Структура запасов и добычи минерального сырья в мире, России и Кузбассе.

МСБ). Полезные ископаемые, извлеченные из недр в процессе освоения МР и подвергнутые обработке, необходимой для их дальней шей переработки и хозяйственного использования (товарная продукция горного производства), называют минеральным сырьем (МС).

Рис. 1 Классификация способов освоения

минеральных ресурсов недр

МСБ России лидирует в мире по запасам нефти, газа, угля, урана, алмазов, золота, никеля и др. При этом необходимо учитывать что население России составляет только 2,8% населения земного шара, а территория около 13% территории земной суши.

В России ресурсы, запасы, добыча и потребление

минерального сырья составляют значительную часть мировых.

Таблица 3

%	нефть	газ	уголь	уран	алмазы	золото	никель	медь
ресурсы			17.4
запасы	4.7		10.3
добыча	8.8		5.4				24.5
потреблен.	3.6		4.8		9.5		1.8	1.2

Распределенный фонд недр России в общей массе разведанных запасов (участки недр, введенные в разработку) в настоящее время распределен неравномерно: по углю – 15%; газ, нефть, алмазы, никель – 82 – 95%. В России открытым способом добывается: -железной руды – 86%; -угля – 65 и к 2020 году 85%; -цветных металлов – 96%; -горно-химического сырья -75%; -стройматериалов -100%. Нарушено горными работами 2 млн. га. земли (выработки, отвалы, склады бедных ПИ, хвостохранилища, торфоразработки, промплощадки, коммуникации); в т. ч. уголь – 190 тыс. га, руда – 350 тыс. га, строительного и ГХС – 290 тыс. га. На 1 млн. т угля нарушено 3 – 43 га, руды - 14 – 500 га, марганца – 76 -600 га. Огромны расходы ГСМ, ВВ только в Кузбассе расходуется более 200 тыс.т. в год. В Кузбассе добыча угля составляет более 210 млн. т, более 65% - открытым способом, около 80% добычи коксующихся углей в России, 77% всей площади нарушенных земель бассейна, удаляется из выработок 15 куб. м воды на 1 т добычи. В России разведано более 20 тыс. месторождений, 37% введено в разработку, на разведку выдано 28 тыс. лицензий. В России более 6 тыс. карьеров с объемом работ в год 15 млрд.т. Только в Кузбассе около 120 карьеров добывающих разные полезные ископаемые, преимущественно уголь (61разрез). 2. Терминология и виды добываемых твердых полезных ископаемых. 2.1. Основные термины В горно-геологическом лексиконе используется большое количество терминов. Недра – верхняя доступная для изучения и освоения часть земной коры. Массив горных пород – часть недр однородная по каким либо признакам. Горные породы – природные минеральные образования относительно постоянного состава залегающие в виде самостоятельных тел. Полезное ископаемое – горная порода используемая человеком. Залежь – скопление полезного ископаемого. Месторождение - природное скопление залежей. Руда – полезное ископаемое технически и экономически доступное для разработки. Порода – горная порода не являющаяся полезным ископаемым. Вскрыша (вскрышная порода) – порода подлежащая удалению при ведении открытых горных работ. Минерал – природное соединение – составная часть горных пород и руд. Полезный компонент – минерал подлежащий извлечению для потребления. Нейтральный компонент – минеральный компонент не влияющий на качество конечного продукта. Вредный компонент - минеральный компонент ухудшающий качество конечного продукта. Комплексное использование запасов месторождения – наиболее полное и экономически оправданное использование всех минеральных образований месторождения. Горные породы по их пригодности к использованию в народном хозяйстве делятся на пустые породы и полезные ископаемые. Под полезными ископаемыми понимаются все виды горных пород, добываемых для хозяйственных нужд, строительных и научных целей и используемых в сыром виде или после переработки. Все месторождения разделяются на месторождения горючих полезных ископаемых, рудные и нерудные. По направлению использования и химическому составу различают следующие полезные ископаемые.

Рис.2. Иерархия основной горно-геологической терминологии 2.2. Металлические полезные ископаемые: (горно-рудная промышленность) — руды черных металлов — железо, марганец, хром, титан, ванадий, кобальт, вольфрам; — руды цветных металлов — медь, свинец, цинк, олово, алюминий, сурьма и др.; — руды благородных металлов — платила, золото, серебро; — руды редких и рассеянных металлов — цирконий, тантал, ниобий, бериллий, литий, цезий, германий и др.; — руды радиоактивных металлов — уран, торий. 2.3. Неметаллические полезные ископаемые: — сырье для химической промышленности - фосфориты, апатиты, сера, пирит, мышьяк, бор и др. (горнохимическое сырье); — сырье для металлургической промышленности — доломит, флюорит, графит, магнезит, огнеупорные глины и др.; — индустриальное сырье — асбест, тальк, барит, корунд, пегматит, полевой шпат и др.; — драгоценные и поделочные камни — алмаз, рубин, изумруд, сапфир, опал, яшма, мрамор, флюорит и др.; — стройматериалы — песок, графит, глина, известняк, гранит, гнейс, сидерит и др. (стройматериалы). 2.4. Горючие полезные ископаемые - (ТЭК и горючие полезные ископаемые) — торф, горючие сланцы, уголь, нефть, природный газ и урановые руды. Приведенное деление полезных ископаемых по группам является условным, так как область применения некоторых полезных ископаемых может быть многообразной. Нефть и природный газ являются сырьем как для энергетической, так и для химической промышленностей, а известь и другие карбонатные породы сырьем для металлургической, химической и строительной отраслей промышленности и т.д. Кроме того, понятие полезного ископаемого изменяется во времени и зависят от уровня развития общества, потребностей производства, а также от уровня развития техники и возможностей экономики. Горные породы становятся полезным ископаемым только после того, когда в них появляется потребность и возможности их практического использования. Чем выше технический уровень промышленности, быстрее вырабатываются месторождения с богатыми запасами тем большее число горных пород переходит в новое качество — полезное ископаемое. Например, каменный уголь стал полезным ископаемым только в конце ХУII века, нефть— в середине ХIХ века, руды алюминия, магния, хрома и редких металлов, калийные соли — с конца ХIХ начала ХХ веков, урановые руды с середины ХХ века. По физическому (агрегатному) состоянию полезные ископаемые делятся на твердые (угли, руды и др), жидкие (нефть, минеральная вода и др.) и газообразные (природный и инертные газы и др.). 2.5. Качество полезных ископаемых. Качество полезных ископаемых влияет на качество всей промышленной продукции. В зависимости от назначения полезные ископаемые их качество определяется содержанием основных полезных и вредных компонентов, минеральным, химическим составом, физико-техническими свойствами, структурными и текстурными особенностями, грансоставом, влажностью и т.д. Требования к качеству зависят от назначения полезные ископаемые, уровня техники и технологии его добычи и переработки. Они выражаются в виде технических условий (кондиций), технических норм, стандартов. Со временем они меняются. Для угля это элементарный состав (содержание углерода, кислорода, азота, серы), зольность, влажность (материнская и внешняя), выход летучих при нагревании без горения, теплотворная способность, спекаемость, выход продуктов полукоксования, удельный вес, плавкость золы, величина кусков, содержание видимой породы, мелочи после грохочения, термическая стойкость, механическая прочность, степень обогатимости, толщина пластического слоя и др. Качество полезных ископаемых зависит от качества в недрах и качества горных работ. В стремлении сократить потери к кондиционным полезным ископаемым при зачистке, из маломощных прослоек породы, некондиционных запасов попадают примеси ухудшающие содержание полезных компонентов в добытом минеральном сырье, разубоживающих ее. 2.6. Свойства пород вскрыши. От свойств пород зависит техника и технология их разработки. Все породы вскрыши делятся на 4 группы. 1 Рыхлые и мягкие (земля, торф, пески, суглинки) крепостью f=0,6 – 0,8, коэффициент расширения Кр=1.05 – 1,1, сопротивление сжатию до 20 МПа. 2 Плотные (тяжелые глины) крепостью f=0,8 – 1,5, коэффициент расширения Кр=1,1 3 Полускальные (сланцы, мергель, гипс, мерзлые породы, уголь) крепостью f=1,5 – 5, коэффициент расширения Кр=1,15 – 1,3, сопротивление сжатию 20 – 50 МПа. 4 Скальные крепостью f=5 – 20, коэффициент расширения Кр до 1,8, сопротивление сжатию более 50 МПа. Породы делятся на коренные (магматические, метаморфические) и осадочные, которые находятся по месту своего образования и наносы (переотложенные). Породы могут находиться в естественном или искусственно разрыхленном состоянии. К физико-техническим свойствам пород относятся плотность, пористость, влажность, абразивность, хрупкость, сопротивление разрушению, трещиноватость, кусковатость и т.д. Они меняются в большом диапазоне. Применительно к технологическим процессам горного производства существуют классификации пород и полезного ископаемого по X категориям крепости на основании шкалы из 20 коэффициентов крепости по шкале проф. М.М. Протодьяконова, общая инженерно-геологическая классификация горных пород (твердые 1 – 6, связные глинистые 7 – 9, раздельнозернистые 10), по показателям прочности пород, по буримости, по взрываемости, по трудности экскавации, по блочности и др.