Опыт решения проблем комплексного использования недр в стройиндустрии

Рис. 1. Состав Центрально-Черноземного района РФ    На примере региона КМА показан опыт решения проблем комплексного использования недр в стройиндустрии.
  Центрально-Черноземный район РФ, куда входит регион Курской магнитной аномалии (КМА), включает пять областей (рис. 1) и занимает общую площадь 167,7 тыс. кв. км (1 % территории РФ). Общая численность населения (рис. 2) составляет 7836 тыс. чел. (5,4 % всего населения РФ).
   В общероссийском разделении общественного труда Центрально-Черноземный регион (ЦЧР) специализируется на горно-рудной, металлургической, машиностроительной, химической, пищевой промышленности и на производстве многих видов строительных материалов, а также на интенсивном сельскохозяйственном производстве. Таким образом, ЦЧР имеет относительно гармоничную структуру экономики.
  Ведущие отрасли промышленности: горнодобывающая (железные руды), черная металлургия, машиностроение, электротехническая, металлообработка, химическая, стройматериалы, пищевая, легкая.
  Общие геологические запасы руд, главным образом железистых кварцитов, определяются в регионе триллионами тонн, балансовые – в 42 млрд т. Месторождения топливно-энергетических ресурсов практически отсутствуют.
  Здесь разведано 18 месторождений железа с запасами 850 млрд т железистых кварцитов и 80 млрд т богатых железных руд [1]. Указанные объемы составляют 60% запасов железных руд России или 20 % мировых. Прогнозируемые ресурсы месторождений богатых железных руд только Белгородского рудного района КМА (за исключением Курской и Орловской обл.) составляют 67,5 млрд т при среднем содержании железа 60–61 % и участки с содержанием железа общего в недрах не менее 66–67 % с незначительным содержанием вредных примесей (кремнезёма и глинозёма 1–2 %) с общими запасами около 5,0 млрд т.
  КМА в своих недрах, помимо железных руд, содержит высококачественные бокситы, флюсовое и формовочное сырье, сырье для огнеупоров, стекольное и цементное сырье, сырье для производства керамзита, месторождения кирпичных глин, запасы апатитов, россыпи минералов титана и циркония, месторождения мела, мергеля, песков, глины, известняка, доломитов, торфа, минеральные источники и лечебные грязи, агрохимическое, химическое сырье и т.д. По последним данным [2] в зонах локализации железных руд присутствуют промышленные содержания золота, платины и платиноидов, меди, никеля, кобальта, хрома, редких и радиоактивных элементов.
  Таким образом, зону КМА можно рассматривать как фундамент минерально-сырьевой безопасности нашей страны. Вместе с тем, Центрально-Черноземный район, на территории которого прослеживается рудоносная зона КМА, имеет развитую промышленность и сельское хозяйство. Характеризуется высокой плотностью населения и обладает уникальными по мощности и содержанию гумуса черноземными пахотными землями. Последние являются базой продовольственной безопасности РФ.
  При этом не исключается вариант перемещения черной металлургии с Урала и Сибири в ЦЧР, т.к. запасов собственного железорудного сырья там осталось на 6–10 лет. Больше того, зоной расширения горнодобывающего комплекса (ГДК), скорее всего, окажется Белгородская область, где уже разрабатывается открытым способом Лебединское и Стойленское месторождения железа (ЛГОК и СГОК) и подземным – Коробковское (Комбинат «КМАруда»). Подготавливаются к разработке Яковлевское и Гостищевское месторождения. Разведаны Салтыковское, Приоскольское и Чернянское. Кроме того, на территории области «малыми» карьерами добываются общераспространенные полезные ископаемые (ОПИ): пески, мел и глины. Действующих и отработанных «малых» карьеров более 300, а суммарная величина нарушенных ими земель достигает 17 тыс. га. По состоянию на начало 2000 года в Белгородской области всеми видами хозяйственной деятельности нарушено 88– 90 % территории, при допустимом предельном уровне прямого нарушения земель для ЦЧР – не более 70 %. Только данный фактор может привести к полному исчезновению природной флоры и фауны на обширных территориях.
  Являясь промышленно развитым объектом РФ, Белгородская область дает стране сегодня 36,8 % железных руд, 4,4 % готового проката, 9,6 % цемента, 20 % шифера, 30 % асбоцементных труб, 13 % облицовочной керамики и много других промышленных и продовольственных товаров [3]. Рис. 2. Численность населения ЦЧР
на начало 2002 г. (тыс.чел.)
  Технология выпуска указанной продукции неразрывно связана с техногенными загрязнениями и нарушениями окружающей среды. Особенно интенсивно данные факторы проявляются на территории Старооскольско-Губкинского промышленного района, где на ограниченной территории сконцентрировано около 185 промышленных предприятий. В том числе таких крупных, как ЛГОК, СГОК, шахта им. Губкина, Оскольский электрометаллургический комбинат (ОЭМК), Губкинская ТЭЦ, Оскольский цементный завод. Суммарные валовые выбросы вредных веществ промышленными объектами района достигают 100 тыс. т в год, даже без учета выбросов вредных веществ автотранспортом. До 60 % выбросов пыли приходится на стационарные, передвижные источники и зоны нарушенных земель ГДК.
  На базе местного сырья развита промышленность строительных материалов: цементная, производство мела и извести, огнеупоров, силикатных материалов, керамики, бетонных и железобетонных конструкций и др.
  По рейтингу инвестиционной привлекательности Белгородская область занимает III место в России после Москвы и Санкт-Петербурга. Инвестиционный портфель области содержит десятки предложений.
  На территории КМА добычей железистых кварцитов занимается три горнообогатительных комбината (Михайловский, Стойленский и Лебединский ГОКи), использующих открытый способ извлечения (рис. 3), а также ОАО «КМА-Руда», на которые приходится более половины добычи – свыше 45 млн т. В России 93 % железной руды добывается с применением открытого способа разработки при содержании железа в рудах от 12 до 40 %, залегающих в сложных горно-геологических условиях (при средней глубине разработки 250–280 м) в местах с достаточно суровыми природно-климатическими условиями их освоения [4].
  За счет разработки железорудных месторождений, формирования искусственных положительных и отрицательных форм рельефа на территории региона происходит постоянное сокращение сельскохозяйственных угодий, что предопределяет необходимость бережного отношения к земле и требует восстановления продуктивности нарушенных участков. Кроме того, вокруг ГОКов КМА образуются производственные комплексы, что еще более отрицательно влияет на окружающий ландшафт.
  В настоящее время для нужд горнообогатительных комбинатов КМА из землепользования двух областей (Курской и Белгородской) изъято около 30 тыс. га ценнейших черноземов и серых лесных почв, разрушены тысячелетиями создаваемые биоценозы [5]. На поверхность ежегодно извлекается до 100 млн м3 вскрышных пород различного возраста и химического состава.
  В результате этого вблизи открытых разработок железной руды образовался техногенный ландшафт в виде автомобильных, конвейерных, железнодорожных и гидравлических отвалов. Вынесенные на поверхность породы являются неустойчивыми к воздействию природно-климатических условий, что приводит к интенсивным эрозийным процессам (смыв пород с поверхности отвалов достигает 800–1000 м3), дефляционные процессы переносят около 300 м3 пород с площади 1 га.
  Обогащение железной руды связано с выбросами отходов производства в отвалы, именуемые хвостохранилищами, объем которых достигает свыше 500 млн м3, занимающих около 2 тыс. га земельных угодий. Так техногенные месторождения отходов ММС железистых кварцитов (рис. 4) формировались путем заполнения заранее подготовленных отрицательных форм рельефа за счет сбрасывания пульпы из пульпопроводов. Хвостохранилища можно назвать «мертвыми полями», так как на поверхности хвостохранилищ не произрастают растения, отсутствуют простейшие зооценозы.
  Решение вопросов комплексного использования сырьевых ресурсов особенно актуально в связи с изменившейся геополитической и экономической обстановкой. Если раньше были возможны директивные меры по утилизации отходов, то сейчас основу составляют экономические факторы. Таким образом, созрели объективные предпосылки пересмотра общей концепции выбора сырья стройиндустрии. В этой связи возникает потребность в переоценке качества существующего техногенного сырья, в то же время, общих критериев оценки не существует.
  Проблему рационального использования техногенного сырья необходимо рассматривать с точки зрения трех уровней: проектируемые к освоению месторождения; текущие отходы; техногенные месторождения. Каждый уровень имеет свой методологический подход и инструментарий как с теоретической, так и с прикладной стороны. На нынешнем этапе наиболее актуальны два последних уровня, проблема утилизации которых остро стоит во всех промышленных регионах.
  Объемы как текущих отходов, так и техногенных месторождений несоизмеримо большие, чем потребности в сырье в каждой отдельной отрасли. Поэтому очень важно из всей массы выделить те, которые можно наиболее эффективно использовать для получения строительных материалов как при проектировании новых производств, так и на имеющихся в конкретных регионах промышленных мощностях. Рис. 3. Карьер Лебединского ГОКа
  Опыта решения проблем комплексного использования недр столь крупных промышленных районов в мире практически нет. На примере региона КМА разработаны методологические основы решения проблемы планетарного масштаба. Реализация теоретических положений позволила разработать ряд технологий получения как традиционных строительных материалов для гражданского и дорожного строительства, так и новых эффективных материалов, в том числе на основе отходов промышленности.
  Предложена рациональная область использования ранее не востребованных крупнотоннажных отходов железорудных месторождений – отходов мокрой магнитной (ММС) сепарации железистых кварцитов; составлены рекомендации по их использованию в качестве сырьевых компонентов при производстве многокомпонентных вяжущих и бетонов для дорожного строительства.
  Разработаны технологии производства вяжущих низкой водопотребности (ВНВ) и тонкомолотых цементов (ТМЦ) с использованием отходов ММС и суперпластификатора. Предложены технологии производства мелкозернистых бетонов на основе портландцемента, ВНВ и ТМЦ с использованием отходов ММС.
  Сформулированные теоретические положения использования заполнителей из анизотропного сырья позволили разработать технологии производства щебня на основе нетрадиционных горных пород. При этом получено около 30 млн м3 щебня и песка.
  Это позволило разработать технологии производства асфальто- и цементобетонов для дорожного строительства с использованием заполнителей из анизотропных горных пород. Технология производства плотного асфальтобетона марок II и III типа «Г», «В» и «Б» на основе анизотропных попутно добываемых скальных пород КМА и асфальтовяжущего внедрена на 57 заводах Центрально-Черноземного экономического региона Российской Федерации. При этом выпущено около 12 млн т асфальтобетона.
  Получены составы и технология производства грунтобетона и сухих дорожно-строительных смесей на основе глинистых пород региона КМА.
  Предложены технологии устройства оснований и покрытий автомобильных дорог II–IV категорий с использованием попутно добываемых пород сланцевой толщи, глинистых вскрышных пород и отходов обогащения горно-обогатительных комбинатов КМА, которые внедрены при строительстве и реконструкции 1380 км дорог III и IV категорий. Инженерные разработки авторов защищены семью патентами и авторскими свидетельствами на изобретения.
  Таким образом, комплексное использование сырьевых ресурсов региона позволило перейти на строительство укрепленных оснований автомобильных дорог, снизить потребление дефицитного привозного щебня, а также за счет утилизации ряда отходов улучшить экологическую обстановку в районе ГОКов.
  Разработанные составы и технологии внедрены при строительстве, реконструкции и ремонте примерно 8,6 тыс. км автомобильных дорог II–IV категорий, а также стали основанием для реализации программы «Развитие дорожной сети в сельскохозяйственных населенных пунктах Белгородской области и их благоустройство на 1999–2005 гг.». Рис. 4. Хвостохранилище отходов ММС
  Результаты научных исследований по комплексному использованию недр КМА внедрены при утверждении запасов попутно добываемых пород Лебединского, Стойленского, Коробковского и Приоскольского месторождений в государственной комиссии по запасам, а Терновского месторождения керамзитовой глины – в территориальной комиссии по запасам, что положило начало их широкомасштабному использованию. Это позволило создать мощную базу стройиндустрии в Центрально-Черноземном районе РФ, построить десятки заводов по производству бетона и железобетонных изделий, керамзита, силикатных материалов автоклавного твердения. На основе этого сырья выпущено свыше 400 тыс. м3 керамзита, около 40 тыс. м3 бетона и раствора и сдано в эксплуатацию около 5 млн м2 жилья, объектов соцкультбыта, промышленных зданий и сооружений.
  Таким образом, до настоящего времени существовали технологии производства строительных материалов, под которые осуществлялся поиск сырья. В виду того, что сейчас запасы традиционных сырьевых материалов истощены и как никогда остро встает проблема комплексного использования природного и техногенного сырья, предложенный подход оказался актуальным и своевременным. Осуществленное теоретическое обобщение имеющейся информации по существующему техногенному сырью, определенные принципы использования отходов в зависимости от их энергонасыщенности и энергоемкости операций при формировании, позволили расширить сырьевую базу стройиндустрии региона КМА и на основе нетрадиционного сырья разработать ряд технологий по производству высокоэффективных строительных материалов.
  
  Библиографический список:
  1. Котенко Е.А. Геоэкологические проблемы КМА и пути их решения / Е.А. Котенко, В.Н. Морозов, В.К. Кушнеренко, В.Н. Анисимов // Горная промышленность. – М., 2003. № 2.
  2. Геоэкологические проблемы безопасной эксплуатации горно-металлургического комплекса КМА / Е.А. Котенко, В.Н. Морозов, В.Н. Анисимов и др. // Освоение недр и экологические проблемы – взгляд в XXI век / Тезисы докладов международной конф., – М., 2000.
  3. Состояние окружающей природной среды Белгородской области в 1999 г. / Белгородский областной комитет экологии, 2000. – 132 с.
  4. Балашов А.Г. Освоение месторождений богатых железных руд КМА для производства высококачественного металлургического сырья / А.Г. Балашов, В.Н. Анисимов // Проблемы создания экологически рациональных и ресурсосберегающих технологий освоения месторождений полезных ископаемых и переработки отходов горного производства / II международная конф. по проблемам рационального природопользования. – Тула, 2002. – http://ekoresurs.h1.ru/41.php?41.php.
  5. Стифеев А.И. Горнодобывающий комплекс КМА и его влияние на природные ресурсы Центрального Черноземья / А.И. Стифеев, А.А. Стифеев, Е.А. Бессонова // Международная научно-методическая конференция «Экология, образование, наука и промышленность». – Белгород, 2002.


А.М. ГРИДЧИН, докт. техн. наук, проф., академик МАМР;
В.В. СТРОКОВА, канд. техн. наук, доцент;
Р.В. ЛЕСОВИК, канд. техн. наук



Для вас, снабженцы!
Поиск по сайту

Везде   В статьях   В материалах  
Если поиск не дал результата, попробуйте изменить текст запроса.
Примеры поиска по запросу "Потолки Armstrong": "Потолки Armstrong", "Потолок Armstrong", "Потол Arms", "Потолки Армстронг", и т. п.
Полезное для строителей...
Читайте также у нас на сайте:


Информация для строителей.

Новости строительной индустрии

Транспортный коллапс взвинтил цены на цемент

  Компания «СМПро» опубликовала статистику по росту цен на цемент, согласно которой с начала 2011 г. цены на российский цемент выросли на 35%. В частности, по итогам сентября средние цены от ...

Россия прирастет дорогами

Как недавно заявил премьер-министр Российской Федерации Владимир Владимирович Путин, в ближайшие 3 года на автомобильные дороги страны будет потрачено 1,3 трлн руб. Из этих денег 678 млрд руб. планиру ...

«ОБЪЕДИНЕНИЕ 45-М» поставит бетон для реконструкции здания университета им. Плеханова

   Московское предприятие группы ЛСР ООО «Объединение 45-М» стало основным поставщиком бетона для реконструкции старейшего корпуса РЭУ им. Плеханова. Предприятие поставит около 5 тыс. ...

Kerneos объявляет о запуске новых продуктов

  Компания Kerneos, входящая в группу компаний Materis, выводит на рынок продукты, предлагающие новые технические решения для производителей готовых к использованию строительных смесей:< ...

Ярославская область: переселение граждан из аварийного жилья

  Фондом содействия реформированию жилищно-коммунального хозяйства принята к заявка Ярославской области на предоставление финансовой поддержки для переселения граждан из аварийного жилищно ...

«Бецема»: в Красногорске выпустили «Истру»

  В рамках выставки СТТ-2011 машиностроительный завод "Бецема" совместно со своим партнером "Мерседес Бенц Тракс Восток" организовали Дни "Бецемы". Журналисты ...

Лифтовая отрасль в России: быть или не быть?

В Москве состоялся I съезд Национального союза лифтовых саморегулируемых организаций (НСЛ СРО), на котором специалисты пришли к выводу о необходимости перехода к обязательному саморегулированию и заро ...

В Думе решили обязать использовать новые материалы при ремонте дорог

На заседании Госдумы России представителями комитета по транспорту принято решение о внесении поправок в действующий техрегламент строительства дорог. В частности, в них предлагается сделать обязатель ...
 
 Архив строительных новостей

 Архив строительных новостей (продолжение)

Строителям на заметку.

Новости сайта

Строительные материалы в Интернете