О будущем горного дела Текст научной статьи по специальности «Социальная и экономическая география»

 © В.Ж. Аренс, 2002

УДК. 622

В.Ж. Аренс

О БУДУЩЕМ ГОРНОГО ДЕЛА

втажадумал описать будущее и, конеч-но-эТО будет не его фотография, а эскиз, ■ВиденИе грядущего через призму своей профессии.

Как известно, на развитие науки, которая должна определить будущее нашей жизни влияют два взаимосвязанных фактора. Во-первых, это финансовая поддержка и во-вторых, саморазвитие науки (думать и изобретать не запретишь). В современной горной науке проявляет себя корпоративный эффект -работы коллективов авторов. Если в теоретических науках возможна работа одиночек, то в экспериментальных науках - финансирование главный фактор прогресса. Подсчитано, что не верно поставленная цель исследования расходует до половины финансовых и творческих ресурсов науки, кроме этого примерно 30% тратится на дублирование научных разработок. Поэтому столь важно квалифицированно и правильно поставленная цель исследования.

Сегодня принцип экономического либерализма - это неограниченная эксплуатация природы, да и самого человека. Нынешнее истощение богатых запасов нефти, золота и других полезных ископаемых и глобальное загрязнение окружающей среды - результат неуемной жажды прибыли. Поэтому экологи, кроме защиты природы, требуют сокращения "личного потребления".

Бизнес не знает различий в целях производства. Ему нужна прибыль, поэтому здравый смысл не позволяет уповать на рынок как главный регулятор общественной жизни, а подлинная культура при нем становится нерентабельной.

Что же в XXI веке препятствует эффективному освоению минеральных ресурсов России

1. Выработка многих высоко эффективных месторождений.

2. Изношенность имеющегося горно-добычного и перерабатывающего оборудования и отсутствие средств на их обновление.

3. Рост затрат на переработку бедного сырья и его транспортировку до мест

потребления или продаж.

4. Мировая конкуренция делает разработку многих месторождений обычными методами неэффективной.

5. С каждым годом продавать минеральное сырье становится все более не выгодным, требуется его глубокая переработка.

6. Не освоенность большей части территории страны находящейся за пределами благоприятных условий для проживания людей.

7. Исторический конец "сырьевого бума" не за горами. Нужно выходить на развитие новых отраслей промышленного использования нашего сырья переработка алмазов, глубокая переработка новых высокоэффективных технологий добычи.

В упадок приходят технологии комплексной переработки минерального сырья. Извлекается только то, что сегодня даст экономический эффект. Практически перекрыто финансирование новых технологий будущего горного дела.

Сегодня спад производства, сопровождается его технической и технологической деградацией следствием чего является повышение количества катастроф и аварий. Вес это, как правило, во многом определяется падением дисциплины труда на производстве. Физическое разрушение хозяйственных объектов - угроза окружающей среде и безопасности людей, т.е. возникают ЧП, а это новые жертвы и потери.

Сейчас большинство горных предприятий не финансируют исследовательские разработки, направленные на модернизацию производства, новые технологии, освоение новых видов продукции.

Как исправить положение в минерально-сырьевом комплексе России? В чем увидеть будущее горного дела? С чего начать? Может быть стимулом для поиска нового являются работы И.Р. Пригожина, Н.Н. Моисеева, С.П. Кудинова и их коллег, которые следует спроецировать на развитие горных наук, да и нашего общества в целом.

Развитие теории самоорганизации -

синергетики поколебали многие наши представления о том, что хаос деструктивный элемент, случайность -фактор не определяющий развитие, действие личности - несущественно и не оказывает влияния на развитие, неустойчивость и неравновесность -сбивают с верного пути, а развитие -это поступательное магистральное движение без существенных альтернатив, связанное причинно- следственными связями с прошлым и будущим.

Воззрения ученых1, исповедующих синергетические взгляды, позволяют нам на многие вещи взглянуть по новому:

1. Сложноорганизованным системам (в том числе горному делу, металлургии и т.д.) нельзя навязывать путь их развития, надо понять и способствовать их тенденциям. Это прежде всего относится к ноосфере, где горные разработки нефтепромыслы и металлургические заводы нанося громадный ущерб природе и требуют немедленного обеспечения экологической безопасности человека. Все это относится и к глобальным проблемам. Так, например, на сегодня главное понять законы совместной жизни природы и человечества, ибо от этого зависит само существование человека.

2. Хаос обладает созидающим началом, из хаоса может развиваться новая структура. Через хаос осуществляется связь разных уровней организаций, а в моменты неустойчивости могут разрастаться макроструктуры.

3. Усилия отдельного человека не бесплодны и оказывают влияние на макроскопические процессы. А отсюда вывод, что каждый человек отвечает за судьбу общества. И прежде всего это относится к элите общества, творческим работникам.

4. У сложных систем (каковыми являются горные науки) существуют несколько альтернативных направлений поиска. Настоящее определяется не только прошлым, но и будущим.

5. Объединение структур не связано с их простым сложением - целое не равно сумме частей, оно качественно иное. Так, соединение химии, физики, геологии, горного дела создало новое направ-

1

Пригожий И., Огенгерс И. Порядок из хаоса. М., 1986.

Князева Е.Н., Курдумов С.П. Минергетика как новое мировидение. Диалог с И. При-гожиным. Ж, Вопросы философии № 12, 1992.

ление в горной науке геотехнологию.

Синергетика учит как управлять и оперировать сложными системами. Главное не сила, а правильно поставленное воздействие. В частности, возможно, что малые воздействия на сложные системы будут чрезвычайно эффективны. Все это должно указывать нам, где и как искать новое.

Синергетика вскрывает условия и закономерности протекания быстрых, лавинообразных, самостимулирующих-ся процессов в открытых нелинейных средах. Задача исследователя понять и использовать (иницииро-вать или затормозить) течение разного рода процессов. Видимо в технологических процессах не стационарность - это не только характеристика структур, но и состояние среды, в которой они протекают.

Образец среды - горная среда, она содержит в себе различные формы будущих технологических процессов при различных воздействиях на нее. В то же время возникающий технологический процесс при определенных условиях его организации может существовать или приостановиться.

Выше мы указали на связь среды с технологией. Само понятие технология включает в себя: систему деятельности (методику ведения процесса); инструментальную систему; систему управления и информационную систему.

В конкретных условиях для постройки технологии будущего необходим технологический образ мышления и информационные ресурсы. В условиях их неадекватности технология не может существовать.

Если мы хотим иметь новую высокую технологию добычи и переработки полезных ископаемых, необходимо обеспечить научное творчество всеми необходимыми для него условиями (экономичес-кими, духовными, да и политическими).

В этой связи полезно введение нового понятия - технологическое поле, которое требует согласованного действия всех компонентов технологии, как в целом, так и по отдельным своим компонентам.

Технологическое поле - это координация элементов технологии по определенным силовым линиям - технологической, технической, социальной, экологической, экономической и т.д. Изучение принципа технологического поля должно являться основой понимания сущности процессов технологического

развития. Именно это поможет объединить различные результаты исследований в единую картину.

Внутренний механизм технологического процесса добычи полезных ископаемых - это борьба двух начал, работа по созданию источника неоднородностей в среде и рассеивания. Однако, известно, что самые сложные среды и процессы, происходящие в них, могут описываться конечным числом идей и образов и в конце концов математическими уравнениями, описывающими тенденции развертывания процесса добычи, но при прогнозировании следует учитывать общие тенденции процессов, их цель и основную идею.

В плане сказанного синергетика будет стимулировать поиск структур, обеспечивающих самоподдержание технологического процесса. Как говорилось, класс систем, способных к самоорганизации - это открытие и нелинейные системы. В этих системах источник и сток происходят во многих точках. Если рассеивание энергетики превышает ее приток, то технологии может не возникнуть. В то же время при полном отсутствии диссипации (зла на пользу) технологии также могут не возникнуть. Т.е. необходим хаос, выводящий технологию на рабочий режим, т.е. без неустойчивости нет развития и важно учитывать малые влияния, которые могут кардинально повлиять на общее течение событий. И все же несмотря на все сказанное, следует отметить, что определенность, т.е. устойчивость систем также необходимый элемент жизни, позволяющий нам реально предвидеть будущее.

Случайность, малые флуктуации могут повести процесс разработки новых технологий по другому пути развития, но все это должно действовать в определенных рамках поля возможных (желаемых) путей развития.

Я не открою секрета, если скажу, что минеральные ресурсы Земли огромны, более того, думаю, они неисчерпаемы. Но для того, чтобы их использовать, надо найти к ним технологически}! подход, т.е. эколого-экономичес-кую технологию их добычи и переработки, А вот когда мы этого достигнем - это вопрос времени и выживания, т.е. человеческого фактора.

Пока на большинстве месторождений полезных ископаемых России их разработка ведется нерационально или рационально с сегодняшней точки зре-

ния рынка.

Известно, что практически за полвека горное дело шагнуло от кайла и лопаты до мощных механизированных комплексов. Однако, происшедший скачок носит более количественный, чем качественный характер, поскольку в основе технологии добычи лежат все те же кайло и лопата, хотя и механические.

Традиционные открытые и подземные способы разработки месторождений, основанные на механическом отделении полезного ископаемого от массива, цикличной погрузки, доставки, транспорта, требуют присутствия людей на месте добычи. Видимо, даже в будущем все операции особенно при подземной разработки, полностью автоматизировать не удастся.

Поэтому так актуально именно сейчас искать принципиально новые пути добычи полезных ископаемых, избежать перемещения масс пустых пород, исключить присутствие под землей человека, резко повысить производительность труда.

К сказанному следует добавить, что все существующие способы разработки месторождений относятся только к верхней части земной коры, а экономично добывать твердые полезные ископаемые с глубины человечество еще не научилось. То же можно сказать о минеральных ресурсах океана. В этом плане и геологи, и горняки на сегодня еще не добились решающего прогресса в поиске, разведке и разработке глубинных месторождений полезных ископаемых. Таким образом, прогресс в развитии наук о Земле и освоении недр, связанный с получением столь необходимых людям сырьевых ресурсов, оставляет желать много большего.

При традиционных процессах добычи не происходит изменения качественных, физических или химических свойств добываемого продукта, поскольку последний извлекается из недр земли в виде дробленой кусковатой массы, и только при дальнейшей переработке продукт труда горняка приобретает новые свойства, форму, качества и т.п. На современном этапе развития горного дела, когда добытый "кусок" обходится очень дорого, да и содержит с годами все уменьшающееся количество полезного компонента, его последующая переработка требует затрат, несопоставимых с ценностью извлекаемых продуктов. На основании сказанного можно сделать прогноз, который показывает,

что в ближайшем будущем многие полезные ископаемые извлекать из недр в виде "куска" будет не выгодно: потребуется избирательное извлечение из недр только полезных компонентов или, иначе говоря, добыча должна соединиться в недрах земли с переработкой. Естественно, что осуществление этого перехода должно сопровождаться принципиально новыми качественными изменениями в горном деле и прежде всего переходом при рассмотрении процесса добычи полезного ископаемого от уровня "куска" на уровень иона, молекулы и даже атома.

Из сказанного вытекает, что на сегодня в горном деле налицо революционная ситуация, когда общественная необходимость требует отрабатывать все более бедные и глубокозалегающие месторождения с обязательными условиями охраны окружающей среды, а современный уровень развития техники и технологии не позволяет сочетать решение поставленных задач с повышением экономической эффективности производства. В то же время налицо внутренняя подготовленность и зрелость горной науки для обогащения ее новейшими достижениями фундаментальных наук, на базе которых горное дело сможет резко шагнуть вперед, то есть осуществить сдвиг в техническом базисе горного производства.

Доказано, что исходным пунктом революции в производительных силах может быть только орудие труда. Именно качественное преобразование в орудиях труда служит началом переворота в производительных силах. К.Маркс показал, что для того, чтобы вызвать рево-

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ

люцию в производительных силах, орудие труда должно заключать в себе новый принцип.

Известен и пример, который дает К.Маркс "Плуг (если изменилось только тяга, вместо животного - машина, В.А.) вовсе не заключает в себе нового принципа и совершенно не годится для того, чтобы вызвать промышленную революцию". Отсюда ясно, что замена лопаты экскаватором или тачки самосвалом, а его 120-тонным самосвалом не вызовет НТР.

Условие НТР в горном деле - смена принципа действия орудия на предмет труда, то есть путь коренного преобразования технологии добычи полезных ископаемых один - замена старых методов и технических средств горного производства новыми, основанными на совершенно иных принципах.

Нужно сказать, что научно техническая революция должна затронуть все разновидности орудий труда в технологии добычи и переработки, поскольку их замена в одной технологической операции, например отбойке, при сохранении принципа действия подавляющего большинства остальных орудий труда в других операциях, не сможет революционизировать производительные силы, то есть революция в производительных силах должна проявляться как технологическая революция, где исчерпание потенций одних форм движения требует перехода к другим, обладающим более высокой технологической потенцией.

С нашей точки зрения, НТР в сфере горного производства во многом связана с развитием новой научной дисциплины - физико-химической геотехнологии и

использованием ее возможностей для разработки новых геотехнологических методов добычи.

В то же время мир стремительно меняется. И, хотя сегодня многие страны стремятся обособиться и замкнуть свою экономику, специализация и кооперирование будет основой мирового экономического сотрудничества и разделения труда, В этом плане нам представляется, что Россия, а она обладает богатыми сырьевыми ресурсами, будет поставлять на мировой рынок свое сырье, ибо разумная экономика должна строиться на том, чего много. В то же время нам нужно максимально сократить торговлю дешевым необработанным сырьем и продавать высококачественные товары конечного или по крайней мере промежуточного продукта. Без минерального сырья развитые страны обойтись не могут, поэтому задача России торговать сырьем, изменив его потребительские свойства (каче-ство и состав). Как это сделать? Видимо путь один - найти новые энергосберегающие эколого-охранные технологии, исключив многие промежуточные стадии с получением сырья наивысшего качества, а здесь существенной помощницей должна стать наука, ищущая малооперационные и поточные процессы добычи и переработки, которые желательно соединить (да хороню бы в недрах), а это геотехнологические методы добычи.

Предлагаемый упор на развитие сырьевых отраслей требует особого внимания ко всем другим отраслям промышленности, обеспечивающий должный уровень знаний и промышленного производства.

Аренс Виктор Жанович - профессор, доктор технических наук, вицепрезидент РАЕН.