Введение к работе
Актуальность исследований. Дальний Восток - один из богатейших ресурсных регионов России с более чем вековой историей золотодобычи. За этот период только из россыпных месторождений Хабаровского края извлечено около 510-560 т, а юга Дальнего Востока в целом - около 1500 т благородного металла (Мамаев, 1997; Основные проблемы.. , 1999; Беневольский, 2002) Значимость россыпных месторождений в объеме золотодобычи постепенно начала уменьшаться. С одной стороны, это связано с вовлечением в эксплуатацию новых рудных объектов, а с другой - повсеместно отмечаемым истощением собственных запасов россыпных месторождений. Так, например, к 2004 году доля рудного золота в целом по РФ превысила 51 % рубеж. По основным регионам Дальнего Востока она колеблется от 30 до 72 % (Хабаровский край - 72 %, Амурская область - 33 %, Республика Саха- 50 %, Магаданская область - 47%). При намечаемом общем увеличении золотодобычи в стране, россыпная составляющая по Дальневосточному региону за последние 3 года уменьшилась на 20%.
Обеспеченность балансовыми запасами россыпного золота низкая, в среднем на два-три года. Перспективы прироста запасов за счет открытия новых россыпей не велики, что обусловливает повышенный интерес к техногенным образованиям россыпных месторождений золота, в которых локализован большой ресурсный потенциал основного металла и целого ряда ценных попутных компонентов, содержания которых в целиковых объектах были незначительны. Накоплено достаточно данных, свидетельствующих о высоких, близких к кондиционным, содержаниях золота в техногенных образованиях. Однако значительная концентрация металла в техногенных продуктах определяет их перспективы, но не решает проблему его извлечения и рентабельности повторной отработки россыпей. Решение проблемы необходимо реализовать в следующих направлениях: 1) определение влияния различных производственно -геологических факторов на потери металла и разработка методики, позволяющей использовать многообразие факторов для прогнозирования ресурсного потенциала техногенных россыпей и оценки реальных потерь золота при разработке россыпей; 2) выявление закономерностей размещения техногенных образований и оценка их индивидуальных характеристик; 3) оценка возможностей извлечения золота из техногенных образований традиционными и новейшими технологиями; 4) поиски компромисса между экономической необходимостью освоения территории и ее экологической значимостью. При этом особое значение приобретают инструктивно принудительные рекультивационные мероприятия, которые, с одной стороны, возможно, направлены на оздоровление экологической обстановки, с другой стороны - выступают негативным фактором при рассмотрении вопроса повторного вовлечения в отработку техногенных россыпей.
Цель и задачи исследований. Цель работы - создание научно-практической
основы оптимизации использования ресурсного потенциала техногенных
образований россыпных месторождений золота - резерва минерально-сырьевой
базы, как Дальневосточного региона, так и страны в целом*- _
В соответствии с поставленной целью фша$и^сШНШЦй*^ііачи:
"BJt^a
ГЕМ J
З І СП«і
1 о»
определить значимость техногенных образований для восполнения минерально-сырьевой базы (МСБ), технологические возможности и экономическую рентабельность их эксплуатации на современном этапе;
оценить морфогенетические особенности техногенных образований россыпных месторождений золота, их сохранность и размещение в техногенном рельефе;
выявить закономерности накопления золота и попутных компонентов в техногенных образованиях и дать анализ всех производственно - геологических факторов, определяющих потери полезных компонентов при отработке россыпных месторождений золота;
разработать многофакторную компьютерную программу расчета потерь золота при отработке россыпей и оценки ресурсного потенциала техногенных образований;
провести анализ экологических последствий отработки техногенных россыпей и разработать оптимизационные мероприятия, направленные на полноценное извлечение полезных компонентов из техногенных россыпей, учитывающие современные экономические и эколого-социальные требования.
Объектом исследования выбраны техногенные образования россыпных месторождений золота юга Дальнего Востока, находящиеся в различных горнотехнических условиях и экономических зонах, для оценки их возможной повторной отработки.
Предметом исследования является анализ возможных, в современных социально - экономических условиях, путей рационального использования техногенных образований россыпных месторождений золота с позиции увеличения минерально-сырьевой базы.
Методы. При выполнении работы использованы: теоретический анализ процессов, происходящих на различных стадиях освоения россыпных месторождений; геоэкологический анализ специфики освоения минерально -сырьевых ресурсов; минералого - технологический анализ золота; экспериментальные исследования; анализ и натурные наблюдения экологических последствий первичной и повторной отработки россыпных месторождений; статистическая обработка и системный анализ результатов экспериментальных исследований; методы экономических расчетов, ГИС технологий, картографические и классификационные.
Исходные материалы. В основу диссертационной работы положены материалы многолетних научных исследований автора (1979- 2004 гг.), которые проводились в рамках отраслевых программ Б. 11.4/020( 16) -10 - 7/110, 04.Б. 1.4/ 500(16)-04.01.04 ДВИМСа(темы№№ 173,236,406,581,604,905); Постановления № 180 Главы администрации Хабаровского края и технического задания Правительства Хабаровского края на основании протокола № 5 от 15.01.03. В течение 1979-1991 гг. автор оценивал перспективы золотоносности черносланцевых толщ Южного Верхоянья, Яно - Колымской складчатой области и характер воздействия эксплуатации россыпей на состояние природной среды. С1991 по 1996 гг. на основе изучения более 2500 россыпных объектов юга Дальнего Востока дана оценка полноты и комплексности извлечения из них золота и попутных компонентов. С 1996 по 2000 гг. разрабатывались методика оценки
потерь при отработке россыпных месторождений золота и критерии прогноза ресурсного потенциала техногенных комплексов. В основу методики положены результаты полевых исследований более 40 россыпных объектов Хабаровского края и Амурской области. По результатам проведенных исследований подготовлены рекомендации, которые получили практическое подтверждение на эталонных полигонах ООО НПФ «Компас Геосервис», ЗАО « Ульчская», ООО РОСДВ, ООО « Голдрегион» и других золотодобывающих предприятий Дальнего Востока.
В разделе программы «Государственная программа развития МСБ России» дана оценка активных запасов россыпных месторождений золота и прогноз техногенных ресурсов зоны БАМ. В 2000 году выполнялись НИР в рамках Постановления № 180 Главы Администрации Хабаровского края «Об основных направлениях вовлечения в эксплуатацию техногенных образований россыпного золота». В 2004 году завершена тема «Изучение техногенных россыпей золота Хабаровского края с целью разработки рекомендаций по технологии их отработки», в соответствии с техническим заданием Правительства края. Под руководством автора ООО НПФ «Компас Геосервис» проведена переоценка 4 отработанных россыпей, из которых одна повторно отработана, остальные эксплуатируются.
Теоретическая база. Теоретической основой в вопросах изучения техногенных россыпей, их сути и специфики, экологических, ресурсных, экономических и социальных аспектов их освоения, процессов, обуславливающих потери ценных компонентов при разработке россыпей, перспектив повторной эксплуатации техногенных месторождений и проблем организации рационального природопользования послужили труды ведущих ученых: Н. А. Шило, В. Г. Моисеенко, Н. Г. Бондаренко, Б. И. Беневольского, А.С. Власова, И.О. Замятина, А. Г. Исаченко, Б. К. Кавчика, Е.А. Козловского, B.C. Литвинцева, В.А.Макарова, Ю.А. Мамаева, А.А. Рожновского, И.С. Рожкова, А.П. Сорокина, Г.В. Секисова К.Н.Трубецкого, В. В. Чемезова, С. М. Шорохова и др.
Научная новизна. Научная новизна работы заключается в следующем:
с позиции геоэкологического анализа разработаны научные основы проблемы оптимизации горнорудного типа природопользования, ориентированные на соблюдение интересов рационального использования минерально-сырьевой базы и экологической минимизации воздействия на окружающую среду;
техногенные образования россыпных месторождений золота классифицированы по закономерностям размещения в техногенном рельефе и морфогенетическим особенностям; впервые оценена продуктивность всех видов техногенных образований на золото и попутные компоненты;
впервые выделен ряд производственно-геологических факторов, обусловливающих потери драгметалла и попутных компонентов на различных стадиях освоения россыпного месторождения (от разведки до доводки шлихового концентрата); рассмотрены теоретические основы влияния различных факторов на потери, проведены экспериментальные исследования и предложены нетрадиционные методы учета влияния каждого фактора;
впервые разработана многофакторная компьютерная программа для
расчета потерь золота, прогноза его ресурсного потенциала и средних содержаний техногенных образований россыпных месторождений;
- доказано, что в большинстве случаев гранулометрические и
морфометрические особенности золота техногенных россыпей благоприятны
для повторной их отработки с применением традиционных промывочных
приборов; рассчитаны параметры рентабельного производства в различных
экономических зонах юга Дальнего Востока.
- предложены пути рационального использования техногенных минеральных
ресурсов, учитывающие экономические, социальные и экологические аспекты.
Защищаемые положения:
-
Содержания золота и попутных ценных компонентов закономерно увеличиваются к конечным продуктам эксплуатации россыпей, что обусловлено перераспределением составляющих песков «пустая масса - полезный компонент» в процессе промывки и доводки.
-
Потери металла при разработке россыпных месторождений определяются совокупным влиянием различных производственно - геологических факторов, главными из которых являются: гранулометрический состав металла и его морфология; первичные содержания драгметалла и тяжелых минералов в песках; гранулометрический состав и литологические особенности исходных песков; физико-механическая характеристика плотика россыпи; оборудование и техника, используемые при добыче и доводке шлихов; человеческие возможности; период времени года, когда происходила промывка песков; качество разведки; рекультивационные мероприятия.
3 Разработанная многофакторная компьютерная программа учитывает совокупное влияние всего комплекса факторов, является основой достоверной оценки потерь золота на всех стадиях изучения и освоения россыпного месторождения (разведка, подготовка и эксплуатация) и позволяет восстановить условия формирования техногенных россыпей, прогнозировать ресурсы и средние содержания золота техногенных образовании.
4. Стратегия оптимизационных мероприятий по рациональному вовлечению техногенных образований в повторную отработку заключается в достижении равновесия между ресурсно-экономическим и эколого-социальным аспектами. Объемы и сохранность техногенных образований позволяют успешно вовлекать их в повторную отработку при условии компромисса между социальной необходимостью и экологическими требованиями.
Практическое значение работы. Результаты исследований по данной проблеме позволили: в составе коллектива ООО НПФ «Компас Геосервис» успешно переоценить и вовлечь в повторную эксплуатацию отработанные россыпи Пр. Дарья, Белая, Лев. Дюсмакит в Аяно-Майском районе Хабаровского края и Иликан, Васильевский в Селемджинском районе Амурской области; в содружестве с ЗАО «Ульчская» вовлечь в повторную отработку техногенные образования россыпного месторождения Мал. Жорма, приступить к переоценке отработанных россыпей р. Дяппе, р. Бичи и других в Ульчском районе; оценить возможности повторной отработки гале-эфельного комплекса россыпных месторождений, отрабатываемых 000 РосДВ в Лазовском районе; в рамках НИР ДВИМСа переработать хвосты «Черные шлихи» Бириаканского прииска.
Экономический эффект оценивается стоимостью дополнительного количества запасов золота, апробируемых по различным объектам, пригодных для рентабельного извлечения (на примере только Хабаровского края возможный прирост в стоимостном эквиваленте составляет 27 млрд руб.). Социальный эффект определяется возможностью обеспечить рабочие места, сохранить уровень финансовых поступлений в бюджет. Экологический эффект -уменьшение воздействия на природную среду за счет локализации площадей зараженных ртутью, ртутными соединениями, а также токсичными и радиоактивными минералами при временной приостановке горнотехнического этапа рекультивации нарушенных земель и очистки от загрязнения техногенных образований при их повторной отработке.
Методические рекомендации по расчету потерь золота при отработке россыпных месторождений и оценке ресурсного потенциала техногенных образований рекомендованы всем горнодобывающим предприятиям Хабаровского края и направлены в Министерство природных ресурсов РФ. Они используются в ГУПРах Дальневосточного региона, комитетами и министерствами природных ресурсов Администраций субъектов федерации ДВО, Управлением Приамурского Госгеолтехнадзора и отраслевыми институтами РФ в качестве методической основы рационального использования сырьевой базы, в ВУЗах - при разработке курсов лекций для студентов горных и геологических специальностей.
Публикации. Автором опубликовано 60 работ и оформлено 1 изобретение, из них по проблеме изучения техногенных образований россыпных месторождений 43, в том числе главы в 3 монографиях, 1 методическое руководство. Кроме того, результаты НИР по тематике отражены в 7 научно-исследовательских отчетах.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на международных и региональных симпозиумах, конференциях, совещаниях и семинарах: «Бассейны черносланцевой седиментации и связанные с ними полезные ископаемые» (Новосибирск, 1991), «Проблемы рационального освоения минеральных ресурсов» (Хабаровск, 1991), «Проблемы организации территорий регионов нового освоения» (Хабаровск, 1991), «Освоение Севера и проблемы рекультивации» (С-Петербург, 1996), «Добыча золота. Проблемы и перспективы» (Хабаровск, 1997), «Проблемы геоэкологии и рационального природопользования стран Азиатско-Тихоокеанского региона» (Владивосток, 2000), «XXI век: проблемы освоения техногенных минеральных ресурсов» (Москва, 2000), «Минерально-сырьевой потенциал Хабаровского края и его использование» (Хабаровск, 2001), «Перспективы развития золотодобычи в Забайкалье» (Чита, 2003), «ИнтерГИСЮ. Устойчивое развитие территорий: геоинформационное обеспечение и практический опыт» (Владивосток- Чанчунь, 2004), «Регионы нового освоения: стратегия развития» (Хабаровск, 2004); на совещаниях Академии естественных наук в Хабаровске, на Ученых Советах ДВИМСа.
Работа выполнена в Дальневосточном НИИ минерального сырья, завершена в ФГУП «Дальгеофизика». Автор глубоко признателен д.г-м.н. Ю.И.Бакулину и д.г.н., профессору З.Г. Мирзехановой, за помощь в выборе основных направлений
тематики. За постоянную помощь в полевых исследованиях и обработке материалов выражает благодарность своему коллеге ведущему инженеру ДВИМСа Е.В. Курбатову, с.н.с, к.г.н. ИВЭП ДВО РАН И.Д. Дебелой, зам. генерального директора ЗАО «Ульчская», к. г-м.н. В.И Остапчуку и гл. геологу В. А. Нагорному, с.н.с ДВИМСа Н.Г. Ятлуковой, атакже д.т.н. B.C. Литвинцеву и к.т.н. Г.П. Понамарчук за критические замечания при подготовке публикаций по теме. Особо отмечает финансовую и моральную поддержку во всех начинаниях, направленных на выполнение данной работы коллектива ООО НПФ «Компас Геосервис».
Структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка использованной литературы из 269 наименований. Работа изложена на 253 страницах, иллюстрирована 37 таблицами, 48 рисунками и 3 приложениями.
