Новые определения естественного и трансформированного месторождения полезного ископаемого и этапы их эксплуатации

Впервые в горном деле на основе системного анализа дано новое аргументированное определение месторождения полезного ископаемого. Месторождение полезного ископаемого – это геологический объект на поверхности или в недрах Земли, содержащий в себе генетически взаимосвязанные между собой различные горные породы и полезное ископаемое неорганического и органического происхождения, по количеству и качеству пригодное для промышленного использования. Это определение отражает реальное место месторождений полезных ископаемых в геологии и горном деле, имеет ясно выраженный физический смысл и четко разграничивает понятия «месторождение полезного ископаемого» и «полезное ископаемое». Как известно, после полного извлечения утвержденного объема полезного ископаемого месторождение освобождается от содержимого в нем минерального сырья и, с образованными техногенными пустотами, остается в недрах или на поверхности Земли в определенном деформированном состоянии. Такое видоизмененное месторождение полезных ископаемых названо трансформированным месторождением. Трансформированное месторождение полезного ископаемого – это горно-геологический объем на поверхности или в недрах Земли, состоящий из массива различных горных пород, в том числе деформированных, выработанного пространства с объемом, равным объему извлеченной горной массы, и естественных целиков. Показано, что физически разрабатываются полезные ископаемые, а не месторождения полезных ископаемых. Последние эксплуатируются. После извлечения полезных ископаемых они продолжают служить потребностям общества, переходя в другую категорию георесурсов в виде выработанного пространства. Новые определения естественного и трансформированного месторождении полезного ископаемого, структура системы «эксплуатация месторождения полезных ископаемых» и их теоретический анализ показывают, что главные целенаправленные действия по освоению недр Земли совершаются в два этапа. На первом этапе осуществляется разработка полезных ископаемых, т.е. извлечение горных пород из забоев подготовительных и очистных выработок и их доставка к пункту назначения. В результате в карьерном (шахтном) поле образуются наземные (подземные) техногенные пустоты, т.е. выработанные пространства различной конфигурации и размеров. На втором этапе эксплуатации месторождения реализуется использование выработанного пространства, т.е. его утилизация путем создания в нем промышленных и гражданских объектов различного назначения.

Ракишев Б. Р. Новые определения естественного и трансформированного месторождения полезного ископаемого и этапы их эксплуатации // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2023. – № 8. – С. 165–177. DOI: 10.25018/ 0236_1493_2023_8_0_165.

Работа была поддержана Министерством науки и высшего образования Республики Казахстан в рамках грантового финансирования научно-технических программ по номеру AP19676591 «Разработка инновационных технологий полного извлечения разрозненных кондиционных руд из сложноструктурных блоков уступов» Некоммерческим акционерным обществом «Казахский национальный исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева».

Ракишев Баян Ракишевич — академик НАН РК, д-р техн. наук, профессор, Казахский национальный исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева, Алматы, Казахстан, e-mail: b.rakishev@satbayev.university, ORCID ID: 0000-0001-5445-070X.

1. Большая советская энциклопедия / Под ред. А. М. Прохорова. 3-е изд. Т. 16. — М.: Советская энциклопедия, 1976. — С. 316.

2. Горное дело: терминологический словарь / Под ред. К. Н. Трубецкого, Д. Р. Каплунова. — 5-е изд., перераб. и доп. — М.: Изд-во «Горная книга», 2016. — 635 с.

3. Большая советская энциклопедия / Под ред. А. М. Прохорова. 3-е изд. Т. 20. — М.: Советская энциклопедия, 1975. — С. 532.

4. Кривцов А. И., Самонов И. З., Филатов Е. И. и др. Справочник по поискам и разведке месторождений цветных металлов. — М.: Недра, 1985. — 324 с.

5. Абдулин А. А., Беспаева Х. А. и др. Месторождения меди Казахстана. — Алматы, 1997. — С. 153.

6. Ракишев Б. Р. Отработка медных руд Бозшакольского и Актогайского месторождений Казахстана // Горный журнал. — 2019. — № 1. — С. 89—93.

7. Rakishev B. R. Justification of systems of open cast development of useful fossils and their new classification // Bulletin of National Academy of Ыciences of the Republic of Kazakhstan. 2020, no. 2, pp. 6—14.

8. Горные науки. Освоение и сохранение недр Земли / Под ред. К. Н. Трубецкого. — М.: Изд-во Академии горных наук, 1997. — 478 с.

9. Ракишев Б. Р. О ключевых понятиях разработки полезных ископаемых и их взаимосвязях // Горный журнал. — 2021. — № 10. — С. 84—89.

10. Трубецкой К. Н., Потапов М. Г., Виницкий К. Е., Мельников Н. Н. и др. Открытые горные работы. Справочник. — М.: Горное бюро, 1994. — 590 с.

11. Справочник по горному делу / Под ред. В. А. Гребенюка, Я. С. Пыжьянова, И. Е. Ерофеева. — М.: Недра, 1983. — 816 с.

12. http://www.xinhuanet.com/english/2019-12/21/c_138648590.htm.

13. http://factsite.ru/eden-project-cornwall-greenhouse.html.

14. Шеломенцев И. Г., Славиковская Ю. О. Классификация техногенных пустот недр с учетом направления использования ресурсного потенциала для целей экологической реабилитации территорий горнопромышленного комплекса // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 12. — С. 127—140. DOI: 10.25018/0236-14932019-12-0-127-140.

15. https://www.liveinternet.ru/users/3094518/post456306884/.

16. Topical issues of rational use of natural resources. Litvinenko V. (Ed.). 2019. London, CRC Press. 478 p. DOI: 10.1201/9781003014638.

17. Агошков М. И. Развитие идей и практики комплексного освоения недр // Горный журнал. — 1984. — № 3. — С. 3—6.

18. Трубецкой К. Н., Пешков А. А., Мацко Н. А. Определение области применения способов разработки крутопадающих залежей с использованием заранее сформированного выработанного пространства // Горный журнал. — 1994. — № 1. — С. 51—59.

19. Каплунов Д. Р., Радченко Д. Н. Выработанные пространства недр: принципы многофункционального использования в полном цикле комплексного освоения месторождений твердых полезных ископаемых // Горный журнал. — 2016. — № 5. — С. 28—32.

20. Умнов В. А. Использование подземного выработанного пространства и окружающая среда // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 1995. — № 3. — С. 88—92.

21. Линтукангас М., Сиухконен А., Саломэки П., Селонен О. Использование территорий отработанных карьеров по добыче природного камня // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2012. — № 1. — С. 142—151.

22. Козловский А. А., Хоменко Н. Н. Использование выработанного пространства карьера в качестве полигона для складирования промышленных отходов // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2010. — № 9. — С. 285—288.

23. Галченко Ю. П. Научное обеспечение технологии использования выработанного пространства камер для размещения твердых отходов различной дисперсности // Инженерная физика. — 2021. — № 8. — С. 44—48.

24. Рыбникова Л. С., Рыбников П. А., Тарасова И. В. Геоэкологические проблемы использования выработанных карьерных пространств на Урале // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2017. — № 1. — С. 170—181. https://sibran. ru/journals/issue.php?ID=170014&ARTICLE_ID=170040.