Геология, геохимия, экология и запасы центральной части Егорьевского месторождения фосфоритов (стр. 2 из 3)
Глава III.2. Попутное уничтожение других минеральных месторождений - еще одна серьезнейшая экологическая проблема. Дело в том, что стратиграфически выше фосфоритной серии залегают месторождения формовочных, стекольных и строительных песков, огнеупорных и кирпичных глин. Естественно, при добыче фосфоритов все эти полезные ископаемые, как вскрышные породы, будут сброшены в отвалы и безвозвратно утеряны. Только в уже разведанных месторождениях может исчезнуть более 0,5 млрд. т формовочных и стекольных песков. Несомненно, эти потери отрицательно скажутся на экономике горнодобывающего предприятия.
Глава III.3. Влияние добычи фосфоритов на подземные и поверхностные воды, как это четко доказано гидрогеологами, будет минимальным. Фосфоритная серия подстилается мощным (15-30 м) водоупором - оксфордскими глинами. Разработка фосфоритов останавливается в кровле оксфордских глин. Благодаря этому водоупору основной (мячковский) горизонт подземных вод, использующийся для водоснабжения населения, надежно предохранен от загрязнения. По опыту известно, что поверхностные воды, пройдя отстойники, становятся практически чистыми.
Глава III.4. Токсичные элементы в фосфоритах - это то, что, действительно, представляет опасность. Будучи внесенными вместе с фосфоритной мукой в почву, они могут попасть в растения, а далее по пищевой цепочке - в человека, создавая угрозу его здоровью. Общепринятой методики оценки безопасности использования удобрений с известными концентрациями токсичных элементов нет. В диссертационной работе используется 3 способа. Один из способов предложен впервые. Он заключается в следующем. Задается норма внесения фосфора в почву, например, 100 кг P на 1 га. Конкретно, в фосфоритной муке содержится 25% P2O5 . Путем пересчетов можно выяснить, что фосмуки нужно будет внести на гектар без малого 1 тонну, чтобы чистого P оказалось 100 кг/га. Задается глубина внесения удобрения, скажем, 0,2 м. Затем вычисляется коэффициент разубоживания (или разбавления), который равен весу внесенного удобрения, деленному на массу почвы, в которую оно запахивается. Примем, что объемная масса почвы равна 1,5 т/м3. Тогда коэффициент разубоживания будет равен 1/3000, то есть 1 т фосфоритной муки <растворится> в 3 тыс. т почвы. Тем самым содержание определенного химического элемента в почве будет равно исходному содержанию его в почве до внесения удобрения плюс 1/3000 часть от концентрации этого элемента в удобрении. Зная эти суммарные концентрации, мы можем оценить безопасность применения удобрения, используя дальше хорошо отработанную методику оценки загрязнения почвы токсичными химическими элементами. Результаты оценки безопасности применения удобрений всеми 3-мя способами показали, что использование фосфоритной муки в качестве удобрения безопасно.
Глава III.5. Радиационная безопасность добычи, переработки и использования егорьевских фосфоритов в качестве удобрений неоднократно констатировалась разными институтами, организациями и комиссиями. Нам оставалось проверить, соответствуют ли содержания радионуклидов новым требованиям <норм радиационной безопасности> [НРБ-99]. Содержания радионуклидов в фосфоритах и вмещающих породах безопасны как для людей, работающих на их добыче и обогащении, так и для окружающего населения. Содержания радионуклидов в фосфоритной муке отвечают новым нормам по радиационной безопасности для их концентраций в удобрениях.
Защищаемое положение (Тезис 3). Добыча и переработка егорьевских фосфоритов и использование произведенной из них фосфоритной муки в качестве удобрения - безопасны с точки зрения концентраций токсичных химических элементов и радионуклидов. При разработке фосфоритов полностью уничтожаются ландшафты, которые восстанавливаются, но только через несколько десятков лет. Попутно при добыче фосфоритов уничтожаются месторождения формовочных и стекольных кварцевых песков, огнеупорных и кирпичных глин.
Часть IV называется <Экономическая геология>. В ней проводится основная идея диссертации - зависимость финансово-экономической оценки месторождения от многих параметров. Не последнюю роль в такой оценке играет величина принятых бортовых и минимальных промышленных значений основных параметров месторождений. В современном варианте приходится делать десятки вариантов расчетов запасов полезных ископаемых, поэтому важно, чтобы такие повариантные расчеты были не только полностью автоматизированы, но и проводились новыми геостатистическими методами.
Глава IV.1. Подсчет запасов участка проводился в последовательности: построение вариограмм → подгонка модельных вариограмм → кригинг → собственно подсчет запасов. Вариограммы строились только для мощностей, поскольку данных по содержаниям P2O5 явно недостаточно для построения вариограммы. Содержания P2O5 оценивались интерполяцией по методу обратных расстояний. По простоте интерпретации лучше всего выглядит вариограмма мощности горизонта кварц-глауконитовых песков. Неплохо интерпретируется и вариограмма мощности нижнего фосфоритного слоя. Изменчивость дисперсии мощности верхнего фосфоритного слоя с расстоянием между выработками интерпретируется хуже. Это понятно - ведь верхний фосфоритный слой размыт и эродирован значительно сильнее двух других, лежащих под ним. Для всех трех фосфоритных слоев была выбрана сферическая модельная функция. Во всех случаях отмечается эффект самородков, примерно равный половине значения порога. Глава иллюстрируется картами (для всех трех членов фоссерии): кригинговых оценок мощности, дисперсий кригинга, стандартных ошибок. Разбраковку блоков проводить не понадобилось.
По существующим кондициям запасы месторождения подсчитываются только там, где мощность верхнего фосфоритного слоя больше 30 см, а мощность вскрыши меньше 25 м. Если подсчитать запасы геостатистическим методом, точно следуя этим кондициям, то мы получим величину запасов руды 3 527 тыс. т. Эта цифра меньше ранее подсчитанных запасов (методом геологических блоков) всего на 4,6%. Так и должно быть. Общие запасы по месторождению, подсчитанные геостатистическими методами и традиционными способами российских геологов, должны быть очень близкими. Но только в геостатистическом подсчете запасов мы получаем: запасы в каждом из 14 тысяч блоков; дисперсию кригинга; количество точек, по которым оценивались параметры блока.
Глава IV.2. Зная запасы месторождения, можно произвести стандартную финансово-экономическую оценку проекта разработки месторождения. В этой главе представлена одна из конечных таблиц подобных оценок. На самом деле их было просчитано несколько десятков вариантов, отличающихся значениями многих параметров рудных тел и производственных расходов. В числе наиболее важных величин, значения которых удалось <нащупать> такими многовариантными расчетами, находится возможная цена фосфоритной муки. В СССР егорьевская фосмука стоила 8-12 рублей за тонну. С тех пор, как была прекращена добыча фосфоритов, представление о возможной стоимости фосмуки было утрачено. После произведенных расчетов стало ясно, что рентабельным производство может быть только тогда, когда цена фосфоритной муки будет находиться на уровне 40 долларов США за одну тонну. Для сравнения можно назвать сегодняшнюю цену за 1 т апатитового концентрата - 44 доллара.
Глава IV.3 посвящена теории бортовых и минимальных промышленных содержаний. С одной стороны, Российские геологи разделяют понятия <бортовое содержание> и <минимальное промышленное содержание>. С другой стороны, они признают, что во многих случаях смысл обоих понятий совпадает. В странах с рыночной экономикой эти два понятия вообще не различаются. Точнее говоря, там термин <минимальное промышленное содержание> практически не используется. Поэтому в этой главе мы ограничимся <теорией> бортового содержания.
Бортовое содержание выражается содержанием полезного компонента, а в месторождениях комплексных руд - суммой имеющих промышленное значение содержаний полезных компонентов, приведенных к содержанию условного основного компонента, имеющего максимальную извлекаемую стоимость.
Бортовое содержание, как правило, должно определяться на основе повариантных технико-экономических расчётов, позволяющих учесть всю совокупность горно-геологических, технологических и экономических факторов оценки месторождения. В действительности, это - последовательный просчет нескольких вариантов оценки месторождения при различных значениях бортового содержания. При этом решающими показателями являются прирост или потеря запасов руды и конечного продукта, годовая выдача продукции, рентабельность, величина капитальных затрат на строительство горнорудного предприятия. Количество вариантов бортового содержания должно быть достаточным для однозначного технико-экономического обоснования оптимального его значения.
В этой главе автор на концептуальном уровне демонстрирует принцип оптимизации бортового содержания в зависимости от геологических, технологических и экологических факторов. Бортовое содержание (БС) является таким содержанием полезного компонента в руде, при котором обеспечивается безубыточная добыча и переработка данного сырья в промышленный продукт. Геологи России обычно используют упрощенную формулу расчета БС:
в которой фигурируют затраты (З), связанные с добычей, переработкой и транспортировкой 1 т руды, цена (Ц) за единицу полезного компонента, коэффициент извлечения полезного компонента из руды (И) и коэффициент разубоживания (Р).