Современная идеология горных наук в России

Такая концепция может быть обоснована новым подходом к недрам Земли, с чем связано дальнейшее развитие идеи комплексного их освоения. Настало время рассматривать недра Земли уже не только как источник минерального сырья, воды, газов, тепла с точки зрения их изъятия и утилизации, но в принципиально новом плане - как природный целостный многофункциональный ресурс жизнеобеспечения общества, находящийся в процессе постоянного преобразования. Использование ресурсов недр должно сейчас и в будущем предполагать управление состоянием недр и их функциональным назначением в этот или иной момент времени, имеющее целью сохранить недра в интересах дальнейшего устойчивого общественного развития.
Решение этой двуединой задачи - использование недр и их сохранение как видоизменяемого ресурса жизнеобеспечения общества - составляет современное идейное содержание комплексного освоения недр и одновременно современную идеологию горных наук.
В таком понимании комплексного освоения недр состоит очередной этап развития горных наук.
Каков же должен быть принцип реализации идеологии горных наук? Как уже отмечалось, общество подошло к той границе в освоении недр, когда их использование, понимаемое только как изъятие ресурсов Земли, реально угрожает в силу экосистемного взаимодействия недр с другими компонентами биосферы существованию природного базиса жизни. Здесь следует обратиться к известному высказыванию академика В.И. Вернадского: «...жизнь является... не внешним, случайным явлением на земной поверхности. Она теснейшим образом связана со строением земной коры, входит в ее механизм и в этом механизме исполняет величайшей важности функции, без которых он не мог бы существовать». В какой бы степени недра не были освоены (исчерпаны), общество не может существовать без них, т.е. быть в состоянии, когда их использование невозможно. Поэтому недра как особый многообразный ресурс должны быть сохраняемы постоянно.
Охрана недр Земли, изменяемых в своем состоянии и общественном назначении, может быть осуществлена только посредством постоянного целенаправленного их воссоздания в новом полезном качестве. Поскольку недра при освоении проявляют системное взаимодействие с биосферой, их сохранение при комплексном освоении предполагает воссоздание как земных ресурсов, так и устойчивого состояния экосистем на территории освоения.
С проблемой воссоздания ресурсов недр связываются понятия «ресурсовоспроизводящие технологии» и «ресурсовоспроизводящие функции» горного производства. Первое из них представляет собой прямые воздействия или дополнительные технологические процессы, при применении которых наряду с использованием тех или иных ресурсов недр производятся целенаправленные изменения условий залегания, агрегатного состояния и качества геогенных и техногенных образований, создающие новые виды ресурсов либо переводящие потенциальные ресурсы в реальные. Отсюда формируются новые ресурсовоспроизводящие функции горного производства, такие как изменение условий расположения образований, рассматриваемых в качестве ресурсов Земли; изменение их качества; изменение параметров, сроков формирования и состояния подземного пространства (минеральной среды или полостей).
Ресурсовоспроизводящие функции заключаются в целенаправленном воздействии на физические свойства минеральных сред и напряженное состояние горных массивов, а также в использовании протекающих при освоении недр процессов и состоявшихся изменений для решения разнообразных задач их сохранения (последующего перспективного освоения).
Сохранение недр при комплексном освоении раскрывается в достаточно простом принципе действий - на любом этапе использования тех или иных земных ресурсов вести дело так, чтобы не закрыть, а напротив, - открыть путь к освоению иных ресурсов для новых общественных потребностей. Например, добыча полезных ископаемых должна позволять проводить геологоразведку глубоких горизонтов месторождения из подземных выработок, а некоторые из них после реконструкции должны быть использованы в качестве вместилища производственных объектов (складов, хранилищ отходов, цехов перерабатывающего комплекса и т.д.), а также для создания производства по утилизации тепла Земли или забору воды для теплообеспечения развивающейся производственной и социальной инфраструктуры и т.п.
Реализация ресурсовоспроизводящих функций горного производства требует придания многоцелевого характера каждому очередному этапу освоения недр (например, разработке месторождений полезных ископаемых) с изменением соответствующих ему производственных и технологических комплексов, процессов и технических средств.
В связи с этим следует отметить, что активно развиваемое перспективное научное направление в составе комплексного освоения недр - освоение подземного пространства - традиционно понимается лишь как использование природных и техногенных полостей. Сохранение же недр подразумевает под освоением подземного пространства процесс управления состоянием недр и изменения их функционального назначения в границах определенного участка литосферы.
Особо важная роль в свете указанного отводится переработке полезных ископаемых и, соответственно, горно-обогатительной науке. Если традиционно на стадии переработки, в частности, твердого минерального сырья все внимание направлено на рациональное повышение извлечения и качества товарных продуктов, то в аспекте сохранения недр такое управление переработкой оказывается недостаточным. Отходы переработки должны рассматриваться уже как новые ресурсы для сохранения недр в целях их последующего использования (в качестве закладки подземных пустот, для регулирования фильтрационных, компрессионных и иных свойств горных пород на определенных участках литосферы; для создания техногенных ресурсов обедненного по тому или иному полезному компоненту минерального сырья). Поэтому управление отходами предполагает придание им необходимого качества по многим параметрам: объемным, вещественным, механическим, физико-химическим, санитарно-гигиеническим, экологическим и другим - в зависимости от технологии освоения и сохранения недр.
Из этого следует, что стадия переработки и соответственно обогатительный цикл горных наук ответственны за решение двух взаимосвязанных проблем -получение товарных продуктов для удовлетворения общественного спроса на них, с одной стороны, и производство новых ресурсов в указанном смысле -с другой.
Переходя к оценке экологической составляющей горных наук и соответственно комплексного освоения недр, следует исходить из того, что любой горный объект в процессе строительства и последующей эксплуатации неизбежно изымает из экосистемы данной территории природные ресурсы или изменяет их исходное качество (сокращаются площади пашен, лугов и лесов и ухудшается их качество; изменяется уровень грунтовых и подземных вод, а в ряде случаев -микроклимат; снижается продуктивность и уменьшается разнообразие флоры и фауны; повышается тектоническая и сейсмическая активность территорий). Денежные компенсации изъятия или качественного изменения природных ресурсов, как и платежи, и различные штрафы, не могут восстановить исходную систему в прежнем виде.
Накапливающиеся со временем экологические последствия, в ряде случаев усиливающие друг друга, как правило, переходят границы ассимиляционных возможностей природной среды и ведут к развитию опасных тенденций ее деградации. Поэтому в системе комплексного освоения недр речь должна идти о сохранении и целенаправленном преобразовании исходной экосистемы в другую, удовлетворяющую живущее на этой территории население с точки зрения качества окружающей среды.
Направления такой природоохранной деятельности могут быть следующими. Это может быть изменение способов разработки, технологии, технических средств и видов деятельности с ограниченным потреблением дефицитных в данном регионе природных ресурсов и сопряженное с этим изменение свойств и условий нахождения полезных ископаемых в литосфере и на поверхности; перемещение хранилищ отходов, а также производственных цехов, служб и некоторых сооружений в подземное пространство; формирование экологически сбалансированного антропогенного ландшафта; целенаправленный подбор сообразно специфике горного производства видов трав, кустарников и лесных насаждений в составе рекультивационных работ с учетом агротехнических свойств отвальных пород; создание заповедников и заказников; увеличение продуктивности и разнообразия флоры и фауны и т.д.
Таким образом, принцип природоохранной деятельности, направленной на обеспечение экологической безопасности, должен состоять в восстановлении по мере освоения ресурсов недр в регионе нормативного (требуемого) качества окружающей природной среды в целом путем сохранения или целенаправленного изменения структуры и состава исходной и формирования видоизмененной, сбалансированной, устойчиво функционирующей экосистемы. Хозяйственная деятельность по освоению недр должна в таком случае рассматриваться как экологически безопасная по отношению к данной экосистеме и проживающему здесь населению только в том случае, если известны и могут быть реализованы необходимые для соблюдения данного принципа условия.
Сохранение недр при комплексном освоении, когда они рассматриваются как часть биосферы, - это осуществление целенаправленных действий по воссозданию как недр в их измененном состоянии и направлении использования, так и экосистем в требуемом для обеспечения жизнедеятельности качестве окружающей среды.