Ресурсовоспроизводящая безотходная геотехнология комплексного освоения месторождений Курской магнитной аномалии

Ãîðíàÿ
êíèãà

А.А. БАРЯХ
директор ГИ УрО РАН

Д.Р. КАПЛУНОВ

В.Н. ЗАХАРОВ

чл.-корр. РАН

директор ИПКОН РАН

чл.-корр. РАН

И.Ю. РАССКАЗОВ
директор ИГД ДВО РАН

В.Л. ШКУРАТНИК
зав. кафедрой МГГУ

академик МАН ВШ

РЕДАКЦИОННЫЙ СОВЕТ
ИЗДАТЕЛЬСТВА «ГОРНАЯ КНИГА»

ИЗДАТЕЛЬСТВО ГОРНАЯ КНИГА
«
»
МОСКВА

С.Г. ЛЕЙЗЕРОВИЧ

В.В. СИДОРЧУК
И.И. ПОМЕЛЬНИКОВ

В.К. ТОМАЕВ

РЕСУРСОВОСПРОИЗВОДЯЩАЯ
БЕЗОТХОДНАЯ
ГЕОТЕХНОЛОГИЯ
КОМПЛЕКСНОГО
ОСВОЕНИЯ
МЕСТОРОЖДЕНИЙ
КУРСКОЙ
МАГНИТНОЙ
АНОМАЛИИ

Под научной редакцией
чл.-кор. РАН Д.Р. Каплунова

УДК 622.341.11:622.272:622.7:622.013
ББК 33.332:65.304.11:33.4
 
П55

Книга соответствует «Гигиеническим требованиям к изданиям книжным для взрослых» 
СанПиН 1.2.1253—03, утвержденным Главным государственным санитарным врачом 
России 30 марта 2003 г. (ОСТ 29.124—94). Санитарно-эпидемиологическое заключение 
Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия 
человека № 77.99.60.953.Д.014367.12.11

Рецензенты:

д-р техн. наук, проф. М.А. Иофис (УРАН ИПКОН РАН);
д-р техн. наук, проф. В.И. Стрельцов (ОАО «ВИОГЕМ»)
•
•

© С.Г. Лейзерович, И.И. Помельников, 
 
В.В. Сидорчук, В.К. Томаев, 2012 
© Издательство «Горная книга», 2012
© Дизайн книги. Издательство 
 «Горная книга», 2012

ISBN 978-5-98672-347-1
УДК 622.341.11:622.272:622.7:622.013
ББК 33.332:65.304.11:33.4 

Лейзерович С.Г., Помельников И.И., Сидорчук В.В., Томаев В.К.
П55  
Ресурсовоспроизводящая безотходная геотехнология комплексного 
освоения месторождений Курской магнитной аномалии / Под научной 
редакцией чл.-кор. РАН Д.Р. Каплунова. — М.: Издательство «Горная 
книга», 2012. — 547 с.: ил. 
ISBN 978-5-98672-347-1 (в пер.)

Изложены проблемы создания и поэтапного освоения ресурсосберегающей и ресурсовоспроизводящей безотходной геотехнологии комплексного освоения железорудных 
месторождений, центральным элементом которой является закладка подземного выработанного пространства отходами обогащения железистых кварцитов. Рассмотрены вопросы 
взаимо связи добычи руды, выпуска железорудного концентрата, организации оборотного 
водоснабжения, экономики и экологии горно-обогатительного производства.
Для научных и инженерно-технических работников горнодобывающих и обогатительных предприятий, исследовательских и проектных институтов, а также аспирантов 
и студентов горных специальностей.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АГН
— Академия горных наук
АРМ
— автоматизированное рабочее место
БВР
— буровзрывные работы
БЕ
— буферная емкость
БЖР
— богатые железные руды
БЗК
— бетонозакладочный комплекс
БПК
— биохимическое потребление кислорода
ВВ
— взрывчатые вещества
ВВС
— вентиляционно-вспомогательный ствол
ВИОГЕМ
— Всероссийский научно-исследовательский институт по 
осушению месторождений полезных ископаемых, защите 
инженерных сооружений от обводнения, специальным 
горным работам, геомеханике, геофизике, гидротехнике, 
геологии и маркшейдерскому делу (до 1967 г. ЦНИИгоросушение)
ВМ
— взрывчатые материалы
ВНИМИ
— Всероссийский научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела
ВНП
— валовой национальный продукт (GNP)
ВНТП
— ведомственные нормы технологического проектирования
ВОДГЕО
— Научно-исследовательский институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной 
гидрогеологии
ВОЗ
— Всемирная организация здравоохранения
ВТО
— Всемирная торговая организация
ГВУ
— главная вентиляционная установка
ГКЗ
— Государственная комиссия по запасам полезных ископаемых
ГМК
— горно-металлургическая компания (горно-металлургический комбинат)
ГОК
— горно-обогатительный комбинат
ГУМП
— Главное управление металлургической промышленности
ДОФ
— дробильно-обогатительная фабрика
ЕПБ
— единые правила безопасности
ЖРС
— железорудное сырье

ЗЖРК
— Запорожский железорудный комбинат
ЗК
— закладочный комплекс
ИГД
— Институт горного дела
ИПКОН РАН 
(АН СССР)
— Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (Академии наук СССР)
ИСО (ISO)
— международная неправительственная организация, образованная в 1947 г. с целью разработки международных 
стандартов
КАС
— камера аварийного сброса
КИП
— контрольно-измерительные приборы
КМА
— Курская магнитная аномалия (крупнейший железорудный 
бассейн)
КНС
— конвейерный наклонный ствол
КППТМ
— комплексное подземное природно-техногенное месторождение
КС
— клетевой ствол
КТОС
— Комитет ВТО по вопросам торговли и охраны окружающей среды
ЛГОК
— ОАО «Лебединский ГОК»
МГГУ
— Московский государственный горный университет
МГОК
— ОАО «Михайловский ГОК»
МГТУ
— Магнитогорский государственный технический университет
МИСиС
— Московский институт стали и сплавов
МКЦ
— междукамерный целик
ММС
— мокрая магнитная сепарация
МПР РФ
— Министерство природных ресурсов и экологии Российской 
Федерации
МПЦ
— междупанельный целик
МСБ
— минерально-сырьевая база
МЭК
— Международная электротехническая комиссия
НДП
— наилучшие достигнутые показатели
НДПИ
— налог на добычу полезных ископаемых
НДС
— налог на добавленную стоимость
НДТ
— наилучшие доступные технологии
НЗК
— наземная часть закладочного комплекса
НИГРИ
— Государственный научно-исследовательский горнорудный 
институт
НИИКМА
— ОАО «Научно-исследовательский институт по проблемам 
Курской магнитной аномалии им. Л.Д. Шевякова»
НИЦ
— научно-исследовательский центр

ОВОС
— оценка воздействия на окружающую среду
ОНЗ РАН
— Отделение наук о Земле Российской академии наук
ОПЯ
— открыто-подземный ярус
ОЭМК
— ОАО «Оскольский электрометаллургический комбинат»
ПАВ
— поверхностно-активные вещества
ПДК
— предельно допустимая концентрация
ПДрК
— подземный дробильный комплекс
ПДМ
— погрузочно-доставочная машина
ПЗК
— подземная часть закладочного комплекса
ПИО ОБТ
— ООО «Производственно-издательское объединение ОБТ»
ПК
— пусковой комплекс
ПЛА
— план ликвидации аварий
ПМХ
— промышленно-металлургический холдинг
ПРП
— природно-ресурсный потенциал
ПТМ
— подземное техногенное месторождение
ПТП
— подземное техногенное пространство
РД
— руководящий документ
РПВ
— рудоперепускной восстающий
РПП
— распределительная подземная подстанция
РУДН
— Российский университет дружбы народов
СГОК
— ОАО «Стойленский ГОК»
СИ
— международная система единиц физических величин
СКНЦ ВШ
— Северо-Кавказский научный центр высшей школы Южного федерального университета
СНиП
— строительные нормы и правила
СО РАН
— Сибирское отделение Российской академии наук
СС
— скиповой ствол
СУ
— строительное управление
СЭО
— социально-экономическое обоснование
ТМО
— техногенные месторождения с оптимальными (качественными и количественными) параметрами
ТУ
— технические условия
ТЭО
— технико-экономическое обоснование
ТЭЦ
— теплоэлектроцентраль
УГР
— уровень головки рельса
УрО РАН
— Уральское отделение Российской академии наук
ФГУП
— Федеральное государственное унитарное предприятие
ФММ
— фильтры магнитомеханические
ХПК
— химическое потребление кислорода
ЦЗР
— цех закладочных работ

ЦООНТИ
— центральный отраслевой орган научно-технической информации
ЦПП
— Центр проектной продукции в строительстве, ФГУП
ЧДД
— чистый дисконтированный доход
ЧРП
— частотно-регулируемый привод
ЭКСР
— этажно-камерная система разработки
ЭСШ
— электросталеплавильные шлаки
ЮВ
— юго-восточный (юго-восточная)
ЮВШ
— юго-восточный штрек
ЯПР
— Яковлевский подземный рудник
IRR
— внутренняя норма прибыли
NPV
— чистая текущая стоимость
WACC
— средневзвешенная стоимость капитала

ПРЕДИСЛОВИЕ

В современных условиях основополагающими принципами развития 
горно-обогатительного производства становятся не только повышение 
экономической эффективности освоения минерально-сырьевых ресурсов 
и обеспечение рациональности недропользования, но и реализация требования резкого снижения негативного техногенного воздействия недропользователей на элементы природной среды, в противном случае дальнейшая 
активизация эксплуатации недр в стране может осложнить экологическую 
обстановку в горнодобывающих регионах.
Вступление России во Всемирную торговую организацию (ВТО) требует 
от страны гармонизации (приведения в соответствие с международными нормами) законодательства, в том числе природоохранного, введения системы 
международных стандартов и сертификации. Большинство стран — участниц ВТО предъявляет более жесткие по сравнению с принятыми в России 
требования к экологической безопасности производства и производимых 
продуктов.
Регулируемое ВТО экологическое законодательство через торговые процедуры предписывает странам-участницам, как они должны формировать 
свои внутренние законы и политику в области охраны окружающей среды. 
В период реформирования экологического законодательства особую актуальность и существенное место занимает подготовленный Минприроды 
России проект закона о совершенствовании системы нормирования в области охраны окружающей среды и введении мер экономического стимулирования хозяйствующих субъектов для внедрения наилучших доступных 
технологий (НДТ).
Очевидно, что НДТ связаны с экологичностью производства, с реализацией мер, обеспечивающих малоотходность (безотходность), ресурсосбережение, ресурсовоспроизводство. Рациональный подход к проблеме 
реализации безотходных технологий (производств) базируется на экономической целесообразности осуществления природоохранных мероприятий 
и процессов утилизации отходов, которые по своей высокой затратности 
могут быть сопоставимы с основным производством. Безотходная технологическая система представляет собой сочетание новых технологических 
процессов и способов подготовки сырья и материалов, а также соответствующих организационно-технических мероприятий, которые обеспечивают комплексное использование сырья и энергии и позволяют свести 
до экологически безвредного минимума отрицательное воздействие на 
окружающую среду.

Необходимы коренные изменения технологии горных работ, тем более 
что опыт промышленного безотходного производства в бассейне КМА имеется: в условиях ОАО «Комбинат КМАруда» успешно испытана и освоена 
в промышленных масштабах инновационная технология безотходного производства концентрата на базе подземной добычи железистых кварцитов, 
основанная на использовании всех образующихся отходов обогащения (так 
называемых хвостов) для приготовления закладочной смеси, укладываемой 
в выработанное пространство шахты им. Губкина, и полного оборотного 
водообеспечения технологических процессов.
В созданный технологический комплекс заложены принципы:
снижения техногенного воздействия за счет полной утилизации отходов обогащения;
ресурсосбережения путем сохранения техногенного георесурса в недрах и организации замкнутого оборотного водоснабжения на базе 
шахтных дренажных вод;
использования всех георесурсов при освоении недр с учетом их сохранения в новом функциональном назначении;
представления техногенных полостей в недрах в качестве полезного 
георесурса для сохранения другого георесурса с одновременным повышением безопасности горных работ;
управляемого ресурсовоспроизводства (создание техногенного месторождения).
Все это — признаки комплексного освоения недр.
Ресурсовоспроизводящая безотходная геотехнология комплексного освоения месторождения предполагает перемещение отходов обогащения в подземное выработанное пространство («шахта наоборот»). Это по своей сути 
является управляемой миграцией (концентрацией) железосодержащего сырья 
с места его образования к месту вторичного накопления, т.е. техногенным 
геохимическим процессом, обусловленным хозяйственной деятельностью.
Актуальность, значимость настоящей работы и достоверность ее результатов предопределяются во многом новизной и глубиной постановки проблем, 
методологической базой их изучения и поэтапного решения, а также трехлетней промышленной реализацией на крупнейшем горно-обогатительном 
предприятии с подземным способом добычи руды. В работе обобщены 
результаты лабораторных исследований, физического моделирования, экспериментальных и опытно-промышленных испытаний новой технологии 
производства закладочных работ и промышленной эксплуатации при безотходном выпуске железорудного концентрата.
Авторы выражают благодарность академику РАН К.Н. Трубецкому 
и чл.-кор. РАН Д.Р. Каплунову за постоянное внимание и творческую помощь в работе, признательны д-ру техн. наук, проф. М.А. Иофису и д-ру 

−

−

−

−

−