Карьеры на месторождениях нерудных полезных ископаемых в России из космоса. Горные работы и экология нарушенных земель
Покупка
Основная коллекция
Издательство:
Сибирский федеральный университет
Авторы:
Зеньков Игорь Владимирович, Лукьянова Анна Александровна, Юронен Юрий Павлович, Анищенко Юлия Анатольевна, Морин Андрей Степанович, Логинова Екатерина Викторовна, Сафронов Михаил Викторович, Нефедов Борис Николаевич
Год издания: 2020
Кол-во страниц: 652
Дополнительно
Вид издания:
Монография
Уровень образования:
ВО - Магистратура
ISBN: 978-5-7638-4351-4
Артикул: 766392.01.99
Представлены новые результаты исследования карьеров на месторождениях металлургических флюсов, цементного сырья, асбеста, магнезита, янтаря, кварцевых песков и пьезокварца на территории РФ - от Ленинградской области до Приморского края, находящихся в открытой разработке, в стадии доработки запасов, а также отработанных в ближайшие годы. Раскрыта сущность технологий, систем разработки месторождений, являющихся минерально-сырьевой базой для производящего сектора экономики России, открытым способом с использованием спутниковых снимков высокого разрешения в свободном доступе. Представлена информация о парке горнотранспортного оборудования, в частности об экскаваторах, установленных в карьерах, на расходных складах полезного ископаемого, породных отвалах. Отражены результаты экологического мониторинга нарушенных земель под горными работами и восстановления экосистем на горнопромышленных ландшафтах, сформированных в ходе разработки месторождений нерудных полезных ископаемых. Информация, изложенная в монографии, может быть использована в разработке стратегической программы развития горнодобывающей отрасли российской экономики. Предназначена для специалистов, изучающих научно-практическое направление «Дистанционное зондирование Земли», работников сектора государственного управления в области экологии и природопользования, собственников и менеджмента горнодобывающих предприятий, руководителей и специалистов крупных предприятий горного машиностроения, преподавателей и учащихся вузов по направлениям подготовки «Горное дело», «Техносферная безопасность», «Геоэкология», «Экология и природопользование», «Экономика и управление народным хозяйством».
Тематика:
ББК:
УДК:
- 504: Науки об окружающей среде. Энвиронментология
- 528: Геодезия. Картография
- 622: Горное дело. Добыча нерудных ископаемых
ОКСО:
- ВО - Магистратура
- 05.04.06: Экология и природопользование
- 20.04.01: Техносферная безопасность
- ВО - Специалитет
- 21.05.04: Горное дело
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Карьеры на месторождениях нерудных полезных ископаемых в России из космоса. Горные работы и экология нарушенных земель Представлены новые результаты исследования карьеров на месторождениях металлургических флюсов, цементного сырья, асбеста, магнезита, янтаря, кварцевых песков и пьезокварца на территории РФ – от Ленинградской области до Приморского края, находящихся в открытой разработке, в стадии доработки запасов, а также отработанных в ближайшие годы. Раскрыта сущность технологий, систем разработки месторождений, являющихся минерально-сырьевой базой для производящего сектора экономики России, открытым способом с использованием спутниковых снимков высокого разрешения в свободном доступе. Представлена информация о парке горнотранспортного оборудования, в частности об экскаваторах, установленных в карьерах, на расходных складах полезного ископаемого, породных отвалах. Отражены результаты экологического мониторинга нарушенных земель под горными работами и восстановления экосистем на горнопромышленных ландшафтах, сформированных в ходе разработки месторождений нерудных полезных ископаемых. Информация, изложенная в монографии, может быть использована в разработке стратегической программы развития горнодобывающей отрасли российской экономики.
Оглавление 1 Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Сибирский государственный университет науки и технологий имени М. Ф. Решетнёва Сибирский федеральный университет Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий КАРЬЕРЫ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ НЕРУДНЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ В РОССИИ ИЗ КОСМОСА. ГОРНЫЕ РАБОТЫ И ЭКОЛОГИЯ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ Монография Красноярск СФУ 2020
Оглавление
2
УДК 622.36.012.3:504.61:528.7
ББК 33.22-4+28.081
К278
К о л л е к т и в а в т о р о в:
И. В. Зеньков (руководитель проекта), А. А. Лукьянова, Ю. П. Юронен,
Ю. А. Анищенко, А. С. Морин, Е. В. Логинова, М. В. Сафронов, Г. А. Карачёва,
Б. Н. Нефедов
Р е ц е н з е н т ы:
Л. Д. Павлова, доктор технических наук, директор Института информационных
технологий и автоматизированных систем, заведующий кафедрой прикладной математики и информатики Сибирского государственного индустриального университета (г. Новокузнецк);
А. А. Батоева, доктор технических наук, заведующий лабораторией инженерной
экологии Байкальского института природопользования Сибирского отделения Российской
академии наук (г. Улан-Удэ)
К278 Карьеры на месторождениях нерудных полезных ископаемых в России
из космоса. Горные работы и экология нарушенных земель : монография /
И. В. Зеньков (руководитель проекта), А. А. Лукьянова, Ю. П. Юронен [и др.]. –
Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2020. – 652 с.
ISBN 978-5-7638-4351-4
Представлены новые результаты исследования карьеров на месторождениях металлургических флюсов, цементного сырья, асбеста, магнезита, янтаря,
кварцевых песков и пьезокварца на территории РФ – от Ленинградской области
до Приморского края, находящихся в открытой разработке, в стадии доработки
запасов, а также отработанных в ближайшие годы. Раскрыта сущность технологий, систем разработки месторождений, являющихся минерально-сырьевой базой
для производящего сектора экономики России, открытым способом с использованием спутниковых снимков высокого разрешения в свободном доступе. Представлена информация о парке горнотранспортного оборудования, в частности об
экскаваторах, установленных в карьерах, на расходных складах полезного ископаемого, породных отвалах. Отражены результаты экологического мониторинга
нарушенных земель под горными работами и восстановления экосистем на горнопромышленных ландшафтах, сформированных в ходе разработки месторождений нерудных полезных ископаемых. Информация, изложенная в монографии,
может быть использована в разработке стратегической программы развития горнодобывающей отрасли российской экономики.
Предназначена для специалистов, изучающих научно-практическое направление «Дистанционное зондирование Земли», работников сектора государственного управления в области экологии и природопользования, собственников
и менеджмента горнодобывающих предприятий, руководителей и специалистов
крупных предприятий горного машиностроения, преподавателей и учащихся вузов по направлениям подготовки «Горное дело», «Техносферная безопасность»,
«Геоэкология», «Экология и природопользование», «Экономика и управление народным хозяйством».
Электронный вариант издания см.:
http://catalog.sfu-kras.ru
УДК 622.36.012.3:504.61:528.7
ББК 33.22-4+28.081
ISBN 978-5-7638-4351-4
© Сибирский государственный университет науки
и технологий имени М. Ф. Решетнёва, 2020
© Сибирский федеральный университет, 2020
© Федеральный исследовательский центр информационных
и вычислительных технологий, 2020
Оглавление
3
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................................... 8
Г л а в а 1. ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ НЕРУДНОГО
МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ ................................... 10
1.1. Характеристика горных пород при использовании
в металлургической промышленности в виде флюсовых добавок ............. 10
1.2. Характеристика горных пород при использовании
в цементной промышленности ....................................................................... 14
1.3. Характеристика и использование хризотил-асбеста в промышленности ... 17
1.4. Характеристика и использование горных пород
в производстве огнеупорных изделий и материалов .................................... 20
1.5. Характеристика и использование янтаря ...................................................... 21
1.6. Характеристика и применение кварцевых песков в промышленности
и народном хозяйстве ...................................................................................... 23
1.7. Характеристика горных пород при использовании
в промышленном производстве пьезокристаллов ........................................ 26
Г л а в а 2. ИДЕНТИФИКАЦИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ
НАЗЕМНОЙ ФОТОСЪЕМКИ ОБЪЕКТОВ
НА ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТАХ
С ИЗОБРАЖЕНИЯМИ НА СНИМКАХ ИЗ КОСМОСА ............................... 29
2.1. Идентификация изображений наземной фотосъемки горных
и транспортных машин, объектов карьерной логистики
с изображениями на снимках из космоса ...................................................... 29
2.2. Идентификация изображений наземной фотосъемки объектов
горнопромышленных ландшафтов
с изображениями на снимках из космоса ...................................................... 46
Г л а в а 3. ОТКРЫТЫЕ ГОРНЫЕ РАБОТЫ
И ЭКОЛОГИЯ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ
НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ФЛЮСОВОГО СЫРЬЯ
ДЛЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА
НА ТЕРРИТОРИИ ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РОССИИ И УРАЛА ............ 56
3.1. Открытые горные работы на Данковском месторождении
доломитов и экология нарушенных земель .................................................. 56
3.2. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на участке «Ситовский» Сокольско-Ситовского месторождения
флюсовых известняков на территории Липецкой области .......................... 74
3.3. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на месторождениях флюсовых известняков «Петропавловское»
и «Тургоякское» на территории Свердловской
и Челябинской областей ................................................................................. 83
Оглавление
4
3.4. Открытые горные работы на Агаповском месторождении
флюсовых известняков и экология нарушенных земель .............................. 97
3.5. Открытые горные работы на Лисьегорском месторождении
доломитов и экология нарушенных земель ................................................. 122
3.6. Современное состояние открытых горных работ
на месторождениях флюсового сырья для металлургического
производства и экология нарушенных земель на территории
регионов европейской части России и Урала .............................................. 143
Г л а в а 4. ОТКРЫТЫЕ ГОРНЫЕ РАБОТЫ
И ЭКОЛОГИЯ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ
НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ФЛЮСОВОГО СЫРЬЯ
ДЛЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА
НА ТЕРРИТОРИИ СИБИРИ И ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА ............................. 146
4.1. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на месторождении кварцитов «Сопка-248»
на территории Кемеровской области ........................................................... 146
4.2. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на Гурьевском, Малосалаирском и Карачкинском месторождениях
флюсовых известняков в Кемеровской области .......................................... 171
4.3. Открытые горные работы на Мазульском месторождении
флюсовых известняков в Красноярском крае .............................................. 193
4.4. Информационное обеспечение мониторинга экологии
нарушенных земель при разработке Мазульского месторождения
флюсовых известняков .................................................................................. 198
4.5. Открытые горные работы на Кайерканском
комплексном месторождении каменного угля и флюсовых песчаников
в Красноярском крае ...................................................................................... 210
4.6. Информационное обеспечение мониторинга экологии
нарушенных земель при разработке Кайерканского комплексного
месторождения каменного угля и флюсовых песчаников .......................... 217
4.7. Характеристика горнопромышленного ландшафта и экология
нарушенных земель на Вознесенском и Пограничном месторождениях
флюоритов в Приморском крае .................................................................... 229
4.8. Современное состояние открытых горных работ на месторождениях
флюсового сырья для металлургического производства
и экология нарушенных земель в Сибири и на Дальнем Востоке ............. 247
Г л а в а 5. ОТКРЫТЫЕ ГОРНЫЕ РАБОТЫ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ
МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕМЕНТА
И ЭКОЛОГИЯ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ В РЕГИОНАХ
ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РОССИИ .................................................................. 250
5.1. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на Пикалевском месторождении известняка
в Ленинградской области .............................................................................. 250
5.2. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на Фокинском месторождении цементного сырья
в Брянской области ........................................................................................ 267
5.3. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на месторождениях цементного сырья «Серебрянское I»
и «Кумовогорское» в Рязанской области ..................................................... 276
Оглавление
5
5.4. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на месторождении цементного сырья «Алексеевское»
в Республике Мордовия ................................................................................ 289
5.5. Открытые горные работы и экология нарушенных земель на участке
«Сокольский» Сокольско-Ситовского месторождения флюсовых
и цементных известняков на территории Липецкой области .................... 298
5.6. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на месторождениях цементного сырья «Широковское»
и «Широковское II» в Ульяновской области ............................................... 307
5.7. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на участке «Полигон» месторождения цементного
сырья «Белгородское» в Белгородской области ......................................... 318
5.8. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на месторождении цементного сырья «Большевик»
в Саратовской области .................................................................................. 329
5.9. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на Себряковском месторождении цементного сырья
в Волгоградской области .............................................................................. 339
5.10. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на Джегутинском месторождении цементного сырья
в Карачаево-Черкесской Республике .......................................................... 356
5.11. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на месторождениях цементного сырья
Новороссийской группы в Краснодарском крае ....................................... 364
5.12. Современное состояние открытых горных работ
на месторождениях цементного сырья и экология
нарушенных земель в регионах европейской части России .................... 390
Г л а в а 6. ОТКРЫТЫЕ ГОРНЫЕ РАБОТЫ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ
МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕМЕНТА
И ЭКОЛОГИЯ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ В РЕГИОНАХ УРАЛА
И В ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ ................................................................... 394
6.1. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на месторождении известняка и глинистых сланцев
«Ново-Пашийское» в Пермском крае .......................................................... 394
6.2. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на месторождении известняка «Невьянское I» в Свердловской области ......... 407
6.3. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на месторождении известняка «Кунарское» в Свердловской области ..... 418
6.4. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на месторождении мергеля «Гора Груздовник» в Челябинской области......... 428
6.5. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на месторождении известняка и глин «Шеинское»
в Челябинской области ................................................................................. 443
6.6. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на Аккермановском месторождении флюсовых известняков
в Оренбургской области ............................................................................... 454
6.7. Современное состояние открытых горных работ
на месторождениях цементного сырья
и экология нарушенных земель в регионах Урала
и в Оренбургской области ............................................................................ 469
Оглавление
6
Г л а в а 7. ОТКРЫТЫЕ ГОРНЫЕ РАБОТЫ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ
МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕМЕНТА
И ЭКОЛОГИЯ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ В РЕГИОНАХ СИБИРИ
И ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА .................................................................................. 473
7.1. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на месторождении известняка и глинистых сланцев
«Чернореченское» в Новосибирской области .............................................. 473
7.2. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на месторождении известняка и глин «Соломинское»
в Кемеровской области .................................................................................. 486
7.3. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на месторождении известняка «Торгашинское» в Красноярском крае ..... 500
7.4. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на месторождении мраморизованного известняка «Перевал»
в Иркутской области ...................................................................................... 513
7.5. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на месторождении известняка «Таракановское» в Республике Бурятия ... 524
7.6. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на месторождении известняка «Сасаабытское»
в Республике Саха (Якутия) .......................................................................... 535
7.7. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на месторождении известняка «Теплоозерское»
в Еврейской автономной области ................................................................. 546
7.8. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на месторождении известняка «Длинногорское» в Приморском крае ...... 553
7.9. Современное состояние открытых горных работ
на месторождениях цементного сырья и экология
нарушенных земель в Сибири и на Дальнем Востоке ................................ 566
Г л а в а 8. ОТКРЫТЫЕ ГОРНЫЕ РАБОТЫ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ
ХРИЗОТИЛ-АСБЕСТА, МАГНЕЗИТА, ЯНТАРЯ,
КВАРЦЕВЫХ ПЕСКОВ В РЕГИОНАХ
ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РОССИИ, УРАЛА
И ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ .......................................................................... 569
8.1. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на месторождении хризотил-асбеста «Баженовское»
на территории Свердловской области .......................................................... 569
8.2. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на месторождении хризотил-асбеста «Киембайское»
на территории Оренбургской области .......................................................... 582
8.3. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на месторождениях магнезита Саткинской группы
на территории Челябинской области ........................................................... 592
8.4. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на месторождении янтаря «Приморское»
на территории Калининградской области .................................................... 602
8.5. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на месторождении кварцевых песков «Ташлинское»
на территории Ульяновской области........................................................... 613
8.6. Открытые горные работы и экология нарушенных земель
на месторождении пьезокварца «Астафьевское»
на территории Челябинской области ........................................................... 621
Оглавление
7
8.7. Современное состояние открытых горных работ на месторождениях
хризотил-асбеста, магнезита, янтаря, кварцевых песков и пьезокварца
в регионах европейской части России, Урала
и Оренбургской области .............................................................................. 631
Г л а в а 9. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРКА ГОРНЫХ
И ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН И ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ
НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ В КАРЬЕРАХ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ
НЕРУДНЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ В РОССИИ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОСМИЧЕСКИХ СНИМКОВ
ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ, НАХОДЯЩИХСЯ
В СВОБОДНОМ ДОСТУПЕ ............................................................................. 635
9.1. Количественные показатели парка горнотранспортного
оборудования, задействованного при разработке и переработке
нерудных полезных ископаемых на территории России ........................... 635
9.2. Структура земель под горными работами и сформированными
экосистемами на горнопромышленных ландшафтах,
образованных при разработке месторождений
нерудных полезных ископаемых
открытым способом на территории России ................................................ 639
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ......................................................................................................................... 644
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ......................................................................................................... 646
Введение 8 ВВЕДЕНИЕ Россия по площади является первой державой в мире. В стране за последние 100 лет добыча и потребление минерального сырья, используемого в металлургической, цементной, стекольной и других производящих отраслях экономики, увеличились в тысячи раз по сравнению с началом ХХ в. Всем известно о значимости использования металлургических флюсов в выплавке черных и цветных металлов, цемента в строительной отрасли, магнезита, янтаря, стекольных кварцевых песков. Месторождения минерального сырья с разным горно-геологическим строением и геологическим возрастом расположены на всей территории России – от Ленинградской области до Краснодарского и Приморского краев. Поэтому при такой географической дисперсии изучить открытые горные работы, объекты горнопромышленных ландшафтов, образованных в ходе открытой разработки месторождений нерудных полезных ископаемых, путем проведения наземных экспедиций за короткий период просто невозможно. В исследованиях по направлению «Науки о земле» в последние годы все чаще применяют результаты дистанционного зондирования. Информационными ресурсами, полученными из космоса, пользуются биологи, почвоведы, геологи, ботаники и другие ученые, т. е. все те, кто непосредственно изучает минеральную и биосферную оболочки Земли. В стадии стабильного развития нашей научно-практической школы у нас возникло желание исследовать карьеры на месторождениях нерудных полезных ископаемых в России по космоснимкам, находящимся в свободном доступе. Зачем мы это сделали? Во-первых, мы решили получить полную картину состояния открытого способа добычи минерального сырья на многочисленных месторождениях нерудных полезных ископаемых и донести широкому кругу читателей ее сущность и особенности в зависимости от горно-геологических условий разрабатываемых месторождений. Во-вторых, полученная информация о парке горнотранспортного оборудования должна использоваться при разработке долгосрочной стратегии развития отечественного горного машиностроения как на уровне Правительства РФ, так и на отдельно взятых предприятиях этой отрасли (УЗТМ, «ИЗ-КАРТЭКС», «Рудгормаш», «БелАЗ» и др.). В-третьих, необходимо было изучить экологические по
Введение 9 следствия открытой разработки на месторождениях нерудных полезных ископаемых, связанные с изъятием природных ландшафтов и восстановлением экосистем на трансформированных горнопромышленных ландшафтах во всем диапазоне природно-климатических условий территории России. Экологическое состояние горнопромышленных ландшафтов оценено с применением разновременных ресурсов дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), находящихся в свободном доступе, в комплексе с изучением таких факторов, влияющих на экологию, как климат района разработки месторождений, почвы, естественный растительный покров. На всех космоснимках для определения типов растительного покрова использованы спектральные данные, полученные в ближнем инфракрасном, красном и зеленом диапазонах длин волн. В монографии представлены результаты коллективного труда единственной в России совместной научно-практическая школы, созданной И. В. Зеньковым (Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий, Сибирский федеральный университет, Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнёва), по исследованию открытых горных работ с использованием ресурсов дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Школа развивается по двум направлениям: исследование технологических параметров систем разработки открытым способом рудных (нерудных) и угольных месторождений и долговременный мониторинг формирования и развития растительных экосистем на территории действующих (отработанных) карьеров и породных отвалов, хранилищ переработанной руды. Формируемое научное направление основано на принципах проведения исследований в долговременном периоде и на движении от простого к сложному. На страницах монографии читатель найдет информацию по всем карьерам на месторождениях нерудных полезных ископаемых – с интенсивным производством открытых горных работ на них и недавно отработанным. Эта информация собрана в регионах РФ, где производится добыча минерального сырья для использования в производственном секторе экономики России. Тотальную экологическую оценку состояния горнопромышленных ландшафтов мы провели с привлечением результатов космического мониторинга.