Минеральные ресурсы Кемеровской области

Закон снижения энергетической эффективности природопользования имеет весьма важное практическое следствие: рост энергетических затрат не может  продолжаться бесконечно. Значит, можно  и необходимо рассчитать вероятный  момент неизбежного перехода на новые, энергосберегающие тех- нологии промышленного и сельско-хозяиственного производства, избежав тем самым термодинамического (теплового) и экологического кризисов.

В усредненной единице  общественного продукта удельное содержание природного вещества исторически неуклонно  снижается. Это не означает, что вовлекается  меньше природного вещества в процесс  производства. Наоборот, его количество увеличивается -выбрасывается до 95—98 у0 потребляемого в производстве природного вещества. Однако в конечных аналогичных продуктах общественного производства, вероятно, в наши дни усредненно меньше природного вещества, чем в отдаленном прошлом. Объясняется это миниатюризацией изделий, заменой естественных материалов и продуктов синтетическими, сменой вещественных отношений информационными и другими явлениями.

Остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при  производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью  или частично исходные потребительские  свойства (отходы производства), а также  изделия и машины, утратившие свои потребительские свойства в результате физического или морального износа (отходы потребления) используются в  качестве вторичного сырья, топлива, удобрений  и для других целей. В историческом процессе развития мирового хозяйства  быстрота оборачиваемости вовлеченных  природных ресурсов (вторичных, третичных  и т. п.) непрерывно возрастает.

Закономерность увеличения оборота вовлекаемых природных  ресурсов указывает на увеличение интенсификации цикличности производства. В этом процессе требуется все больше энергии  для ускорения оборачиваемости  вовлеченных природных ресурсов, что служит одной из предпосылок  закона падения энергетической эффективности  природопользования.

Так как на Земле  запасы ресурсов разного вида имеют  конечное количественное измерение, сформулированы основные положения и принципы рационального  природопользования, на основе которых  противоречие между все возрастающими  потребностями людей и ограниченностью  природных ресурсов ослабляется или устраняется вообще.

Рациональное природопользование представляет собой систему деятельности, призванную обеспечить экономную эксплуатацию природных ресурсов и условий  и наиболее эффективный режим  их воспроизводства с учетом перспективных  интересов развивающегося хозяйства  и сохранения здоровья людей. Таким образом, рациональное природопользование — это высокоэффективное хозяйствование, не приводящее к резким изменениям природно-ресурсного потенциала, к которым социально-экономически не готово человечество, и не ведущее к глубоким переменам в окружающей человека природной среде, наносящим урон его здоровью или угрожающим самой его жизни.

Рациональное природопользование подразумевает его интенсификацию, т. е. получение из единицы вовлекаемого в хозяйство конкретного и  интегрального природного ресурса  все большего количества полезной продукции (как правило, с ростом экономических  затрат, но с улучшением материально-энергетических и социальных показателей общественного  производства).

Интенсификация природопользования позволяет снизить темпы увеличения энергетических расходов, происходящего  согласно закону снижения энергетической эффективности природопользования.

Основные пути интенсификации природопользования: миниатюризация изделий, их ресурсосберегающее усовершенствование, малоотходное и каскадное

(реутилизационное) производство, прямая экономия природных ресурсов в циклах их эксплуатации (снижение потерь при добыче, транспортировке и переработке).

Рациональное природопользование включает в себя ресурсосбережение

(ресурсосберегающие  технологии) -производство и реализацию конечных продуктов с минимальным расходом вещества и энергии на всех этапах (от добывающих до сбывающих отраслей) и с наименьшим воздействием на человека и природные системы. При этом должны учитываться все расходы на промежуточные этапы производства на единицу производимой продукции или единицу ее эффективности. Обычно в понятие "технология ресурсосберегающая" включается требование минимизации используемых природных ресурсов и минимального нарушения природных (естественных) условий.

Ресурсосберегающая  технология понимается и как технология малоотходная, т. е. позволяющая получать минимум твердых, жидких, газообразных и тепловых отходов и выбросов.

Согласно закону развития природной сие- темы за счет окружающей ее среды любая природная система может развиваться только за счет использования материально-энергетических и информационных возможностей окружающей ее среды. Абсолютно изолированное саморазвитие невозможно. Как следствие, невозможно абсолютно безотходное производство. Можно рассчитывать лишь на малоотходное производство.

Поэтому первым этапом развития технологий должна быть их малая  ресурсоемкость (как на входе, так  и на выходе -экономность и незначительные выбросы).

Вторым этапом будет  создание цикличности производств-замкнутых производственных циклов и энергопроизводственных цепочек.

При замкнутых производственных циклах осуществляется многократное

(теоретически бесконечное)  повторное использование материального  ресурса

(воды, воздуха и  т. п.) в производстве с предварительным  охлаждением, очисткой и т.  п. процессами, возвращающими ресурсу  необходимое для заданной технологии  качество. Такой цикл может охватить  ряд производств; при этом ресурс  из последнего в цепи производства  поступает в первый. Отходы одного  производства могут служить сырьем  для другого и предполагается использование этого сырья без остатка. Такая технология может приблизить человечество к теоретическому минимуму глобальных антропогенных отходов, равному отходам в биосферных циклах (осадочные породы). Полной замкнутости производственных циклов достигнуть невозможно: всегда имеются утечки и расходы. Кроме того, энергия невозратима -ее поток однонаправлен. Так что выражения "технология безотходная" и "цикл замкнутый производственный" следует понимать как условные, обозначающие стремление к минимальной отходности и к максимальной цикличности производственных процессов.

В энергопроизводственных цепочках создается устойчивая совокупность взаимосвязанных производственных процессов, группирующихся вокруг процесса, основного для данного вида сырья и энергии. В них включаются последовательные стадии переработки от добычи и обогащения сырья до выпуска всех видов готовой продукции, которые можно производить на месте.

Энергопроизводственная цепочка (цикл) может охватывать в рамках всего территориальнопромышленного комплекса (ТПК) или его части кругооборот или поток веществ, в пределах которого происходит последовательная переработка сырья и материалов до готовой продукции. Примерами могут служить цепь обработки сырья в черной металлургии или внутриотраслевые связи в лесопромышленных комплексах, а также зарождающиеся каскадные технологии последовательного использования отходов одного предприятия в качестве сырья для другого (включая сбросное тепло).

Наконец, третьим  этапом развития технологии является организация разумного депонирования (захоронения) неминуемых остатков и  нейтрализация неустранимых энергетических отходов.

Все три этапа  могут быть одновременными.

Современный экологический  кризис характеризуется опасным  загрязнением биосферы, приближением к максимуму использования энергии  на поверхности земли и резким нарушением экологического равновесия. Ответная реакция человечества на кризисное  состояние системы "человек и  биосфера" стала настоящей экологической (хозяйственной) революцией. Она охватывает все стороны хозяйства и приводит к изменению взглядов людей на природу, се эксплуатацию.

Экологический кризис и экологическая революция сопровождаются начавшимися изменениями в научно-технической  революции: замыкание производственных циклов, максимальная экономия энергии, миниатюризация технических объектов, экологическое планирование, позволяющее  поддерживать и улучшать экологическое  равновесие и т. д.

Специфической чертой современной экологической (хозяйственной) революции можно считать осознание  того факта, что от принципа безудержного преобразования природы и неограниченной ее эксплуатации следует перейти  к экономии природных ресурсов и  весьма осторожному изменению природной  среды жизни. Важной особенностью служит также постепенное осознание .того, что от одностороннего изменения природного цикла системы "человек-биосфера" необходимо переходить к двусторонней адаптации (коэволюции) с центром внимания к рациональному преобразованию человеческого общества, его приспособлению к объективной природной среде жизни и к развитию общественного производства с учетом экологических ограничений этого производства. 

3. КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ  МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ И ОХРАНЫ  НЕДР 

3.1. ЗАКОНОМЕРНОСТИ  РАЗВИТИЯ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ  И ГОРНОДОБЫВАЮЩЕЙ 

ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Из природных ресурсов Земли, реально вовлекаемых обществом  в хозяйственную деятельность, важнейшее  значение для жизнедеятельности  людей имеют минеральные ресурсы, используемые в производстве как  минеральное сырье или источники  энергии.

Анализ закономерностей  развития минерально-сырьевой базы и  горнодобывающей промышленности в  бывшем СССР и за рубежом показывает следующие тенденции.

1. Рост масштабов  добычи и потребления минерального  сырья.

За последние 30 лет  в мире среднегодовые темпы прироста использования первичных источников энергии (нефть, газ, уголь и др.) составили 4,9%, металлосодержащего сырья ~ 3,4 и  нерудных материалов — 5,3%. При современном  уровне добычи из недр ежегодно извлекается  около 100 млрд. т горных пород. Предполагается, что к 2000 г. спрос на минеральное сырье в мире увеличится в 2,5 раза по сравнению с нынешним уровнем.

2. Увеличение мощности  горного производства.

Это означает: повышение  удельного веса добычи в крупных  бассейнах и месторождениях.

Так, развитие добычи в Кузнецком и Донецком угольных бассейнах,

Криворожском железорудном бассейне, на месторождениях КМА, Кольского  полуострова, зоны БАМа, Норильского района обосновывалось возможностью снижать за счет концентрации производства удельные капитальные вложения на освоение месторождений и себестоимости добычи, а также расширением возможности комплексного использования минеральных ресурсов; увеличение производственной мощности горных предприятий. Сейчас в мире насчитывается около 20 подземных рудников с годовой производительностью свыше 5 млн. т каждый. В их число входят некоторые рудники Швеции, Чили и

США с годовой  производительностью 10 млн. т. В КанскоАчинском бассейне проектная мощность угольного разреза "Березовский" N . 1 55 млн. т. В

Экибастузском угольном бассейне годовая производительность разреза

"Богатырь" 50 млн.  т угля. Мощность ряда карьеров  по добыче железной руды достигает  30 млн. т. Крупные предприятия  обеспечивали примерно 60% объемов  добычи полезных ископаемых в  СССР; применение в горном производстве  оборудования со всевозрастающей единичной мощностью. Так, с помощью мощных роторных экскаваторов на угольных разрезах

СССР добывалось около 45% топлива. Американская компания "Вабко" выпускает гамму большегрузных самосвалов, в том числе модель грузоподъемностью 170 т с разгрузкой через днище. В США созданы шагающие экскаваторы с объемом ковша 134 м . В подземных калийных рудниках используется четырехроторный горный комбайн

3. Истощение запасов  богатого минерального сырья  и увеличение масштабов освоения  ресурсов с более бедным содержанием  полезных компонентов

К примеру, дальнейший прирост запасов меди д США будет происходить преимущественно за счет разведки бедных руд. В разведанных запасах руд содержание меди снизится с 0,8-0,9% до 0,5-0,6%. В Канаде в связи с вовлечением в переработку более бедных руд среднее содержание меди в руде снизилось с 1,4% в 1965 г. до 0,9% в 1975 г. Аналогичное положение наблюдается и по другим полезным ископаемым

4. Ухудшение и  усложнение горно-геологических  и экономико-географических условий  разработки месторождений.

В начале 30-х годов  спорным был вопрос о том, может  ли быть освоена добыча руд на месторождении "Норильск-1", расположенном на 69 северной широты, с длинной полярной ночью, с температурой воздуха, достигающей  минус 55 С, но с достаточно простыми условиями залегания руды. Теперь в Норильском районе осваиваются подземным способом глубокие горизонты Талнаха (порядка 600 м) с повышенной газоносностью, склонностью к горным ударам и тяжелейшими гидрогеологическими условиями, а ведь климат в Норильске за это время мягче не стал