О Классификации горных наук

ГЕОМЕТРИЯ И КВАЛИМЕТРИЯ НЕДР

^ В.А. Букринский, 2000

УДК 622.001.33

В.А. Букринский

О КЛАССИФИКАЦИИ ГОРНЫХ НАУК

I

В

утвержденной Бюро Отделения геологии, геофизики, геохимии и горных наук РАН Классификации гарных наук отмечено, что она "Становится основной методической базой при проведении исследований во всех отраслях горных наук, в учебно-педагогическом процессе, при разработке проектных и нормативных материалов. ... Исходя из сущности Классификации изменяются ориентация и содержание каждой из горных наук, призванных обеспечивать эффективное: преобразование недр Земли".

Отсутствие в Классификации таких горных наук как геологическая разведка Маркшейдерия, Геодинамика недр Горной право и др. ориентирует на прекращение научных исследований по этим наукам, ликвидацию подготовки научных кадров по этим направлениям, что не способствует "эффектив-ному преобразованию недр Земли".

Сохраняя общую структуру Классификации: Горное недроведение,

Горная системология, Геотехнология и обогащение полезных ископаемых, нам представляется, что Классификация нуждается в существенных дополнениях изменениях и уточнениях. С учетом этого на схеме Классификации горных наук представляется в следующем виде.

Предмет горных наук. Сюда следует отнести не только недра-массив горных пород, включая месторождения полезных ископаемых, но и земную поверхность в пределах земельного или горного отвода. Горными работами нарушается земная поверхность и экология окружающей среды. Нарушается почвенный слой, растительный покров, гидрологический

режим. Образуется техногенный рельеф с терриконами, отвалами, мульдами оседания, огромными чашами открытых разработок с отстойниками и водоемами, заполненными грунтовыми и шахтными водами.

По российскому законодательству площади сельскохозяйственных и лесных угодий, нарушенные горными разработками, должны приводиться в состояние, пригодное для последующего их использования в народном хозяйстве, т.е. рекультивированы. Рекультивация нарушенных земель, облагораживание рельефа является неотъемлемой частью общего горнотехнологического процесса горного производства.

В группу горное недроведение кроме Горнопромышленной геологии и Геометрии недр следует включить науки, связанные с познанием горного предмета: Геологическую разведку, Геодинамику недр, Физику (химию) горных пород и процессов в горном массиве.

Геологическая разведка - представляет собой комплекс исследований, необходимых для их выполнения работ, направленных на выяснение геологической структуры горного массива, формы месторождений и условий их залегания, качества и свойств полезных ископаемых. Геологическую разведку производят горными разведочными выработками, буровыми разведочными скважинами, геофизическими средствами. При разведке учитываются вопросы от чисто геологических до специальных горнотехнических, технологические экологических и др. включая поиски подземных полостей.

Геометрия недр. В Классификации эта наука названа "Геометрия и квалиметрия недр". Квалиметрия -отрасль науки, изучающая методы количественной оценки качества про-

дукции. Основной продукцией горного производства является горная (рудная) масса, получаемая при разработке месторождения. Квалиметрия на основе геометризации недр позволяет обосновывать выбор оптимальных решений управления качеством добываемой горной массы для предварительной ее обработки с целью дальнейшего использования в промышленности, на транспорте, в быту. Таким образом, квалиметрия в системе горных наук изучает методы количественной оценки качества продукции, произведенной горным предприятием, человеком. Ей присуще название "Ква-лиметрия недропользования", а место - в "Общей сфере".

Геометрия недр по результатам непосредственных или косвенных измерений изучает, выявляет и моделирует пространственно-геометрические и временные закономерности размещения форм, свойств условий залегания и процессов, произведенных природой.

Геодинамика недр. Эта горная наука, в которой изучаются закономерности техногенного воздействия на массив горных пород с учетом современного геодинамического состояния литосферы. Геодинамика недр изучает поведение и взаимодействие плит литосферы и их отдельных участков в естественном состоянии. Метод геодинамического районирования позволяет выделить блочную структуру, активные разломы, тектонически напряженные зоны и строить прогнозные карты напряженного состояния массива с учетом техногенного воздействия на него, разрабатывать меры профилактики для рационального вскрытия месторождений и ведения горных работ.

Физика (химия) горных пород и процессов в горном массиве. Она изучает при геологоразведочных работах физические и химические свойства полезного ископаемого и вмещающих пород: удельную и объемную массу, крепость, кусковатость, влагоемкость, пыленосность, газоносность, качество полезного ископаемого - содержание химических элементов, окислов или минералов, размеры кристаллов или моноблоков, твердость, хрупкость, вязкость, эластичность, гибкость, теплопроводность, огнестойкость, прозрачность и т.п., т.е. элементы, необходимые для проектирования геотехнологий.

В Классификации в группу недро-ведение, включены науки: Геомеханика, Разрушение горных пород, Рудничная аэрогазодинамика и Горная теплофизика. Это науки о физических процессах в недрах, вызванных проведением горных выработок и разработкой месторождений полезных ископаемых. Поэтому их место в группе Геотехнология.

В группу Геотехнология: Строительная, Подземная, Открытая, Подводная, Скважинная Геотехника (горное машиноведение) следует включить науку физические процессы горного производства. Замена общепринятых названий горных технологий на физико-технические и физикохимические в утвержденной Классификации не отражает существенных отличий технологических процессов, технических средств, технологий и способов ведения горных работ, позволяющих извлечь георесурсы из недр.

В группу Горная системология следует включить науки: Горное право, Маркшейдерию, Квалиметрию

недропользования. Горное право - совокупность установленных государством правовых норм, регулирующих общественные отношения в области изучения, использования и охраны недр. Горное право регулирует все этапы деятельности горного предприятия от разведки недр, проектирования, строительства, эксплуатации до ликвидации предприятия и рекультивации земель.

Маркшейдерия объективно связана со всеми науками общей сферы (горная системология), так и группой наук познания горного объекта (горное недро-ведение) и группой наук его освоения (геотехнология) и обогащения полезных ископаемых.

Получение данных начинается с отвода земель под разведочные и горные работы и кончается рекультивацией. Оно охватывает все стадии и среды процесса горного производства. Данные добываются преимущественно на месте их возникновения путей измерений и в полном смысле являются первичными. После соответствующей обработки они приобщаются

к информации, необходимой для ведения горных работ. Они дают возможность точно познать фактическое состояние стадий и сред процесса горного производства и с заданной вероятностью ожидаемые появления форм, качества и поведения сред. Тем самым маркшейдерия создает необходимые условия для обеспечения безопасности и оптимального ведения горных работ. Маркшейдерия связана с процессом горного производства правовыми аспектами. Они заключаются в засвидетельствовании важных документов.

Недропользование в современных условиях требует непрерывного и полного знания природного объекта и моментального сравнения большого количества вновь полученных данных с проектными. Это возможно только на основании своевременного выполнения измерений, исследований в соответствующих областях горных наук с широким применением автоматизации и компьютерной технологии.