Горнодобывающая промышленность

Горнодобывающая промышленность — это комплекс видов экономической деятельности, которые занимаются добычей и обогащением полезных ископаемых. Обогащение представляет собой процесс извлечения из рудной массы полезных минералов и отделение их от пустой породы. В состав горнодобывающей промышленности входит добыча топливно-энергетических полезных ископаемых, металлических руд, песка и глины, минерального сырья для химической промышленности и производства удобрений, добыча и производство соли, разработка каменных карьеров и др.

В горнодобывающей промышленности, как и во всех добывающих видах экономической деятельности, основной предмет труда дан самой природой. В процессе добычи не происходит изменения качественных, физико-химических свойств предмета труда, поскольку он только извлекается из природной среды.

Добыча полезных ископаемых может вестись открытым (карьерным) способом, подземным (шахтным) способом, путём эксплуатации скважин, разработки морского дна и т. д. Наиболее дешёвый способ — открытый. Этим способом в мире сейчас добывается основная часть полезных ископаемых.

Топливно-энергетические полезные ископаемые — это такие полезные ископаемые, которые могут быть использованы для получения топлива и электроэнергии: уголь, нефть, природный газ, торф, горючие сланцы, уран (ядерное топливо для атомных электростанций).

Уголь был первым из используемых человеком видов ископаемого топлива. Бурый (лигнит) и каменный угли имеют разную теплотворную способность при сгорании (меньше всего тепла даёт бурый уголь, а больше всего — антрацит — разновидность каменного угля). В мире добывается больше каменного угля.

Около половины всего угля добывается открытым способом, который в 4—5 раз дешевле угля, добытого в шахтах. Кроме того, при открытом способе добычи условия труда более благоприятные и менее опасные, чем в шахтах. Однако при таком способе сильно загрязняется окружающая среда.

При подземном способе добычи угля строят шахты. Они бывают разной глубины. Самая глубокая в мире угольная шахта находится в Рурском бассейне в Германии, её глубина составляет 1,5 км.

Основные угледобывающие страны — Китай, США, Индия. Эти же страны — наиболее крупные его потребители.

Уголь, как наименее экологически чистый вид топлива, в последние годы уступает место природному газу и нефти. Тем не менее основными потребителями угля останутся тепловые электростанции, химическое производство, некоторые виды углей по-прежнему будут использоваться для производства кокса при выплавке чёрных металлов.

Нефть — главный энергоноситель современного мира. Кроме того, она используется не только как источник энергии, но и

как важное сырьё для химического и других производств. Чаще всего нефть залегает вместе с природным газом, образуя нефтегазоносные бассейны. На земном шаре разведано более 600 таких бассейнов, но разрабатывается около 450. (Подумайте, почему.)

Бассейн — это область непрерывного распространения осадочных полезных ископаемых (нефтегазоносные бассейны, угольные бассейны и т. д.). В составе бассейна может быть несколько месторождений.

Месторождение полезного ископаемого — это скопление в недрах или на поверхности Земли минерального сырья, которое по количеству, качеству и условиям залегания может быть использовано в хозяйственной деятельности.

Почти вся добываемая в мире нефть извлекается из земных недр посредством буровых скважин. Из неглубоко залегающих нефтяных пластов её можно добывать шахтным способом. Около половины всех запасов нефти на Земле находится под морским дном. Поиски морской нефти начались в середине 1940-х гг. Первая плавучая буровая установка появилась в середине ХХ в., а к началу ХХI в. их было уже свыше 1000.

Нефть добывает примерно половина стран мира, однако не во всех из них нефтедобыча является главным видом экономической деятельности. Ведущее место по добыче нефти занимают страны, расположенные на побережье Персидского залива (Саудовская Аравия, Кувейт, Объединённые Арабские Эмираты), Россия и США. Около 1/3 добываемой нефти приходится на шельфовые районы. (Вспомните, что к ним относится.)

Из районов добычи в районы потребления нефть перекачивается по нефтепроводам или доставляется танкерами по водным путям.

Природный газ — наиболее экологически чистый и дешёвый вид топлива, «голубое золото» планеты. Преимущество природного газа как топлива состоит в том, что при сжигании он даёт много тепла и не требует специальной переработки, как нефть. Его легко добывать, насосы для этого не нужны. Природный газ — важный источник сырья для производства азотных удобрений, пластмасс, синтетических тканей (капрона, нитрона). Его используют в промышленности (прежде всего в производстве электроэнергии) и для бытовых нужд населения. В отличие от других видов топлива он меньше загрязняет атмосферу. Лидерами по добыче природного газа являются США, Россия, Катар.

Для хранения природного газа самыми удобными считаются подземные хранилища. В качестве их можно использовать подземные выработки, в которые под большим давлением закачивают газ.

Природный газ удобнее всего хранить в сжиженном состоянии. При температуре –160 ºС и большом давлении природный газ переходит в жидкое состояние. В таком виде его объём в 600 раз меньше, чем в газообразном. Сжиженный газ удобно транспортировать танкерами, а также в специальных

цистернах и баллонах.

Из мест добычи в районы потребления природный газ поставляется чаще всего по газопроводам. Крупнейшие из них проложены из России, Туркмении, Алжира в страны Европы, из Канады в США. Некоторые из них проложены по дну морей.

Добыча других топливно-энергетических полезных ископаемых носит более ограниченный характер и связано это, прежде всего с меньшими их запасами в недрах Земли и более низким качеством. Так, торф в небольших объёмах добывают Россия, Беларусь, Польша, Германия, Швеция, Ирландия. При этом используется он не только как топливо, но и как органическое удобрение, подстилка для животных и др.

В последние годы в мире активизировалась работа по добыче и переработке горючих сланцев (для получения газа). В лидерах такие страны, как США, Канада, Польша, Китай.

Уран начал активно добываться в середине ХХ в., и связано это было с созданием ядерного оружия и развитием атомной энергетики. В настоящее время его добычей занимаются около 20 стран, среди которых особенно выделяются Канада, Австралия и Казахстан.

Широкое развитие в мире получила добыча металлических руд. Это руды, которые предназначены для получения разных металлов (чёрных и цветных). Основным сырьём для получения чёрных металлов служит железная руда, используются также марганцевые и хромовые руды. Железо — один из наиболее распространённых в земной коре металлов (уступает только алюминию). Самая богатая железная руда, из которой получают железо, — магнитный железняк. В нём содержится до 70 % железа. Более бедными (25—50 %) являются красный, а также бурый железняк. Добычу железных руд осуществляют более 50 стран мира, однако основная часть приходится на Австралию, Бразилию и Китай. Кроме Китая, эти же страны являются крупнейшими её поставщиками на мировой рынок. В добыче марганцевых руд выделяются Украина, Австралия, Бразилия, хромовых руд — ЮАР, Турция, Филиппины.

Руды цветных металлов, в отличие от железных руд, отличаются низким содержанием металлов в руде (часто менее 1 %). Кроме того, металлы редко обнаруживаются в чистом виде, гораздо чаще их находят в виде вкраплений в другие горные породы. Отделяют металлы от пород на горно-обогатительных предприятиях. Из обогащённой руды получают металл.

Исходным сырьём для получения алюминия являются алюминиевые руды. Преимущественно это бокситы (название «боксит» происходит от названия деревни на юге Франции). Их добычей занимаются более 20 стран мира, среди которых Австралия, Гвинея и Ямайка являются лидерами.

Медь может встречаться в виде самородной, но чаще залегает с другими металлами. Поэтому месторождения бывают медно-никелевые, медно-колчедановые, медистые песчаники. В добыче медной руды ведущее место в мире занимают Китай, Чили и США.

Образования свинца и цинка в природе встречаются совместно в полиметаллических (комплексных) рудах, в которых эти элементы являются главными, а медь, золото, серебро и др. — попутными. Содержание главных компонентов — от нескольких до 10 % и более. Основными добывающими

странами свинцово-цинковых руд являются Китай, Перу, Австралия, США.

Добыча оловянных руд осуществляется с целью получения олова — важного компонента многих сплавов (например, подшипниковых, типографских), а также антикоррозионного материала. Его содержание в руде не превышает 1 %. Главные добывающие страны — Китай, Индонезия, Малайзия.

Никелевые руды также характеризуются низким содержанием в руде главного компонента — никеля (около 1 %). Как и олово, никель используется преимущественно в качестве сплавов и антикоррозионного покрытия. Основные добывающие страны никелевых руд — Россия, Индонезия, Канада, Австралия.

Драгоценные (благородные) металлы (золото, серебро, платина) встречаются в природе, как правило, реже других металлов. Золото можно встретить в чистом (самородном) виде и в россыпях. Крупнейшие его запасы находятся в Австралии, Китае и России. Эти же государства являются и лидерами в добыче золота.

Серебро после золота — самый лёгкий в обработке металл. Его добывают ещё с древних времён. По количеству серебра, к примеру, в Европе судили о богатстве королей. В силу своих естественных свойств — однородность, делимость, сохраняемость — наряду с золотом серебро выполняло роль денег. Руды, содержащие серебро, встречаются в недрах Земли гораздо чаще, чем золото. Вместе с серебром залегают медь, свинец, мышьяк. Иногда находят и самородки серебра (весом до 8 т). Больше всего серебра добывают Аргентина, Бразилия, Китай.

Платина, так же как и золото, встречается в виде мелких зёрен, чешуек, пластин и реже — в форме самородков (весом до 9 кг). Главные добывающие страны — ЮАР, Канада, Россия.

Наиболее географически распространённой в мире является добыча песка и глины. Связано это с повсеместным их залеганием в недрах Земли и с потребностью хозяйства в этих материалах.

Широких масштабов в мире достигла также добыча минерального сырья для химической промышленности и производства удобрений. В качестве такого сырья используются сера, апатиты, фосфориты, калийные и поваренная соли и др. Самородная сера — это главный минерал в серной руде, продукт жизнедеятельности микроорганизмов в морских бассейнах. Добыча ведётся главным образом подземной выплавкой через скважины. Около половины всей добываемой серы идёт на получение серной кислоты, остальная — для борьбы с болезнями растений, производства спичек, в промышленности и др. Крупнейшие страны по её добыче — Канада, США, Китай, Россия.

Фосфориты — осадочные горные породы, насыщенные фосфатами, главным образом апатитом. Применяются прежде всего для производства фосфорных удобрений. Основная добыча сосредоточена в Китае, США, Индии.

Калийные соли — это также продукт осадочного происхождения. Используются как источник калия для питания растений — сырые размолотые калийные соли (сильвинит, карналлит, каинит) и концентрированные (хлористый калий, сульфат калия и

др.). Страны-лидеры по добыче — Канада, Беларусь, Россия.

Поваренная соль в природе широко распространена в виде каменной соли (галита), содержится также в морской воде. Она применяется как пищевая приправа, а также в химическом производстве для получения соды,

хлора и др. Наибольшие объёмы добычи приходятся на Россию, Канаду, Украину.

Добыча многих полезных ископаемых в значительной степени связана с разработкой каменных карьеров.

Каменный карьер — это совокупность горных выработок, образованных при добыче полезного ископаемого (строительного

камня, доломита, мела, гипса и др.) открытым способом. Наибольшее развитие такой способ добычи получил в странах, богатых полезными ископаемыми: России, Китае, США. Несмотря на то, что карьерный способ добычи более дешёвый в сравнении с шахтным, именно он оказывает наибольшее отрицательное воздействие на окружающую среду. В целях охраны природы необходимо обязательно проводить рекультивацию земель. Рекультивация земель — это восстановление земель, нарушенных хозяйственной деятельностью: добычей полезных ископаемых, строительством и др.