CC BY
60
СЕМИНАР 16
ДОКЛАД НА СИМПОЗИУМЕ "НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА -2001"
МОСКВА, МГГУ, 29 января - 2 февраля 2001 г.
© Л.П. Тигунов,2001
УДК 622.24
Л.П. Тигунов
СКВАЖИННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ - XXI ВЕК
венадцать лет назад Министерство геологии СССР, согласовав программу действий с Министерствами черной и цветной металлургии, приступило к апробации способов скважинных технологий добычи твердых полезных ископаемых на месторождениях различных промышленно-генетических типов. К этому времени уже имелся опыт скважинной гидродобычи в СССР (В.Ж. Аренс, фосфориты Эстонии) и за рубежом (США, Венгрия, Югославия), а месторождения урана в Советском Союзе разрабатывались в основном способом подземного выщелачивания. Себестоимость металла при СПВ была значительно ниже, чем при традиционных способах добычи. Этот наиболее весомый аргумент склонил чашу весов в пользу СПВ урана даже в период нещадно критикуемой в последние годы плановой экономики. Этим же руководствовались энтузиасты СГ Д, приступив к широкомасштабным действиям по апробации способа в различных районах России. Способ СГД представлялся высокоэкономичным, экологически более чистым, требующим для строительства рудников меньше капитальных вложений и времени. Главным направлением исследований были выбраны работы по СГД богатых руд КМА: оно было объективно обусловлено реалиями жизни - за долгие годы разведки на глубоких (200-1200 м) гори-
з онтах КМА было выявлено более 60 млрд т богатых (57-67 % Feобщ.), особо ценных гематито-вых, железослюдковых руд. Глубокое залегание таких руд, их рыхлое состояние, сложные гидрогеологические условия месторождений потребовали бы огромных капитальных вложений для строительства шахтных комплексов. Опытный рудник СГД был построен на Шамраевском участке Больше-Троицкого месторождения в Белгородской области. В короткие сроки была показана техническая и технологическая возможность, а также экономическая целесообразность применения способа СГД для отработки богатых рыхлых железных руд КМА. Однако за 8 лет внедрения рыночной экономики в стране ни один промышленный рудник СГД ни в КМА, ни в другом железорудном районе России построен не был. Шамраевское же опытное предприятие не может восстановить добычу, переходя из рук в руки.
За 12 лет опытные работы способом СГД выполнены на 20 месторождениях - 6 титано-
циркониевых, 5 кварцевых песков, 3 россыпных золота, 1 металлоносных асфальтитов, 1 кимберли-товом, 1 редкометалльном (древняя россыпь), 1 буроугольном, 1 бокситовом, 1 железорудном. В 19 случаях опытные работы дали положительные результаты и лишь
на Висловском не удалось поднять бокситы в расчетном количестве ввиду неудачно выбранного участка. На Шамраевском участке Больше-Троицкого железорудного месторождения и на левобережном участке Тарской ти-тано-циркониевой россыпи действуют опытные участки. И лишь недостаток финансирования не позволяет перевести их в разряд промышленных.
Опытные работы способом СПВ проведены на трех месторождениях - двух марганцевых (с карбонатными рудами) и одном золоторудном (в коре выветривания). Во всех случаях получены положительные результаты СПВ, а на месторождении золота Гагар-ском уже 5 лет работает рентабельное предприятие. ГКЗ утверждены кондиции для руд этого месторождения: бортовое содержание Аи - 0,3 г/т, минимальное промышленное - 0,8 г/т. На Ив-дельском и Марсятском месторождениях карбонатных руд марганца работы в промышленном масштабе не ведутся ввиду недостатка финансирования.
Глубина опытных работ СГД на месторождениях железных руд 500-800 м, кварцевых песков - 20-300 м, титано-
циркониевых песков - 40-120 м, золота - 20-40 м, угля - 120 м, бокситов - 500 м, алмазоносных кимберлитов - 400 м. Глубина опытных работ СПВ на месторождениях марганца 40-60 м., золота - 10-40 м.
Из 23 вышеуказанных месторождений недропользователям по конкурсу переданы 7 - Шам-раевское железорудное; Лукоя-новское, Тарское, Туганское ти-тано-циркониевые; Ивдельское и Марсятское марганцевые; Гагар-ское золоторудное. На Гагарском месторождении рудник СПВ работает в промышленном режиме рудника СГД, на Шамраевском и Тарском - в опытном.
Д
По программе исследований из-за отсутствия ассигнований не выполнены работы СГД на трех угольных месторождениях (Сахалин, Приморский край, Новосибирская обл.), на двух марганцевых - Парнокском (Республика Коми) и Порожин-ском (Красно-ярский край), на одном золоторудном (Егорьевское, Новосибирская обл.).
Представляется, что сделанного все же достаточно для однозначного решения о целесообразности строительства промышленных предприятий на многих месторождениях России, ближнего и дальнего зарубежья. Однако необходимо отметить, что для способа СГД еще не разработаны системы отработки месторождений: опытные работы
выполнены во всех случаях в односкважинном варианте, нигде синхронно не велась гидродобыча из двух и более скважин. Естественно, это настораживает потенциальных инвесторов, они требуют завершения полной программы исследований, но при существующих в России законах за счет федерального или регионального бюджетов профинансировать разработку их систем невозможно.
С работами СПВ положение проще: доверие инвесторов существует, но финансирование также отсутствует. И даже положительный опыт СПВ на золоторудном месторождении Гагарка никого не вдохновляет.
Анализ материалов по СГД и СПВ позволяет с уверенностью смотреть в будущее и считать, что в XXI веке эти способы добычи твердых полезных ископаемых выйдут на передовые рубежи на многих месторождениях твердых полезных ископаемых.
Рудники СПВ целесообразно построить на месторождениях карбонатных марганцевых руд в Республике Коми, на Урале, в Западной и Восточной Сибири,
на Дальнем Востоке. Это должны быть месторождения с глубоким залеганием руд (более 25-40 м), с труднообогатимыми рудами (манганокальцитовыми, олигонитовыми и др.), месторождения со смешанными рудами, характеризующиеся сложными гидрогеологическими условиями. Такие рудники уже планируются на Парнокском месторождении в Республике Коми; Ив-дельском, Марсятском и др. из Полуночной группы в Свердловской и Челябинской областях; Усинском в Кемеровской области; Порожинском в Красноярском крае. Способ СПВ позволит получать широкий спектр товарных продуктов высокого качества. Весьма привлекательны для способа СПВ месторождения целестина и флюорита (селлаита) в карбонатных породах (растворение карбонатной составляющей руд) и карбонатитах; редких металлов (№, Та, РЗМ, Sr и др.) в карбонатитах; железных руд в солях (растворение №С1). В этих случаях целесообразно создать технологическую систему СПВ-СГД на месторождениях давсонита, золотоносных корах выветривания, золотоносных россыпях с высоким содержанием крупных валунов и глин, месторождениях силикатного никеля (с кобальтом, скандием и др. попутными элементами), окисленных медных и других
руд.
Рудники СГД целесообразно построить на месторождениях металлоносных кор выветривания с Fe, Мп, А1, Т^ Аи, редкими металлами, стронцием (целестин, стронцианит, таусонит), никеля, кобальта, редких земель. В этом ряду железные руды (ге-матитовые, бурые железняки) занимают первое место, т.к. новые карьеры и шахты не строятся, действующие с каждым годом углубляются с повышением себестоимости добытой руды,
ухудшением горнотехнических условий, исчерпанием активных запасов. Строительство новых карьеров и шахт взамен выбывающих мощностей потребует огромных капитальных вложений и времени. В настоящее время в КМА строится рудник СГД на Гостищевском месторождении, подготовлено ТЭО строительства рудника СГД на Яковлевском месторождении, планируются подготовительные работы на Чернянском, Разумен-ском, Висловском и Ново-Ялтинс-ком месторождениях.
Анализ материалов показывает, что рудники СГД могут быть построены на месторождениях фосфоритов и целестино-вых руд, бурых и каменных углей, антрацитов, глинистых бокситов, железо-алюминиевого и титано-алюминиевого сырья, алмазоносных кимберлитов, россыпных месторождениях золота, платиноидов, редких и редкоземельных металлов, титаноциркониевых, силикатного никеля и др.
В настоящее время планируется построить рудники СГД на Тарском и Ордынском титаноциркониевых месторождениях, Порожинском окисленных марганцевых руд, на одном из угольных месторождений Кемеровской области, на месторождениях угля, титано-
циркониевых россыпей и редко-металльных корах выветривания в Казахстане.
Особо следует выделить месторождения алмазов в кимберлитах. Опыт показывает, что кимберлиты Якутии трудно поддаются размыву, кимберлиты Архангельска благоприятны для СГД. По данным ЦНИГРИ, на Восточно-Европейской платформе могут быть выявлены кимберлиты на глубине 300-400 м, в таком случае они должны быть уникально богатыми алмазами, иначе шахтный способ до-
бычи не будет рентабельным. Расчеты и опытные работы в Архангельской области показали, что способ СГД позволит отрабатывать кимберлиты на такой глубине при рядовом содержании алмазов.
Для реализации этих планов указанные и другие месторождения должны быть доразведаны на участках (блоках) первой очереди с учетом особенностей (и требований) способов СПВ и СГД. Без проведения таких работ (доразведки) велик риск не получить ожидаемых результатов и тем самым не только потерять деньги, но и дискредитиро-
вать способы скважинной технологии добычи, т.к. в случае провала предприятия неудачу относят к способу добычи, а не к действиям людей, приведших предприятие к банкротству. В этой проблеме наиболее болезненная часть - источник финансирования. Автору представляется, что подготовительные работы (дораз-ведка) должны быть выполнены за счет средств федерального (регионального) бюджета с последующим их возвратом недропользователем.
Объем добычи способом СГД железных руд может превысить 10 % суммарного объема добычи
в КМА при стоимости высококачественного концентрата в 1,5—2,0 раза ниже, получаемого на работающих ДОФ. Объем добычи рудных песков может составить около 50 % суммарного объема добычи в России. Из растворов, полученных способом СПВ, можно получать до 100 % металлического марганца, ЭДМ и других высококачественных и дефицитных продуктов. Из глу-бокозалегающих кор выветривания можно добывать способами СГД и СПВ тонны золота, редких и цветных металлов (Си, №, Со, №) при их низкой себестоимости.
1. Абдульманов И.Г., Фазлулин М.И., Мосев А.Ф. и др. Комплексы подземного выщелачивания. М., Недра, 1992, 263 с.
2. Аренс В.Ж. Скважинная добыча полезных ископаемых. М., Недра, 1986, 279 с.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
3. Минаков В.М., Орьев В.А., Тигунов Л.П. Скважинная гидродобыча на месторождениях благородных металлов - состояние и перспективы. Руды и металлы, 1995, № 2, с. 79-87.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
X Тигунов Леонид Петрович - главный специалист, Министерство природных ресурсов, Всероссийский институт минерального сырья им. Н.М. Федоровского.
и
