Добыча полезных ископаемых и их транспорт
Схематическая карта мест наиболее активных разработок полезных ископаемых
Добы́ча поле́зных ископа́емых — процесс извлечения твёрдых, жидких и газообразных полезных ископаемых из недр Земли с помощью технических средств[1][2]. Добыча полезных ископаемых относится к первичному сектору экономики.
Процесс добычи полезных ископаемых заключается в разработке месторождений полезных ископаемых. При разработке месторождений производится выемка полезного ископаемого и транспортировка его к местам дальнейшей переработки или полезного использования.
Термин «Добыча полезных ископаемых» используется также как экономическая категория. Как экономическая категория выражается в объёмных или весовых единицах измерения[2]:
- в кубических метрах (м³) применительно к природному газу, нерудным строительным материалам;
- в тоннах (т) применительно к углю, нефти, рудам, нерудному сырью;
- в м³/сутки применительно к промышленным водам;
- в каратах применительно к драгоценным камням;
- в килограммах (кг) применительно к полудрагоценным камням, камнесамоцветному сырью, пьезооптическому сырью;
- в квадратных метрах (м²) применительно к облицовочному декоративному камню.
Способы добычи полезных ископаемых[править | править код]
Добыча полезных ископаемых насчитывает многотысячелетнюю историю.
За всю историю человечество выработало различные способы добычи полезных ископаемых.
Добыча твёрдых полезных ископаемых ведётся открытым способом, подземным способом или комбинированным открыто-подземным способом. Открытым способом добывается около 90 % бурых углей, 20 % каменных углей, 70 % руд чёрных и цветных металлов.
Добыча жидких и газообразных полезных ископаемых осуществляется путём бурения с поверхности земли скважин, через которые производится их откачка в специальные хранилища.
Добыча полезных ископаемых, которые залегают непосредственно на поверхности земли (торф, нерудные строительные материалы и некоторые другие) осуществляется с поверхности при полной механизации основных производственных процессов.
Начиная с 1960-х годов, стала развиваться добыча со дна моря твёрдых полезных ископаемых (золото, олово, алмазы, циркон, монацит, ильменит и др.), а также нефти и газа.
Выбор способа добычи полезного ископаемого определяется горно-геологическими условиями залегания полезных ископаемых и обосновывается технико-экономическими расчётами.
Динамика мировой добычи важнейших видов полезных ископаемых[править | править код]
По мере развития научно-технического прогресса объёмы добычи полезных ископаемых и число их видов непрерывно увеличивались. По подсчётам академика В. И. Вернадского, выполненным в 1915 году, человечеством в античную эпоху добывалось и использовалось всего 19 элементов, в XVIII веке — 28, в XIX веке — 50, в начале XX века — 60. В настоящее время используются все 89 химических элементов, содержащихся в земной коре[3].
Постоянно увеличивались темпы роста добычи полезных ископаемых. Из всего объёма полезных ископаемых, извлечённых из недр земли за всю историю человечества, преобладающий их объём добыт в XX веке: нефти — 99,5 %, угля — 90 %, железной руды — 87 %, медной руды — 80 %, золота — 70 %. Поиск и освоение новых месторождений охватили практически всю приповерхностную часть земной коры, включая прибрежный шельф и дно Мирового океана[2][3].
При этом структура объёмов добычи различных ископаемых меняется по мере развития научно-технического прогресса. Так, например, в период с 1850-х по 1930-е годы, в общем объёме добычи доминировал каменный уголь, в период с 1940-х по 2000-е — нефть, а начиная с 2010-х — природный газ (в том числе и сланцевый). Изменяется и динамика добычи металлических руд: так, доля железной руды в общем объёме добычи непрерывно снижается с начала 1920-х годов (хотя в валовом исчислении — сохраняется и в отдельные периоды растёт), в то время как добыча руд цветных металлов увеличивается. Добыча некоторых полезных ископаемых, например торфа, сокращается в валовом исчислении начиная с 1940-х годов.
На динамику добычи некоторых полезных ископаемых влияет и возможность вторичной переработки. Например объём чёрного металлолома, накопленный в мире уже к началу 1900-х годов составил заметную часть в сырьевой составляющей металлургии, а в 2010-х годах доля металлолома в сырьевой базе превышает 40 %. По некоторым цветным металлам, например свинцу, доля лома в сырьевой составляющей ещё выше. Непрерывно растёт и доля вторичного сырья в производстве пластмасс и изделий из стекла.
Значение некоторых полезных ископаемых по мере развития технологий окончательно утрачивается. Например, в период с 1830-х по 1970-е годы в значительных объёмах добывался природный монокристаллический кварц как пьезооптическое сырьё. По мере развития технологий производства сложных оптических стёкол, пьезокерамики и выращивания искусственных кристаллов значение природного кварца для оптики и электронику утратилось: в оптике его заменили лучшие по характеристикам тяжёлые стёкла и синтетические кристаллы, а в электронике — пьезокерамики, пьезоэлектрические характеристики которых на несколько порядков лучше, чем у кварца. Поэтому в настоящее время природный кварц применяется только ювелирами. Аналогичная ситуация произошла с разновидностями корунда: с сапфиром и рубином, а также с алмазами — природные камни используются только в ювелирном деле, тогда как в технике используются синтетические. Следует отметить и тот факт, что перечисленные природные камни редкие и дорогие, тогда как их искусственное производство сравнительно дешёвый процесс, не требующий дефицитного сырья.
Примечания[править | править код]
- ↑ Добыча полезных ископаемых. Статья в БСЭ
- ↑ 1 2 3 Добыча полезных ископаемых // Горная энциклопедия / Гл. редактор Е.А. Козловский. — М.: Советская энциклопедия, 1986. — Т. 2. — С. 234-235.
- ↑ 1 2 [dic.academic.ru/dic.nsf/enc_tech/384/%D0%B4%D0%BE%D0%B1%D1%8B%D1%87%D0%B0 Добыча полезных ископаемых человеком]
См. также[править | править код]
- Горное дело
- Горная промышленность
- Добыча рудного золота — обучающее видео
Некоторые внешние ссылки в этой статье ведут на сайты, занесённые в спам-лист. Эти сайты могут нарушать авторские права, быть признаны неавторитетными источниками или по другим причинам быть запрещены в Википедии. Редакторам следует заменить такие ссылки ссылками на соответствующие правилам сайты или библиографическими ссылками на печатные источники либо удалить их (возможно, вместе с подтверждаемым ими содержимым). Список проблемных доменов |
Источник
https://ria.ru/20200608/1572638045.html
Путин подписал закон о добыче попутных полезных ископаемых
Президент России Владимир Путин подписал закон, разрешающий всем пользователям недр добывать попутные полезные ископаемые при разработке месторождений,… РИА Новости, 08.06.2020
2020-06-08T16:22
2020-06-08T16:22
земля — риа наука
федеральное агентство по недропользованию (роснедра)
министерство природных ресурсов и экологии рф (минприроды россии)
владимир путин
экономика
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdn23.img.ria.ru/images/155531/74/1555317445_0:27:3076:1757_1400x0_80_0_0_9e88da8f55b93e7f5c52200d19a4a19e.jpg
https://ria.ru/20200608/1572637075.html
https://ria.ru/20191012/1559682620.html
РИА Новости
Россия, Москва, Зубовский бульвар, 4
7 495 645-6601
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2020
РИА Новости
Россия, Москва, Зубовский бульвар, 4
7 495 645-6601
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
Россия, Москва, Зубовский бульвар, 4
7 495 645-6601
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
https://cdn23.img.ria.ru/images/155531/74/1555317445_0:27:3076:1757_1400x0_80_0_0_9e88da8f55b93e7f5c52200d19a4a19e.jpg
https://cdn24.img.ria.ru/images/155531/74/1555317445_302:0:3033:2048_1400x0_80_0_0_e38f2f9cbf7807211e3598e36ed83229.jpg
https://cdn23.img.ria.ru/images/155531/74/1555317445_702:168:2582:2048_1400x0_80_0_0_b1221d2c97f75dfb69b8b4211315b02e.jpg
РИА Новости
Россия, Москва, Зубовский бульвар, 4
7 495 645-6601
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
Россия, Москва, Зубовский бульвар, 4
7 495 645-6601
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
земля — риа наука, федеральное агентство по недропользованию (роснедра), министерство природных ресурсов и экологии рф (минприроды россии), владимир путин, экономика
МОСКВА, 8 июн — РИА Новости. Президент России Владимир Путин подписал закон, разрешающий всем пользователям недр добывать попутные полезные ископаемые при разработке месторождений, содержащих различные компоненты, соответствующий документ опубликован на официальном интернет-портале правовой информации.
В настоящее время пользователь недр вправе использовать добытое минеральное сырье только в соответствии с лицензией и ее целевым назначением. В случае открытия во время геолого-разведочных работ иного вида попутного полезного ископаемого, отсутствующего в лицензии, пользователь не имеет права на его добычу.
Закон предоставляет пользователям недр, осуществляющим разведку и добычу углеводородов (нефть, газ, газовый конденсат) или по совмещенной лицензии их геологическое изучение, разведку и добычу, право на основании утвержденного технического проекта добывать в границах предоставленных им участков недр попутные полезные ископаемые из подземных вод, извлекаемых при разработке нефтегазовых месторождений.
Это позволит извлекать компоненты, которые в подземных водах нефтяных или газовых месторождений содержатся в достаточно больших количествах и которые являются основой стратегического сырья, пояснял ранее в мае директор департамента госполитики и регулирования в области геологии и недропользования Минприроды РФ Алексей Орел. Прежде всего, это литий, на который уже сейчас есть спрос именно на добычу, отмечал также он.
Ранее в закон «О недрах» были внесены «пилотные» изменения, по которым предусматривалось включение в лицензии на пользование недрами права добычи попутных полезных ископаемых для госкомпаний. Таких компаний, по сути, было две — «Алроса» и «Атомредмедзолото», пояснял позже глава Роснедр Евгений Киселев. Принятый закон позволит распространить механизм вовлечения в отработку попутных полезных ископаемых на всех без исключения пользователей недр, отмечал он.
Закон вступает в силу через 90 дней после его официального опубликования.
Источник
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 13 мая 2015;
проверки требуют 22 правки.
Автоматизированная добыча полезных ископаемых (Automated mining) – общий термин, который обозначает изменение технологии добычи так, чтобы исключить использование труда людей в месте выемки полезных ископаемых[1]. Сюда входит: (1) автоматизация добычи, включая автоматизацию технологического процесса и компьютерного программного обеспечения для него; и (2) использование робототизированного управления транспортными средствами и оборудованием. Сейчас добыча полезных ископаемых в развитых странах находится на промежуточном этапе перехода к автоматизированной добыче, а в странах третьего мира (где стоимость рабочей силы относительно невысока), такая потребность в увеличении эффективности остаётся низкой. В 2014г в двух местах добыча была полностью автоматизирована: в Пилбаре (Австралия) и в Бингам Каньон (США).
Программное обеспечение для автоматизации добычи[править | править код]
Для улучшения управления добычей полезных ископаемых горнодобывающие компании могут использовать специальное программное обеспечение. Такие программы, как Pitram Mining Solutions[2] и Extreme[3] помогают администрации организовать процесс добычи и контролировать его в реальном масштабе времени. Сообщения, создаваемые этими программами, помогают выявить недостатки в организации работы и недостатки технологического процесса, снижающие производительность.
Автоматизация горных машин[править | править код]
Для решения проблем, возникающих при выполнении работы в опасных условиях, и для увеличения производительности, некоторые горные компании начали использовать автоматизацию управления горными машинами. Используют аппаратное и программное обеспечение, позволяющее превратить транспортные средства и др. оборудование в робототизированные и автономные устройства.
Автоматизация может внедряться в трёх видах: дистанционное управление, телеуправление и полная автоматизация.
Дистанционное управление[править | править код]
Дистанционное управление обычно используют для управления работой такого оборудования, как экскаваторы, бульдозеры, и проходческие горные комбайны. Оператор стоит относительно недалеко от машины – так, что она находится в его поле зрения – и использует пульт дистанционного управления для выполнения обычной работы. Так как он гораздо хуже «чувствует машину», и объём поступающей визуальной (и иной) информации меньше, то при использовании дистанционного управления производительность обычно уменьшается. Дистанционное управление обычно используется при добыче в опасных местах – где есть риск оползней, взрывов, падения породы, при подземной добыче. Дистанционное управление – самый недорогой способ автоматизировать работу горных машин в опасных условиях, что делает это идеальным началом процесса автоматизации.
Телеуправление[править | править код]
Телеуправление – использование горного оборудования, которое управляется оператором, находящемся на значительном расстоянии, с помощью видеокамер, по сигналам датчиков и, возможно, с помощью дополнительного программного обеспечения, определяющего местоположение. Телеуправление позволяет убрать человека из опасного места на значительное расстояние, и управлять оборудованием их безопасного места. При управлении транспортными средствами используются джойстики и другие средства подачи управляющих сигналов от человека, а специальное программное обеспечение позволяет оператору получать больше информации о состоянии машины и её положении. При использовании телеуправления может произойти снижение производительность – как и при дистанционном управлении; но оператор удалён от источника опасности на значительно большее расстояние.
Полу-автоматизированная добыча[править | править код]
Под полу-автоматизированной добычей подразумевают частично автоматизированное управление машинами и оборудованием. Автоматизирована только часть функций, и продолжает требоваться управление человеком.
Полная автоматизация[править | править код]
При полной автоматизации робототизированные системы полностью берут на себя управление зажиганием, переключением передач, рулевым управлением, торможением, высыпанием материала, положением отвала бульдозера и т.п. – без вмешательства оператора. Полная автоматизация позволяет увеличить производительность горных машин, а использование программ для управления машинами позволяет оператору «руководить» их работой, контролировать эффективность и вмешиваться при возникновении проблем.
Преимущества автоматизированной добычи полезных ископаемых[править | править код]
К возможным преимуществам автоматизации относят: повышение безопасности и санитарно-гигиенических условий труда; уменьшение расхода топлива; увеличение производительности; уменьшение простоев; уменьшение расходов на не-плановый ремонт и техобслуживание; уменьшение утомляемости водителей транспортных средств. Автоматизация может помочь решить проблему нехватки рабочих (например – водителей самосвалов). В условиях падения цен на сырьё многие добывающие компании ищут пути снизить расходы – но без ухудшения безопасности и условий труда. В этом случае автоматизация может помочь решить проблемы. Автоматизация добычи полезных ископаемых может значительно снизить риск развития хронических профессиональных заболеваний, включая неизлечимые и необратимые (пневмокониозы — силикоз, антракоз и др.; хроническая обструктивная болезнь лёгких; лёгочное сердце и т.п.).
Недостатки[править | править код]
Критики автоматизации автотранспортных средств утверждают, что её использование приведёт к сокращению числа рабочих мест. Но им возражают, что хотя некоторые специальности могут стать ненужными (в первую очередь те, которые связаны с выполнением работы в опасных и антисанитарных условиях, или с выполнением тяжёлой и/или монотонной работы), автоматизация приводит к созданию новых рабочих мест. Сообщества (общественные организации), поддерживающие малообеспеченных рабочих, призывают горнодобывающие компании к социальной ответственности в условиях перехода к автоматизации, который приводит к сокращению рабочих мест в условиях снижения цен на сырьё и может повысить производительность. Крупные компании неохотно вкладывают деньги в непроверенные новые технологии, предпочитая использовать недорогую автоматизацию низкого уровня (дистанционное управление).
Компании-производители горных машин и оборудования для автоматизированной добычи[править | править код]
Две компании предлагают горные машины с автоматизированным управлением (Caterpillar Inc и Komatsu Limited). Система CAT MineStar[4] позволяет полностью автоматизировать бурение, транспортировку, выемку в очистных забоях, и другие виды работ. Система Komatsu’s Autonomous Haul System (AHS)[5] включает в себя установленные на карьерные самосвалы датчики, контроллеры, навигационное оборудование и др, что позволяет управлять ими. Обе системы интегрированы с (запатентованными) технологиями этих компаний, и проверены на некоторых из крупнейших рудников в мире.
Но некоторым горнодобывающим предприятиям могут требоваться такие решения, которые независимы от разработчика. Примером такого решения является системы: Nav/Mobius system (разработчик Autonomous Solutions Inc)[6]; Teleop Auto system (Hard-Line)[7]; и AutoMine[8] (компания Sandvik). Эти системы позволяют автоматизировать машины и оборудование без необходимости заключать долгосрочное соглашение с эксклюзивными производителями. Система Hard-Line используется при подземной добыче полезных ископаемых для автоматизированного регулирования направления движения, скорости и других действий транспортных машин.
Примеры автоматизации добычи полезных ископаемых[править | править код]
Рудник будущего (Австралия)[править | править код]
Компания Rio Tinto Group создала проект «Рудник будущего» в 2008г. Из центра управления в Перте (Австралия) осуществляется управление добычей ископаемых в районе Пилбара. Использование автоматизированного оборудования увеличивает производительность и позволяет использовать машины более полноценно. В июне 2014г количество добытого сырья в этом руднике достигло 200 миллионов тонн[9].
Бингам Каньон (США)[править | править код]
Карьер Бингам Каньон около Солт Лейк Сити (США) является одним из крупнейших в мире поставщиков медной руды. В апреле 2013г произошёл катастрофический оползень, заставивший прекратить многие виды работ. Для улучшения безопасности администрация компании (Kennecott Utah Copper/Rio Tinto) стала использовать автоматизированное управление экскаваторами, бульдозерами и другим оборудованием в местах с не стабильным грунтом. Использование робототизированных машин помогло компании проводить работы в местах с крутыми, и более опасными участками (с последующим безопасным доступом машин, управляемых людьми).
Рудник Кади-Риджуэй (Австралия)[править | править код]
В Австралии, в штате Новый Южный Уэльс, проводится добыча медной руды на одном из крупнейших в мире рудников Cadia-Ridgeway — как открытым способом, так и подземным. При этом используется большое количество автоматизированного горного оборудования[10].
Автоматизация в КНР[править | править код]
За период ~2006-2016г немецкая компания «EEP Elektro-Elektronik Pranjic» поставила и ввела в эксплуатацию более 60 комплектов современного автоматического управления для подземной добычи угля. Впервые технология полностью безлюдной выемки угля была использована концерном «China National Coal Group Corp. (CME)» на шахте «Tang Shan Gou» (комбайны, три лавы, глубина 200 м) и на шахте «Nan Liang» (струг, глубина 100 м). На обоих шахтах мощность пласта 1-1,7 м. Наблюдение за работой комбайнов ведётся с помощью камер (в реальном масштабе времени с передачей сигнала по оптическому волокну). Как правило, подземный персонал требуется только для контролирования процесса добычи, и при выполнении ремонта. Автоматизация позволила улучшить безопасность и экономические показатели.[11]
Работы в области автоматизации в РФ[править | править код]
В августе 2015г в шахте «Полысаевская» (ОАО СУЭК-Кузбасс) начала работу одна лава, управляемая оператором из соседнего штрека по сигналам датчиков на комбайне и крепи; и видеокамер. Использовалось немецкое оборудование (EICKHOFF и MARCO), крепь польского производства. Толщина пласта 1.6 м, ожидаемая нагрузка на забой — 300 тыс. т. угля в месяц. Предполагается, что повысится безопасность и качество угля.[12]:
Примечания[править | править код]
Источник