Технологический и методологический принципы геотехнологии

Весь технологический процесс добычи можно подразделить на единичные процессы, причем критерием их классификации может быть цель, для достижения которой предназначен данный процесс. Основные операции современных технологических методов и способы их осуществления приведены в табл. 4.1.

Большинство процессов хорошо изучено и для их расчета разработаны теоретические основы и методы расчета. В то же время в отличие от фундаментальных наук, где на основе известных законов можно найти одно определенное решение, в горном деле прежде всего нужно учитывать экономику метода, обусловленную местом и временем.
Часто рекомендации, основанные на физико-химических законах могут оказаться далекими от оптимальных. Так, например, процесс ПГУ на первой стадии строили из условия подобия с наземной газификацией, когда для создания максимально развитой поверхности контакта угольный пласт предварительно дробили на куски, так как скорость превращения пропорциональна величине контакта. Но такой процесс не обеспечивал оптимальных результатов, и современная подземная газификация ведется в канале нераздробленного угольного пласта.
Создавая процесс, прежде всего нужно руководствоваться поиском решений оптимальных с технической, а следовательно, и экономической точки зрения, т. е. целесообразно достичь максимального извлечения полезного ископаемого при минимальных капитальных и эксплуатационных затратах.
Учет всего вышесказанного приводит к установлению технологических принципов, которые утверждают, что процесс должен вестись при: 1) возможно более высокой движущей силе и наилучшем использовании разности потенциалов на каждом этапе технологического процесса; 2) наибольшем извлечении; 3) наилучшем использовании энергии; 4) наилучшем использовании оборудования; 5) технологической соразмерности и оптимизации процесса; 6) наименьшем нарушении окружающей среды; 7) создании наиболее комфортных условий труда.
Движущая сила — это разность потенциалов, характерных для данного процесса, которая выражает удаленность систем от состояния равновесия. Например, для массообмена движущая сила — разность концентраций; для теплообмена — разность температур, для электрического тока — разность напряжений, а разность давлений — движущая сила для превращения этой работы в кинетическую энергию поля. Остальные принципы фактически не требуют пояснений, но требуют учета и оценки при разработке технологии добычи.
Проблема генезиса месторождений до сих пор интересовала только геологов, а не технологов, которые имели дело с конкретным месторождением и разрабатывали его традиционной технологией. Современному технологу необходимо «конструктивное» понимание генезиса, чтобы понять его и воспроизвести обратный процесс в технологии добычи полезного ископаемого.
В геотехнологии общий методологический принцип «трехаспектного единства» основан на постулате, что ни одно явление, процесс, технологическая схема добычи полезных ископаемых геотехнологическими методами не могут быть адекватно описаны и объяснены вне системы трех координат; геолого-гидрогеологических, физико-химических и технолого-экономических. Иначе говоря, для реализации данного принципа необходимо рассматривать эти «координаты» в качестве активно взаимодействующих факторов.