CC BY
39
УДК 622.014.3 : 553.042.004.14(470.5+571.6)
Яковлев Виктор Леонтьевич
член-корр. РАН,
доктор технических наук,
профессор,
Институт горного дела УрО РАН, 620219, г. Екатеринбург, ул. Мамина-Сибиряка, 58, e-mail: yakovlev@igduran. ru
Корнилков Сергей Викторович
доктор технических наук,
профессор,
директор института,
Институт горного дела УрО РАН,
e-mail: kornilkov@igduran. ru
Ван-Ван-Е Анатолий Петрович
доктор геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией стратегии рационального освоения минеральных ресурсов, Институт горного дела ДВО РАН, 680000, г. Хабаровск, ул. Тургенева, 51, e-mail: [email protected]
Литвинцев Виктор Семенович
доктор технических наук, заместитель директора по научным вопросам, Институт горного дела ДВО РАН, e-mail: [email protected]
Склярова Галина Федоровна
ведущий научный сотрудник, Институт горного дела ДВО РАН, e-mail: [email protected]
Лаврик Наталья Анатольевна
старший научный сотрудник, Институт горного дела ДВО РАН, e-mail: [email protected]
ПЕРСПЕКТИВЫ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НА ОСНОВЕ ФОРМИРОВАНИЯ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВЫХ ЦЕНТРОВ УРАЛЬСКОГО И ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО РЕГИОНОВ*_
Аннотация:
Систематизированы основные факторы, влияющие на формирование минерально-сырьевых центров и территориальных горнопромышленных комплексов в районах освоения новых месторождений. Определеныг ресурсы твердых полезных ископаемых Уральского и Дальневосточного федеральных округов для первоочередного освоения. Предложеныг методы и подходы при планировании основных параметров разработки месторождений в новых сырьевыхрайонах.
Ключевые слова: комплексное освоение, минерально-сырьевой центр, горнопромышленный комплекс
Yakovlev Victor L.
corresponding member of RAS, doctor of technical sciences, professor, The Institute of Mining UB RAS 620219, Yekaterinburg, Mamin-Sibiryak st.,58, e-mail: [email protected]
Kornilkov Sergey V.
doctor of technical sciences, professor,
the director of the institute, The Institute of Mining UB RAS, e-mail: [email protected]
Van-Van-E Anatoly P.
doctor of geology and mineralogy, the head of the laboratory of strategy of rational mineral resources mining, The Institute of Mining FEB RAS 680000, Khabarovsk, Turgenev st., 51, e-mail: [email protected]
Litvinzev Victor S.
doctor of technical sciences, deputy-director on scientific problems, The Institute of Mining FEB RAS, e-mail: [email protected]
Sklyarova Galina PH.
leading researcher,
The Institute of Mining FEB RAS,
e-mail: [email protected]
Lavrik Nataliya A.
senior researcher,
The Institute of Mining FEB RAS,
e-mail: [email protected]
THE PROSPECTS OF INTEGRATED DEPOSITS MINING IN TERMS OF FORMATION MINERAL RAW MATERIAL CENTERS OF THE URAL AND FAR-EAST REGIONS
Abstract:
The principle factors affecting the formation of mineral raw material centers in the regions of mining new deposits are classified. The hard minerals' resources of the Ural and Far-Eastfederal regions for priority mining are determined. The methods and approaches on planning principle parameters of deposits' mining in new regions are proposed.
Key words: integrated mining, mineral raw material center, mining-industrial complex.
* Статья подготовлена на основе результатов выполнения конкурсных проектов фундаментальных исследований 12-С-5-1008 УрО РАН и 12-П-УСЮ8-016 ДВО РАН
Достигнутые в стране темпы эксплуатации ранее освоенных месторождений полезных ископаемых свидетельствуют о том, что поддержание требуемого объема добычи и интенсивности отработки недр, «... перспективы развития минерально-сырьевого комплекса (именно МСК, а не только минерально-сырьевой базы) Востока и Севера России связаны с новыми межрегиональными центрами сырьевого обеспечения экономического роста на период до 2030 г.» [1].
При всем различии минерально-сырьевого потенциала федеральных округов РФ, степени разведанности запасов и освоенности месторождений (по данным [1, 2], доля Уральского федерального округа составляет 50,1 %; Сибирского 16; Северо-Западного 10,6; Дальневосточного 3,5) с точки зрения методологического подхода к освоению и развитию минерально-сырьевой базы этих регионов, в том числе Уральского и Дальневосточного, есть много общего. Главная общность состоит в том, что характерной чертой районов со сложными природно-климатическими условиями является недостаточная степень разведанности недр, отсутствие развитой системы транспортных и энергетических коммуникаций и других элементов промышленной инфраструктуры, поэтому необходима разработка новых подходов к выбору очередности и организации освоения месторождений.
Источники минерального сырья совместно с другими природными ресурсами являются основой для создания территориальных промышленных комплексов и в совокупности с распределением трудовых ресурсов страны предъявляют особые требования к комплексному освоению территорий. Поэтому особенно важно принимать во внимание неравномерность размещения минерально-сырьевых ресурсов в земной коре и необходимость заблаговременного долгосрочного планирования распределения производительных сил, а также поиска возможностей стабилизации и даже уменьшения дальности перевозок сырья, сокращения объемов встречных грузопотоков, изыскания эффективных путей передачи тепла и электроэнергии и т.п. В качестве главных причин необходимости ускоренного и комплексного изучения, разведки и освоения месторождений твердых полезных ископаемых Севера, в том числе арктической его части, а также Полярного и Приполярного Урала, следует отметить:
- необходимость освоения месторождений газа и нефти с видоизменением инфраструктуры этих регионов совместно с организацией или расширением добычи других видов минерального сырья, в частности строительных материалов;
- начавшуюся модернизацию промышленности (металлургии, машиностроения, транспорта и т.д.), прежде всего связанную с техническим перевооружением, требующим увеличения добычи металлов и легирующих добавок;
- наметившийся дефицит производства определенных видов традиционно потребляемого сырья: железных, марганцевых и хромитовых руд, вольфрама, энергетического и коксующегося угля и пр.;
- сокращение доли подготовленных к промышленной эксплуатации запасов ряда полезных ископаемых, в частности медных руд.
По предварительным оценкам [3], несмотря на недостаточную геологическую изученность, Приполярный Урал располагает запасами более миллиарда тонн железной руды, сотнями миллионов тонн медной и хромовой руды, значительными запасами рудного золота.
Золотодобыча, традиционно развиваемая на территории Дальневосточного федерального округа, является специализацией региона, от ее развития зависит и социальное благополучие населения прилегающих районов. В то же время минерально-сырьевая база округа включает порядка 100 видов полезных ископаемых: благородные металлы, драгоценные камни (алмазы), цветные металлы, редкие и радиоактивные элементы, горючие ископаемые на материке и на шельфе Охотского моря, твердые горючие ископаемые, а также неметаллические полезные ископаемые. Поэтому решение проблемы масштабного и комплексного освоения других месторождений твердых полезных ископаемых непосредственно связано с необходимостью увеличения доли горнодобывающей промышленности регионов в валовом региональном продукте округа. Кроме того, по имеющимся данным [4], в техногенных россыпях находится от 10-15 до 50 % со-
державшихся в них первоначальных запасов золота. Активное вовлечение в эксплуатацию техногенных россыпных объектов будет не только компенсировать уменьшение добычи золота из геогенных россыпей, но и способствовать снижению негативной нагрузки на природную среду.
Основой предлагаемой стратегии поддержания и развития минерально-сырьевой базы при минимальном привлечении инвестиционных и людских ресурсах, особенно в новых районах, является комплексность освоения недр при одновременном налаживании открытой инфраструктуры эксплуатирующих предприятий. При этом главным элементом такого методического подхода является освоение месторождений не только по видам сырья, но и по условию создания на территории единой социально-промышленной инфраструктуры, транспортных коммуникаций, источников энергии, обеспечивающих добычу полезного ископаемого, а также согласованная возможность использования ресурсов, продукции и отходов горно-обогатительного производства.
Реализовать такой подход можно за счет формирования минерально-сырьевых центров (МСЦ) экономического развития, создающих предпосылки для организации территориальных промышленных комплексов, включающих горнодобывающие предприятия, вовлекающие в эксплуатацию подготовленные к освоению минеральные ресурсы определенного региона. В качестве организационных форм достижения поставленных целей могут выступать управляющие компании, холдинги и пр., обеспечивающие комплексное освоение территорий и развитие промышленной инфраструктуры.
При обосновании стратегии освоения и развития минерально-сырьевых ресурсов приполярных и полярных регионов Урала и на территории ДФО важнейшим фактором является инфраструктурный (транспорт, энергетика, социальная сфера). Существенное значение для формирования и активного использования георесурсов минерально-сырьевых центров имеет также и территориальная организация экономически и технологически увязанных производственных единиц, развитие металлургического и машиностроительного комплексов. С этих позиций горнорудные районы целесообразно формировать на территориях, которые обладают соответствующим активным или прогнозируемым ресурсным потенциалом в пределах соответствующих МСЦ [5].
При выделении районов первоочередного освоения недр к факторам, влияющим на формирование территориальных горнопромышленных комплексов и их пространственное размещение, помимо наличия собственно полезных ископаемых и степени их разведанности, следует отнести:
- наличие действующих территориальных промышленных комплексов, включающих экономически и технологически увязанные производственные и инфраструктурные предприятия и объекты;
- благоприятствующие экономические и горнотехнические условия, способствующие поддержанию или развитию минерально-сырьевой базы региона, в том числе наличие реальных или проектируемых источников энергии и транспортных коммуникаций;
- возможность концентрации сил и средств для реализации стратегических задач комплексного развития новых территорий, а также кооперации регионов и административных образований для развития приоритетных направлений промышленной и экономической политики территории;
- реализация основных принципов недропользования по рациональному и комплексному использованию недр, в том числе наиболее полное извлечение запасов основных и попутных компонентов, а также внедрение современных технологий комплексной переработки минерального сырья;
- необходимость перераспределения горной ренты в целях недопущения выборочной отработки месторождений, а также снижения затрат на освоение малорентабельных и мелких месторождений, развития добычи местных строительных материалов и другого привлекаемого природного сырья, в том числе водных ресурсов;
- учет преемственности при поэтапном развитии региональных и локальных горнорудных
районов на основе предполагаемых инвестиционных соглашений горнопромышленных компаний, холдингов и других организационных форм промышленных производств.
Схемы расположения минерально-сырьевых центров, выделенных нами на основании вышеизложенных требований, и возможных предприятий по освоению запасов расположенных на этих территориях месторождений представлены на рис. 1 и 2.
Несмотря на многообразие условий и довольно значительное число вариантов границ МСЦ, применительно к регионам Северного Урала и ДФС реально можно выделить три основных сценария, в которых минеральные ресурсы становятся отправными точками экономического роста:
- разведано несколько относительно небольших по запасам месторождений разных видов полезных ископаемых, однако организация на их базе отдельных обособленных предприятий неэффективна;
- на территории уже имеются достаточно развитые горнодобывающие предприятия, запасы которых в значительной мере отработаны, а на определенном удалении от них имеются одноименные малообъемные (мелкотоварные) месторождения полезных ископаемых, восполняющие сырьевую базу действующего производства;
- создание нового горнопромышленного комплекса с полным циклом переработки на базе крупного месторождения, эксплуатация которого окупит затраты на создание необходимой инфраструктуры.
На основании проведенных, в том числе с участием авторов статьи, исследований к числу соответствующих отмеченным выше условиям можно отнести три территориальных МСЦ на Приполярном Урале в районе проектируемого транспортного коридора (см. рис. 1); МСЦ малообъемных кимберлитовых месторождений Якутии севернее действующих предприятий АК «АЛРОСА»; создание Южно-Якутского горно-металлургического комплекса на базе Таежного и Тарыннахского железорудных ГОКов, Нерюн-гринского и Эльгинского угольных месторождений, а также каскада гидроэлектростанций или ТЭС на газовом сырье (см. рис. 2). Таким образом, развитие МСЦ создает объективные предпосылки для вовлечения в хозяйственный оборот малопривлекательных природных и техногенных объектов, активизирует строительство перерабатывающих предприятий, включая их в комплексную переработку минерального сырья при развитии и внедрении новых технологий.
Новым направлением в формировании горнопромышленных районов может являться использование металлоносного потенциала угольных месторождений. В настоящее время только на юге Дальнего Востока известно свыше 20 месторождений бурых и каменных углей мезозойского и кайнозойского возраста, которые содержат повышенные (превышающие кларковые в несколько раз) концентрации благородных и редких металлов: Ли, Ag, Ge, ва, и, W, Sb, У, УЪ, ЯЪ, V, Zr, Rb, П, Be, Cs, Sc, Mo, Re.
Опыт Приморской ГРЭС, успешно извлекающей из золошлаковых отходов тонкую магнитную фракцию, позволяет оценивать перспективы извлечения благородных и редких металлов как положительные.
В плане организации рационального, комплексного освоения крупных техногенных золотороссыпных объектов [6, 7] может быть создан Амуро-Буреинский минерально-сырьевой центр экономического роста (ЦЭР, включающий объекты россыпной золотодобычи Амурской области, Хабаровского края и юга республики Саха (Якутия)).
Организация широкомасштабного комплексного горного производства с использованием всех видов минерального сырья возможна на базе действующих или вновь создаваемых базовых горных предприятий [8]. Формирование на их основе горнорудных районов и горнопромышленных комплексов требует проведения специальных исследований по структурированию минерально-сырьевой базы с учетом хозяйственно-экономического, инфраструктурного и социального развития соответствующих районов.
Рис. 1 - Схема расположения пилотного Северного минерально-сырьевого центра УрФО
Рис. 2 - Схема размещения прогнозируемых первоочередных региональных горнопромышленных комплексов ДФО:
Чукотский АО (73,8/737,7): 1. Чукотский; Магаданская область (229,2/1199,1): 2.Верхнеколымский; 3. Примагаданский; Камчатская область (380,2/472,3): 4.Северо-Камчатский (Корякский); 5. Южно-Камчатский;
Хабаровский край (1489/788,6): 6. Солнечный; 7. Нижне-Амурский; Ургальский; 9. Советско-Гаванский; 10. Удской; 11. Охотский; 12. Аяно-Майский; Еврейская АО (194,6/36,0) 13. Мало-Хинганский; Амурская область (982,2/363,7): 14. Тындинский; 15. Зейский; 16. Селемджинский; 17. Свободненский; Сахалинская область (584,7/87,1) : 18. Северо-Сахалинский; 19. Южно-Сахалинский;
Приморский край (2124,7/165,9): 20. Северо-Приморский; 21. Восточно-Приморский; 22. Южно-Приморский; Республика Саха (Якутия) (983/3103,2): 23. Южно-Якутский; 24. Западно-Якутский (Привилюйский).
В скобках - численность населения, тыс. человек / площадь территории, тыс. кв. км).
На территориях субъектов ДФО цифрами показано размещение региональных горнопромышленных комплексов.
К содержанию
43
На территории юга Дальнего Востока комплексные горнорудные районы ранее не формировались, однако инфраструктурной базой выделенных нами МСЦ могут служить угле-, нефте-, газодобывающие предприятия, золотодобывающие, алмазодобывающие прииски и ГОКи Республики Саха (Якутия), Дукатский и Карамкенский ГОКи, золотодобывающие комплексы и прииски Магаданской области, Березитовый, Покровский, Огоджинский, Райчихинский, Свободненский, Ерковецкий, а также строящийся Ким-кано-Сутарский ГОКи, Соловьевский, Дамбукинский и другие прииски, Зейская ГЭС Амурской области; угле-, золотодобывающие ГОКи, прииски и судоремонтные предприятия Хабаровского края.
Информационной основой для опережающих или параллельных оценок, позволяющих заблаговременно использовать результаты работ при выработке рекомендаций или формулировании основных ограничивающих условий недропользования, а также принятия решений о формировании МСЦ является комплекс данных, объединенных в геоинформационную систему, включающую:
- информационный банк данных минеральных ресурсов территорий и горнопромышленных предприятий, в том числе оценки уровня опоискованности полезных ископаемых;
- сведения об отнесении запасов к распределенному фонду, наличии лицензий или других соглашений с целью изучения недр, геолого-экономической оценки и их освоения;
- графические модели горнопромышленных регионов в различных горно-геологических и природно-климатических условиях с характеристикой степени освоенности административных районов, инфраструктуры территорий, экономического потенциала, демографии и пр.;
- информационные модели размещения и развития транспортных и энергетических коммуникаций в увязке с размещением месторождений твердых, жидких и газообразных углеводородов;
- комплекс географических, эколого-экономических, гидрографических и гидрогеологических, геокриологических и других моделей, обеспечивающих оценку природных условий освоения территорий;
- комплекс моделей и главных параметров горных предприятий, прогнозируемых к строительству при эксплуатации месторождений.
При предварительном обосновании основных параметров разработки месторождений в новых сырьевых районах необходимо руководствоваться следующими подходами:
- на первом этапе освоения выделяются участки первоочередной разработки полезного ископаемого с наиболее предпочтительными условиями отработки и утвержденными запасами для добычи на срок не менее 10 лет;
- среднегодовые объемы добычи определяются исходя из потребности рынка сбыта сырья и горнотехнических условий извлечения запасов из недр, разработка ведется открытым способом;
- параметры карьеров и показатели работы технологического оборудования определяются с учетом опыта горных работ на действующих предприятиях-аналогах с максимальным использованием типовых технических решений;
- при ведении горных работ рационально использование мобильной высокопроизводительной техники, соответствующей сложившимся горнотехническим условиям, на первых этапах - дизельной, с максимальным использованием местных энергетических ресурсов и материалов;
- предпочтительные технологии переработки полезного ископаемого на местах ведения работ - с максимальным использованием сухих методов предварительного обогащения, без использования глубоких стадий обогащения и химических реактивов, с целью сокращения расходов и исключения негативного воздействия продуктов обогащения на окружающую среду;
- предварительное обогащение на промышленной площадке предприятий производится с
использованием стадий дробления, сортировки и сепарации сырья и отсечением некондиционных руд и сопутствующих пород; полученный промежуточный продукт (концентрат) вывозится в освоенные индустриальные регионы для последующей переработки;
- хвосты предварительного обогащения (некондиционное сырье и сопутствующие породы) предусматривать в качестве сырья для производства щебня различного назначения.
Таким образом, основой стратегии создания и эксплуатации минерально-сырьевой базы Севера Урала и Дальнего Востока являются объединение геологоразведочных площадей и металлоносных территорий с административными технологическими и инфраструктурными объектами, комплексность освоения недр при одновременном налаживании открытой инфраструктуры эксплуатирующих предприятий. Реализация предложенного принципа обеспечивается организацией холдинговой структуры, ответственной за создание общей промышленной инфраструктуры в районе ведения работ. Освоение месторождения по отраслевому принципу приводит к созданию замкнутой производственной системы с максимальной потребностью в трудовых ресурсах.
Литература
1. Орлов В.П. Минерально-сырьевая база и минерально-сырьевой комплекс в экономике северных и восточных регионов / В.П. Орлов // Минеральные ресурсы. Экономика и управление.
- 2013. - № 5. - С. 2 - 5.
2. Минерально-сырьевой потенциал недр Российской Федерации. Т. 1: Прогнозно-метал-логенический анализ. Т. 2: Минерально-сырьевой и стоимостной анализ / науч. ред. О.В. Петров.
- СПб: Изд-во ВСЕГЕИ, 2009.
3. Корнилков С.В. Особенности формирования горнопромышленных комплексов Дальневосточного и Уральского регионов / С.В. Корнилков, В.Л. Яковлев, Ю.А. Мамаев, А. П. Ван-Ван-Е // Горный журнал. Изв. Вузов. - 2012. - № 6. - С. 4 - 11.
4. Кавчик Б.К. Геологическое строение техногенных россыпей и его влияние на выбор способа разработки / Б.К. Кравчик, В.Г. Пятаков // Золотодобыча, № 135. - Иркутск: Изд-во Иргиредмет, 2010. - С. 14 - 19.
5. Ван-Ван-Е А.П. Методологические основы стратегии рационального развития горнопромышленного комплекса ДФО / А.П. Ван-Ван-Е, Н.А. Лаврик // Вопросы геологии и комплексного освоения природных ресурсов Восточной Азии: Вторая Всерос. науч. конф., 15 - 16 октября 2012 г., Благовещенск: сб. докладов / Ин-т геологии и природопользования ДВО РАН. - Благовещенск, 2012. - С. 166 - 170.
6. Рассказов И.Ю. Разработка методологии и научно-технологических принципов освоения техногенных золотороссыпных месторождений юга Дальнего Востока России как основы составления инвестиционных программ эффективного развития отрасли / И.Ю. Рассказов, А.П. Ван-Ван-Е, В.С. Литвинцев; Всерос. науч.- исслед. геол. ин-т им. А.П. Карпинского.- URL: // WWW.vsegei.ru /conf / summary/round_table10/S1_03.ppt.
7. Яковлев В.Л. Систематизация условий размещения и освоения природных и техногенных объектов минерального сырья Уральского и Дальневосточного федеральных округов / В.Л. Яковлев, С.В. Корнилков, Ю.В. Лаптев, Ю.А. Мамаев, А.П. Ван-ВанЕ, Г.Ф. Склярова // Горный информационно-аналитический бюллетень: Дальний Восток.
- 2013. - Отд. вып. 4. - C. 257 - 272. (Конкурсн. проекты 12-С-5-1008 и 12-11-УО-08-016 ДВО РАН).
8. Склярова Г.Ф. Минерально-ресурсный потенциал ДВ региона и его роль в системе международного сотрудничества в Северо-Восточной Азии / Г.Ф. Склярова // Маркшейдерия и недропользование. - 2011. - № 1. - С. 13 - 18.
