РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК
XX ЛЕТ
В. Ж. Аренс
Богатство России –
её люди
и недра
Москва
2011
УДК 622.25+553.9.552+336+342.415(038)
ББК 87.3 20.18 34.323+33.15
П16 А91 Р28
В.Ж. Аренс. Богатство России – её люди и недра
В подобранных материалах книги изложены результаты исследований новых аспектов горного дела, предлагаются возможные решения по строительству высшего горного образования и гражданского общества, способного выживать в этом сложном мире. Предлагаются различные мысли в надежде побудить читателя думать о различных аспектах современной жизни. Не всё так плохо. Есть надежда. Надо жить и работать. И не из таких переделок Россия выбиралась.
ISBN 5-89848-015-3
© Аренс В.Ж.
«Хочется и надо подвести итоги. Пережил развал жизни, разрушение, неудачные и малоосмысленные попытки творчества, зерна и нити больших идей, которые закрыты поднявшейся грязной пеной и мутью»
В.И.Вернадский
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДУВЕДОМЛЕНИЕ 6
ПРЕДИСЛОВИЕ 9
О ГОРНОМ ДЕЛЕ ВООБЩЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ ГЕОТЕХНОЛОГИИ В ЧАСТНОСТИ 13
ЭТАП НА ДОРОЖНОЙ КАРТЕ ГЕОТЕХНОЛОГИИ 19
«ПЛАЧ ЯРОСЛАВНЫ» 29
ВНЕДРЕНИЕ ХИМИИ И МИКРОБИОЛОГИИ В ТЕХНОЛОГИЮ ГОРНОГО ДЕЛА: СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ 40
О СОВРЕМЕННОЙ ПОДГОТОВКЕ ГОРНЫХ ИНЖЕНЕРОВ 52
ЕЩЁ РАЗ О СОВРЕМЕННОЙ ПОДГОТОВКЕ ГОРНЫХ
ИНЖЕНЕРОВ 61
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И СОЦИАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ МЕТОДОВ
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ГЕОТЕХНОЛОГИЙ (ФХГ) 65
Охрана земной поверхности 71
Охрана воздушного бассейна 71
Охрана водных ресурсов 72
Социальное значение геотехнологических методов 74
О РЕШЕНИИ ПРОБЛЕМЫ НЕФТЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ 76
КОМБИНИРОВАНИЕ ТРАДИЦИОННЫХ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СПОСОБОВ ПРИ КОМПЛЕКСНОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РУДОМИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ 89
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СКВАЖИННОЙ ГИДРОТЕХНОЛОГИИ ПРИ ОСВОЕНИИ УГЛЕВОДОРОДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ СЕВЕРА 100
Скважинная гидродобыча песка 100
Подземное хранение жидких углеводородов в подземных
резервуарах, сооружаемых в мерзлых осадочных породах 102
Захоронение отходов при бурении скважин 105
МЕТОДИКА ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕХНОЛОГИИ СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ 107
О НАШЕЙ ЗЕМЛЕ 112
СТРОИТЕЛЯМ СВОЕЙ ЖИЗНИ 115
ЖИЗНЬ И РАБОТА 118
О МОНИЛГео 137
ЗАМЕТКА В СТЕНГАЗЕТУ 148
НЕСКОЛЬКО ФРАГМЕНТОВ ПРОШЛОЙ ЖИЗНИ 151
НЕСКОЛЬКО СЛОВ О СЕБЕ 158
О ТВОРЧЕСТВЕ 160
УЛИЦА 25 ОКТЯБРЯ ДОМ 23 163
ЛИЦА АКАДЕМИИ 171
Н. В. МЕЛЬНИКОВ 176
М. И. ЩАДОВ 179
МЫСЛИ О ВЫЖИВАНИИ 180
ИНФЛЯЦИОННАЯ СПИРАЛЬ ЖИЗНИ, КУЛЬТУРЫ, НАУКИ 185
КУДА ИДЁМ ? 190
О ЖИЗНИ И СМЕРТИ 194
ГЛЯДЯ В ЗЕРКАЛО РОССИИ (О недалёком прошлом и
будущем России) 198
КАК ЖИТЬ? 242
КИТАЙСКИЕ МУДРЕЦЫ УЧАТ 245
ПОДУМАЕМ О ВЕЧНОМ 260
РАЗМЫШЛЕНИЯ НА РАЗНЫЕ ТЕМЫ 264
ЛАТИНСКИЕ КРЫЛАТЫЕ СЛОВА, НАД КОТОРЫМИ СЛЕДУЕТ ПОДУМАТЬ 293
ЧИТАЯ ГЕНРИ ФОРДА 294
МОИ ПИСЬМА В НИКУДА 296
ПРЕДУВЕДОМЛЕНИЕ
Сегодня, когда многие утратили ориентиры будущего, люди вспоминают прошлое. На дворе ХХI век и новый-старый социальный строй государства. Мне человеку ХХ века не комфортно жить в разоренной стране. Сравнивая недостроенный социализм и новый коррумпированный капитализм, видны их преимущества и недостатки. Будущее надо строить, не разрушая достижения старого. Так действуют китайцы, которые с успехом выходят из более тяжёлого положения страны. Уверен, что и русские в силу своей природы, смогут сделать невозможное и вновь создать великую страну. Но для этого необходимо осуществлять постоянное технологическое, экономическое и политическое обновление. В современной жизни много условного, ненужного, чем обычно прикрывают изъяны общественного устройства. Конечно, каждый имеет право быть самим собой, но нет смысла делать революцию. 20 век показал, к чему они приводят. Не надо быть как все. Твори, изобретай, создавай себя и через себя общество. Многое, мною написанное для будущего, для читателей, думающих, что делать, как жить, «чтобы не было стыдно за прожитую жизнь». В конце жизни хочется сказать слишком много. Всё сказать всё равно не удастся, хотя обязательно будет много лишнего.
Многие мои коллеги сами пишут и им некогда читать. Поэтому для облегчения знакомства с лежащей перед ними книгой я попытался кратко изложить её содержание.
1. Ещё Л.Н. Толстому принадлежит мысль, что «государство делает нам зло во имя нашего блага». К сожалению многие, и я в том числе, этого не понимают. Естественно, и моё мнение спорно, но для того, чтобы понять и почувствовать существо и мерзость нашей жизни, я размышлял «О недалёком прошлом и будущем России» (стр. 198), «О жизни и смерти» (стр. 194) «Как жить?» (стр. 242), предложил некоторые «Мысли о выживании» (стр. 180), узнал «Чему китайские мудрецы учат» (стр. 245) и «Подумал о вечном» (стр. 260). Кому интересно, почитайте, может быть, обменяемся мыслями.
2. Окончив Московский горный институт, поработав на шахте, отдав всю оставшуюся жизнь исследованиям в области горной науки, я попытался кое-что написать о «Горном деле вообще и физико-химической геотехнологии в частности» (стр. 13). Возможно многим будет интересен мой опыт работы в отраслевой науке («О МОНИЛГео», стр. 137). Думаю, что сырьевой потенциал и человеческий капитал могут быть основой возрождения России («Плач Ярославны», стр. 29).
3. Поработав преподавателем в Московском горном и Геологоразведочном институтах и, зная современное состояние вузов, мне показалось, что надо обсудить, как и чему учить новое поколение горных инженеров. Поэтому в «Горном журнале» в 2009г. в порядке обсуждения была опубликована статья «О современной подготовке горных инженеров» (стр. 52). К сожалению, обсуждения не получилось. Статью не заметили, а жаль. Но я не успокоился и написал в журнал «Ещё раз о современной подготовке горных инженеров» (стр. 61). Может быть, кто-нибудь откликнется.
Каждое общество имеет три поколения: старшее – это мы, среднее – которое мы потеряли и младшее – которое надо учить. Именно к последнему я обратился в статье «Строителям своей жизни» (стр. 115). Очень прошу молодёжь, прочтите.
4. Статью «Внедрение химии и микробиологии в технологии горного дела: состояние проблемы» (стр.40) мы послали в Новосибирский журнал «ФТПРМПИ». Статья, несмотря на положительные рецензии, его не заинтересовала. Спустя два года её опубликовали в «Вестнике ИрГТУ».
5. У современного общества экологическая обстановка вызывает большие опасения. Естественно, что горняки вносят свою лепту в эту проблему. Ей посвящена статья «Экологические и социальные аспекты ФХМ» (стр. 65). Кроме того, и сегодня актуальна статья, опубликованная ещё в 1999г. «Нефтяные загрязнения: как решить проблему» (стр. 76).
6. Широкие перспективы использования на разрабатываемых или уже отработанных месторождениях полезных ископаемых имеет «Комбинирование традиционных и геотехнологических способов при комплексном использовании рудо минерального сырья» (стр. 89).
7. По скважинной гидродобыче проведено много исследований, и существует ряд публикаций. Ещё в 1978г. сотрудниками ГИГХСа было предложено добывать способом СГД рыхлые руды КМА, но только в середине 90-ых в «Горном журнале» были опубликованы первые результаты ОПР. В последнее время в ГКЗ прошли утверждения (вернее не утверждения из-за некачественно выполненных ОПР) запасов рыхлых руд целого ряда перспективных для СГД месторождений. Это подвигло нас подготовить и опубликовать «Методику проведения опытно-промышленных работ по скважинной гидродобыче» (стр. 107). Те же авторы опубликовали в журнале «Нефть, газ и бизнес» статью «Использование скважинной гидротехнологии при освоении углеводородных месторождений Севера» (стр. 100).
8. В опубликованной статье «Этап на дорожной карте геотехнологии» (стр. 19) рассмотрена программа НИР по геотехнологии и предложены мероприятия по её воплощению в жизнь.
9. Думаю, не многим и только любознательным будет интересно узнать кое-что «О жизни и смерти» (стр.194), «Жизнь и работа» (стр. 118), «О себе» (стр. 158), «Фрагменты жизни» (стр. 151), «Улица 25 Октября…» (стр. 163), «О нашей земле» (стр. 112) и ещё кое-что.
10. Ещё Ницше сказал: «Если у общества нет цели, оно ущербно». Цель обществу даёт его элита. От её качества зависит и формулировка цели. РАЕН вобрала в себя лучших представителей российского общества. О некоторых из них написано в короткой заметке «Лица Академии» (стр.171). Кроме того, приведены несколько моих безответных писем к власть предержащим (стр.296).
11. И последнее, думаю, некоторым читателям будет интересны «Размышления на разные темы» (россыпь своих и чужих мыслей без определённой последовательности и написанных в разное время) (стр. 264).
ПРЕДИСЛОВИЕ
В 2005 году вышла в свет моя книга «Богатство России, её люди и недра», в которой приведены некоторые статьи автора, раскрывающие смысл названия книги. За более чем пять лет, накопился новый материал, которым автор хочет поделиться с коллегами.
Вероятно, каждому человеку (особенно, как сказал Петрарка, "Уставшему от мира, уставшему от людей, уставшему от дел, уставшему до крайности от самого себя") на определенном этапе жизненного пути хочется подвести "некоторые итоги". Ведь еще Сенека говорил, что «жизнь дана нам под условием смерти и сама есть лишь путь к ней», но, пройдя путь, хочется видеть свой след. К сожалению, я не верю в загробную жизнь и, поэтому передо мной не стоит вопрос «что после смерти - новая жизнь или забвение?», но и страха смерти у меня нет. Думаю, что ещё не все двери передо мной закрыты. И, тем не менее, сейчас у меня именно тот возраст, когда люди во всем мире уходят от активных дел и имеют право "жить для себя". Причем это понятие каждый понимает по-своему - одни продолжают активно трудиться, другие "отдыхать" на приусадебных участках или активно посещать курорты мира. Все индивидуально. Мне не ведомо, сколько отпущено лет жизни, и поэтому я собрал эту странную книгу.
Была ли у меня жизнь та, что я бы хотел, или я прожил жизнь не ту и, как Иван Ильич у Л.Н.Толстого, пойму это только перед смертью. Настоящую независимость от всех обстоятельств я получу, или вернее хотел бы получить, после того, как напишу последнюю «исповедь»
Каждому человеку нужно время от времени подводить итоги: кто он, что он успел сделать, что хотел, но не успел, с кем встречался, о чем думал. Как в прожитых им годах отразилось время. Думаю, что, «подведя некоторые итоги», я смогу начать новую жизнь, желательно, совсем другую, более свободную от условностей и страхов (постоянно сопровождающих в прошлом и настоящем всех исследователей), ибо, изложив все, я должен стать свободным.
Перед Вами книга - это не автобиография и не мемуары. Это некоторые эпизоды моей жизни и работы. Естественно, будет сказано и о людях, с которыми пересекалась моя судьба, и о работах, которые нам удалось выполнить.
Сумбурный порядок этой эгоцентричной книги - это разные грани моей жизни, жизни человека, прожившего много лет в стране, где сейчас средний возраст мужчин около 60 лет. Уходят старшие товарищи, уходят сверстники, коллеги по работе, а теперь и молодые. Думаю, прав был Плиний, сказав, что «возможность умереть, когда захочется - лучшее, что дал бы бог человеку в его полной страданиями жизни». Конечно, у старости есть свои удовольствия, и старики знают о них. Мне хотелось бы понаблюдать (возможно, и активно), что же сделают с Россией, куда ее заведут, найдется ли лидер, способный вывести страну из сущего безобразия.
Надеюсь, создав эту книгу, я обрету "новое дыхание", буду безмятежно смотреть в будущее и хотелось бы быть полезным стране и людям.
Как известно, «книги пишутся из книг», поэтому то, что я хотел сказать (некоторые свои взгляды, работы, статьи или эссе), мне было удобнее выразить уже написанными материалами или ссылками на них.
Закончился бурный XX век, и время перестройки. Начинается век новых поколений. Из учебников они будут узнавать, как жили «в эпоху социализма» люди в стране Советов, как распалось великое государство, и что было после него, как нам грозила «перспектива одичания». Как образовались общественные академии наук, как они поняли, что нет нужды конкурировать, а есть потребность просвещать народы и «привлекать симпатии народа к источникам добра и силы - к науке и знаниям», т.е. содействовать образованию и проведению исследований.
Сегодня в науке сформировалась новая научная парадигма, в основе которой лежит системный подход к решаемой проблеме. Кроме этого, к каждой научной проблеме должен быть использован синергетический подход (анализ всех, даже случайных факторов и связей), т.е. принцип самоорганизации исследуемой системы и, конечно, всесторонний информационный подход, открывающий возможность все знания использовать для решения конкретных проблем.
Наши недра – главное богатство России, если не считать её мозгов, которые мы бездумно теряем, отправляя за рубеж талантливую молодежь и сокращая финансирование науки и образования. А ведь еще Д.И.Менделеев в «Заветных мыслях» писал, что «высшей функцией правительства должна стать забота о просвещении народа и его промышленного развития». Наука и образование в России должны обладать академической свободой, поддержкой государства и ответственностью перед обществом, поэтому сегодня надо думать не только «кто мы?», но «будем ли мы?».
Мне, как и многим, не удалось сохранить замечательный коллектив исследователей, много сделавших для появления нового направления в горной науке. Остается только надеяться, что посеянные знания взойдут молодой порослью новых идей, новыми методами, технологиями добычи и переработки полезных ископаемых. Сегодня необходимо принципиально понять роль науки в судьбе современного общества, ибо «будущее за творцами идей».
Критическое отношение к окружающей нас действительности характерно для большинства российских граждан (думаю, это не спорное утверждение). С 90-х годов произошли кардинальные изменения в социально-политической жизни российского общества. Сейчас всячески поощряется необузданное обогащение, стремление к роскоши и накопительству. Постоянно ведётся передел собственности. Проповедуется общество потребления, поклонение власти и власти денег.
Советская власть, пытавшаяся примирить богатство и бедность, стремилась сделать всех не богатыми, но и не бедными. Обещала, что потом все станут богатыми. Это – не удалось. Но, поменяв строй, надо помнить, что ещё Ф.М. Достоевский в «Дневниках писателя» писал: «Богатство и бедность стоят друг против друга с оружием в руках. И в этом её страшное зло, в этом угроза будущих кровавых революций». Я думаю, что любые резкие изменения и реформы, подобные 90-м годам, ломающие исторические традиции, чреваты дестабилизацией, хаосом, глубоким кризисом. Надо стремиться, этого избежать.
В России университетское образование началось на 700 лет позже европейского. И до сих пор богатые посылают своих отпрысков туда учиться. Правда, началось это с Бориса Годунова, который отправил в Европу группу дворян для обучения наукам. Они все не вернулись. Пётр I решил учить иначе. Призвал немцев и создал Академию наук, которая до сих пор жива. С тех пор наука на Руси вышла на мировой уровень.
К началу ХХ века в России уже имелась образованная прослойка населения, в основном, выходцы из разночинцев, которая восприняла европейский уровень мышления и способствовала революции 1917г. Правда, потом она оказалась ненужной и высылалась на «философском» пароходе, «торговала спичками», но до конца не была уничтожена. И. Сталин понял, что в современном мире наука и образования определяют всё. В 1946г. издал постановление, создавшее им комфортные условия для работы. Вновь появились образованные люди. Новая интеллигенция потворствовала революции 90-ых годов и также была отброшена на обочину жизни. Сегодня она и нужна власти только для поклонения и повиновения. Жизнь в России для народа и, особенно, интеллигенции стала тяжёлой – коэффициент децильности (соотношение 10% дохода богатых и бедных семей) самый высокий в мире: 16,7 по данным Росстата. Учтя скрытые доходы – это 23 – 25. Для сравнения в США этот коэффициент равен 9. В скандинавских странах (всеобщего благополучия): 4 – 6. Используемая у нас плоская шкала налогообложения, как показал кризис, делает богатых богаче, а бедных беднее. Подумайте, что творите.
Как известно, благополучие достигается резким увеличением внутреннего валового продукта, но ВВП страны – это не В.В. Путин и не вода, воздух, продовольствие, а выдержка, вдохновение и подвижничество, которые должны вывести страну на уровень безбедной жизни.
Теперь о книге. О чем я написал? Филес Милетский сказал бы: прежде всего о необходимости жить и работать, ибо она властвует надо всем. На страницах своих статей и эссе я дал некоторые советы, но, как известно, это делать легче всего. И, тем не менее, вся моя работа пронизана надеждой на будущее, ибо даже если у человека и ничего нет, то надежда должна быть всегда.
О ГОРНОМ ДЕЛЕ ВООБЩЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ ГЕОТЕХНОЛОГИИ В ЧАСТНОСТИ
Так как заканчивается этап моей жизни, связанный с горным делом, по идее, я должен отчитываться в своей работе, что мною сделано, на что потрачено время и государственные деньги. Обдумывая всё это, я вспомнил, что когда-то Периклу, озабоченному необходимостью отчитываться в большой сумме денег, его племянник Алкивиад дал совет: «…а ты думай лучше о том, как в них не отчитываться». Вот и я предлагаю вашему вниманию некоторые соображения, в которых попытаюсь затронуть животрепещущие проблемы горной науки.
О технологии в горном деле
Многое из того, что я скажу общеизвестно, но как говорят «от повторения молитва не портится». Сейчас все говорят о сырьевом голоде, что это – отражение кризисной эпохи развития человечества или кризис технологии. Известно, что «Римский клуб» высказался за ограниченность запасов, но я вслед за многими думаю, что на лицо кризис технологий в горном деле, а такие рубежи человечество уже не однажды преодолевало.
Для того чтобы преодолеть кризисную ситуацию, необходимы новые идеи, мысли, опережающие своё время, хотя бы на 10-20 лет. Мне представляется, что они должны быть связаны с решением пяти главных проблем горного дела и горной науки: это поиск новых методов разведки и оценки минерального сырья; разработка принципиально новых технологий добычи и переработки, соблюдение современных требований экологии, безопасности и комфортности горного производства, и всё это должно увязываться с экономикой.
Уважаемые коллеги, за последние годы Вы читали или листали мои опубликованные работы. Я не претендую на безусловное принятие моих мыслей, но это суждения одного из исследователей работающих в области геотехнологий, а как сказал Петрарка «нет выше свободы, чем свобода суждения, признавая её за другими, я требую её для себя».
Говорят, что между двумя противоположными мнениями находится истина. Нет, между ними лежит проблема. Вот о ней и поговорим. Нет смысла давать определение горных наук, физико-химической геотехнологии и других терминов. Квалификация читателей не требует этого, но я должен сказать, что для того, чтобы выработать свой взгляд на структуру горной науки, её современное состояние и тенденции развития, я попытался взглянуть на всё это с исторической точки зрения. Изучение истории мне понадобилось, чтобы определить пути движения вперёд к будущему. Какое оно будет, к сожалению, сможет сказать только следующее поколение.
История горной науки подразделяется на три периода:
- Первый – (всё до капиталистической формации) в этот период горная наука в широком охвате явлений вобрала в себя различные области знаний. Известно, что потом из неё вышли многие науки геологического, горного и технологического (например, металлургия) плана. Интересно отметить, что первое и по существу современное определение горной науки дал М.В. Ломоносов «Наука, которая учит минералы знать, приискивать и приводить в такое состояние, чтобы они в обществе человечеством были угодны».
- Второй период горной науки связан с её дифференциацией, возникновением целого семейства горных наук, привлечением фундаментальных наук. В этот период горная наука активный фактор преобразования горного производства.
- Третий период – это сближение науки и производства, т.е. когда результаты научных исследований воплощаются в коммерческие проекты. Основной задачей горной науки становится принципиальное изменение технологий разведки, разработки и переработки полезных ископаемых. Для этого понадобился синтез разных направлений горных наук в единую систему знаний.
Ещё в эпоху возрождения Везалий писал, что «Возникает множество препятствий при изучении конкретного предмета. Его чрезмерное дробление среди узких специалистов, которые, изучая одну сторону предмета исследования, оставляют в стороне многие другие, неразрывно связанные с ним». Узкая специализация в современной горной науке привела к разобщённости в научных кругах и, в определённом смысле, даже «неграмотности» узкого специалиста, который, будучи уверен в своей правоте, стремится изолироваться от других мнений, связанных с решением другой стороны насущной проблемы сегодняшнего дня.
Сейчас происходит становление одной из ветвей горной науки - «физико-химической геотехнологии» (ФХГ), объединяющей знания физиков, химиков, геологов и технологов для решения проблем горной науки. Прикладные науки не могут существовать без достижений фундаментальных наук. Их надо не разрывать, а соединять в работе научных коллективов.
В геотехнологическом процессе участвуют многие миллиарды атомов химических элементов. Поэтому для определения путей протекания этих процессов следует учитывать свойства всех минералов, которые подчинятся термодинамическим законам. Например, при химических процессах в недрах земли происходит поглощение или выделение энергии, определяемое термодинамическими свойствами минеральных ассоциаций и термодинамическими условиями среды. И, так как любая термодинамическая система стремится перейти в состояние максимальной устойчивости с минимальной свободной энергией, на поддержание процесса всегда требуется дополнительная энергия. Изменяя Р, t и C можно нарушить равновесие системы, тем самым обеспечив протекание геотехнологического процесса.
Горная наука решает теоретические и технические проблемы горного дела, соприкасается с многими смежными науками и во многом определяет сферу интересов политиков, экономистов, социологов и философов. Её общественное значение невозможно переоценить, поскольку её роль в реализации программы развития страны огромна. Известно, что за последние 20 лет добыто полезных ископаемых столько же, сколько за всю историю нашей цивилизации, а потребуется в ближайшее время всё больше и больше. Добывающая промышленность, несмотря на кризисы, постоянно увеличивает своё производство, хотя по многим причинам наблюдается постоянное ухудшение её технико-экономических показателей.
Сегодня, когда остро ставятся проблемы ресурсов сырья, снижения себестоимости его добычи и охраны окружающей среды – эти вопросы выходят за рамки только горных проблем и приобретают значение крупной государственной задачи. Думаю, что настало время принципиально изменить взгляд на горное производство, ибо социальное положение и престижность профессии горняка год от года не увеличивается.
Успехи отечественной горной науки значительны. У советских учёных было немало приоритетных достижений, как в теоретических разработках, так и в практике горного производства. Есть немало научных школ и направлений, поднявших горные исследования на высокий уровень. Достаточно назвать имена ведущих исследователей и перед нами возникают целые вереницы научных школ, проблем и значительных результатов. В то же время постоянно усложняются горногеологические условия разработки, уменьшается содержание полезного компонента, новые месторождения выявляются в необжитых регионах страны, что определяет рост себестоимости и снижения производительности труда в расчёте на конечную продукцию.
Традиционные горные работы, как правило, связаны с операциями отбойки горной массы от массива в форме куска, его доставки к месту предварительного передела (обогащения) и передела в товарный продукт. Известно, что за прошлый век горное дело шагнуло от кайла и лопаты до мощных механизированных комплексов, однако эти изменения носят больше количественный, чем качественный характер, поскольку в основе технологии всё те же кайло и лопата, хотя и механические.
Статистические данные показывают, что резкого прогресса в традиционной технологии ждать невозможно. Оценка узких мест в горном деле показала, что замена технологии в отдельном узле не даёт значительного эффекта, а «поточная технология» и «безлюдная» выемка полезных ископаемых на базе традиционных методов добычи практически очень трудноосуществима, если вообще реальна. Необходимо соединять в недрах добычу и передел и первые такие предприятия уже работают. Открытая и подземная технологии добычи – это колыбель горного дела, но нельзя жить постоянно в колыбели, нужно из неё переходить, как сказал В.И. Ленин в «достойные человека лаборатории».
Горные науки – это фактически технологические рецепты, отнесённые к конкретным условиям. Есть ли теория в горной науке? Есть – это раскрытие связей между горной средой и техническими средствами и способами добычи полезных ископаемых. Традиционно описательная – горная наука в настоящее время не может плодотворно развиваться без привлечения самых разнообразных сведений из химии, физики и других фундаментальных наук.
Итак, на сегодня, в горном деле создалась революционная ситуация, когда общественная необходимость требует безопасной и эффективной отработки бедных и глубоко залегающих месторождений, а современных уровень науки и техники не позволяет решить поставленные задачи при одновременном повышении экономической эффективности производства и удовлетворении требований охраны окружающей среды, комфортности и безопасности труда горняков.
Научно-техническая революция в горном деле, прежде всего, связана с поиском принципиально новых решений, основанных на соединении в недрах операций по добыче, и переделу полезных ископаемых, т.е. на физико-химических методах добычи.
В области физико-химической геотехнологии много сделано, целой плеядой исследователей, начиная с Д.И. Менделеева, предложившего подземную газификацию угля, академиков В.И.Вернандского, Е.Н.Ферсмана и В.А.Обручева, давших теоретические основы ряда геотехнологических процессов. И.П.Кириченко впервые в середине ХХ века обобщены геотехнологические методы и написана прекрасная книга, показавшая перспективы физико-химической геотехнологии. Считаю необходимым особо отметить роль в становлении физико-химических технологии как науки акад. Н.В.Мельникова, впервые создавшего в МГИ специальную кафедру и постоянно оказывавшего внимание всем вопросам физико-химической технологии, от определения её понятий, до практической реализации её методов.
О Николае Васильевиче Мельникове надо сказать особо. Это имя человека, которого просто называют и имя которого звучит, как необъятный комплекс идей и образов. Стоит только назвать его и все знают кто это и что за ним. Такое пожалование именем – высочайшая награда коллег, которые им жалуют своего знатного мастера. Его имя – целый мир разнообразных дарований.
Мне представляется, что с такими же людьми меня столкнула судьба в министерстве химической промышленности СССР – это Леонид Аркадьевич Костандов и Владимир Ефимович Коваль. Их фигуры - это олицетворение лучших руководителей советской промышленности, всегда поддерживавших всё новое. Благодаря им, у нас была создана не только современная химическая промышленность, но и первые предприятия ФХГ.
В нашей стране целые коллективы исследователей занимались проблемами ФХГ. Это: МГГРУ (проф.Д.П.Лобанов), МГГУ (акад.В.В.Ржевский), ЛГИ (проф. Ю.В.Дядькин), ПромНИИпроект, ВНИИХТ, УНИПромед, Гипроцветмет, СКГМУ, ИрТУ, ГИГХС и многие другие организации.
Методы ФХГ уже достаточно широко используются при эксплуатации некоторых месторождений полезных ископаемых (соли, угля, урана, железа, серы, золота, меди, тепла земли и др.).
Главные задачи геотехнологов – это поиск и разработка качественных изменений в технологии добычи минерального сырья, обоснование схем и параметров производств, не являющихся простым совершенствованием традиционной технологии. В учебнике «Физико-химическая технология» (изд. 2001 и 2010гг.) рассмотрено состояние этого направления и на основе многих исследований намечены основные задачи работ по различным геотехнологическим проблемам.
Сейчас они решаются с отраслевых позиций, а это прежде всего академическая проблема и решать её надо на долговременной основе. На базе комплексной целевой программы «Физико-химическая технология». Сегодня нельзя «прозевать» (т.е. неправильно оценить роль) ФХГ, как мы когда-то «прозевали» кибернетику и генетику.
Мы говорим, что сейчас звёздный час физики, химии, биологии. Думаю, что не меньше оснований говорить о звёздном часе горных наук, без рекомендаций которых самые незаурядные открытия естествознания не могут получить должного применения в горнодобывающих отраслях промышленности, которая не только даёт «хлеб» для всех производств, но и предопределяет возможность существования самого человечества.
Проблемы освоения недр Земли по сложности и трудности, можно сравнить с проблемой проникновения в космос, но сегодня общественное внимание, а, следовательно, и финансирование, не в нашу пользу. Думаю, очень скоро проблемами минерально-сырьевого комплекса будут заниматься не только исследователи и бизнесмены, но и государственные деятели самого высокого ранга.
На науку денег не жалеть,
иначе убытков не оберешься.
Петр I
ЭТАП НА ДОРОЖНОЙ КАРТЕ ГЕОТЕХНОЛОГИИ[1]
(Ж. Горная промышленность № 2, 2010г)
Экономика ХХI в. — это экономика знаний, материализованная в виде эффективных технологий. Это инновации непрерывного обновления, обеспечивающие конкуренцию товаров и услуг.
Исторический опыт показывает, что наука, как часть культуры, может быть быстро уничтожена, но очень медленно восстанавливается. Пока еще существующие у нас в стране остатки отраслевой науки находятся в плачевном состоянии и в ближайшее время уже не смогут дать прорывных технологий для промышленного производства. А ведь именно отраслевые науки фактически обеспечивают технологии производства новой продукции, повышение производительности труда, делают научную деятельность одной из самых привлекательных и уважаемых.
Катастрофическое падение престижа и социального статуса научного работника произошло именно тогда, когда роль знаний в развитии общества чрезвычайно возросла. Отсутствие новых идей и технологий в период, когда стране необходим активный экономический подъем, не позволит реализовать стратегию государства на выход из кризиса и занять достойные позиции в мировой экономике. Но и престиж, и социальный статус науки нельзя поднять в один момент.
Как известно, на развитие науки влияют два взаимосвязанных фактора. Во-первых, финансовая поддержка и, во-вторых, саморазвитие науки (думать и изобретать не запретишь). В современных отраслевых науках работы выполняются коллективами, в отличие от некоторых теоретических наук, где возможна индивидуальная работа. Именно поэтому в технических науках финансирование является одним из главных факторов прогресса.
Подсчитано, что на неверно поставленную цель исследования расходуется до половины финансовых и творческих ресурсов науки; кроме этого, примерно треть сил тратится на дублирование научных разработок. В связи с этим очень важно квалифицированно и правильно поставить цель и задачи исследований.
Современный принцип экономического либерализма - это неограниченная эксплуатация природы, да и самого человека. Нынешнее истощение богатых запасов нефти, золота и других полезных ископаемых и глобальное загрязнение окружающей среды - результат неуемной жажды прибыли. Вот почему кроме защиты природы экологи требуют сокращения «личного потребления».
Бизнес не знает различий в целях, ему нужна прибыль, поэтому рынок не может быть главным регулятором общественной жизни, а подлинная культура, в том числе и наука, при нем становится нерентабельной.
Главные проблемы эффективного освоения минеральных ресурсов России связаны с выработкой многих высокоэффективных месторождений; изношенностью имеющегося горнодобывающего и перерабатывающего оборудования и отсутствием средств на их обновление; ростом затрат на переработку бедного сырья и его транспортировку до мест потребления или продаж; неосвоенностью большей части территории страны, находящейся за пределами благоприятных для проживания людей условий.
С другой стороны, существует мировая конкуренция, которая делает разработку многих месторождений обычными методами неэффективной. Кроме того, с каждым годом продавать минеральное сырье становится все менее выгодным, требуется его более глубокая переработка.
Исторический конец «сырьевого бума» не за горами. Нужно выходить на развитие новых отраслей промышленного использования сырья, искать новые высокоэффективные технологии разведки, добычи и переработки полезных ископаемых. Устарели многие технологии комплексной переработки минерального сырья, извлекается только то, что сегодня дает экономический эффект. Практически не осуществляется финансирование новых перспективных технологий горного дела, а большинство горных предприятий не поддерживают научно-исследовательские разработки (НИР), направленные на создание современных технологий и освоение новых видов продукции. Необходимо «принуждение» к НИР, обеспечивающих устойчивое развитие государства в будущем. Частные компании, которые не хотят инвестировать в науку, должны платить дополнительный налог на НИР будущего «существования себя в стране», а государство должно обеспечивать прогресс науки и технологий.
Физико-химические методы (ФХМ) добычи известны давно, но достичь большого промышленного эффекта (кроме нескольких примеров) пока не удалось. Дело в том, что технологии ФХМ основаны на «черном ящике», так как все происходит под землей. Люди видят только то, что происходит на входе в скважину и на выходе из нее. Сегодня интеллект научных сотрудников позволяет делать выводы только о возможных процессах, помогающих или мешающих ведению процесса добычи. Конечно, все это связано с трудностями досконального понимания всех влияющих на процесс факторов, на изучение которых должны быть направлены усилия физиков, химиков, микробиологов и ученых других специальностей (а финансирования этих работ как не было, так и нет). Здесь нужна не эрудиция одного человека, не интеллект другого, а их гибкое сочетание в решении поставленной проблемы.
Во многих случаях нерациональность принимаемых решений приводила к результатам, которые возможно трактовать как неудачу или успех эксперимента (например, скважинная гидродобыча на КМА). Именно такой результат тормозит продвижение всех ФХМ добычи. Ошибки возможны и впредь, но следует искать выход из любого положения, ведь будущее - в новом. Для нашей страны поиск нового в горном деле во всех его аспектах более значителен и важен, чем для любой другой страны, так как мы прочно сидим на «сырьевой игле». Не думать о будущем страны - преступно.
Сегодня в России утрачены функции ГКНТ по координации НИР и определению наиболее перспективных направлений. При ГКНТ была комиссия по ФХМ добычи полезных ископаемых, которая регулярно проводила конференции и семинары по актуальным проблемам ФХМ, была в курсе всех исследовательских работ и поддерживала новое. Сегодня же добиться решения исполнительной власти или частной компании о выделении средств на грамотное проведение венчурных работ практически не возможно. Необходимо государственное регулирование экономики минерально-сырьевого комплекса (МСК). Нужна государственная поддержка поиска новых решений, чтобы не оказаться в хвосте цивилизационного процесса развития горного дела.
Кризис, охвативший весь мир и в большой степени нашу страну, не может пройти сам собой. Нет, нужны активные действия в сфере образования (еще В.И.Вернадский говорил: «…все проклятые русские вопросы упираются в образовательный уровень народа»), в строительстве дорожных карт, в поиске нового. Нужно определить, какие действия предпринять для широкого внедрения новых технологий в горнодобывающую промышленность на основе современных достижений фундаментальных наук, анализа исследовательских, опытно-промышленных работ и огромного количества патентных материалов.
Дорожная карта развития НИР в ФХГ
| Направление | Актуальность | Ожидаемые результаты |
| 1. Создание высокоэффективной техники и технологии вскрытия месторождений полезных ископаемых для их отработки ФХМ (бурение скважин сложного профиля, создание типоразмерного ряда буровых установок) | Отсутствие специализированной высокоэффективной техники и технологии бурения скважин для ФХМ, сдерживающее их эффективное внедрение | Снижение себестоимости буровых работ в 3–5 раз. Увеличение производительности в 5–7 раз. Создание систем автоматизированного слежения за бурением скважин сложного профиля. Появление нового ряда буровых станков |
| 2. Разработка эффективных методов подготовки месторождений к отработке ФХМ (в том числе технологий искусственного улучшения фильтрационных свойств конкретного участка) | Отсутствие новых методов подготовки месторождений к эксплуатации ФХМ, снижающее эффективность и даже возможность их внедрения | Увеличение коэффициента извлечения полезного ископаемого, снижение расхода реагентов, улучшение характеристик продуктивных флюидов |
| 3. Разработка эффективных конструкций оборудования, отвечающих технологическим и экономическим требованиям | Отсутствие эффективных конструкций добычного оборудования сдерживает внедрение ФХМ | Повышение эффективности использования ФХМ |
| 4. Создание теоретических основ физико-химических процессов, протекающих при геотехнологических методах | Необходимость разработки новых эффективных способов перевода полезных ископаемых в подвижное состояние | Выявление технической возможности создания новых ФХМГ и оптимизация действующих технологий |
| 5. Разработка методов обеспечения оптимальных режимов нагнетания, движения и подъема рабочих и продуктивных флюидов | Потребность в методах управления движением рабочих и продуктивных флюидов | Обеспечение полноты охвата отрабатываемой залежи рабочими флюидами, надежности работы технологических скважин |
| 6. Разработка техники и технологии подготовки рабочих флюидов, в том числе эффективных растворов для выщелачивания | Необходимость создания технологии производства рабочих флюидов для новых ФХМ | Снижение затрат на производство реагентов, нахождение новых реагентов |
| 7. Разработка техники и технологии переработки продукционных флюидов: газов подземной газификации, сильвинитовых рассолов, выщелачивания фосфоритов; синтез и испытание селективных сор бентов повышенной емкости | Отсутствие эффективной техники и технологии переработки продукционных флюидов, отвечающих требованиям современного производства | Производство новых видов продукции, снижение эксплуатационных затрат, увеличение производительности труда |
| 8.Разработка математических основ и программных средств моделирования вычислительного эксперимента при решении научно-исследовательских и производственных задач | Необходимость оптимизации технологических процессов и управления ими на всех стадиях — от разработки до промышленного внедрения | Снижение затрат, сокращение времени на разработку, обоснование оптимальных параметров технологических процессов, увеличение эффективности проектных работ, совершенствование методов контроля и управления производственными процессами |
| 9.Разработка экологических требований использования ФХМ и мероприятий по охране окружающей среды | Необходимость регулирования взаимосвязей ФХМ с окружающей средой | Разработка природоохранных мероприятий |
