Соотношение ежегодно добываемых в мире видов минерального сырья по стоимости

 

Минеральное сырье	Доля от стоимости ежегодной добычи, %
Горючие полезные ископаемые	72 (в т.ч.60% - нефть)
Цветные металлы	13
Черные металлы	9
Драгоценные металлы и алмазы	4
Нерудное сырье	2

1.4. Понятие о месторождениях полезных ископаемых, требования, предъявляемые к месторождениям

 

Месторождение полезного ископаемого – это участок земной коры, содержащий скопление полезного ископаемого, которое по количеству, качеству и условиям залегания пригодно для рентабельной разработки.

В англоязычной литературе термину «месторождение полезного ископаемого» соответствуют три: Mineral Deposit; Occurrence; Field.

Слово Deposit означает вклад, хранилище, отложение;

слово Occurrence – случай, происшествие;

слово Field – поле деятельности.

 

Факторы промышленной ценности месторождений (требования)

 

Количество полезного ископаемого, сосредоточенного в месторождении, получило название запасы полезного ископаемого. Запасы они оцениваются по результатам геолого-разведочных работ.

В зависимости от вида полезного ископаемого запасы измеряются либо в единицах объема, либо в единицах массы.

1.В единицах объема (Q₁) измеряются

· запасы природного газа,

· полезных ископаемых для производства строительных материалов: естественных строительных камней, песчано-гравийных материалов, кирпичных глин,

· запасы подземных вод,

· запасы нефти за рубежом.

В простейшем случае для определения объема (V) необходимо знать площадь (s) тела полезного ископаемого и среднюю мощность (h) тела в пределах контура подсчитываемых запасов (1.1):

Q₁ = V = s × h (м³).                                            (1.1)

 

2. В единицах массы полезного ископаемого (руды) (Q₂) измеряются запасы

· руд черных металлов (железа, хрома, марганца),

· угля,

· горючих сланцев,

· торфа,

· нефти.

Для вычисления массы полезного ископаемого, сосредоточенного в недрах, кроме объема необходимо определить среднюю величину объемной массы (d, т/м³) тела полезного ископаемого или его подсчитываемого участка (1.2):

 

Q₂ = V × d (т).                                             (1.2)

 

3. В единицах массы полезного компонента (Q₃) измеряются запасы большинства других видов полезных ископаемых. Это могут быть запасы:

· металла в металлических полезных ископаемых, например, меди, золота и т.п.;

· химического компонента в полезных ископаемых для химической промышленности, например, К₂О, P₂O₅ и т.п.;

· ценного минерала в месторождениях технического сырья, например, алмаза, цитрина и др.

Для подсчета запасов полезного компонента необходимо дополнительно найти значение его среднего содержания (С) в контуре подсчитываемых запасов. Если содержание выражено в процентах (С, %), то:

 

Q₃ = V× d × C/100 (т).                                      (1.3)

 

Качество полезного ископаемого – совокупность его химических, технических и технологических свойств.

Химические свойства отражают содержание в полезном ископаемом полезных и вредных химических элементов. Они имеют первостепенное значение для металлургического и химического сырья.

Требованиями к месторождениям регламентируется минимальное содержание полезных химических элементов и максимально допустимое – вредных, при которых рентабельна добыча и переработка полезного ископаемого.

Например, в железных рудах Высокогорского скарново-магнетитового месторождения минимальное содержание полезного элемента – железа в пробе (бортовое содержание) должно быть больше 20%, а вредного элемента: серы – не более 0,5%;

во флюсовых известняках Гальянского месторождения содержание полезного компонента (окиси кальция) должно быть не менее 49%, а вредных компонентов: окиси магния – не более 3,2%, кремнезема – не более 6%.

Технические свойства характеризуют физико-химические показатели полезных ископаемых. В их число входят объемная масса, влажность, пористость, прочность, крепость и др. Они имеют значение для всех полезных ископаемых, но особую роль приобретают при оценке качества неметаллических. Например, на месторождениях хризотил-асбеста требованиями регламентируется минимальная длина волокон асбеста при которой возможно его использование, на месторождениях мусковита – минимальный размер кристаллов слюды, на месторождениях пьезокварца и других добываемых минералов – размер, чистота кристаллов и др., на месторождениях строительных камней – минимальная прочность и другие свойства, при которых возможно их отнесение к разряду полезных ископаемых.

Технологическими свойствами определяется способ переработки, а точнее обогащения полезных ископаемых. Этими свойствами определяется возможность рентабельного отделения полезных минералов и компонентов от неполезных и получения концентрата. Есть такие полезные ископаемые, технология переработки которых не разработана. Их скопления на сегодняшний день нельзя отнести к промышленным месторождениям (например, некоторые титаномагнетитовые руды, сульфидные оловянные и др.). Чем сложнее, а, следовательно, дороже технология переработки полезных ископаемых, тем выше требования к их химическим свойствам. Так, среди железных руд к наиболее легкообогатимым относятся магнетитовые, для которых разработана технология магнитной сепарации. Минимальное содержание железа в таких рудах может опускаться до 14%. Более труднообогатимые гематитовые руды перерабатываются с помощью дорогостоящей гравитационной сепарации и содержание железа в них должно быть не менее 30%. Обогащаемые с применением еще более сложной обжигмагнитной сепарации сидеритовые руды разрабатываются при содержании железа более 40%.

 

 

2.1. Понятие о месторождениях полезных ископаемых, требования, предъявляемые к месторождениям (продолжение)

 

2.1.1. Связь качества и количества полезного ископаемого в месторождении (первых двух факторов промышленной ценности месторождений)

Качество и количество полезного ископаемого залежей тесно взаимосвязаны (рис. 2.1).

Из анализа рисунка 2.1 следует, что при бортовом содержании С₂ длина тела полезного ископаемого на сечении (Х₁-Х₄) будет больше, чем длина тела Х₂-Х₃ при более высоком содержании С₁.

С

 

 

С₁

 

 

С₂

 

 

Х

Х₁                    Х₄

Х₂ Х₃

Рис. 2.1. Кривая изменения содержаний полезного компонента (С) поперек участка вкрапленного оруденения. Х₁-Х₄, Х₂-Х₃ – длины тела полезного ископаемого при бортовых содержаниях соответственно С₂ и С₁.

В настоящее время в мировой горной промышленности существует тенденция вовлекать в эксплуатацию месторождения с крупными запасами, эксплуатация которых могла бы продолжаться более 30 лет даже при относительно низком содержании полезного компонента.

 

2.1.2. Условия залегания месторождений (3-й фактор промышленной ценности местоождений)

 

Горно-геологические условия характеризуют геологические условия проведения работ по добыче полезных ископаемых. Среди них ведущую роль играют: глубина залегания, гидрогеологическия и инженерная-геология месторождений.

Считается рентабельным разрабатывать месторождения, залегающие на глубинах не более 0,5 – 1,0 км. Правда, в ЮАР золотодобывающие шахты и горные выработки пройдены до глубин 3,8 – 4,0 км, но это исключение. Поэтому залежи твердых полезных ископаемых, расположенные глубже 2 км, обычно не рассматриваются в качестве месторождений. Аналогичные данные можно привести из нефтедобычи. В ней считается целесообразным разрабатывать месторождения, расположенные на глубинах до 2 – 5 километров.

Географо-экономические условия отражают положение скоплений полезных ископаемых относительно транспортных артерий, горнодобывающих и перерабатывающих предприятий, источников энергоснабжения и т.п.

Хорошие горно-геологические и географо-экономические условия обеспечат вовлечение в эксплуатацию небольших месторождений с относительно низким качеством сырья. Сложные географические условия с неразвитой инфраструктурой для обеспечения рентабельной разработки потребуют вовлечения в эксплуатацию крупных месторождений полезных ископаемых.

 

2.1.3. Экономические и социально-политические факторы

Экономические факторы следует отнести к числу важнейших. Поскольку требованием рентабельности горного производства определяются требования к количеству, качеству и условиям залегания скоплений полезных ископаемых.

Бывают исключения из правила рентабельности. При необходимости создания в регионе новых и поддержания на определенном уровне имеющихся рабочих мест государство может давать дотации на поддержку убыточных предприятий для предотвращения социальных конфликтов. Аналогичная ситуация может возникнуть при необходимости получения валюты за счет добываемого сырья или при необходимости добывать остродефицитное сырье.

Социально-политические факторы:

-политическая стабильность в регионе позволяет с меньшим риском вкладывать капиталы в разработку месторождений,

-нестабильная ситуация не способствует инвестициям, а если они и вкладываются, то только в освоение наиболее крупных месторождений.

 

2.2. Проявления полезных ископаемых и пункты минерализации

 

Пункт минерализации – место обнаружения полезного ископаемого с неясной формой залегания.

Проявление полезного ископаемого - скопление полезного ископаемого с невыясненными перспективами или перспективы превращения которого в месторождение отсутствуют.

 

Выявление месторождений начинается с обнаружения в процессе поисковых работ пунктов минерализации (рис. 2.2).

 

Пункты                    Проявления              Перспективные Месторо-

минерализации                                               проявления    ждения

 

*

*                                ►

*                                                                      ░

*

*                               ►

*                                                                                                      ▓

*                               ►

*                                                                    ░

*

*                              ►

*

 

 

Стадия работ по геологическому изучению недр
1. Региональное геологическое изучение недр и прогнозирование полезных ископаемых	2. Поисковые работы	3. Оценочные работы	4. Разведка месторождения

 

Рис. 2.2. Стадийности геологических работ и перехода от обнаружения пунктов минерализации и проявлений к месторождениям полезных ископаемых.

2.3. Уровни распространения месторождений полезных ископаемых в земной коре

 

Уровни распространения соответствуют структурно-формационным подразделениям коры (табл.2.1).

Таблица 2.1

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться: