Предприятия по добыче полезных ископаемых это
Россия находится в территориально выгодном положении. Ее рельеф представлен низменностями, плоскогорьями, горными массивами. Все это стало причиной появления огромного количества полезных ископаемых, и, как следствие, развития множества предприятий. Одна из самых больших вех – горное производство, которое сейчас одно из самых важных в экономическом плане для страны, да и мира в целом. Горнодобывающие предприятия России сейчас добились огромного успеха во всех отраслях, а уровень добычи полезных ископаемых выводит РФ в списки стран лидеров.
Минерально-сырьевая база РФ
Производство строительных материалов, металлургия, угольное и даже ювелирное дело – это лишь небольшая часть потенциала Российской Федерации. На территории было найдено огромное количество месторождений, которые сейчас активно разрабатываются. Чтобы снизить затраты на транспортировку полезных ископаемых, заводы строятся максимально близко.
Горное производство и горные предприятия России:
| Полезное ископаемое | Крупнейшие предприятия по добыче ресурсов | Общее годовое производство |
| Железная руда | Соколовско-Сарбайский ГОК Михайловский ГОК Лебединский ГОК Качканарский ГОК Стойленский ГОК «Карельский окатыш» Высокогорский ГОК Коршуновский ГОК Ковдорский ГОК Оленегорский ГОК «КМА – руда» Бакальское РУ Богословское РУ | 160 млн. тонн |
| Медь | ПАО «Гайский ГОК», АО «Сибирь-полиметаллы», АО «Сафьяновская медь», АО «Учалинский ГОК», ЗАО «Урупский ГОК», ООО «Башкирская медь», ЗАО «Бурибаевский ГОК», Сибайский ГОК, | 24 млн. тонн |
| Золото | «Полюс», ОАО «Полиметалл», ОАО «Южуралзолото ГК», ГК «Петропавловск» ПАО «Высочайший». | 260 тонн |
| Уголь | ФГУП Арктикуголь ОАО Воркутауголь Мосбасуголь АО Донской антрацит АО ш/у Обуховская ООО УК Южуголь АО Челябинская УК АО УК Северный Кузбасс ОАО Кузбассразрезуголь | 156 млн. тонн |
| Сера | ООО Газпром Сера Томский НПЗ Хабаровский НПЗ Лукойл-Нижегороднефтеоргсинтез Московский НПЗ | 1 млн. тонн |
| Соль | ООО «Солевик» ООО «Алтай» ООО «Наримансольпром» МУП «Зензелинское» Новосибирский филиал ОАО «Тыретский Солерудник» ООО ПКК «Астрасоль». | 4 млн. тонн |
На территории страны ведется активная разработка месторождений горных полезных ископаемых. Но наряду с этим постоянно проводят геологические разведки, чтобы найти новые залежи сырья. По прогнозам геологов, минерально-сырьевая база РФ не изменится в худшую сторону до 2035 года, что дает время на поиски источников нового сырья или его альтернативы.
Черная металлургия
На территории страны было найдено огромное количество рудных полезных ископаемых. Залежи железа исчисляются несколькими миллиардами тонн, что очень выгодно с экономической точки зрения. Россия занимается не только добычей металлосодержащих минералов, но и их экспортом в другие страны. Она попала в лидерский список горнодобывающих предприятий по всему миру.
Здесь находится одно из самых крупных месторождений – Курская магнитная аномалия. На территории есть залежи магнитного железняка, который имеет в составе большое количество металла высокого качества. Размеры аномалии до 160 тыс. км². Михайловский горно-обогатительный комбинат обрабатывает 20% всего добытого сырья. Ежегодно там производится от 15 млн. тонн железа.
На базе Соколовского и Сарбайского месторождения магнетитовых руд был построен горно-обогатительный комбинат (ГОК) по переработке магнетита. Он был открыт на территории Казахстанской Республики в 1957 году. Даже сейчас там ведутся крупнейшие работы, и в ближайшее время количество полезных ископаемых не изменится.
Также ведущими горнодобывающими металлургическими компаниями можно считать АО «Юроку групп Сибирь», ООО «Ловозерский горно-обогатительный комбинат», ОАО «Высокогорский горно-обогатительный комбинат».
Цветная металлургия
Добычей тяжелых цветных металлов сейчас занимается 9 крупнейших предприятий, расположены они в пяти территориальных регионах страны:
- Алтай;
- Свердловск;
- Башкортостан;
- Карачаево-Черкесск;
- Оренбург.
Каждый год там «добывается и обрабатывается 24 млн. тонн меди. Страна занимает 5 место в мире, по производству ценного красного металла.
Золото
Самым крупным предприятием по добыче золота является АО «Полюс», находящееся в Красноярском крае. Ежегодно там производится до 75 тонн сырья. Сейчас в его арсенале находится 3 обогатительных фабрики, работающие круглосуточно.
На востоке РФ находится еще один крупнейший комбинат – «Полиметалл». Он занимается разработкой нескольких месторождений на территории:
- Карелии;
- Магадана;
- Свердловска;
- Хабаровском крае;
- Якутии.
Несмотря на активные работы по добыче руды, выработка на заводах по производству золота только увеличивается.
Уральский золотой потенциал страны разрабатывает «Южуралзолото». Это очень важный актив, на территории которого добывается 11,5 тонн золота ежегодно. Самое перспективное месторождение этого края – Светлинское, с запасами в 205 тонн. Похожий потенциал у компании «Петропавловск», которая работает на месторождении в Амурской области. Она занимает 5 место по количеству полезных ископаемых на территории.
В России есть и международные компании, например, ГК «Nordgold». В распоряжении этой организации 9 золотоносных рудников. На территории РФ горнорудных компаний только 5, также есть локации в Буркина-Фасо, Гвинее и Казахстане.
Алмазы
Алмазная промышленность в России очень хорошо развита. Одна из самых перспективных территорий – Якутия. Бриллианты, которые добывают на месторождениях, ценятся во всем мире, к тому же, их качество очень высокое. Здесь производятся камни как для ювелирных изделий, так и приспособления для обработки прочных металлов.
Предприятие АК «АЛРОСА» владеет двадцатью месторождениями, половина из которых является россыпными. Выработка ведется не только драгоценных камней, но и алмазной крошки, которая входит в состав абразивных материалов. Также производятся разнообразные суспензии, порошки, ведется работа в электрооптической области.
В ОАО «Нижне-Ленское» занимаются разработкой только россыпных месторождений в Якутии. Это большое скопление камней высокого качества. Здесь в огромном количестве производятся камни для ювелирных изделий. Это предприятие имеет очень много активов. Ведутся и горноразведывательные работы, для расширения производства и поиска новых прибыльных месторождений.
Московский ГК «Руиз» менее продуктивен, чем его предшественники. Все дело в небольшом количестве месторождений, которыми владеет эта компания. Спектр ее действий, разработка рудников с качественными камнями, которые подойдут для ювелирных изделий.
Уголь
Угольная промышленность страны достаточно сильно развита. Здесь, еще в советское время была изобретена гидравлическая установка по добыче угля с помощью воды под напором. Ее развитие достигло высот, поэтому РФ занимает 5 место по производству топливного полезного ископаемого в мире.
Сейчас первенство занимает угольное объединение СУЭК, в которое вошли:
- Черногорская угольная компания
- Красноярская угольная компания
- Угледобывающие предприятия Коми.
- Угольная корпорация Сахалина
- Изыхский и Восточно-Бейский угольные разрезы
Сейчас там вырабатывается более 110 миллионов тонн угля ежегодно, она обеспечивает большое количество сырья высокого качества. Предприятие имеет в арсенале несколько обогатительных комбинатов, где разрабатывается и перерабатывается полезное ископаемое. Ведется добыча как антрацитов, так и каменного угля.
После него по масштабам выработки нужно отметить ОАО «Русский уголь». 9 предприятий находятся в Красноярске, Амурской и Кемеровской области, респ. Хакасия. Количество добытого угля в год составляет примерно 10 миллионов тонн чистого сырья, которое экспортируется заграницу.
Сейчас эта горнодобывающая организация занимается активной модернизацией своего производства, чтобы не отставать от лидера и повысить выработку в несколько раз. 3,3 миллионов тонн вырабатывается на предприятиях «En+Group». Это молодая компания, по сравнению с ее предшественниками, что позволяет ей использовать новые возможности в отраслях горнодобывающей промышленности. В ее планах повысить выработку и оставить позади предыдущую компанию.
Горнохимическая промышленность
Горная добыча важна не только для экономической составляющей, но и для развития научных центров. Одной из таких основ является горно-химическая промышленность. Сюда можно отнести добычу каменной соли, фосфатов, йода, серных и борных руд,
В России насчитывается более 58 горнорудных компаний по добыче и производству соли. Это достаточно распространенный продукт, поэтому сейчас ее месторождений достаточно чтобы обеспечить страну этим ценным материалом. Самыми крупными российскими горнодобывающими компаниями являются:
- ООО «Солевик», ООО «Алтай»
- ООО «Наримансольпром»
- МУП «Зензелинское»
- Новосибирский филиал ОАО «Тыретский Солерудник»
- ООО ПКК «Астрасоль».
Большинство предприятий занимаются обеспечением потребности страны, но есть и экспортеры, продающие сырье странам партнерам.
Сера, также очень важное сырье, которое добывается в компании ООО «Газпром сера». Для разработки были выбраны месторождения Свердловской области, где ведется активная сыскная работа. Открытие новых залежей очень важно для горнодобывающей промышленности, ведь отсутствие этого материала может значительно повлиять на минерально-сырьевую базу страны.
Строительное сырье
Добычей и обогащением кварцевого песка занимается Янгелевский горно-обогатительный комбинат. Кварцевыми изделиями – AО «Полярный кварц». Компания производит кварцевый песок, муку и кварц для гидротермального синтеза. Заводы по производству минерального сырья разрабатывают месторождения на Игирминском месторождении, Мурзинские, Липовские, Шайтанские копи. Некоторые кварцевые жилы, которые находятся во власти этих предприятий являются и местом добычи горного хрусталя.
Заключение
Горнодобывающая промышленность России начала свое развитие за долго до появления письменности на земле. С того времени она постоянно развивалась. Самый плодотворный период был во времена СССР, когда велись исследования новых технологий, по улучшению производительности предприятий. Сейчас ее интенсивность немного упала, но ученые все еще ищут новые возможности добычи ценных материалов, чтобы не снизить выработки.
От нее зависит очень много горнодобывающих отраслей – металлургия, химическая, ювелирная, топливная. Первостепенной задачей промышленности является обеспечение нужд страны. Но благодаря большому количеству ресурсов, становится возможен экспорт за рубеж.
Добывающая промышленность – это совокупность отраслей производства, занимающихся добычей различного сырья и топлива из недр Земли, из вод и лесов. Основные отрасли: добыча полезных ископаемых (уголь, нефть, торф, природный газ, руда, нерудное сырье и др.), заготовка древесины. Горная порода, которая может быть использована человеком для различных целей, называется полезным ископаемым. Горная порода, не являющаяся объектом извлечения полезного ископаемого, называется пустой. Естественное скопление полезных ископаемых в земной коре называется месторождением.
Добыча полезных ископаемых – процессы извлечения твердых, жидких и газообразных полезных ископаемых из недр Земли с помощью технических средств. Процесс добычи состоит в извлечении ценного компонента в относительно чистом виде (например, нефть, природный газ, каменный уголь, драгоценные камни и др.) или в виде горной массы (например, руды металлов), которые в дальнейшем подвергаются переработке.
На суше добычу полезных ископаемых ведут в шахтах, карьерах и на буровых скважинах; в морских акваториях – буровыми скважинами, драгами и специальными автономными аппаратами, которые осуществляют сбор конкреций со дна. Конкреции – это минеральные образования округлой формы в осадочных горных породах, возникающие при преобразовании рыхлых пород в осадочные и резко отличающиеся от вмещающей породы составом и формой. В современных океанических осадках распространены конкреции окислов железа и марганца, образующие рудные скопления.
Мировые объемы добычи полезных ископаемых в ХХ веке удваиваются примерно в течение каждых 12-20 лет. Суммарная добыча важнейших полезных ископаемых за последние 100 лет составила 137 млрд. т угля, 46,7 млрд. т нефти, 20 трлн. кубических метров природного газа, 24,5 млрд. т железной руды.
Следует отметить, что с ростом добычи повышаются непроизводительные потери полезных ископаемых в недрах. Теряется около половины калийных солей, до 15-20% угля, руд черных и цветных металлов. Например, на действующих рудниках Криворожского бассейна железистые кварциты подрабатываются в процессе добычи богатых руд, попадают в зоны обрушений и безвозвратно теряются. Особенно велики потери ценных компонентов при обогащении, которые в 2-5 раз превышают потери при их добыче. В черной металлургии доля используемых попутно добываемых горных пород составляет всего 32%, в т.ч. для строительных нужд – 2,5%, в цветной металлургии только 3-4% вскрышных пород направляются на производство щебня.
Добывающие предприятия и их отличительные особенности
В добывающей промышленности различают следующие добывающие предприятия: шахта, рудник, карьер.
Шахта – горнопромышленное предприятие по добыче полезного ископаемого подземным способом. Включает наземные сооружения и горные выработки.
Рудник – горное предприятие по добыче полезного ископаемого (преимущественно руды) открытым и подземным способами.
Карьер – горное предприятие по добыче полезных ископаемых открытым способом. Применительно к карьеру по добыче угля используется термин «разрез».
Горное дело существует с давних времен и в наши дни является одной из основ экономической деятельности человека.
Горное дело прошло долгий исторический путь. А.И. Арсентьев и В.А. Падуков выделяют четыре этапа развития горной техники: биоэнергетический, машинного производства, электрификации, автоматизации.
Биоэнергетический этап (человек-инструмент-предмет труда) связан с использованием в качестве энергии мускульной силы человека и животного.
Этап машинного производства (человек-машина-инструмент-предмет труда) связан с изобретением и использованием паровой машины, развитием машинного производства и расширением масштабов горнодобывающей промышленности.
Этап электрификации позволил интенсифицировать производство, повысить производительность машин и оборудования.
Этап автоматизации характеризуется передачей функций управления горной техникой специальным устройствам.
Расширение области применения непрерывных процессов – одно из важнейших направлений в развитии горнодобывающей промышленности. В последние годы на горных предприятиях широкое распространение получают циклично-поточная и поточная технологии добычи скальных, осадочных пород и руд при одновременном увеличении доли открытых работ.
Работы по проходке и поддержанию горных выработок, выемке горных пород называют горными. Для разработки месторождения при помощи горных работ по определенному плану проводят сеть подземных или открытых горных выработок, в которых осуществляются производственные процессы. В практике горных работ выделяют два основных способа разработки месторождений твердых полезных ископаемых: подземный и открытый.
Подземным называют способ, при котором месторождения разрабатывают с помощью подземных выработок. При открытом способе месторождения разрабатывают с помощью открытых горных выработок. Подземные горные выработки могут при этом использоваться лишь в некоторых случаях: для размещения конвейеров в наклонных выработках, для выдачи руды из карьера Ингулецкого ГОКа, для подачи железнодорожных составов, для погрузки руды со дна карьера (Центральный рудник в Хибинах) или для осушения водоносных пород. Ряд месторождений полезных ископаемых разрабатывают комбинированным способом: верхнюю часть – открытым, нижнюю – подземным способом.
В процессе разработки месторождения подземным способом выделяют три стадии горных работ: вскрытие, подготовку и очистную выемку. К особенностям добывающих предприятий следует отнести:
1. Обязательное проведение поисков и разведки месторождения полезных ископаемых.
Поиск – комплекс геологоразведочных работ, направленных на выявление промышленно-ценных скоплений полезных ископаемых как возможных источников минерального сырья для нужд народного хозяйства и на их прогнозируемую геолого-экономическую оценку.
Разведка – комплекс работ, проводимых с целью определения промышленного значения месторождений полезных ископаемых, получивших положительную оценку в результате поисково-оценочных работ.
2. Полная взаимосвязь с природной средой.
Эта взаимосвязь характерна для технологических процессов, являющихся источниками воздействия на природную среду, среди которых следует отметить:
1) устройство промплощадок под буровые и другие геологоразведочные работы;
2) строительство дорог, коммуникаций промышленного и коммунального назначения, зданий и сооружений предприятий;
3) проходку вскрывающих и подготовительных горных выработок;
4) добычу полезных ископаемых подземным и открытым способами;
5) складирование пород и отходов производства;
6) засыпку естественных углублений рельефа (балок, оврагов, русел, ручьев и т.д.);
7) строительство опор, акведуков для прокладки водопроводов большого диаметра;
8) оврагообразование при сбросе сточных вод и др.
Основные количественные характеристики источников геомеханических нарушений следующие:
длина и площадь фронта горных работ;
скорость подвигания фронта работ;
глубина работ от поверхности;
мощность выносимых пород, толщина нарушаемого слоя почвы;
высота насыпки пород;
мощность обрушивающихся при подземных горных работах пород, высота сводов обрушения, параметры зон сдвижения пород над очистными и подготовительными выработками;
объемы извлекаемых полезных ископаемых, пород, сопутствующих компонентов;
объемы, площади и скорости движения сточных вод по рельефу местности.
3. Мобильность основных средств труда.
Очистное, проходческое и другое оборудование при работе постоянно перемещается и при его эксплуатации попадает в различные горно-геологические условия, в то время как в других отраслях промышленности средства труда устанавливаются и работают в стационарных условиях.
Технологический и жизненный циклы добывающих предприятий
Различают жизненный и технологический циклы добывающих предприятий.
Жизненный цикл – период от дня проектирования предприятия до его закрытия.
Технологический цикл – период от начала использования определенной технологии до смены ее другой. Так, для угольной отрасли характерны технологические циклы, связанные с использованием широкозахватной выемочной техники, затем узкозахватной с применением индивидуальной крепи и этой же техники с применением механизированных крепей.
Срок службы предприятия – предельное время, считая от начала эксплуатации технического объекта, в течение которого он функционирует с требуемой эффективностью, включая время работы объекта по прямому назначению, а также время простоев из-за ремонтов, по организационным причинам и т.д. Например, при минимальной производственной мощности строящейся шахты (1-2 млн. т в год) срок ее службы должен быть не менее 25-30 лет.
Известны следующие этапы производственного цикла:
1) поиск и разведка полезных ископаемых (их определения приведены в предыдущих разделах);
2) проектирование и строительство горных предприятий.
Проектирование – это разработка комплексной технической документации (проекта), содержащей технико-экономические обоснования, расчеты, чертежи, макеты, сметы, пояснительные записки и другие материалы, необходимые для строистельства (реконструкции) горного предприятия.
Процес строительства горного предприятия подразделяют на несколько периодов: подготовительный (внутриплощадочные и внеплощадочные работы); первый основной (оснащение и проходка стволов); переходной (от проходки стволов к проведению протяженных выработок); второй основной период (проведение горизонтальных и наклонных выработок, строительство шахтной поверхности, подготовка к сдаче предприятия в эксплуатацию);
3) эксплуатация месторождения полезных ископаемых или его части.
Горно-геологические условия разработки полезных ископаемых
На эффективность ведения горных работ влияют следующие основные горно-геологические факторы:
1. Глубина разработки. С увеличением глубины разработки возрастает вредное влияние горного давления; интенсивнее проявляются пластические свойства горных пород; увеличивается температура горных пород на глубине 1000 м до 36-40°С; возрастают число и интенсивность горных ударов внезапных выбросов угля, пород, газа и др. При углублении горных работ на каждые 30 м для угленосных и 45-50 м для рудоносных отложений температура повышается на 1°С.
2. Форма месторождения. От форм месторождения зависит принимаемая схема его вскрытия, технологические схемы ведения горных работ, обводненность и др.
3. Физические и механические свойства полезного ископаемого. Физические свойства породы – это специфическое ее поведение при воздействии определенных внешних физических полей или тел. Физическое свойство породы оценивается несколькими показателями, которые называются параметрами и являются количественной мерой свойства. В соответствии с классификацией, принятой в физике горных пород, основными группами физических свойств, в зависимости от вида внешнего физического поля, считаются: плотностные, механические, тепловые, электрические, магнитные, волновые, радиационные, гидрогазодинамические.
Механические свойства горных пород характеризуют изменения формы, размеров и сплошности горных пород под воздействием механических нагрузок, которые возникают в результате действия естественных или искусственных факторов.
4. Состав и строение пород. Горные породы по составу и строению весьма разнообразны. Насчитывается свыше 4000 различных пород, свойства которых зависят от их минералогического состава и структуры. Свойства пород учитываются при выборе оборудования, типа взрывчатых веществ, схем расположения скважин и шпуров, на методы взрывания оказывают влияние трещиноватость и пористость, вязкость, пластичность, упругие показатели, пределы прочности горных пород.
5. Обводненность месторождений. Это насыщенность массива из горных пород подземными водами, которая определяет величину ожидаемого притока воды в выработки и осложняет ведение горных работ. Подземная разработка обводненных месторождений может сопровождаться внезапными прорывами воды и плывунов, пучением почвы, обрушением кровли; открытая разработка – оползнями и др. Критерием оценки степени обводненности месторождения является тип месторождения по обводненности. Для каждого из выделенных типов месторождений по этому фактору разработаны методы расчета водопритоков в выработки, инженерные мероприятия по защите их от воды и снижению отрицательного влияния подземных и поверхностных вод на условия ведения горных работ.
Содержание в породах и поступление воды в горные выработки определяется величиной коэффициента водообильности шахты – количество воды (кубические метры), которое выдается из шахты водоотливными установками на 1 т добычи полезного ископаемого в течение года. Для разных шахт коэффициент водообильности изменяется от десятых долей до 35 и более.
6. Экологические условия. При строительстве и эксплуатации горных предприятий нарушается рельеф местности, изменяются состав и режим поверхностных и подземных вод, загрязняется водный и воздушный бассейны и меняется продуктивность почв. В результате этого первоначальная (естественная) экологическая система окружающего района претерпевает значительные изменения. Нарушаются ее энергетика, естественный круговорот веществ, биохимические и другие процессы. Эти условия учитывают при комплексном решении вопросов взаимодействия горных предприятий с окружающей природной средой и создании рационального функционирования природно-промышленных систем разного уровня. Следует разрабатывать и практически осуществлять технически возможные, экономически необходимые и целесообразные мероприятия, обеспечивающие рациональное использование и охрану природных ресурсов с учетом интересов настоящих и будущих поколений.
7. Газовыделения при разработке месторождений. При ведении горных работ происходит выделение газов в атмосферу шахты или карьера. В угольных шахтах источники газовыделения: разрабатываемые, смежные подрабатываемые или надрабатываемые пласты угля и пропластки, вмещающие породы. Выделяются газы (в основном метан и углекислый) через свободную поверхность пласта и из отбитого угля.
В условиях шахтной разработки рудных, соляных и нефтяных месторождений происходит выделение газов, содержащих взрывоопасные углеводородные компоненты (метан и его гомологи, водород, пары бензина), а также вредных ядовитых газов (углекислого, сероводородного, окиси углерода, окислов азота, акролеина). Источники выделения углеводородных газов (до 2000-3000 м3/сут) – осадочные породы, вредных и ядовитых – горное оборудование с двигателями внутреннего сгорания, взрывные работы.
Основные источники газовыделения в карьерах: вмещающие породы и полезные ископаемые, горное оборудование и взрывные работы. Газовыделение из полезных ископаемых и вмещающих пород связано в основном с окислительными процессами, особенно при разработке месторождений сульфидных руд и углей.
Для очищения горных выработок от газообразных продуктов и пыли, образующихся при работе горных машин, выполнении взрывных работ и других производственных процессах, от углекислого газа, а также для снижения температуры воздуха и обеспечения его нормального состава служит проветривание.
В карьерах для снижения поступления вредных газов вскрытые участки изолируют от доступа окислителей; производят химическое ингибирование, интенсификацию выемки окисляющихся участков полезных ископаемых.