CC BY
188
-------------------------------------- © Колибаба В.Л., Ф.Ф. Киреев,
2005
УДК 622.341
Колибаба В.Л., Ф. Ф. Киреев
ПОЭТАПНОЕ ОСВОЕНИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ БОГАТЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД КМА
Семинар № 15
1ТЛ МА является крупнейшим в мире железорудным бассейном, богатые руды которого (содержанием Ее более 60 %), представляющие исключительный интерес, практически не освоены.
Подавляющая часть запасов богатых железных руд КМА находится на территории Белгородской области. Этот регион, граничащий на севере с Курской областью, а на юге с Украиной, характеризуется весьма благоприятными экономико-географичес-кими и природно-климатическими условиями.
В пределах Белгородской области и сопредельных областей хорошо развита инфраструктура, имеется густая сеть желез-ных и автомобильных дорог. Регион характеризуется высокоразвитой промыш-ленностью и сельским хозяйством. Промыш-ленность представлена, главным образом, машиностроительной, металлургической, пищевой и стройиндустрией.
Богатые железные руды представляют собой естественные (остаточные) продукты обогащения железистых кварцитов, возникшие в результате латеритного выветривания последних. Залежи этих руд имеют плащеобразный характер, средняя мощность их изменяется от десятков метров до 300-500 метров. Характерной особенностью богатых руд является сохранившаяся от железистых кварцитов полосчатая текстура и высокая пористость (нередко достигает 37-38 %), отчего руды характеризуются малой крепостью с временным сопротивление сжатию от 0 до 20 кг/см2. При этом мартито-вые, железно-слюдковые и мартит-железно-слюдко-вые руды представляют собой рыхлую, порошковатую, часто бесструктурную массу, а мартит-гидрогематитовые руды имеют характерный глинисто-подобный характер.
Плотные руды представляют собой прочные массивно-полосчатые образования сиде-рит-окисного и сидерит-гидроокисного соста-
ва, локализуются в поверхностных частях рудных залежей, образуя свеобразный панцырь изменчивой мощности.
Количественные соотношения между рыхлыми и скальными рудами колеблются от 6080 % (в северной части) до 27 % (в южной части) железорудного бассейна КМА). Ресурсы богатых руд в настоящее время оцениваются свыше 60 млрд т.
Гидрогеологические условия месторождений сложны. Сложность гидрогеологических условий определяется глубоким залеганием руд под мощным чехлом осадочных пород, содержащих значительное количество водоносных горизонтов.
Верхние водоносные горизонты, имеющие тесную гидравлическую связь с поверхностными водами имеют ряд особенностей, характерных для зон активного водообмена.
Водоносные горизонты, залегающие на большой глубине, относятся к нижней гидродинамической зоне - зоне значительного и затрудненного водообмена, они изолированы от вмещающих водоносных горизонтов региональными водоупорами, что нашло отражение в их фильтрационных характеристиках, динамике и химизме подземных вод. Напор подземных вод достигает 90 атм., минерализация вод в отдельных зонах достигает до 1-2 г/л, в зонах застоя до 21 г/л.
В 1988-90 г.г. с целью изучения физикогеологических условий для применения скважинной гидродобычи (СГД) на Шемраевском месторождении в его центральной части на участке площалью около 1 га по неравномерной сети (в основном 25 х 25) БГРЭ пробурено 11 разведочных, 6 гидрогеологических, 2 технологические гидродобычные (1Т и 2Т с расстоянием между ними 52 м) и 12 наблюдательных (за сдвижением рудного массива) скважин (главным образом вокруг скважины 1Т. На
этих скважинах и по керновому материалу проведены специальные геологические, геофизические, гидрогеологические, инженерногеологические и геотехнологические исследования и эксперименты (в скважинах 1М. 2М и 6М), а также комплекс научноисследовательских и проектно-
конструкторских работ, позволяющие сформулировать принципиальные подходы к организации и проведению опытных работ по СГД на скважинах 1Т, 2Т, 3Т и 4Т.
Экспериментальные геотехнологические исследования, осуществленные в разведочных скважинах ЇМ, 2М и 6М, позволили отнести природные разновидности богатых железных руд к двум основным геотехнологическим типам: легко разрушаемым рыхлым рудам и трудно разрушаемым и не разрушаемым каменистым рудам. Рыхлые руды характеризуются прочностью на одноосное сжатие менее 3 МПа, насыщены водой и способны при создании в рудном массиве градиента напора более 1,3 переходить в подвижное (плывунное) состояние. Каменистые руды устойчивы в массиве, дают при обрушении крупнообломочный материал, который в процессе пульпообразования способен частично само измельчаться; прочность руд на одноосное сжатие превышает 3 МПа. Фильтрационные свойства типов руд раздельно не изучались. По данным опытнофильтрационных работ на скважинах участка достигнуты удельные дебиты по откачке вод из рудного массива 0,7-1,33 м3/час (дебиты скважин 22-54 м3/час при понижении 8-40 м). Во-доприемистость рудного массива изучена наливом в скважину 6М - 50 м3/час. Коэффициент фильтрации руд 0,34-0,51 м/сут. Минерализация вод увеличивается с глубиной от 1,5 г/л до 7,0 г/л. Гидростатический напор на кровлю продуктивной пачки составляет 50-55 МПа (500-550 м), причем абсолютная отметка пьезометрического уровня (21,8 м) близка к таковой (123,0 м) в известняках карбона, с которыми рудный массив имеет затрудненную гидравлическую связь.
Началом освоения глубокозалегающих богатых руд Белгородского железорудного района следует считать 1954 год когда на этой территории были начаты поисково-
разведочные работы, результатом которых стало открытие Гостищевского, БольшеТроицкого, Ольховатского, Мелихово-
Шебекинского и Тетеривино-Малиновского месторождений. На двух из них, на ранее от-
крытом (1953 г.) Яковлевском и Гостищевском была проведена детальная разведка и подсчитаны запасы, положивсших начало созданию крупнейшей в мире базы высококачественных руд для черной металлургии.
Промышленное освоение глубокозалегаю-щих богатых руд связано с составлением технического проекта Яковлевского рудника мощностью 18 млн т товарной руды в год, который был закончен в 1964 году, позднее его мощность была снижена до 4,5 млн т. Вскрытие запасов Яковлевского месторождения начато в 1973 году, к настоящему времени на руднике пройдено три ствола, создана система осушения, построены здания и сооружения промплощадки, выполнены горно-капитальные работы в объеме 150 тыс. м3, что составляет около 18 % проектных.
Строительство Яковлевского подземного рудника в настоящее время испытывает довольно сложный период. Завершение строительства потребует значительных средств, источники которых сейчас не определены. Поэтому,
несмотря на выполнение работы, над рудником постоянно нависает опасность полной остановки работ. Такое положение нельзя признать нормальным, необходим поиск новых эффективных способов освоения богатых руд месторождений КМА. Одним из путей интенсификации освоения запасов месторождения является внедрение способа СГД, который позволит выполнить его разработку с учетом проведенных работ.
Геологические и горнотехнические условия глубокозалегающих железорудных месторождений Белгородского района КМА следует оценить как весьма благоприятные для их разработки способом СГД. Уникальные запасы богатых рыхлых руд, находящихся в обводненном состоянии и перекрытые мощным чехлом достаточно прочных пород, позволяют рекомендовать эти объекты в качестве первоочередных для промышленного освоения.
Сущность предлагаемого способа заключается в том, что с поверхности на площади месторождения бурятся скважины на глубину подошвы рудного пласта. В скважину под большим давлением подается водо-воздушная смесь, которая размывает снизу рудный пласт, а образовавшаяся пульпа по межтрубному пространству выдается на поверхность. Излишнее количество воды по вспомогательным скважи-
нам подается в рудный массив для его заводнения.
Особый интерес представляет возможность добычи этим способом на КМА рыхлых богатых руд, залегающих на глубинах 400-1000 м и характеризующихся сильной обводненностью. Богатые железные руды представляют собой кору выветривания железистых кварцитов докембрия. В результате процессов окисления и проработки щелочными растворами произошел интенсивный вынос кремнезема из кварцитов с одновременным переходом руды в рыхлое состояние. За счет этого на значительной глубине в естественных условиях образовались по существу природные железные концентраты высокого качества, содержащие до 68 % железа и весьма чистые по примесям. В настоящее время способ СГД опробован в промышленных условиях. В результате проведенных работ установлено наличие руд различной прочности, составляющих рудный массив, позволяющих вести разработку месторождения комбинированным способом. В основу обоснования комбинированного способа нами положены принципы пространственно-временного сочетания скважинной гидродобычи с поверхности и подземной разработки в пределах одного месторождения. Такой способ имеет значительные преимущества: в максимальной степени интенсифицируется отработка месторождения на первой стадии разработки; становится экономически выгодной отработка многих месторождений, которые отрабатывать только подземным способом нецелесообразно; возможно в более короткий срок, чем при подземных работах, развить значительную производительность рудника; обеспечивается извлечение наиболее богатой части руд на первой стадии отработки; существенно улучшаются технико-экономические результаты разработки; значительно повышается эффективность капитальных вложений.
При подземном способе разработки крупных месторождений запасы руд вскрываются стволами шахт на нескольких горизонтах и дальнейшее развитие горно-добыч-ных работ идет, в основном, в горизонтальной плоскости. В отличие от указанной традиционной технологии, при скважинной технологии гидродобычи предусматривается вскрытие и отработка запасов через скважины на всю мощность рудных залежей, что позволяет непосредственно оконтурить скважинами отдельные блоки. Поэтому и отработку месторождения при СГД
следует предусматривать отдельными блоками. Размеры этих блоков определяются производительностью, как отдельных участков (модулей), так и в целом горнодобывающего предприятия, а также планируемым сроком его существования.
При крупномасштабном освоении богатых рыхлых руд КМА предлагается разработать и использовать горно-технологические МОДУЛИ, каждый из которых представляет собой типовой комплекс зданий, сооружений и оборудования для обеспечения объема годовой добычи железных руд на уровне 1 млн т. После создания 1-го модуля, наращивание мощности горно-добычного предприятия СГД до требуемых масштабов целесообразно осуществлять за счет ввода в действие дополнительных модулей, строительство которых осуществляется за счет использования прибыли, получаемой на ранее введенных в эксплуатацию объектах, то есть использовать самофинансирование строительства без привлечения других инвестиций.
При добыче железной руды через скважины, последние являются основным звеном в техническом оснащении горнодобывающего предприятия. Удельный вес затрат на строительство предприятия связан с бурением и оборудованием скважин и достигает 60 %. Основным параметром, определяющим конструкцию добычной скважины, является ее производительность, водоподающей - приемистость, многоцелевых - возможность проведения комплекса наблюдательных и геофизических работ.
Проектирование рудников по этапам ввода мощности имеет свои особенности. Работа рудника от начала строительства до момента исчерпания всех предназначенных к отработке запасов руды должна освещаться рядом последовательно составленных этапов - проектов, количество которых зависит в общем случае, от общей продолжительности разработки месторождения. В соответствии со СН202-81 и ВНТП-13-2-93 проектирование нового предприятия, строительство которого будет осуществляться по очередям, должно начинаться с разработки основных проектных решений, необходимых для составления схемы генерального плана, которые включаются в состав проекта на строительство первой очереди. Проекты на строительство последующих очередей разрабатываются на основе схемы генерального плана на полное развитие предприятия. В основе проектных решений должны быть освещены
вопросы, характеризующие (первоочередную) технологическую схему (добычи), параметры системы разработки и ориентировочные сроки перехода на новые технологические схемы.
В рамках укрупненных решений выделяется расчетный период работы рудника с продолжительностью от момента достижения проектной мощности не менее 5 лет, с тем, чтобы общая продолжительность этапа существования рудника (от начала строительства до конца расчетного периода) не превышала 12-15 лет. В конкретных условиях продолжительность расчетного периода может уточняться. Существенное увеличение длительности расчетного периода представляется нецелесообразным ввиду относительно невысокой достоверности оценки горнотехнических и технико-
экономических показателей работы рудника. За более длительный период неизбежно изменение, зачастую коренное, таких факторов, как: потребности в железорудном сырье и попутно добываемых компонентов, кондиций на руду, технико-экономических параметров основного и вспомогательного оборудования, оптовых цен на товарную продукцию горнодобывающего предприятия, общих тенденций развития техники и технологии и изменении представлений о рациональном применении той или
иной технологической схемы разработки. В проектах соответствующих очередей строительства рудника детально прорабатываются технические решения на период строительства и наращивания мощности в расчетный период работы, включая календарный план горных работ, параметры системы и технологическую схему разработки до конца расчетного периода.
Применение этого метода добычи позволяет получить сырую руду с содержанием железа свыше 67 %, что более, чем в два раза выше, чем по основным предприятиям. Выход товарной продукции (в пересчете на металл) из одной тонны руды оценивается в 0,62 т, то есть для получения одной т металла необходимо добыть 1,7 т руды. Этот показатель почти в три раза ниже, чем по основным эксплуатирующимся месторождениям России и в полтора раза ниже, чем в целом по добываемой руде в мире. Эксплуатационные затраты на добычу природного концентрата КМА методом СГД в 2-2,5 раза ниже затрат при традиционных способах добычи и рудоподготовки на действующих предприятиях.
Расчеты показывают, что использование новых технических решений при разработке месторождений богатых железных руд КМА позволяет удовлетворить общественные по-
Наименование показателей Ед. изм. Подземная добыча (шахта) Скважинная гидродобыча
Варианты годовой производительности Варианты цены 1 т товарной руды
1 2 1 2 3
1. Годовой объем добычи товар- тыс. т 4500 3000 4500 4500 4500
ной железной руды
2. Среднее содержание железа в товарной руде % 62 67 67 67 67
3. Цена 1 т товарной руды долл. 9,0 10,0 10,0 8,0 6,0
4. Стоимость годового выпуска товарной продукции млн. долл. 40,5 30,0 45,0 36,0 27,0
5. Себестоимость 1 т товарной руды долл. 5,9 6,5 2,82 2,82 2,82
6. Годовые эксплуатационные расходы млн. долл. 26,6 19,5 12,7 12,7 12,7
7. Балансовая прибыль (до вычета налогов) 8. Чистая прибыль 13,9 10,5 32,3 23,3 14,3
9. Капитальные вложения -«- 3,6 2,8 17,2 12,1 9,0
10.Производственные фонды, все- -«- 174,0 130,0 62,8 62,8 62,8
-«-
го в т.ч. - основные 172,0 128,4 62,9 62,9 62,9
- оборотные
11. Рентабельность к фондам -«- 165,3 123,5 59,7 59,7 59,7
-«- 6,7 4,9 3,2 3,2 3,2
% 2,1 2,2 27,8 19,2 14,3
требности в железорудном сырье на уровне современных, сократив выемку горной массы из недр в 5-7 раз.
Геолого-экономическая оценка эффективности освоения железорудных месторождений, как и других видов минерального сырья, заключается прежде всего в определении их промышленного значения. При этом объектом оценки является как природный - сырьевой потенциал месторождения, так и производственно-технический потенциал горнорудного предприятия, а основная задача состоит в нахождении оптимального варианта их совместного использования. Поэтому оценка выполняется путем рассмотрения разных вариантов с одной стороны количества и качества сырья, а с другой - применяемой технологии его добычи и переработки, годовой производительности
рудника, схем транспортировки и других, в том числе стоимостных, факторов. Оценка минерального сырья неразрывно связана с выбором оптимальной модели деятельности добычного и перерабатывающего предприятия. В этом состоит ее тесная взаимосвязь, пользуясь современной терминологией, с оценкой бизнеса, т. е. эффективности деятельности горнорудного предприятия.
Запасы глубокозалегающих месторождений богатых железных руд КМА практически недоступны для открытого способа разработки. Добыча руд возможна только способам СГД и подземным, расчет и сравнение техникоэкономических показателей выполнен для этих двух вариантов.
Для сопоставления производительность предприятия по добыче железных руд принята равной 4500 тыс. т/год, что соответствует данным предшествующих проработок и проектной мощности Яковлевского подземного рудника., находящегося в стадии строительства. При рассмотрении способов разработки, СГД или подземный, возможно сопоставление и оценка двух различных подходов к этой проблеме освоения богатых железных руд КМА.
Первый подход предполагает по существу альтернативную отработку запасов богатых железных руд или способом СГД или подземным способом. Очевидно, что учитывая экономические преимущества СГД, следует рекомендовать этот способ для первоочередной отработки глубокозалегающих богатых железных руд. В этом случае отработка всех извлекаемых данным способом запасов рыхлых руд составит 25-35 %, в том числе 20-30 % без нарушения
покрывающих пород рудного массива и дневной поверхности. Затем, после завершения отработки рыхлых руд способом СГД, возникнет необходимость массовой отработки более крепких руд подземным способом. Таким образом, руды не доступные для отработки способом СГД рассматриваются не как потери, а в качестве долговременного резерва для последующей отработки. Принимая во внимание, что в технико-экономических расчетах, период расчетов не превышает как правило 30 лет, в настоящее время не представляется возможным дать адекватную экономическую оценку запасам, отработка которых будет необходима только через много десятилетий - для этого нет достоверных сведений, а практическое значение таких расчетов несущественно. Вместе с тем возможно дать оценку эффективности отработки запасов способом СГД по сравнению с подземной добычей на основе дополнительной балансовой прибыли, т.е. по существу по общему народнохозяйственному эффекту. Балансовая прибыль на 1 т товарной руды составляет: при СГД - 7.18 долл., при подземной отработке - 3.10 долл. Дополнительная прибыль составляет - 4.08 долл.
При годовом объеме добычи 30 млн. т прибыль составит: 4.08х30 = 122.4 млн долл. За 30летний период сумма дополнительной прибыли составит: 122.4х30 = около 3.6 млрд долл.
Эта прибыль будет получена дополнительно за 30 лет только за счет отработки запасов способом СГД, а не подземным способом. Естественно, что она составит не только предпринимательский доход (так называемую «прибыль на капитал»), но и распределится в виде дополнительных налогов и отчислений в бюджеты всех уровней. Это следует рассматривать также как весьма положительный фактор укрепления экономики российского государства. Кроме того, надо принять во внимание, что для строительства рудников СГД, обеспечивающих указанную суммарную производительность потребуется в пределах 500 млн долл. капитальных вложений, в то время как для строительства подземных рудников-более 1.2 -1.5 млрд долл.
Таким образом, данный подход позволяет ориентировать развитие отечественной горнорудной промышленности на весьма длительное (в течение нескольких десятилетий) использование способа СГД для отработки запасов глу-бокозалегающих богатых железных руд КМА. Очевидно, что в данном случае не дается пря-
мая оценка отработки богатых крепких руд после применения СГД и соответственно они не рассматриваются в качестве потерь.
Вместе с тем, существует мнение ряда специалистов, что отработка способом СГД 20-30 % запасов богатых рыхлых руд КМА сопровождается «потерями» в недрах, оставшихся 7080 % относительно более крепких руд. Однако становится очевидным, что указанная точка зрения не имеет достаточно аргументированных оснований, если рассмотреть данную проблему с учетом уникальных масштабов имеющейся минерально-сырьевой базы. Это подтверждается следующими укрупненными расчетами и выводами. Общие запасы богатых железных руд КМА порядка 60 млрд т, из которых по меньшей мере 20 %, то есть 12 млрд т доступны для отработки способом СГД без нарушения налегающего массива и земной поверхности. При ежегодном объеме добычи несколькими рудниками 30 млн т, что соответствует текущей и перспективной потребности, срок отработки всех извлекаемых запасов рыхлых руд способом СГД составит 400 лет. Затем возникнет необходимость массовой отработки крепких руд, для чего, в силу бурного научнотехнического прогресса, несомненно, будут разработаны принципиально новые технологии добычи, значительно превышающие по эффективности современный подземный способ. Следовательно, проблемы эффективного извлечения крепких богатых руд КМА будут решены с учетом неизмеримо больших технических возможностей будущих весьма отдаленных, поколений. Таким образом, относить запасы этого типа богатых руд к «потерям» неправомерно.
Второй подход предусматривает реальную оценку эффективности комбинированной разработки запасов богатых железных руд с извлечением на первом этапе освоения от 20 до 30 % рыхлых богатых руд и последующей отработкой на втором этапе 70-80 % более крепких руд. Поэтапное строительство рудника возможно при минимальных первоначальных инвестициях за счет использования принципов самофинансирования, т.е. направления прибыли от добычи руды на расширение действующего предприятия. Однако этот же подход может быть использован и при финансировании строительства нового горнорудного предприятия, строящегося для отработки запасов традиционной технологией добычи и в конечном итоге для оценки эффективности комбиниро-
ванной (СГД + Шахта) отработки запасов богатых руд. Укрупненный расчет техникоэкономических показателей поэтапной разработки месторождения показывает: на первом этапе промышленного освоения участка месторождения с запасами богатых железных руд 300 млн т с содержанием железа 62 % применяется способ СГД. Общий объем добычи этим способом (30 %) составляет 90 млн т. При годовой производительности рудника СГД 4500 тыс. т срок отработки запасов этим способом составит 20 лет. Следует отметить, что указанная производительность предприятия СГД принята с некоторой долей условности, т.к. возможны варианты дискретного наращивания мощности рудника, как не достигающие максимальных проектных значений, так и их превышающие, в случае достижения высоких практических результатов. На втором этапе освоения 210 млн т железной руды будут отработаны подземным способом с производительностью 4500 тыс. т в год. Срок отработки запасов подземным способом составит около 50 лет.
При добыче способом СГД содержание железа составляет 67 %., при подземной отработке рассчитано с учетом отработки на первом этапе более богатой части руд: (300х0.62-90х0.67):210 = 57 %.
Таким образом, на первом этапе освоения участка будет добываться высококачественная руда, обеспечивая получение годовой чистой прибыли в размере 17.2 млн долл., а с учетом льгот по налогу на прибыль - 25.1 млн долл. При этом рентабельность рудника СГД будет равна 27,8 %, что значительно превышает требуемую годовую прибыль на капитал, которая при рентабельности 12 % должна составлять 7.5 млн долл. Следовательно, годовая дополнительная прибыль, или сверхприбыль, по руднику СГД составит 10.1-17.6 млн долл. Соответственно за двадцатилетний период накопленная сумма сверхприбыли, даже без учета ее роста за счет процентов, составит 202-352 млн долл. Этих средств вполне достаточно для строительства подземного рудника (174 млн долл.) производительностью 4500 т/год, которое может быть начато через 10 лет после ввода в эксплуатацию рудника СГД и завершено после отработки запасов богатых рыхлых руд. Дальнейшая эксплуатация подземного рудника будет осуществляться с реализацией рядовой товарной аглоруды, качественных концентратов или металлизованной продукции. Необходимые средства на строительство соответст-
вующих комплексов, как показали расчеты, могут быть получены в период деятельности предприятия СГД.
Таким образом, в результате комбинированной отработки и финансирования проекта за счет использования части прибыли, рентабельность предприятия фактически на первом этапе отработки будет 12 % (при отработке запасов способом СГД) , а на этапе подземной добычи рентабельность составит 2-3 % или существенно выше при внедрении современных технологий глубокой переработки богатых железных руд. По технико-экономическим показателям способ скважинной гидродобычи значительно эффективнее традиционных способов добычи руд: себестоимость тонны руды ниже в 2 раза, капитальные затраты 2,5 раза. За счет внедрения нового способа добычи руд снизятся в среднесрочном и долгосрочном прогнозе соответственно: удельная материалоемкость с 40 руб/т. до 15 и 12 руб/т.; удельная энергоемкость с 45 кВтч./т до 40 и 35 кВтч/т.; удельная топливоемкость с 4 кг.у.т./т. до 2 и 2 гк.у.т./т.; удельная трудоемкость, выработка на 1 трудящегося повысится с 450 до 1200 и 1500 руб. Добыча богатой руды через скважины имеет экологические преимущества по сравнению с традиционными способами добычи: она практически безотходна, не нарушает режимов подземных и поверхностных вод, не требует больших отводов земли для размещения горнорудного предприятия, отсутствуют шламо-хранилища и отвалы горных пород, высокая безопасность добычных работ, так как люди не работают под землей.
Богатые руды представляют собой по существу природные концентраты , с высоким содержанием железа (62-68 %) и весьма чистые по примесям (кремнезем - 1-1,4 %, фосфор -0,1 %, глинозем - менее 0,5 %, сера - менее 0,05 %). При этом относительное содержание железа в рыхлых рудах всегда на 3-7 % выше, чем в крепких. По химическому и гранулометрическому составу эти руды превосходят известную индийскую «голубую пыль», считающуюся одной из лучших в мире, особенно для целей прямого получения железа. Поэтому богатые железные руды КМА представляют исключительный интерес исходя не только из отечественной, но и мировой конъюнктуры.
На месторождениях Белгородского железорудного района нами выделено 36 участков,
перспективных для промышленного освоения комбинированным способом скважинной гидродобычи и подземными работами. К первоочередным отнесены 7 участков, выделенных в пределах Шемраевского, Яковлевского и Гос-тищевского месторождений, запасы которых детально разведаны по промышленным категориям (В+С1) и которые характеризуются оптимальным сочетанием факторов для поэтапного их освоения. Общие запасы - 2238 млн т, в т. ч. рыхлых - 983 млн т.
Способ скважинной гидродобычи богатых железных руд КМА в настоящее время находится на стадии проверки. Опытнопромышленные работы проводились на Шем-раевском участке Больше-Троицкого месторождения в 1988-1990 и 1994-1997 годах. В настоящее время из-за отсутствия финансирования работы остановлены. Для завершения опытно-промышленных работ необходимо 40,0 млн рублей.
За время проведения опытных работ способом скважинной гидродобычи было добыто 100,0 тыс. т руды с содержанием железа 67,368,0 %, БЮ2 - 0.75-1.6 %, А1203 - 0.6-9.7 %, Р205 - 0.02-0.03 %, Б - 0.01-0.03 %. Товарные богатые железные руды с таким содержанием железа пригодны для производства металлизо-ванных окатышей, горячебрекетированного железа, железных порошков и пр.
На территории России железорудные ресурсы распределены неравномерно и имеют различное промышленное значение. Как отмечается, между регионами имеются значительные диспропорции между производством железорудного сырья и металлопродукцией (чугуном). В этом отношении весьма показательны характеристики, из которых следует, что в Центральном регионе производится 55.7 % сырья и 24.0 % чугуна, в то время как на Урале эти цифры практически диаметрально противоположны - 13.8 % сырья и 43.2 % чугуна. Избыток производства сырья в Центральном регионе идет на удовлетворение потребности других регионов страны, прежде всего Урала, а также в довольно значительных (11-16 млн т/год) количествах на экспорт. Именно поэтому при разработке ТЭО по месторождениям КМА следовало ориентироваться на металлургические заводы расположенные не только в европейской части страны, а на Урале и в Сибири.
Участок Запасы (млн. тонн) Содержание Мощность залежи (м.) Глубина на-
Общие в т.ч. рыхлых железа (%) Общая в т.ч. рыхлых чала залегания залежи (м)
Гостищевское сторождение Крюковский 1 ме- 301 91 62,7 148 45 370-450
Крюковский 2 293 101 62,6 150 52 390-480
Южный 1 280 238 63,5 200 111 537-550
Южный 2 375 134 63,0 145 52 543-600
Яковлевское сторождение Яковлевский 1 ме- 290 133 63,0 139 65 500-550
Яковлевский 2 305 138 63,5 166 75 480-500
Шемраевское сторождение Шемраевский ме- 394 148 64,5 290 109 450-500
При рассмотрении «Схемы развития и размещения черной металлургии Российской Федерации и проекта Национальной программы технического перевооружения и развития металлургии России» Главгосэкспертиза России (заключение № 2-1/5-23 от 17.06.1993 г.) отметила: «... на территории КМА имеются запасы более 60 млрд т богатых руд с 61-68 % железа и низким содержанием кремнезема, серы, фосфора и цветных металлов. Добыча этих руд, залегающих на глубине 400-1000 м, традиционными методами мало эффективна. Разработанный ВИМСом способ скважинной гидродобычи позволит осуществить извлечение из недр наиболее богатой части указанных руд с сохранением возможности последующей доработки остающихся запасов обычным подземным способом. Добыча богатой руды способом СГД имеет ряд экологических преимуществ по сравнению с обычными методами добычи: она является практически безотходной, не нарушает режим подземных и поверхностных вод и не требует больших отводов земли для размещения горнорудного предприятия. В связи с этим Главэкспертиза России считает целесообразным включить в Национальную программу создание разведочно-эксплуатационного предприятия по добыче 3-5 млн т в год богатой руды КМА способом СГД».
Идея освоения богатых руд КМА способом СГД была в 1994 г. поддержана Комитетом по природным ресурсам и природопользованию Государственной Думы. Департамент природных ресурсов по Центральному региону МПР
РФ рассмотрел состояние и перспективу развития технологии скважинной гидродобычи богатых железных руд и принял решение о продолжении опытно-методических работ на Шемраевской залежи. Однако до настоящего времени работы не возобновлены из-за отсутствия средств.
Учитывая особую значимость крупнейшего железорудного бассейна России, следует рекомендовать разрабатывать схему освоения месторождений Белгородского железорудного бассейна с комплексным решением инженерной, транспортной и социальной инфраструктуры. Целесообразно создать систему классификационного учета наличия и распределения запасов железорудного сырья в соответствии с их технологией добычи, экономикой и наличием на рынке. Для установления запасов железа определить объем его в тоннах, время, необходимое для разработки месторождения, капитальные затраты, объемы дальнейшей разведки, применяемого способа и системы разработки, объема дополнительных работ по созданию инфраструктуры.
При проектировании подземных комплексов для разработки рыхлых богатых руд предусмотреть поэтапное освоение мощности с учетом применения на первом этапе - селективную добычу рыхлых руд способом скважинной гидродобычи (СГД).
На базе месторождений богатых железных руд КМА рассмотреть возможность создания горно-металлургического комплекса с организацией мини завода по выпуску высококачест-
венной продукции пользующейся спросом как в России, так и на внешнем рынке.
С либерализацией экономики и приватизацией предприятий развитие горнорудной отрасли практически вышло из-под контроля государства и целиком оказалось под влиянием исполнительных дирекций предприятий и их крупных акционеров. Для развития горноруд-
1. Орлов В.П., Голивкин Н.И., Колибаба В.Л. и др. Железорудная база России. Монография. - М.: ЗАО «Геоинформмарк», 1998.
2. Путин В.В. Минерально-сырьевые ресурсы в стратегии развития Российской экономики. С-Петербург, Записки Горного института, 1999. Том 144.
ной отрасли основной задачей становится организация инвестирования, которая не может быть решена на уровне отдельных горных предприятий и требует поиска новых форм привлечения крупных отечественных (металлургических комбинатов) и иностранных инвестиций.
---------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
3. Колибаба В.Л., Калиш Е.А., Киреев Ф.Ф., Улья-ненко В.С. Концепция комбинированной разработки кор выветривания, Горный информационно-аналитический бюллетень № 5, - М.: Изд. МГГУ. 2000.
4. Гагут Л.Д. СНГ новый путь развития в ХХ1 веке. - М., Русь, 2000.
— Коротко об авторах -----------------------------
Колибаба В.Л. — кандидат технических наук,
Киреев Ф.Ф. — кандидат геолого-экономических наук,
ВИМС им. Федоровского.
------------------------------------ ДИССЕРТАЦИИ
ТЕКУЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ЗАЩИТАХ ДИССЕРТАЦИЙ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ И СМЕЖНЫМ ВОПРОСАМ
Автор Название работы Специальность Ученая степень
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ФАЩИЛЕНКО Валерий Николаевич Структурный анализ и синтез рационального управления электромеханическими системами горных машин 05.09.03 д.т.н.
ДЖУНУСОВА Джамиля Исаевна Экономическое обоснование организации корпоративного пенсионного обеспечения на угледобывающих предприятиях 08.00.05 к. э. н.
УДК 622.001 В.И. Колесников
ФОРМИРОВАНИЕ ОЧИСТНОГО ПРОСТРАНСТВА ПРИ СГД
© В.И. Колесников, 2005
