Раздел I

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАЗРАБОТКИ И

ВСКРЫТИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Глава 1

О ГОРНЫХ НАУКАХ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

1.1. Предмет горных наук

Горные науки изучают закономерности преобразования недр под влиянием человеческой деятельности. Такое естественнонаучное содержание роднит их с науками, прежде всего, геологического профиля, а также с другими отраслями знаний, исследующих процессы биосферы.

В нашей стране настоящее и длительное будущее связано с эксплуатацией недр. В этой связи требуется ответить на такие вопросы как: что представляют собой недра Земли в жизни общества, как оценивать исчерпаемость недр, какие экологические проблемы обусловливают развитие добычи полезных ископаемых, какой должна быть идеология горных наук.

Ранее представление о георесурсах отождествлялось, главным образом, с полезными ископаемыми природного происхождения. Около 25 лет назад М.И. Агошков [1986] предложил разделить георесурсы на шесть основных групп.

1. Комплексные месторождения твердых, жидких и газообразных полезных ископаемых.

2. Горные породы вскрыши в отвалах открытых работ и складируемые добытые некондиционные по качеству ископаемые.

3. Отходы горно-обогатительного и металлургического производства, в том числе техногенные месторождения.

4. Глубинные источники пресных, минеральных и термальных вод;

5. Глубинное тепло недр.

6. Природные и созданные человеком полости в земных недрах.

В учебном пособии рассмотрены рудные месторождения. В нынешнее не простое время – ограниченность финансовых ресурсов, экологические и энергетические ограничения, дефицит ряда ископаемых – требуется обоснование новых подходов к недрам Земли. Настало время рассматривать «недра не только как источник минерального сырья, воды, газов, тепла, но и принципиально в ином плане – как природный многофункциональный ресурс жизнеобеспечения общества, находящийся в процессе постоянного преобразования» [К.Н. Трубецкой, 2000 г.].

Охрана недр Земли, изменяемых в своем состоянии и общественном назначении, может быть осуществлена только посредством целенаправленного их воссоздания в новом полезном качестве. То есть, добыча полезного ископаемого должна позволять проводить геологоразведку глубоких горизонтов месторождений из подземных выработок, некоторые из них после реконструкции использовать в качестве вместилища производственных объектов (складов, хранилищ отходов, цехов перерабатывающего комплекса и т.д.). Подземные выработки также могут служить для утилизации тепла Земли или забора воды и теплообеспечения производственной и социальной инфраструктуры.

Строительство подземных объектов различного назначения активно развивающаяся отрасль. Большинству специалистов – горняков известно об объекте «Красноярск-26», где построен и функционирует в течение более 50 лет подземный город. В этой области главенствующее положение среди горных наук занимает «Геомеханика» – будущая ваша специальность. Геомеханика – наука о деформациях горных пород, движениях в них жидкостей и газов, силах вызывающих эти деформации и движения.

Основными задачами геомеханики является изучение геомеханических процессов, происходящих в геологической среде под влиянием горных работ, создание методов оценки, прогноза и контроля состояния толщи пород и поверхности Земли в различные периоды преобразования недр.

Изменение концепции горных наук от обоснования технических решений при разработке месторождений к выявлению закономерностей развития геосистем в связи с последствиями освоения недр для природы и общества потребовало по-новому представить классификацию (табл. 1.1) горных наук [К.Н. Трубецкой, 2000 г.].

Научные дисциплины первой группы объединены общей идеей – выявить закономерности техногенной эволюции недр.

Горная системалогия включает в себя науки, которые изучают закономерности развития геосистем и выявляют последствия техногенного освоения недр.

Геотехнологии объединяют науки об извлечении полезных ископаемых из недр и водоемов, исследуют технологические процессы, технические средства, технологии и способы ведения горных работ.

Комплекс наук об «Обогащении полезных ископаемых» изучает способность тех или иных методов извлекать минералы и полезные компоненты из массы добытого полезного ископаемого.

Таблица 1.1

Современная классификация горных наук

Группа горных наук	Горная наука
Горное недропользование	Горнопромышленная геология Геометрия и квалиметрия недр Геомеханика Разрушение горных пород Рудничная аэрогазодинамика Горная теплофизика
Горная системалогия	Теория проектирования освоения недр Экономика освоения георесурсов Горная экология Горная информатика
Геотехнология	Физико-техническая геотехнология Физико-химическая геотехнология Строительная геотехнология Геотехника
Обогащение полезных ископаемых	Технологическая минералогия Дезинтеграция и подготовка минерального сырья к обогащению Физические и химические процессы разделения, концентрации и переработки минералов и извлечения полезных компонентов