Основные направления развития геотехнологии (часть 2)

После установления возможности фазового превращения полезного ископаемого необходимо решить комплекс научных, технических и экономических задач, таких как: доставка рабочих агентов к рудному телу залежи, выбор вида рабочих агентов, способ и параметры их транспортирования; проблемы: управления технологическим процессом добычи с учетом распространения рабочих агентов в массиве, транспортирования полезного ископаемого от места залегания на поверхность и его дальнейшей переработки, выбора таких систем разработки, которые характеризовались бы высокой технологической эффективностью и экономической рентабельностью.
Важную роль в технологическом и экономическом отношении играет правильный выбор рабочего агента, состав и свойства которого определяются рядом факторов — физико-геологическим состоянием залежи, энергетическим эффектом, сопровождающим перевод полезного ископаемого в подвижное состояние, необходимым температурным диапазоном, технической осуществимостью генерирования энергии в залежи и др. Особую актуальность имеет задача снижения потерь полезного ископаемого в залежи и вопросы охраны окружающей среды.
Состав рабочего агента и его количество в значительной степени определяют технико-экономические показатели метода. Решения проблем доставки рабочих агентов и управления их распространением в горном массиве в общем случае тесно взаимосвязаны между собой. Ввиду сложности исследования этих проблем их взаимное влияние можно учесть после независимого изучения, причем определяющими и наиболее трудноисследуемыми являются процессы, происходящие в горном массиве.
Основой анализа и прогнозирования вышеперечисленных процессов должно стать математическое моделирование геотехнологических систем. Установление алгоритмов оптимальной эксплуатации, управления процессами и их комплексами составляет основу теоретических разработок в геотехнологии, которые должны иметь две тенденции развития и совершенствования. Первая тенденция заключается в детальном изучении отдельных геотехнологических процессов добычи с выявлением конкретных параметров их воспроизводства, характерных для каждой определенной геотехнологической системы, а вторая — в типизации основных процессов геотехнологии (тепловых, диффузионных, кинетических), выражающейся в установлении общности математического описания их и автоматического управления. В свете развития этих направлений формальные понятия о горном массиве как о статической системе должны уступить место представлениям о сложных динамических системах.
Проблема управления технологическим режимом добычи состоит из ряда частных вопросов, к которым относятся управление процессами тепло- и массопереноса в горном массиве, выбор параметров системы разработки и технологические вопросы процесса добычи. Все эти вопросы невозможно решить без детального изучения определяющих свойств горной среды — геологического строения и гидрогеологических условий залегания месторождения, обстоятельной физико-геологической характеристики залежи. Знание физико-геологической характеристики горной среды и особенностей протекания технологических процессов добычи обеспечивает возможность расчетного определения параметров технологии и конструкции добычных скважин.
Проблемы доставки полезного ископаемого на поверхность и его дальнейшая переработка решаются в зависимости от фазового состояния, в которое преобразуется полезный компонент в горном массиве. Транспортная магистраль для доставки полезного ископаемого на поверхность в одних случаях может быть совмещена со скважинами, которые используются для подачи рабочего агента к залежи, в других случаях — бурятся специальные скважины.