing center "Academy", 2007, 192 p.
3. Nikolaykin N. I., Nikolaykina N. E., Melikhova O. P. ecology (ed. 6). Moscow: bustard, 2008, 622 p.
4. Osipov V. I. Geoecology: concept, tasks, priorities // Geoecology, engineering ecology, hydrogeology, Geocryology. 1997. no. 1. P. 3-11.
5. Gaidin a.m. Revitalization of post-technological landscapes // Geoecology, engineering ecology, hydrogeology, Geocryology. 2011. no. 6. Pp. 494-498.
6. Sukachev V. N. Basic concepts of biocenology. L.: Nauka, 1964. 574 p.
7. Furyaev V. V. the Role of fires in the process of forest formation. Novosibirsk. Nauka, 1996.252 p.
8. Trubetskoy K. N., Galchenko Yu. P., Burtsev L. I. Environmental problems of subsoil development in the context of sustainable development of nature and society. Moscow: Nauchtekhlitizdat, 2003. 261 p.
9. nichiporovich L. A. on ways to increase the productivity of plant photosynthesis in crops // SB. Photosynthesis and questions of plant productivity. Moscow: Publishing house of the USSR Academy of Sciences, 1963. Pp. 27-35.
10. General theoretical problems of biological productivity. L.: Nauka, 1969. 189 p.
УДК 504.55.054:622(470.6)
МИНИМИЗАЦИЯ УЩЕРБА ОТ ПРИРОДНОГО
ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ПРИ ПОДЗЕМНОЙ ДОБЫЧЕ РУД
В.И. Голик
На примере горнодобывающих предприятий Садонского свинцово-цинкового комбината Северного Кавказа показана целесообразность использования феномена природного выщелачивания потерянных руд для минимизации негативного влияния горного производства его продуктов на экологию горных регионов. Параметры природного выщелачивания определяются условиями и технологией разработки, что позволяет управлять ими.
Ключевые слова: экология, добыча и переработка руд, природное выщелачивание, горный регион, модель, минимизация ущерба.
Увеличение объемов добываемой горнорудной массы сопровождается вовлечением в эксплуатацию бедных месторождений с ростом коли-
чества отходов и повышением опасности химизации экосистем окружающей среды продуктами природного выщелачивания [2, 5, 7, 14].
Увеличивающееся количество металлосодержащих отходов делает технологии добычи и переработки более агрессивными по отношению к окружающей среде. Потери полезных компонентов при добыче и переработке достигают 50 %.
На эксплуатируемых месторождениях накоплены значительные объемы потерянных в ходе разработки руд, подвергающихся природному выщелачиванию и представляющую угрозу живому веществу [9, 11, 1819]. Поэтому доказательство технической возможности защиты окружающей среды путем управления процессами природного выщелачивания с использованием ресурсосберегающих технологий является актуальной проблемой горного производства.
В условиях рыночной экономики использование скрытых резервов может способствовать решению основных задач производства: сохранение и упрочнение минерально-сырьевой базы и минимизация опасности окружающей природной среде, в том числе, при рациональном использовании жидких продуктов природного выщелачивания.
Целью исследований, в том числе, настоящей статьи является обоснование технической возможности и экономической целесообразности использования растворов природного выщелачивания для решения проблем горного предприятия.
Цель достигается решением взаимосвязанных задач с использованием общепринятого арсенала методов: обзор аналогов, критический анализ теории и практики, натурный и лабораторный эксперимент, физическое и математическое моделирование, научное прогнозирование.
Негативное влияние горного производства на экологию региона, в том числе, продуктов природного выщелачивания руд, может иллюстрироваться практикой предприятий Северного Кавказа. Основная причина природного выщелачивания руд - использование технологий разработки без компенсации образованных в результате извлечения руд пустот, в которых развиваются физико-химические процессы: окисление, гидролиз и гидратация, глубина которых достигает сотен метров [3, 16-17].
Продукты природного выщелачивания горных предприятий Северного Кавказа содержат металлов на 2-3 порядка больше предельно допустимых концентраций. Например, в районе Тырнаузского месторождения р. Баксан принимают стоки, содержащие вольфрама до 160 ПДК, молибдена до 460 ПДК, р. Ардон получает меди, свинца и цинка от 110...150 ПДК.
В горных регионах водные потоки усиливают влияние минералов на природную среду, а горные массивы препятствуют миграции минеральных веществ и концентрируют их в речных долинах (рис. 1).
Рис. 1. Орография Северной Осетии
Руды с высоким содержанием металлов всегда подлежали первичной выемке. Руды с меньшим содержанием при этом оставались в недрах и подвергались природному выщелачиванию. Например, на Садонском месторождении в 5 млн м3 пустот потеряно 2 млн тонн руд.
В результате взаимодействия атмосферных и подземных вод с частицами потерянных руд в экосистемы окружающей среды выбрасываются водные растворы рудных металлов и солей (рис. 2).
5
2
7Г
4
3
6
7
1
Рис. 2. Движение растворов природного выщелачивания при разработке месторождений: 1 - месторождение; 2 - переработка руд; 3 - концентрат; 4 - хранилище хвостов переработки; 5 - вода, по-ступающаяв атмосферу; 6 - вода, поступающая в гидросферу; 7 - вода,
поступающая в литосферу
При использовании традиционных технологий подземной разработки месторождений продукты природного выщелачивания вместе с подземными водами откачиваются на поверхность и загрязняют поверхностные водоемы (рис. 3).
Рис. 3. Схема движения водных потоков в процессе подземной разработки месторождения: 1 - месторождение; 2 -горная выработка; 3 - выдающая выработка; 4 - шахтная поверхность;
5 - водоем; 6 - рельеф
В отличие от этой схемы при использовании технологий подземного выщелачивания продукты природного выщелачивания собираются в приемниках и вместе с продукционными растворами выщелачивания выдаются на земную поверхность для переработки и утилизации (рис. 4).
Схема, представленная на рис. 4, отличается от схемы не рис. 3 тем, что на рельеф и водоемы сбрасываются не продукты природного выщелачивания, а очищенная от металлов и солей вода, отвечающая санитарным требованиям.
В практике Садонских предприятий реализованы решения, позволяющие извлекать находящиеся в растворах металлы, после чего стоки становятся менее опасными для окружающей среды [8-9]. На Архонском и Фиагдонском месторождении из рудничных стоков осаждали металлы.
Новым направлением повышения эффективности природоохранной деятельности является использование минерально-сырьевого потенциала региона с рациональным использованием связей между процессами горного производства и процессами в окружающей природной среде [4, 8-9].
Заполнение пустот рудника дешевой закладочной смесью на основе отходов карьера увеличивает полноту выемки руд, что обеспечивает прирост товарного продукта и улучшает экономику.
\
3
Рис. 4. Схема движения водных потоков в процессе подземной разработки месторождения: 1- месторождение; 2 - приемник растворов; 3- выдающая выработка; 4 - деметаллизация раствора;
5 - водоем; 6 - рельеф
Экологические аспекты регионального комплексирования технологий разработки месторождений и добычи доломитов характеризуются положениями:
-эффективность использования отходов должна оцениваться комплексно с учетом снижения стоимости основного продукта за счет выпуска новой продукции и уменьшения затрат на компенсацию ущерба окружающей среде;
-применение вяжущих из отходов доломитов избавляет от необходимости добывать сырье для его изготовления с ущербом окружающей среде.
Система минимизации опасности природного выщелачивания конструируется на основе комплексных исследований. Концентрация металлов в растворах природного выщелачивания металлов связана с зональностью размещения рудных минералов и изменяется на различных месторождениях в широких пределах (табл. 1).
Горные предприятия России сбрасывают в гидросферу около 18 Мт/год химических веществ, состав которых изменяется в широких пределах (табл. 1).
Концентрация металлов в шахтных водах корреспондирует с содержанием ускорителей процесса - пирита, пирротина и халькопирита и замедлителей процесса - карбонатов кальция и магния.
Таблица 1
Загрязненность промышленных стоков, мг/л
Загрязнители Металлы
Вольфрам и молибден Медь, сурьма и ртуть Цинк и свинец Никель и кобальт
Сухой остаток 2000.. .13000 2600.3800 460.5400 360.2000
Ионы кальция 160...200 160.950 16.230 10.140
Ионы магния - 26.60 5.30 8.40
Ионы хлоридов 140.740 200.4500 5.170 10.300
Ионы сульфатов 250.5900 400.4500 40.1500 20.400
Ионы сульфидов 0.1000 0.5 - -
Ионы меди 0.50 0.0,2 0,3.10 0,02.1,8
Ионы свинца 0,4.17 - 0,2.0,8 -
Ионы цинка 0,3.1 0,09.10 0,3.1800 -
Ионы никеля - - - 0,02.0,13
Ионы железа 0,3.1,4 0,2.0,3 - 0,07.13
Цианиды, роданиды 0.0,8 - 0.30 0.21
Мышьяк 0,1.6 0.0,05 0.0,1 -
Сурьма 0,1.25 - - -
Молибден 0.740 - - -
На Садонском месторождении были получены изогипсы склонности руд к выщелачиванию в пределах рудного поля. В результате обработки данных были дифференцированы зоны активности природного выщелачивания в зависимости от наличия пирротина.
В водах р. Баксан, принимающей стоки предприятия «Тырныауз-ский вольфрамово-молибденовый комбинат», ПДК, например, меди превышается в 20 - 30 раз. На участках рудника Молибден и хвостохранили-ща концентрация меди превышает 50 ПДК. Систематическое загрязнение реки металлами прослеживается на длине от 40 до 70 км (табл. 2).
В установке ВНИИХТ с электрохимическим умягчением, электродиализным обессоливанием и концентрированием умягченных вод с циркуляцией раствора через рассольные камеры и без циркуляции определено, что при силе тока 20 А /м остаточное содержание в дилюате не превышает 280 мг/дм с минимальными концентрациями компонентов в пределах норм ПДК.
При расходе электроэнергии 0,57 кВт на 1 кг выводимых солей
3 3
остаточное содержание цинка в дилюате 0,3 мг/дм , свинца 0,07 мг/дм . Объем рассола составил 5 % от объема исходного раствора.
Сохранность экосистем окружающей природной среды является функцией корректности горных технологий:
У = Г{РПЛ,,ТМИ),
^^ гт
где РП - количество потерянных руд; К—коэффициент извлечения потерянных руд повторной разработкой; Х- продолжительность горных работ; Пн- объем заложенных пустот.
Таблица 2
Концентрация металлов в р. Баксан
Интервал р. Баксан Металлы Концентрация, мкг/л
минимальная максимальная средняя
зима лето зима лето зима лето
40 км Хром 0,2 0,95 0,8 5,98 0,45 2,96
Никель 0,45 0,72 1,06 3,22 0,82 1,55
Молибден 0,47 0,91 8,35 8,37 2,77 4,03
Свинец 0,27 0,2 0,49 3,62 0,38 1,12
Цинк 1,5 1,5 2,51 11,76 1,75 4,89
55 км Хром 0,2 0,74 0,47 4,2 0,29 1,83
Никель 0,9 0,7 0,97 1,91 0,56 1,28
Молибден 2,5 0,92 7,40 16,4 2,89 5,71
Свинец 0,2 0,33 0,53 1,93 0,37 0,96
Цинк 1,5 1,5 1,5 8,13 1,5 4,01
70 км Хром 0,2 0,39 0,38 8,8 0,28 3,65
Никель 0,2 0,4 0,68 3,58 0,52 1,88
Молибден 1,34 0,2 6,38 12,03 3,28 4,76
Свинец 0,2 0,2 0,57 2,64 0,31 0,98
Цинк 1,31 1,3 7,06 5,51 3,72 3,15
Схема сброса стоков рудников в р. Ар дон представлена на рис. 2.
шт. Архон шт. 22
р. Ун V ал < ^ 1 (Архопский р.Я 1 р. Ардон
А ) \ / К / \ ^ ) < ) к 1 К
Хвостохра- шт. 25 пгг. Мизурская р. Садонская
нилище (Холст, р.) (Садонский р.) (Згидский р.)
Рис. 2. Схема сброса рудничных стоков в р. Ардон
Управление состоянием окружающей среды включает в себя компоненты:
- компенсация пустотности закладкой твердеющими смесями;
- подземное выщелачивание руд с компенсацией пустотности за счет хвостов;
- извлечение металлов из растворов природного выщелачивания.
До 30 % отходов добычи доломитов используется в качестве щебня,
инертного заполнителя и т.п.
Концепция управления состоянием окружающей среды положения о том, что мерой защиты окружающей среды может быть объединение технологических возможностей двух или нескольких предприятий в единую систему, например, комплексирование предприятий СЦК, «Доломит» и «Электроцинк».
В границах месторождений выделяются зоны выщелоченных, выщелачиваемых и еще не затронутых процессом руды. Первый период выщелачивания характеризуется максимальной скоростью перевода металлов в раствор. Второй период отличается меньшей скоростью перевода металлов в раствор с поверхностности минералов. Третий период характерен снижением скорости извлечения при смещении процесса вглубь минералов.
Модель выщелачивания увязывает физико-химические процессы как этапы реакций, протекающих в рудной массе:
М = f (Мп,Мр,¥,Р,с,Т ) = £ £ £ £ [(Ра + Рш + Рт)(с - ск) Кп ]
я=1 р=1 с=1 Т=1
где М - продукция природного выщелачивания; Мп- количество минералов в руде; Мр - количество минералов в реагенте; V - объем пустот, Р -количество растворителей; с- содержание металлов в руде; Т - время; Ра, Рш, Рт- количество растворителей атмосферного, подземного и технологического происхождения; сн, ск- исходная и конечная концентрация металлов; Кп - коэффициент потери реагентов.
Эколого-экономическое обоснование целесообразности комбинирования природоохранных технологий включает в себя:
- установление закономерностей использования ресурсов в смежных отраслях;
- оценка соответствия условий объединения концепции природо-сбережения;
- оценка эффективности комплексирования сравнением затрат на компенсацию ущерба при варианте с неуправляемым природным выщелачиванием и варианте с использованием закладки и подземного выщелачивания руд;
- детализация вариантов сопряжения технологий;
- модернизация наукоемких технологий утилизации ресурсов, например, повышение активности отходов нетрадиционными методами.
Эффективность охраны окружающей среды повышается при улавливании продуктивных растворов с уровня депрессионной воронки подземных вод электровакуумными установками, исключающих растекание растворов за пределы контура выщелачивания.
Для получения активной фракции доломита применяют шаровые мельницы мокрого измельчения, в которых удельная поверхность доломитов увеличивается, что повышает активность материалов на 20...30 % [6, 12, 15].
В аппаратах, использующих силы инерции при высоких скоростях вращения, достигается более высокий уровень активации при меньших затратах энергии. Так, при скорости удара в рабочем органе более 250 м/с доломиты существенно изменяют свои свойства [1].
Основные направления уменьшения темпов загрязнения окружающей среды продуктами природного выщелачивания включают в себя [13-20]:
-извлечение руд с исключением потерь руд за счет компенсации пу-стотности;
- развитие технологий с переработкой запасов в подземных условиях;
- сохранение земной поверхности как разделительной зоны;
- деминерализация промышленных стоков.
Выводы
1. Процессы природного выщелачивания металлов из потерянных минералов при подземной разработке металлических руд в подземных выработках в присутствии воды и газов развиваются адекватно, что позволяет управлять ими.
2. Природоохранительная Концепция пользования недрами должна включать в себя конверсию процессов неуправляемого природного выщелачивания на технологии с управляемым выщелачиванием в контролируемом рабочем пространстве.
Список литературы
1. Закономерности взаимодействия разрушенных геоматериалов и рудовмещающего массива при отработке подработанных вкрапленных руд / О.З. Габараев, Ю.В. Дмитрак, К. Дребенштедт, В.И. Савелков // Устойчивое развитие горных территорий. 2017. Т. 9. № 4 (34). С. 406-413.
2. Голик В.И., Комащенко В.И., Жабин А.Б. Активация отходов горного производства при выщелачивании металлов // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2016. Вып. 3. С. 3-13.
3. Голик В.И., Комащенко В.И., Качурин Н.М. Концепция комбинирования технологий разработки рудных месторождений // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2015. Вып. 4. С. 76-88.
4. Повышение полноты использования недр путем глубокой утилизации отходов обогащения угля / В.И. Голик, В.И. Комащенко, С.Г. Стра-данченко, С.А. Масленников // Горный журнал. 2012. № 9. С. 91- 95.
5. Грязев М.В., Качурин Н.М., Захаров Е.И. Тульский государственный университет: 85 лет на службе отечеству // Горный журнал. 2016. № 2. С. 25-29.
6. Дмитрак Ю.В., Балахнина Е.Е. Особенности движения мелющей загрузки в шаровой барабанной мельнице // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2003. № 2. С. 5457.
7. Дмитрак Ю.В., Камнев Е.Н. АО «Ведущий проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт промышленной технологии» - Путь длиной в 65 лет // Горный журнал. 2016. № 3. С. 6-12.
8. Каплунов Д. Р., Рыльникова М. В., Радченко Д. Н. Научно-методические основы проектирования экологически сбалансированного цикла комплексного освоения и сохранения недр Земли // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2015. № 4 (специальный выпуск № 15). С. 5-11.
9. Каплунов Д.Р., Радченко Д.Н. Принципы проектирования и выбор технологий освоения недр, обеспечивающих устойчивое развитие подземных рудников // Горный журнал. 2017. № 11. С. 52-59.
10. Комащенко В.И. Эколого-экономическая целесообразность утилизации горнопромышленных отходов с целью их переработки // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2015. Вып. 4. С. 23-30.
11. Крупская Л. Т., Голубев Д. А., Волобуева Н. Г. Оценка экологической ситуации территории в зоне влияния хвостохранилища с токсичными отходами // Современные тенденции развития науки и технологий. 2016. № 1-2. С. 97-100.
12. Прогрессивные методы обогащения и комплексной переработки природного и техногенного минерального сырья (Плаксинские чтения-2014) // Сб. науч. тр. междунар. совещ., 16-19 сентября 2014 г. / под общ.ред. В. А. Чантурия. Алматы: АО «Центр наук о Земле, металлургии и обогащения», 2014. 624 с.
13. Рыльникова М.В., Радченко Д.Н. Методологические аспекты проектирования системы управления минерально-сырьевыми потоками в полном цикле комплексного освоения рудных месторождений // Рациональное освоение недр. 2016. №3. С. 36-41.
14. Metal recovery from the copper sulfide tailing with leaching and fractional precipitation technology / T. Chen, C. Lei, B. Yan, X. Xiao // Hydro-metallurgy. 2014. Vol. 147-148. Р. 178-182.
15. Ghorbani Y., Franzidis J.-P., Petersen J. Heap Leaching Technology - Current State, Innovations, and Future Directions: A review // Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. 2016. Vol. 37. №2. P. 73-119.
16. The effectiveness of combining the stages of ore fields development / V. Golik, V. Komashchenko, V. Morkun, Z. Khasheva // Metallurgical and Mining Industry. 2015. Т. 7. № 5.Р. 401-405.
17. Golik V.I., Khasheva Z.M., Galachieva S.V. Diversification of the economic foundations of depressive mining region // The Social Sciences. 2015. Т. 10. № 6. С. 746-749.
18. Development of Mineral Processing Engineering Education in China University of Mining and Technology / Haifeng Wang, Yaqun He, Chenlong Duan, Yuemin Zhao, Youjun Tao, Cuiling Ye // Advances in Computer Science and Engineering. Berlin. 2012. P. 77-83.
19. Kachurin N., Komashchenko V., Vladimir M. Environmental monitoring atmosphere of mining territories // Metallurgical and Mining Industry. 2015. № 6. Р. 595-597.
Голик Владимир Иванович, д-р техн. наук, проф., v.i.golikamail.ru, Россия, Владикавказ, Северо-Кавказский государственный технологический университет
MINIMIZING NA TURAL DAMAGE LEACHING IN UNDERGROUND ORE MINING
V.I. Golik
On the example of mining enterprises of the Sadon Lead-Zinc Plant in the North Caucasus, it is advisable to use the phenomenon of natural leaching of lost ores to minimize the negative impact of mining of its products on the ecology of mountain regions. The parameters of natural leaching are determined by the conditions and development technology, which allows you to manage them.
Key words: ecology, mining and processing of ores, natural leaching, mountain region, model, minimization of damage.
Golik Vladimir Ivanovich, doctor of technical science, professor, v. i. golikamail. ru, Russia, Vladikavkaz, North Caucasus State Technological University
Reference
1. Regularities of interaction of destroyed geomaterials and ore-containing massif when working out sub-worked interspersed ores / O. Z. Gabaraev, Yu. V. Dmitrak, K. Drebenstedt, V. I. Savelkov // Sustainable development of mountain territories. 2017. Vol. 9. No. 4 (34). Pp. 406-413.
2. Golik V. I., Komashchenko V. I., Zhabin A. B. Activation of mining waste during metal leaching // Izvestiya of the Tula state University. earth science. 2016. Issue 3. Pp. 3-13.
3. Golik V. I., Komashchenko V. I., Kachurin N. M. the Concept of combining technologies for developing ore deposits // Izvestiya of the Tula state University. earth science. 2015. Issue 4. Pp. 76-88.
4. Increasing the completeness of the use of mineral resources by deep utilization of coal enrichment waste / V. I. Golik, V. I. Komashchenko, S. G. Stradanchenko, S. A. Maslen-nikov // Mining journal. 2012. no. 9. Pp. 91-95.
5. Gryazev M. V., Kachurin N. M., Zakharov E. I. Tula state University: 85 years in the service of the Fatherland // Mining journal. 2016. No. 2. P. 25-29.
6. Dmitrak Yu. V., Balakhnina E. E. Features of the movement of the grinding load in the ball drum mill // Mining information and analytical Bulletin (scientific and technical journal). 2003. no. 2. Pp. 54-57.
7. Dmitrak Yu. V., Kamnev E. N. JSC "Leading design and survey and research Institute of industrial technology" - Path length of 65 years // Mining magazine. 2016. no. 3. Pp. 6-12.
8. Kaplunov D. R., Rylnikova M. V., Radchenko D. N. Scientific and methodological bases of designing an ecologically balanced cycle of integrated development and conservation of the earth's interior. Gornyinformatsionno-analytical Bulletin. 2015. № 4 (special issue № 15). Pp. 5-11.
9. Kaplunov D. R., Radchenko D. N. design Principles and selection of subsurface development technologies that ensure sustainable development of underground mines. GornyZhurnal. 2017. no. 11. Pp. 52-59.
10. Komashchenko V. I. Ecological and economic expediency of utilization of mining waste for the purpose of their processing // Izvestiya of the Tula state University. earth science. 2015. Issue 4. Pp. 23-30.
11. Krupskaya L. T., Golubev D. A., Volobueva N. G. Assessment of the ecological situation of the territory in the zone of influence of a tailings dump with toxic waste // Modern trends in the development of science and technology. 2016. no. 1-2. Pp. 97-100.
12. Progressive methods of enrichment and complex processing of natural and tech-nogenic mineral raw materials (Plaksinskie readings-2014) // SB. nauch. Tr. mezhdu-nar.soveshch., 16-19 September 2014 / under the General editorship of V. A. Chanturia. Almaty: JSC "Center of Earth Sciences, metallurgy and enrichment", 2014. 624 p.
13. Rylnikova M. V., Radchenko D. N. Methodological aspects of designing a management system for mineral resource flows in the full cycle of integrated development of ore deposits // Rational development of the subsoil. 2016. no. 3.Pp. 36-41.
14. Metal recovery from the copper sulfide tailing with leaching and fractional precipitation technology / T. Chen, C. Lei, B. Yan, X. Xiao // Hydrometallurgy. 2014. Vol. 147148. P. 178-182.
15. Ghorbani Y., Franzidis J.-P., Petersen J. Heap Leaching Technology - Current State, Innovations, and Future Directions: A review // Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. 2016. Vol. 37. №2. P. 73-119.
16. The effectiveness of combining the stages of ore fields development / V. Golik, V. Komashchenko, V. Morkun, Z. Khasheva // Metallurgical and Mining Industry. 2015. Vol. 7. No. 5. P. 401-405.
17. Golik V. I., Khasheva Z. M., Galachieva S. V. Diversification of the economic foundations of depressive mining region // The Social Sciences. 2015. Vol. 10, No. 6. Pp. 746-749.
18. Development of Mineral Processing Engineering Education in China University of Mining and Technology / Haifeng Wang, Yaqun He, ChenlongDuan, Yuemin Zhao, Youjun Tao, Cuiling Ye // Advances in Computer Science and Engineering. Berlin. 2012. P. 77-83.
19. Kachurin N., Komako V., Vladimir M. Environmental monitoring of atmosphere mining territories // Metallurgical and Mining Industry. 2015. no. 6. P. 595-597.
20. Sinclair L., Thompson J. in situ leaching of copper: Challenges and future proects // Hydrometallurgy. 2015. Vol. 157. P. 306-324.
УДК 620.193.8
ПРОЦЕССЫ МИКРОБНОГО БИОПОВРЕЖДЕНИЯ В ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТКАХ
О.В. Колотова, И.В. Могилевская
Представлен обзор современной научной литературы по проблеме микробиологического повреждения материалов в условиях подземных горных выработок. Рассмотрены процессы, механизмы и факторы, влияющие на биоповреждения металлов и строительных материалов бактериями и микодеструкторами различных систематических и экологических групп.
Ключевые слова: биоповреждение, горные выработки, бактерии, микромице-ты, крепёжные материалы, математическое моделирование.
Актуальность проблемы биоповреждений в подземном пространстве. Согласно современным представлениям о геосфере и истории ее формирования, одним из важных механизмов ее преобразования за последние 3 млрд лет были микроорганизмы. Результаты современных исследований свидетельствуют о том, что жизнеспособные микроорганизмы обнаруживаются в пробах, отобранных при бурении с глубины до 5 км при температурах до 120 °С [1]. Широкое распространение микроорганизмов в природной и техногенной среде, в том числе в условиях подземных горных выработок, объясняется их феноменальными (по сравнению с другими организмами) адаптационными возможностями, способностью осваивать источники питания, которые в благоприятных условиях ими не использовались ввиду отсутствия соответствующих ферментных систем. Обоснованием высокой активности микроорганизмов на значительных глубинах в экстремальных условиях является разнообразие типов метаболизма (возможность дыхания с использованием различных акцепторов электронов: нитратов, трехвалентного железа, сульфатов, селенатов, арсе-натов и др.; возможность потреблять в качестве доноров электронов в процессе дыхания двухвалентное железо, метан, водород, угарный газ и другие магматические газы) [2]. Адаптационные возможности анаэробных микроорганизмов обусловлены также относительной простотой генетического аппарата, позволяющего быстро приспосабливаться к меняющимся условиям и вырабатывать механизмы устойчивости к широкому спектру факторов (радиорезистентность (LD100 5.20 кГр), солевой фон - до 300
