- Артикул:00203229
- Автор: Пешков А.А
- ISBN: 5-02-035306-Х
- Обложка: Твердый переплет
- Издательство: Наука (все книги издательства)
- Город: Москва
- Страниц: 286
- Год: 2007
Развернуть ▼
В монографии обоснована новая стадия освоения недр геотехнологическая подготовка месторождений, связанная с предварительным целенаправленным вещественным или структурным преобразованием залежей полезных ископаемых или массивов вмещающих горных пород с целью повышения доступности минеральных ресурсов для современных геотехнологий. Рассмотрены возможности построения процессов геотехнологической подготовки месторождений на основе использования прототипов гипергенных геологических процессов. Приведен обзор использования аналогов гипергенных геологических процессов в горном деле и металлургии от древнейших времен до наших дней. Показаны типичные технические и технологические решения в этой области. Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований по дезинтеграции и реструктуризации обводненных массивов россыпей, гидрохимическому преобразованию природных и техногенных месторождений золотосодержащих, медных сульфидных руд, а также фосфатов. Для геотехнологов, геологов.
Введение
Заявления о кризисе в горном деле и минерально-сырьевом комплексе в целом, об экстенсивности недропользования и об истощении минеральных ресурсов сопровождают человечество в течение всего периода существования индустриальной цивилизации. Упоминание об очередном кризисе, реальном или надуманном, обычно служит аргументом для продвижения определенных технологических или организационных новаций, способных разрешить его. В целом этот процесс отражает поступательное технологическое развитие общества, а перманентность кризиса свидетельствует о нормальном его развитии.
Технологическое развитие, особенно современное, тесно связано с накоплением и систематизацией знаний. Науке изначально присущ способ существования, в долговременной перспективе защищающий ее от стагнации, постоянное сосуществование и чередование отчасти противоположных тенденций: специализации выделения узких направлений, детально прорабатывающих проблемы, и интеграции синтеза на основе специализированных наук, интегрированных направлений, использующих и развивающих их методы и подходы на более высоком уровне общности. Технологическое развитие за обозримый период демонстрирует наиболее впечатляющие результаты именно на стыке наук.
Если руководствоваться этими предпосылками, то где же находится та пограничная область, в которой можно ожидать принципиальных изменений в технологиях минерально-сырьевого комплекса, и какие основные идеи будут определять эти изменения? Анализ опыта развития горной технологии достаточно определенно дает ответ на первый вопрос. Точки роста всегда возникают на междисциплинарных границах внутри наук о Земле и пересечении их с науками, которые на данном этапе развития общества и в ближайшем прошлом определяли наиболее быстро развивающуюся сферу деятельности общества. За последние полтора века это были: механика, электротехника, химия, электроника, информатика и другие области знания. Что же касается основных идей, которые будут определять изменения в технологиях, то, к сожалению, однозначного ответа на этот вопрос не существует. Тот же ретроспективный анализ убедительно показывает, что в действительно кризисных ситуациях развитие всегда многовариантно, и опережающее развитие получают идеи, которые объективно не выделяются из общего ряда (иногда совершенно неожиданные), а субъективный фактор и влияние обстоятельств обычно бывают определяющими. Более того, попутно с развитием магистральной идеи всегда идет, хотя и в значительно меньших масштабах, параллельное воплощение и других, рецессивных направлений.
Эти идеи в дальнейшем, на следующем зигзаге развития иногда становятся доминирующими. Можно ли было в 80е годы XIX в. предположить, что технология чанового цианирования, достаточно дорогостоящая, опасная, технологически недостаточно отработанная, заведомо уступающая традиционным в то время процессам, в 70е годы XX в. трансформируется в технологию кучного цианирования и СГРCIL процесс, которые сейчас определяют технологический облик всей золотодобывающей отрасли? Процесс цианирования в 6070е годы XX в. оказался на междисциплинарном стыке геотехнологии, обогащения, гидрометаллургии, химической технологии, физической химии и в результате взаимодействия подходов, характерных для этих областей знания, трансформировался в технологии, почти идеально адаптированные к существующим условиям.
Основной целью авторов этой книги является анализ одной из таких пограничных технологических областей для определения возможных перспектив ее развития в современных условиях и в ближайшем будущем. В течение всего исторического времени в горном деле существовали комбинированные технологии, которые использовали специализированные средства и подходы смежных подразделений минерально-сырьевого комплекса, заимствовали процессы и даже аппараты, первоначально предназначенные для других условий, вплоть до техногенной имитации природных геологических процессов. При переносе методов от конечных стадий минерально-сырьевого комплекса к его началу возникают горные технологии in situ, осуществляемые непосредственно в геологической среде. Продолжающийся интерес к такого рода технологиям свидетельствует об их жизнеспособности, однако сами по себе они никогда не определяли генерального направления технологического развития. В то же время область комбинированных методов является сейчас едва ли не первым поставщиком новых технологий в минерально-сырьевом комплексе, поскольку по определению постоянно находится на междисциплинарных границах геотехнологии, обогащения, металлургии и геологии. Образно говоря, она является "питательной средой" для точек технологического развития, возникающих тогда, когда дополнительно привносятся подходы из новых, быстроразвивающихся сфер знания.
Основная идея, на которой базировались авторы при написании книги, заключается в следующем. Среди множества комбинированных горных технологий выделяются методы, характеризующиеся проведением значительной доли работы разделения минеральных комплексов непосредственно в условиях естественного залегания с помощью процессов, аналогичных природным процессам преобразования и переноса рудного вещества. Особенностью этих методов, отличающих их от других горных технологий in situ, например подземного выщелачивания, является то, что во время разделения, как правило, не производится товарная продукция. Осуществляется только предварительное преобразование, геотехнологическая подготовка месторождения, обычно с формированием обогащенной полезным компонентом техногенной залежи. Получение товарной продукции имеет место только после разработки новообразованного месторождения. Таким образом, объект исследования определяется как геотехнологическая подготовка месторождений (далее ГПМ) целенаправленное вещественное или структурное преобразование залежей полезных ископаемых и массивов вмещающих горных пород или изменение горнотехнических условий проведения горных работ для обеспечения эффективной и безопасной разработки месторождений и переработки минерального сырья современными и перспективными технологиями. Подготовка месторождения в целом может производиться до начала его разработки или отдельными частями в процессе разработки, в том числе на стадии горно-подготовительных работ. Но следует различать геотехнологическую подготовку месторождения или его частей от горно-подготовительных работ (при открытом способе добычи) или от подготовки шахтных полей (при подземном способе добычи), целью которых является подготовка и воспроизводство фронта горных (очистных) работ по полезному ископаемому.
Несмотря на большое число технологических решений в этом направлении, особенно за последние четверть века, опыт их широкой практической реализации весьма ограничен. Отсутствует теоретическое обоснование рациональной области применения и существенных ограничений на использование методов геотехнологической подготовки.
Если говорить о месте этих технологий в междисциплинарной области горных наук, то они в наибольшей степени, по сравнению с другими комбинированными методами, используют знания из смежной области геологических наук: геохимии, экспериментальной минералогии, геологии рудных месторождений, геологии и минералогии гипергенеза, геоэкологии и других. Данное обстоятельство позволяет подозревать в этом направлении потенциальную точку технологического роста с неоцененными перспективами.
Книга написана на основании результатов исследований этого вопроса, проведенных коллективом авторов в ИПКОН РАН и ИХХТ СО РАН, начиная с 1996 г. Наибольшее внимание в ней уделено теоретическим вопросам взаимосвязям геотехнологической подготовки с другими комбинированными горными технологиями, особенностям трансформации геотехнологии при взаимодействии ее с заимствованными из геологических наук подходами, выявлению источников экономической эффективности и существенных ограничений на применение. В целом установлению основных закономерностей, позволяющих сделать научно обоснованные выводы о перспективах этого направления. Практические технологические разработки в этом изложении занимают подчиненное место и имеют, скорее, характер иллюстраций, разъясняющих и конкретизирующих теоретические выкладки. Целью монографии являлась не презентация технологических решений, хотя и достаточно эффективных, но тем не менее имеющих лишь локальные преимущества, а анализ существующих возможностей развития геотехнологии, проистекающих из взаимодействия наук о Земле и других областей науки в междисциплинарной области научного знания.
Рекомендуем
Артикул 00-01037591
