Предприятие по добыче полезных ископаемых открытым способом называется
Открытым способом разработки месторождения является такой, при котором ископаемые добываются не из толщи, а из верхних слоев земли. Он применяется при поверхностном залегании ископаемых или когда добыча закрытым способом нерентабельна. Чаще всего разработка другим способом производится при глубоком залегании ископаемых, но в некоторых случаях шахтный метод добычи применяют для сохранения ценных ландшафтов или в густонаселенных местностях.
Золотодобыча открытым способом
Особенности разработки месторождений карьерным способом
Существует несколько способов разработки месторождений: шахтный, открытый (или карьерный), скважинный и морской. Карьерным способом добывают уголь, металлическую и неметаллическую руду, нерудные ископаемые. Предприятие, занимающееся ведением подобных работ, называется карьером. Этот термин объединяет все виды открытых разработок, несмотря на то, что в угольной промышленности их называют разрезами, в рудной – карьерами, а при добыче камня — каменоломнями.
Разработка месторождений открытым способом (вид из самолёта)
Добыча полезных ископаемых открытым способом обладает такими преимуществами:
- При добыче таким способом можно осуществлять более совершенную механизацию работ.
- Меньше травматизм и процент профессиональных заболеваний (пневмокониозов и вибрационной болезни).
- Производительность труда выше.
- Потребление энергии во много раз меньше, чем при подземном способе добычи.
- Уменьшение затрат на наем рабочей силы и обустройство инфраструктуры.
- Снижение себестоимости продукции.
Подобным способом ведется разработка месторождений, залегающих на поверхности или неглубоко. На сегодня в РФ этим методом добывают большую часть руд цветных металлов, большую часть железной руды и горно-химического сырья, практически все строительные породы и неметаллические полезные ископаемые, больше трети всего угля.
Способы добычи полезных ископаемых
Планируется повысить угледобычу карьерным способом за счет разработки угольных бассейнов Дальнего Востока и Сибири.
Карьеры для добычи открытым способом
Карьер имеет вид круглого или вытянутого котлована размером от 1,5 до 5 км, внутренние боковые поверхности которого состоят из 10-15 метровых слоев-уступов, называемых бортами. На их горизонтальных площадках располагается оборудование, подъездные автотранспортные и железнодорожные пути.
Часть уступа, являющаяся объектом любых горных работ, независимо от вида добываемого ископаемого, именуется забоем. В них работают экскаваторы, погружая в транспорт горную массу. Вместо шахтного ствола в этом случае выступает траншея, по которой передвигается пустой и загруженый транспорт.
Величина карьера определяется мощностью пласта и глубиной залегания ископаемых. В РФ глубина некоторых карьеров достигает 100 метров и более. Средняя глубина карьеров по добыче железной руды составляет около 200 метров, а некоторые достигают 320 метров (Соколовский, Сарбайский).
Технология ведения горных работ
Методы ведения горных работ используются в зависимости от вида ископаемого. Они отличаются разной технологией и применяемыми механизмами:
Динамика суммарной производственной мощности разрезов
- Руды свинца, железа и меди добываются методом бурения и взрывных работ, поскольку являются очень крепкими скальными породами. Такие работы требуют гораздо меньшего крепления выработок, чем при угледобыче.
- В свою очередь, уголь нуждается в сложном креплении выработок деревом, металлическими стойками, железобетоном, а также другими разнородными материалами. Он добывается с помощью электросверл, врубовых машин и комбайнов.
Разработка карьерным методом слабых скальных пород (марганца и угля) дает возможность применять шагающие (драглайны) и роторные экскаваторы. Это же оборудование применяется при вскрышных работах (иначе говоря – снятии верха пустых пород) во время добычи крепких руд цветных и черных металлов.
Основная масса работ на карьере разделяется на добычные и вскрышные. Вскрышные работы всегда ведутся перед добычными и представляют собой удаление грунта и пустых пород, которые покрывают полезное ископаемое. Вскрышным работам предшествует разведочное бурение.
Транспортирование угля происходит при помощи конвейера – ленты из резины или брезента до 120 см шириной. В карьерах такие линии оборудуются при больших роторных экскаваторах.
Конвейер для добычи угля открытым способом
Большая часть месторождений твердых ископаемых разрабатывается при помощи карьеров и шахт, а также буровых скважин, способом перевода твердых ископаемых в другое состояние. Открытым способом добываются практически все нерудные породы, каменные и бурые угли, металлические руды, а также нефтенасыщенные пески. Этим методом, естественно, нельзя добывать нефть, газ, подземные воды и рассолы – их получают с использованием буровых скважин и шахт.
Некоторые месторождения применяют комбинированные способы добычи (шахтный и открытый, скважинный и шахтный). Метод добычи ископаемых предприятие избирает, исходя из экономических расчетов и горно-геологических условий их залегания.
Мировой объем добычи карьерным способом
Добыча угля карьерным методом составляет 65 % от общего объема угледобычи, и доля его имеет тенденцию постепенно увеличиваться. За будущее десятилетие она предположительно повысится еще на 10 %. В РФ угледобыча таким способом возросла со 167 до 253,9 тонн за период с 2000 до 2014 года.
Общемировая добыча железной руды превышает 1 млрд. тонн.
Добыча угля открытым способом в РФ
Рейтинг стран по добыче руды (в млн. тонн):
- Китай – 250;
- Бразилия – 185;
- Австралия – 140;
- Россия – 78;
- США – 60;
- Индия – 60.
В больших масштабах разработка месторождений железной руды проводится также в ЮАР и Канаде.
Основным сырьем для производства алюминия являются бокситы. Их много во влажных субтропиках и тропиках, что связано с естественными процессами выветривания горных пород.
По масштабам добычи лидирует Австралия – 42,6, ее основные районы, в которых ведется разработка – Север Квинсленда и Западная Австралия. В США открытым способом бокситы добывают в Арканзасе, Алабаме и Джорджии, годовой объем при этом – около 35 тыс. тонн. В РФ бокситы в основном встречаются на Урале.
Месторождения меди находятся в основном в США, Канаде, Перу и Чили, Замбии, Конго, РФ.
Производство меди
Лидеры по добыче меди (млн. тонн):
- Чили – 2,5;
- США – 1,89;
- Канада – 730;
- Индонезия – 460;
- Перу – 405;
- Австралия – 394;
- Польша – 384;
- Замбия – 342;
- Россия – 330.
Добыча меди является основной отраслью горнодобывающей промышленности Чили, там находится примерно 22% всех запасов медной руды в мире. Основная масса медной руды добывается на месторождении Чукикамата.
В США добычей медной руды карьерным методом занимаются в Нью-Мексико, Юте, Монтане, Аризоне и Мичигане. На величайшем руднике Бингем-Каньон получают в сутки 77 тыс. тонн медной руды.
Общий мировой объем добычи золота составляет 2200 тонн.
Производство золота в России
Лидеры по добыче золота (тонн):
- ЮАР – 522;
- США – 329.
Самым старым и глубоким рудником по добыче золота в США является Хоумстейк в Южной Дакоте. Там золотодобыча ведется более ста лет. Основные районы золотодобычи в США находятся в Монтане, Неваде, Южной Каролине и Калифорнии. Иманирование, как новый метод экстракции золота, делает прибыльными даже большинство скудных месторождений.
Объемы золотодобычи
За все время существования золотодобычи в США золото добывалось на 12 крупных приисках, (основная часть из них находится на Аляске), 420 рудниках жильных месторождений на западе и в мелких россыпях на Аляске.
За прошедший год добыча золота в России увеличилась в разы. Основными районами с большим запасом желтого металла являются Кемеровский регион и Красноярский край.
Серебро извлекается из сульфида свинца, обычно попутно. Месторождения последнего в основном жильные.
Лидеры по добыче серебра (в тоннах):
- Мексика – 2323;
- Перу – 1910;
- США – 1550;
- Канада – 1207;
- Чили – 1042.
В США доля горных работ по добыче ископаемых подобным методом постоянно возрастает и в скором времени достигнет 90%. Открытым способом добывается 85 % всех руд и около 50% угля. В РФ разработка месторождений таким методом также увеличивается.
Видео: Южуралзолото. Добыча золота
Мария Туманова,
главный юрисконсульт Highland Gold — УК «Руссдрагмет»
Выбор способа отработки является ключевым при освоении месторождения. Принимая решение о том, каким способом будет отрабатываться месторождение, стоит учитывать всю совокупность обстоятельств и факторов, в том числе экономические, горнотехнические, экологические и другие, а также, безусловно, наличие соответствующих лицензионно-разрешительных процедур и требований по их исполнению.
В статье мы поговорим преимущественно о добыче полезных ископаемых с применением открытых горных работ, а также о проблемах в российском законодательстве в области проведения открытых горных работ, в частности о правовом регулировании «строительства» карьеров
Существуют открытый и подземный способы добычи полезных
ископаемых. Рассмотрим открытый способ разработки. Используется данный способ с
тех пор, как начали извлекать те полезные ископаемые, которые залегали на
поверхности или наиболее близко к земной поверхности. По мере увеличения
глубины работ открытый способ становился невыгодным, так как удаление
увеличивающегося объема пустых пород посредством рабочего труда было слишком
дорогим. В связи с этим открытый способ разработки на длительное время был
вытеснен подземным, при котором не требовалась выемка пустых пород.
Открытые работы начали получать распространение позже, с
конца позапрошлого века, в связи с внедрением горных машин, а в последние
десятилетия развиваются все более интенсивно.
Таким образом, горные работы, производимые непосредственно с
земной поверхности в открытых горных выработках, являются открытыми. Как
правило, основной целью открытых горных работ является разработка месторождений
полезных ископаемых. Горное предприятие, осуществляющее добычу полезного ископаемого открытым способом, называется
карьером. В практике открытой разработки угольных и россыпных месторождений
вместо термина «карьер» применяются также «разрез» и «прииск».
В процессе производства открытых горных работ земная
поверхность месторождения нарушается, и образуется выработанное
пространство, ограниченное искусственно созданной поверхностью. Это
выработанное пространство, представляющее собой совокупность горных выработок,
также носит название «карьер». Таким образом, понятие «карьер» может
употребляться как в хозяйственном, так и в техническом значениях.
При значительных размерах выработанного пространства
(современные карьеры имеют объем выработанного пространства сотни миллионов
кубометров и достигают глубины нескольких сотен метров) нарушается естественное
равновесие массива горных пород, окружающих карьер, что может привести
к деформациям боковой поверхности карьера (оползни и обрушения) и, как
следствие, к нарушению нормального ведения горных работ, а также к аварийным
ситуациям и несчастным случаям. Для предупреждения последствий боковым
поверхностям карьера придают определенный наклон, обеспечивающий их устойчивость.
К преимуществам открытых горных работ по сравнению с подземными можно отнести следующее:
1) на карьерах обеспечиваются более высокая безопасность труда и лучшие производственные условия;
2) производительность труда на карьерах, как правило, выше, а себестоимость в несколько раз ниже, чем в шахтах. При этом на карьерах обеспечиваются более высокие темпы роста производительности труда;
3) сроки строительства карьеров меньше сроков строительства шахт равной производственной мощности;
4) при открытой разработке меньше потери полезного ископаемого и легче производить раздельную добычу его различных сортов;
5) при открытой разработке месторождений легче увеличить производственную мощность предприятия в случае возникновения такой необходимости.
Недостатки открытых разработок:
1) производство открытых горных работ требует отчуждения
больших земельных площадей и иногда приводит к понижению уровня грунтовых вод
на больших площадях и т. д.;
2) открытые работы зависят от климатических условий.
Недостатки открытых горных работ в большинстве случаев
перекрываются их преимуществами. В связи с этим увеличиваются не только
объемы открытой разработки, но и удельный вес этого способа в общей добыче
полезных ископаемых.
Ограничениями для эффективного применения открытого способа
разработки являются большая мощность покрывающих пород и значительная глубина
месторождения при относительно небольшой мощности залежи, также отсутствие в
данной местности достаточного объема свободных земельных площадей для
размещения отвалов, разноски бортов карьера и другие ограничения,
вызываемые охраной окружающей среды.
Когда говорится о размещении карьера, речь идет
о реализации совокупности технологических мероприятий — «строительстве»
карьера, однако это не означает, что карьер можно отнести к объектам
строительства.
Освещая вопрос правового регулирования ведения открытых
горных работ, необходимо отметить, что отнесение отдельных объектов разработки
месторождений полезных ископаемых, включая объекты открытых горных работ, к
объектам капитального строительства должно осуществляться исходя из их
технологических и конструктивных характеристик.
Градостроительное законодательство четко устанавливает
следующие понятия: «строительство» и «объект капитального строительства».
Так, к объектам капитального строительства относятся здание,
строение, сооружение, объекты, строительство которых не завершено, за
исключением некапитальных строений, сооружений и неотделимых улучшений
земельного участка (замощение, покрытие и другие).
При этом к строительству отнесено создание зданий, строений,
сооружений (в том числе на месте сносимых объектов капитального строительства).
Здание — это результат строительства, представляю-щий собой
объемную строительную систему, имеющую надземную и (или) подземную части,
включающую в себя помещения, сети инженерно-технического обеспечения и системы
инженерно-технического обеспечения и предназначенную для проживания и (или)
деятельности людей, размещения производства, хранения продукции или содержания
животных.
Согласно федеральным нормам и правилам в области
промышленной безопасности, горные работы — это комплекс работ, связанных с
выемкой горных пород из недр земли, проходкой, проведением и креплением горных
выработок.
В соответствии с данными правилами объектами открытых горных
работ являются карьеры, прииски, дражные полигоны, объекты кучного
выщелачивания, породные, шлаковые отвалы и гидроотвалы.
Стоит отметить, что в соответствии с распоряжением
Правительства РФ № 849-р карьеры, создаваемые в рамках осуществления
деятельности по геологическому изучению недр или разработки месторождений
полезных ископаемых, отнесены к объектам, не яв-ляющимся объектами капитального
строительства.
Таким образом, объекты ведения горных работ, а именно
карьеры, относятся к объектам эксплуатации, деятельность которых связана
с освоением месторождений и пользованием недрами.
В соответствии с законодательством, под промышленной
безопасностью опасных производственных объектов понимается состояние
защищенности жизненно важных интересов личности и общества от аварий
на таких объектах и последствий указанных аварий, а под аварией понимается
разрушение сооружений и (или) технических устройств, применяемых на опасном
производственном объекте, а также неконтролируемые взрыв и (или) выброс опасных
веществ.
Опасными производственными объектами являются предприятия
или их цехи, участки, площадки, а также иные производственные объекты, в
том числе карьеры.
В Градостроительном кодексе РФ карьеры отнесены к категории
опасных производственных объектов, на которых ведутся горные работы
(за исключением добычи общераспространенных полезных ископаемых и
разработки россыпных месторождений полезных ископаемых, осуществляемых открытым
способом без применения взрывных работ).
Согласно правилам промышленной безопасности, обязательным
условием принятия решения о начале строительства (эксплуатации), консервации и
ликвидации объекта открытых горных работ является наличие положительного
заключения экспертизы промышленной безопасности проектной документации.
Технические проекты на разработку месторождений полезных ископаемых открытым
способом подлежат согласованию с Госгортехнадзором России.
Однако если в составе разрабатываемого месторождения
планируется строительство объектов капитального строительства, то и заключение
государственной экспертизы рассматривается законодателем в качестве
обязательного требования.
В случаях когда при разработке проектной документации на
объект открытых горных работ проектирование объектов капитального строительства
не предусматривалось, соответственно, сведения об объектах капитального
строительства в разработанном проекте отсутствуют. Добыча полезных ископаемых в
карьере запроектирована только открытым способом, без строительства и
эксплуатации подземных или надземных сооружений, являющихся объектами капитального
строительства, по-этому проектная документация не может являться объектом
государственной экспертизы.
Кроме того, стоит отметить, что, согласно Градостроительному
кодексу Российской Федерации, государственная экспертиза проектной документации
не проводится в случае, если для строительства, реконструкции, капитального
ремонта не требуется получение разрешения на строительство, а также в случае
проведения такой экспертизы в отношении проектной документации объектов
капитального строительства, получившей положительное заключение государственной
экспертизы и применяемой повторно, или модификации такой проектной
документации, не затрагивающей конструктивных и других характеристик надежности
и безопасности объектов капитального строительства.
Согласно Положению об организации и проведении
государственной экспертизы проектной документации и результатов инженерных
изысканий, государственной экспертизе подлежит проектная документация объектов
капитального строительства и результаты инженерных изысканий, выполненных для
подготовки такой проектной документации. При этом в Положении перечислены
виды объектов капитального строительства, требующие проведения государственной
экспертизы.
Таким образом, при отсутствии в карьере объектов
капитального строительства не предусмотрено получение разрешения на
строительство при добыче полезных ископаемых в карьере. Приведенными
нормативными правовыми актами предусмотрено проведение государственной
экспертизы проектной документации именно объектов капитального строительства и
результатов инженерных изысканий, выполненных для подготовки такой
проектной документации.
Судебная практика, принимая во внимание нормы
Градостроительного кодекса Российской Федерации по данному вопросу, отмечает,
что к отношениям, связанным с принятием мер по обеспечению безопасности
строительства, предупреждению чрезвычайных ситуаций природного и техногенного
характера и ликвидации их последствий при осуществлении градостроительной
деятельности, нормы законодательства о градостроительной деятельности применяются,
если данные отношения не урегулированы законодательством Российской Федерации в
области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и
техногенного характера, законодательством Российской Федерации о безопасности
гидротехнических сооружений, законодательством Российской Федерации о
промышленной безопасности опасных производственных объектов, законодательством
Российской Федерации об использовании атомной энергии, техническими
регламентами.
Суды отмечают, что к отношениям, связанным с принятием
мер по обеспечению безопасности строительства, нормы законодательства о
градостроительной деятельности применяются, если данные отношения не
урегулированы законодательством Российской Федерации о промышленной
безопасности опасных производственных объектов.
Поскольку в настоящее время карьеры регулируются
одновременно законодательством о промышленной безопасности и Градостроительным
кодексом РФ, возникают противоречия в определении статуса карьера,
необходимости разработки дополнительной проектной документации в соответствии с
нормами, регулирующими вопрос разработки и экспертизы проектной документации, и
прохождения экспертизы не только промышленной безопасности, но и
Главгосэкспертизы, что влечет за собой увеличение сроков ввода в эксплуатацию
новых объектов и дополнительные затраты недропользователей.
В связи с этим предлагается внести уточнения в Градостроительный кодекс РФ, изложив подпункт «в» пункта 11 части 1 статьи 48.1 Градостроительного кодекса РФ в следующей редакции: «опасные производственные объекты, на которых ведутся горные работы (за исключением добычи полезных ископаемых и разработки россыпных месторождений полезных ископаемых, осуществляемых открытым способом), работы по обогащению полезных ископаемых».