Уральский горнопромышленный комплекс»огл.

П. М. Латышев, И. В. Дементьев, 2003 г.

Почти на 2500 км протянулась, отделяя Европу от Азии, одна из самых крупных и древних горных цепей земного шара — Уральские горы. На протяжении вот уже нескольких столетий здесь добывают соли, железные руды, золото, ювелирные, ювелирно-поделочные и декоративно-облицовочные камни. Во второй половине XX в. восточный склон полярного и северного Урала в пределах территорий Ханты-Мансийского и Ямало-Ненецкого автономных округов Тюменской области практически обеспечил энергетическую революцию: здесь начали освоение гигантских ресурсов углеводородного сырья — нефти и газа.

Уральский экономический регион — это шесть областей (Свердловская, Пермская, Челябинская, Оренбургская, Курганская, Тюменская), два автономных округа (Ханты-Мансийский и Ямало-Ненецкий), три республики (Башкортостан, Удмуртия и Республика Коми). Здесь проживают около 23 млн жителей, большая часть которых заняты в горной промышленности.

Современный горный Урал — это уникальное сочетание месторождений почти всех полезных ископаемых; это сотни горнодобывающих предприятий и предприятий по обогащению, подготовке, переработке и транспортированию минерального сырья, нефте- и газодобывающие компании, машиностроительные и ремонтные заводы горного оборудования, многочисленные обеспечивающие предприятия, в частности, взрывчатыми материалами,  горноспасательным и измерительным оборудованием, а также предприятия, занимающиеся освоением подземного пространства (строительством метрополитенов и подземных комплексов) крупных мегаполисов Урала — Екатеринбурга, Челябинска, Перми, Уфы; это мощная высшая школа, около 20 учебных заведений среднего звена (горные, геологические техникумы и колледжи), десятки технических училищ и учебных комбинатов на горных предприятиях; это развитая система академических и отраслевых институтов горного профиля в Екатеринбурге, Перми, Челябинске, Уфе, Сыктывкаре, Тюмени, Ханты-Мансийске, Салехарде, Оренбурге, а также охватывающая все направления горного дела система проектно-исследовательских институтов, развивающаяся в настоящее время в совокупность проектных, исследовательских и производственных предприятий, обеспечивающих горный комплекс Урала.

Уральский горнопромышленный комплекс является основой социально-экономической истории этого уникального края, вот уже более 300 лет верой и правдой продолжающего служить российскому государству. За это время история многократно подтверждала его значение в экономике России, его огромную устойчивость как базы  всего промышленного   потенциала,   что подтвердилось в годы Великой Отечественной   войны   1941 — 1945 гг. Уральский регион по своим минерально-сырьевым  ресурсам  всегда] имел и имеет в настоящее время самые благоприятные перспективы для своего развития.

Полезные ископаемые»огл.

Металлические полезные ископаемые.

 Из этой группы полезных ископаемых следует выделить прежде всего железные руды. На Урале насчитывается 74 месторождения железных руд. Среди них — уникальное по своим запасам Качканарское месторождение титаномагнетитовых руд, из которых попутно извлекают весь российский ванадий. Многочисленны скарново-магнетитовые месторождения. Доля разведанных запасов и добычи уральских железных руд в целом по России составляет соответственно 6,2 и 24,4 %.

Основой сырьевой базы алюминиевой промышленности России являются Северо-Уральский и Тиманский бокситовые районы, где распространены   высококачественные бокситы. Всего имеются 19 месторождений, запасы которых составляют 26 % от общих запасов в России, а добыча достигает 70 %.

Медно-цинковые колчеданные месторождения являются типичными для Урала. Многие уральские города (Красноуральск, Кировград, Дегтярск, Карабаш, Учалы, Сибай, Гай) возникли в связи с освоением этих месторождений. На Урале сосредоточены почти половина месторождений меди и треть месторождений цинка из имеющихся в России.

Силикатные никель-кобальтовые месторождения наряду с сульфидными медно-никелевыми месторождениями Норильска и Кольского полуострова составляют основу сырьевой базы никель-кобальтовой промышленности России.

Коренное золото начали добывать на Урале в 1 742 г. на Березовском руднике. Здесь же в 1814 г. открыли россыпное золото и обосновали рентабельность его разработки. Это послужило мощным импульсом для поисков и освоения месторождений золота в Сибири и в других районах России и мира. В настоящее время известны восемь коренных месторождений и десятки россыпей. Сложившаяся структура золотодобычи: россыпные месторождения —55 %, рудные месторождения — 17%, комплексные месторождения —28 %. Добыча уральского золота составляет 2472 кг в год.

В настоящее время Урал является основным поставщиком руд марганца и хрома, хотя запасы (Mn — 41,3 млн и Cr — 5,3 млн т) и объемы добычи (Mn  —  0,05  млн   и  Cr -0,12-0,17 млн т в год) далеко не удовлетворяют нужды промышленности. Известно большое количество мелких месторождений и рудопроявлений. Кроме того, на Урале имеются месторождения урана (Долматовское и Добровольное), ниобия и тантала с цирконием (Вишневогорское), молибдена  и  вольфрама  (Шамейское, Кирдинское), сурьмы (Аятское), полиметаллов (Амурское на Южном Урале), коренной платины (в окрестностях Нижнего Тагила и Качканара). В рудах месторождений металлических полезных ископаемых содержится значительное количество попутных   ценных   компонентов:   в бокситах   и   титаномагнетитах   — скандий, в медноколчеданных — литий, селен, теллур, кадмий и др.

Неметаллические полезные ископаемые.

Широк спектр нерудного сырья (табл. 1). Гордостью Урала являются такие гиганты, как Баженовское месторождение хризотил-асбеста, Верхнекамский бассейн ископаемых калийных солей и Саткинские месторождения магнезитов, снискавшие мировую известность. Значительны запасы талькового камня (Шабровское и Сыростанское месторождения), графита (Тайгинское месторождение), доломитов и известняков (Билимбаевское, Тургоякское, Агаповское), прочих нерудных полезных ископаемых. В последние годы открыто и начато освоение Суранского месторождения плавикового шпата — сырья весьма дефицитного для металлургических комбинатов Урала. Добываемое нерудное сырье удовлетворяет потребности металлургической, химической, строительной индустрии не только Урала, но и других регионов России. Значительная часть его (особенно асбеста, калийных солей) экспортируется.

Заслуженную славу горнорудному Уралу снискало исключительное по качеству и разнообразию камнесамоцветное сырье: тагильским и гумешевским малахитом, орской яшмой облицованы колонны дворцов Москвы и Санкт-Петербурга, а изделия из них украшают музеи России и других стран. Уникальны по качеству изумруды, александриты, демантоиды, аметисты и топазы. Более 300 лет Урал является поставщиком камнесамоцветного сырья. В 1765 г. была основана Екатеринбургская гранильная фабрика. В настоящее время в регионе работает большое число предприятий по добыче и обработке ювелирно-поделочных камней. Чрезвычайно широк и разнообразен спектр облицовочных камней. В Уральском экономическом районе изучено свыше 300 месторождений облицовочных и пильных камней, большая часть которых находится в Свердловской области. Из них наибольший интерес представляют 133 месторождения, в том числе 28 месторождений гранитоидов (граниты, сиениты, диориты, гранитогнейсы), 18 — габброидов, 4 — пироксенитов, 2 — дунитов, 10 — лиственитов, 12 — порфиров и порфиритов, 4 — туфов и туффитов, 6 — кварцитов, 39 — мраморов, 6 — офиокальцитов, 6 — гипсов и ангидритов и 12 месторождений серпентинитов. Ранее изготовляемый для гражданского и промышленного строительства облицовочный камень сегодня востребован, и отрасль успешно развивается.

Горючие полезные ископаемые.

Месторождения углеводородов распространены в Приуралье в пределах Пермской и Оренбургской областей, а также республик Удмуртской, Башкортостан и Коми. Уникальными по объемам ресурсами нефти и газа обладает территория собственно Уральского федерального округа, включающего в себя, в частности, Тюменскую область, Ханты-Мансийский и Ямало-Ненецкий автономные округа. На землях указанных субъектов Российской Федерации к настоящему времени открыто около 700 месторождений нефти и газа, в которых сосредоточено 6 % мировых запасов нефти и 26 % мировых запасов газа.

Суммарные разведанные запасы нефти в Уральском федеральном округе составляют 6158 млн т (58,5% суммарных разведанных запасов в Российской Федерации). Разведанные запасы газа достигают 21973 млрд м³, что, по отношению к запасам газа в России, составляет 77,3 %. Только в Ханты-Мансийском автономном округе в 2002 г. было добыто почти 200 млн т, или 55 % общей добычи жидких углеводородов по Российской Федерации. Объем добычи газа в пределах Ямальского автономного округа превысил 500 млрд м³ (более 90 % всей добычи газа в России и почти четверть мировой добычи). На территории этого автономного округа добывается также 12% нефти. В целом Уральский федеральный округ и Уральский регион еще долгое время будут основной нефтегазодобывающей базой России.

На Урале распространены преимущественно бурые угли, запасы которых составляют 1,59 млрд т (около 88 %); каменные (0,36 млрд т) — известны лишь в Кизеловском бассейне. Запасы коксующихся углей — 0,21 млрд т. Потребность топливно-энергетических предприятий удовлетворяется лишь на 20 %, остальной уголь завозится из Экибастуза, Кузбасса, Караганды.

Торфяные месторождения наиболее широко представлены в Свердловской и Тюменской областях, в меньшем количестве — на севере Башкортостана и Челябинской области. Запасы торфа составляют 4,2 млрд т, добыча — 1,57 млн т.

Техногенные полезные ископаемые. Одной из характерных особенностей 300-летней биографии Урала, как горнопромышленного региона, является огромное количество отходов производства в виде отвалов вскрышных пород, шлаков металлургического производства, шламохранилищ и отвалов продуктов обогащения и т. д. Эти техногенные образования являются объектами разработки с целью извлечения полезных компонентов и осуществления мер по реабилитации занятых ими территорий. О масштабе проблемы можно судить хотя бы по объему накопленных отходов основных производств (только в Свердловской области — около 10 млрд т). Поэтому очень важно, что за последние 2-3 года увеличиваются темпы переработки техногенных месторождений, что помимо экологических достижений, улучшает и экономику региона.

Горные предприятия»огл.

Рудники и шахты.

Подземный способ разработки месторождений полезных ископаемых занимает значительное место. В настоящее время на Урале функционирует около 50 рудников и шахт.

Месторождения железных руд на Урале отличаются разнообразием условий образования. Основные объекты подземной добычи — скарново-магнетитовые месторождения, представленные богатыми магнетитами, их окисленными разновидностями (мартитами, полумартитами) и бедными скарново-магнетитовыми рудами. Содержание железа в рудах колеблется от 20-25 до 60 %, составляя в среднем 35-40 %.

Основными горнорудными предприятиями Урала, ведущими отработку железорудных месторождений подземным способом, являются Высокогорский ГОК, Богословское, Гороблагодатское и Бакальское рудоуправления. Наиболее мощная -шахта «Северопесчанская» проектной производительностью 4,5 млн т/год; перспективная, с точки зрения обеспеченности разведанными запасами, — шахта «Естюнинская», производительность которой при строительстве второй очереди, исходя из горно-технологических условий нижних горизонтов Естюнинского месторождения (разведанные запасы — свыше 200 млн т), можно планировать в размере 4-5 млн т/год.

Повышение эффективности подземной разработки Сарановского хромитового месторождения связано с техническим перевооружением шахты и внедрением новых технологий ведения очистных и проходческих работ.

Основным источником сырья для получения меди, цинка, золота, серебра, а также рассеянных элементов, являются медноколчеданные месторождения Урала. В настоящее время соотношение добычи медной руды открытым и подземным способами составляет соответственно 37 и 63 %. Основной объем подземной добычи меднорудного сырья извлекается на рудниках Учалинского и Гайского ГОКов и на Башкирском медно-серном комбинате. Практически на всех крупных медных рудниках Урала технология подземной добычи основана на широком применении самоходного оборудования.

Золотодобывающая промышленность Урала базируется на эксплуатации кварцево-жильных, колчеданных золотосодержащих месторождений. Ведущие уральские предприятия, отрабатывающие коренные золоторудные месторождения подземным способом, — Березовский и Кочкарский рудники.

Добыча бокситов на Урале ведется подземным (предприятие «Севуралбокситруда») и открытым (Тиман) способами и связана с эксплуатацией двух месторождений бокситовых руд: Среднетиманского и Североуральского (последнее занимает ведущее место по объемам добычи). Металлургическая база по переработке бокситов сосредоточена на среднем Урале — в Свердловской области. Запасы бокситов позволяют расширять базу по производству глинозема и алюминия.

Верхнекамское месторождение калийных и калийно-магниевых солей расположено на северо-востоке Пермской области и является одним из крупнейших в мире. Здесь сосредоточено около 30 % мировых запасов калийных солей. Площадь месторождения около 3,5 тыс. км². Калийная залежь прослеживается с севера на юг на 140 км при ширине 40 км. Все Березниковские калийные предприятия, базирующиеся на рудах южной части Верхнекамского месторождения, входят в состав ОАО «Уралкалий» (г. Березники), а все Соликамские калийные предприятия, эксплуатирующие запасы центральной части месторождения, объединены в АООТ «Сильвинит» (г. Соликамск).

Характерной особенностью большинства рудных шахт является рост глубины горных работ, например, горные работы на шахтах «Севуралбокситруды» ведутся на глубине 1500-2000 м, что существенно ухудшает экономические показатели предприятий и предопределяет необходимость соответствующей корректировки технологии добычи.

Одним из главных направлений, предопределяющих повышение эффективности рудных шахт Урала, является обновление их технического потенциала, создание таких технологий, которые обеспечивали бы повышение качества добытой руды, резкое снижение грузопотоков горной массы на поверхность, существенное сокращение отходов горного производства.

Карьеры являются преобладающими горными предприятиями на Урале. В настоящее время действует свыше 100 крупных карьеров. Среди них — карьеры Качканарского ГОКа (мощность по сырой железной руде 41,5 млн т/год, глубина 110 м), Сибайский (1,9 млн т/год медной руды, глубина 468 м), Коркинский угольный (3 млн т угля в год, глубина 500 м), Уральского асбестового ГОКа (25,1 млн т руды в год, глубина 300 м), комбината «Магнезит» (3,25 млн т руды в год, глубина 316 м). На всех этих карьерах отработаны технологии с использованием современного большегрузного автотранспорта, экскаваторов с ковшами вместимостью 20-100 м³, конвейеров, современного дробильного и бурового оборудования.

Открытым способом разрабатывают месторождения облицовочных и пильных камней. Открытые и подземные горные работы все больше начинают сочетаться с методами выщелачивания для извлечения золота.

Обогатительные фабрики.

Практически все добываемые руды перерабатываются на обогатительных фабриках.

Особенности медно-цинковых колчеданных руд предопределили распространение сложных флотационных схем. Крупнейшими фабриками, работающими по такой технологии, являются Учалинская и Гайская.

На Урале построена уникальная Качканарская фабрика по обогащению бедных ванадийсодержащих титаномагнетитов (содержание железа в руде всего 16%). Обогащают также магнетитовые и сидеритовые руды, начаты работы по обогащению марганцевых и хромовых руд.

В городах Асбесте и Ясном работают фабрики по производству асбеста, а в Березниках и Соликамске — галургические и флотационные фабрики по производству калийных удобрений, поваренной соли и карналлита.

По всему Уралу действуют фабрики по извлечению коренного и россыпного золота, платины и алмазов.

Подготовку никелевой и алюминиевой руды к переработке осуществляют на фабриках трех никелевых и двух алюминиевых комбинатов, а также в подготовительных цехах хромпиковых предприятий.

В больших объемах перерабатывают горное сырье на 10 цементных заводах, на угольных и торфяных фабриках.

На Урале действуют уникальные фабрики по обогащению кварца, талька, магнезита, графита. Десятки предприятий перерабатывают песок, щебень, глину.

В целом по Уральскому региону функционируют более 100 специализированных предприятий по производству минеральной продукции (обогатительных фабрик) свыше 50 металлургических заводов по переработке всех видов металлургического сырья.

Потребителями концентратов обогатительных фабрик являются металлургические заводы по производству железа, меди, алюминия, никеля, золота, магния, цинка, хромпиковых соединений, асбеста, соды.

Машиностроительные и ремонтные заводы горного профиля.

Развитие Уральского горнопромышленного комплекса обеспечивалось соответствующей машиностроительной базой (табл. 2).

Заводы «Уралмаш», Бузулукский машиностроительный, «Южуралмаш» производят практически всю необходимую технику для добычи и переработки минерального сырья открытым способом. Так, для вскрышных работ выпускаются шагающие экскаваторы с ковшами вместимостью от 11 до 100 м³. Изготавливаются карьерные экскаваторы с ковшами   вместимостью   от  3 до 20 м³, адаптируемые к любым условиям эксплуатации. Для дробления горных пород и минерального сырья выпускаются конусные дробилки крупного, среднего и мелкого дробления, щековые дробилки, шаровые и стержневые мельницы сухого и мокрого помола. Для бурения взрывных скважин на карьерах и геологоразведочных скважин изготавливаются станки шарошечного и пневмоударного бурения различных модификаций.

В 50-х годах Копейский машиностроительный завод приступил к серийному выпуску проходческих комбайнов. Сегодня он является крупнейшим на Урале и в России производителем машин со стреловидным исполнительным органом для подготовительных горных работ. Имеется обширная сеть заводов электротехнического профиля, ориентированных на горные и нефтедобывающие предприятия.

В различных городах Урала организована научно-исследовательская и проектно-конструкторская база горнорудного машиностроения, созданы институты НИПИгормаш, Пермгипрогормаш, НИИтяжмаш Уралмашзавода, ЦНИИМ (г. Екатеринбург).

На базе местных рудоремонтных заводов созданы крупные предприятия горного машиностроения: Александровский, Артемовский, Карпинский, Кыштымский, Пермский.

Горное образование и горная наука»огл.

Начало профессиональному горному образованию на Урале было положено выдающимся организатором горнозаводского дела Василием Никитичем Татищевым (1686-1750), который основал в Кунгуре и на Уктусском заводе «цифирные» (арифметические) школы. А первая такая школа была открыта по предложению Петра I в 1709 г. при Невьянском железоделательном заводе. Позднее, в 1758 г., она была переведена в Уральский центр демидовских заводов — г. Нижний Тагил — и преобразована в горнозаводское училище (1806 г.), а затем в горно-металлургический техникум. Таким образом, Нижнетагильский горно-металлургический техникум можно по праву считать родоначальником горного образования на Урале и в России. Первая и созданные позднее при других уральских металлургических заводах подобные школы были, по существу, горнозаводскими профессиональными учебными заведениями. После основания г.Екатеринбурга (1723г.) Уктусская и Кунгурская школы были перенесены в новый центр уральской промышленности. В 1724г. в г.Екатеринбурге была организована горная школа, преобразованная в 1847 г. в Уральское горное училище, а затем в Свердловский горно-металлургический техникум им. И. И. Ползунова (окончил Уральское горное училище). Сегодня это — Уральский государственный колледж. Таким образом, уральские горнозаводские школы выполняли в XVIII в. важную роль в обеспечении горных предприятий специалистами, а также в развитии горно-технологических и геологических наук не только на Урале, но и в России.

Создание горного вуза на Урале задержалось почти на полтора века. Лишь в 1914 г. был учрежден Уральский горный институт, который был торжественно открыт в октябре 1917 г. и стал первым техническим вузом на Урале. В 2002 г. горно-геологическая общественность отметила его 85-летие.

Горное образование на Урале развивалось вместе с горнодобывающим производством и геологией. В настоящее время подготовку инженерных и научных кадров осуществляют восемь вузов: Уральская государственная горно-геологическая академия (г. Екатеринбург), Воркутинский филиал Санкт-Петербургского горного института, Пермский государственный технический университет, Магнитогорский государственный технический университет, Уфимский государственный нефтяной технический университет, Ухтинский государственный технический университет, Тюменский государственный нефтегазовый университет, Пермский государственный университет (геологический факультет). В них только на дневной форме обучаются около 35 тыс. студентов. В учебном процессе занято 3250 человек профессорско-преподавательского состава, среди которых 475 профессоров, докторов наук и 1375 кандидатов наук, доцентов. Это квалифицированные  специалисты,   выполняющие большой объем научных исследований в области наук о Земле.

Подготовкой специалистов среднего звена в области геологии и горного дела успешно занимаются более 20 средних профессиональных учебных заведений, многие из которых входят в Уральский горно-геологический образовательный комплекс при Уральской горно-геологической Академии.

Огромную роль в развитии Уральского горнопромышленного комплекса всегда играли научные учреждения и институты Уральском отделения Российской академии наук, отраслевые научные и проектные институты, а также специализированные институты и организации по| охране труда, горному надзору горноспасательному делу (табл.3). Благодаря их научному и инженерному потенциалу созданы уникальные предприятия по добыче и переработке минерального сырья всех видов, осуществлены выдающиеся проекты по освоению огромных территорий, обеспечивающих энергетику России. В целом, в области геологии и разведки месторождений полезных ископаемых, горных работ, переработки сырья работают, обеспечивая научные и инженерные аспекты в Уральском регионе, свыше 6 тыс. человек педагогического, научного и инженерного персонала, в том числе 10 членов и членов-корреспондентов Российской академии наук, 580 профессоров и докторов наук, около 1800 кандидатов наук. Это огромный научный и инженерный потенциал, способный решить практически любые научные и производственные проблемы как Урала, так и России.

Уральский горнопромышленный комплекс, исторически являющийся одной из самых надежных опор российской экономики по своей природно-сырьевой базе, кадровому и научному потенциалу, имеет хорошие перспективы на будущее.

Уральский горнопромышленный комплекс

Полезные ископаемые

Горные предприятия

Горное образование и горная наука