Принцип систематизации попутных техногенных ресурсов месторождений по добыче нерудных строительных материалов исходя из качественного состава горной массы и прогнозируемого на нее спроса

По сведениям Российских ученых, годовое образование промышленных отходов на территории РФ составляет около 30 млрд. т, из которых в хозяйственный оборот вовлекаются лишь 2 млрд. т или 28 %. При этом около 80 % общего объема используемых отходов (вскрышные породы и отходы обогащения) идут на закладку выработанного пространства карьеров, примерно 2 % отходов находят применение в качестве топлива и минеральных удобрений, но только 18 % или 360 млн. т используются в качестве вторичного сырья (из них 200 млн. – в строительной индустрии). По последним данным на территории нашей страны в отвалах и хранилищах находится уже свыше 100 млрд. т твердых промышленных отходов с приростом около 4 млрд. т в год [1].

Такая тенденция приводит к образованию «техногенных месторождений». Этот термин определил в конце 80-х начале 90-х гг. ХХ века Вернандский В.И. Сейчас существует множество определений этого термина, но законодательной основы до сих пор нет. Приведем одну из формулировок: «Техногенное месторождение полезного ископаемого – это масштабное скопление минерального вещества (или минеральных веществ), отделенного (или отделенных) от массива в результате первичной или повторной отработки природного или природнотехногенного месторождений, которое со временем может стать объектом промышленного использования» [2].

То есть до появления этого термина все «остатки» добычи и производства, не находящие применения, относили к «отходам». Со временем стало понятно, что отходы можно разделить на две категории с точки зрения недропользования:

• 1.    как недоиспользованное сырье или сырье, не удовлетворяющее кондициям – в отвалах горнодобывающих предприятий,

• 2.    как одно из основных источников загрязнения окружающей среды вредными, токсичными и опасными веществами.

шламонакопителях перерабатывающих производств и ТЭЦ, свалках промышленных и бытовых отходов;

С появлением термина «техногенные месторождения» возникла проблема разграничивания понятий «сырье – отходы – вторичные ресурсы» [3]. На действующих карьерах в настоящее время уже накоплены значительные объемы отходов и они продолжают увеличиваться. Данные ресурсы являются основной частью отходов, сопровождающие процесс вскрыши и переработки сырья. На многочисленных объектах продолжается складирование отходов строительной индустрии. В то же время, около 65% вскрыши можно использовать в том или ином виде для производства строительных материалов. При послойной селективной укладке вскрышных пород, а именно рациональном формировании техногенных месторождений, возможность использования вскрышных пород в стройиндустрии возрастает.

Таким образом, отходы нерудной строительной промышленности, несущие в себе полезные компоненты, но не подходящие для экономически целесообразной разработки на настоящее время, необходимо рассматривать как техногенные месторождения в качестве ресурсов отложенного спроса, что определяется их качественным составом и прогнозом спроса с учетом удорожания добычи полезных ископаемых на новых месторождениях.

При этом под ресурсами отложенного спроса понимаются невосполнимые ресурсы, кондиции которых на настоящее время не рациональны для разработки в связи с доступностью их качественных аналогов, которые способные покрыть существующий спрос, однако с течением времени прогнозируется их истощение.

Фактор отложенного спроса желательно учитывать и при разработке действующего месторождения. При отвальных работах необходимо предусматривать послойное селективное складирование с целью обеспечения доступа к этим ресурсам в будущем.

Для определения возможности отнесения отходов к сырью, из которого можно формировать техногенные месторождения были проанализированы факторы, влияющие на принятие решения [4]. В итоге, в качестве наиболее значимых были выявлены экспертным методом шесть факторов – токсичность, наличие полезных компонентов, спрос, дефицитность, горно-технические характеристики, возможность использования сырья в будущем по мере развития науки и техники [5]. Проведенные исследования позволили систематизировать техногенные ресурсы по качественному составу горной массы и прогнозируемому спросу на рассматриваемый ресурс.

Условно можно систематизировать техногенные ресурсы, подлежащие складированию на горном предприятии с точки зрения отложенного спроса на следующие классы:

• 1.    Токсичные.

• 2.    Невостребованные, то есть не содержащие ни полезных, ни вредных компонентов, могут использоваться для закладки выработанного пространства.

• 3.    На сырье есть спрос, и оно может на настоящий момент попутно использоваться с основным добываемым полезным ископаемым.

• 4.    Спрос на ресурс появится в течение функционирования предприятия.

• 5.    Ресурс потребуется после окончания срока действия предприятия.

• 6.    Ресурс содержит полезные компоненты, но в данный момент его использование        при        существующих        технологиях

неэффективно/неприбыльно.

Реализация данных ресурсов возможна по предложенной схеме (рис. 1).

Рис. 1. Схема поэтапной систематизации техногенных ресурсов.

Систематизация производится по четырем уровням и шести классам. Сырье первого класса уходит на утилизацию, второго класса на закладку выработанного пространства. Третий класс сырья отправляется сразу на реализацию, а из сырья, относящегося к четвертому – шестому классам, формируются техногенные месторождения исходя из собственника техногенного месторождения и существующих технологий. Предложенная систематизация позволяет произвести вовлечение в хозяйственный оборот отходы горнодобывающей промышленности нерудных строительных материалов.

Для обеспечения бесперебойной работы индустрии строительных материалов необходимо рациональное формирование техногенных месторождений и их использование [6]. При этом под формированием техногенных месторождений понимается целесообразная послойная селективная укладка вскрыши и попутных полезных ископаемых на заданном участке с возможностью сохранения физических свойств сырья на срок его содержания [7].

техногенные месторождения, нерудные строительные материалы, попутные полезные ископаемые, отложенный спрос, вскрыша, техногенные ресурсы, отходы, экология technogenic fields, nonmetallic construction materials, by-product minerals, deferred demand, overburden, technogenic resources, waste, ecology