В настоящей диссертации применяются следующие термины с соответствующими определениями:

Диагенез – совокупность процессов, отвечающих стадии диагенеза и зоне диагенеза; этап физико-химического уравновешивания осадков, накопившихся на дне водоемов или на поверхности суши; соответственно различают субаквальный (подводный) и диагенез субаэральный (или экзодиагенез). Диагенез – стадия превращения осадка в осадочные породы (литификация), следующая за седиментогенезом и предшествующая катагенезу.

Современные экологические проблемы, от глобальных до региональных и локальных, связаны, с нарастающим из года в год взаимодействием человека с природной средой. В настоящее время оно приобретает черты глобального техногенного процесса с присущими ему фундаментальными экологическими закономерностями и проблемами экологической нестабильности, требующими своего разрешения на всех рангах и уровнях организации экосистем. Основной характеристикой экосистемы является наличие относительно замкнутых, стабильных в пространстве и времени потоков вещества и энергии между биотической и абиотической ее частями, важнейшее место в которых занимает гидросфера. При этом взаимодействие человечества с окружающей средой, как и прежде во всей его истории, остается антропоцентрическим.

Ясно, что на этапе развития разумного отношения к сохранению природы – биоцентризму, должно произойти постепенное превращение биотехносферы в ноосферу – сферу разума, которая, по В.И. Вернадскому, является неизбежным и закономерным этапом развития биосферы.

Оценка современного состояния решаемой научной или научно-технической проблемы. История разработки месторождений открытым способом указывает на тенденцию увеличения глубин отработки. В начале XX века горные работы осуществлялись в пределах осадочных пород, максимальная глубина карьеров того времени не превышала 100 м от поверхности, но уже спустя несколько десятилетий максимальные глубины отработки месторождений открытым способом достигали 200-300 м [1-3].

География и область применения буровых работ в Казахстане резко расширилась в связи с открытием и разведкой ряда крупных месторождений уранового сырья в Шу-Сарысуской провинции и последующего массового бурения геотехнологических скважин. Усилия геологической службы республики и соответствующее техническое сопровождение обеспечили значительные приросты запасов урана (25% мировых запасов), причем 70% из них пригодны для добычи экономичным методом подземного скважинного выщелачивания. Развитие отрасли, разработанной правительством республики, позволили Казахстану в 2010 году занять первое место в мире по добыче урана (15000 тонн в год).

Горнодобывающая промышленность является основой промышленного потенциала многих стран и в значительной степени определяет экономические показатели других отраслей.

Горнодобывающее производство как одно из наиболее энергоемких отраслей промышленности занимает существенную часть энергетического баланса Казахстана.

Энергоемкость открытого способа добычи полезных ископаемых в значительной степени (50-90%) определяется энергозатратами на транспортирование горной массы, имеющими тенденцию к увеличению с ростом глубины разработки.

Оценка современного состояния решаемой научной или научно-технологической проблемы. По данным МАГАТЭ около 19 % от всех разведанных мировых запасов урана сосредоточено в недрах Республики Казахстан. Общие запасы и ресурсы оцениваются в 1610 тыс. тонн урана, в том числе запасы промышленных категорий (В+C1+С2) составляют 920 тыс. тонн.

В послании Президента Республики Казахстан Н.Назарбаева, сказано: «На сегодняшний день я ставлю задачу обеспечить реализацию Третьей модернизации Казахстана. Необходимо создать новую модель экономического роста, которая обеспечит глобальную конкурентоспособность страны. Основным приоритетом является ускоренная технологическая модернизация экономики, которая ставит комплексные задачи, параллельно созданием новых индустрий нам следует придать импульс развитию традиционных базовых отраслей. Необходимо продолжить индустриализацию с упором на развитие конкурентоспособных экспортных производств в приоритетных отраслях. Горно – металлургический и нефтегазовый комплексы страны должны сохранить свое стратегическое значение для устойчивости экономического роста. В условиях замедления мирового спроса нужно выходить на новые рынки и расширять географию поставок. Большое внимание должно быть уделено расширению минерально – сырьевой базы. Дальнейшее развитие этих отраслей должно быть жестко увязано с углублением комплексной переработки сырья» [1].

Актуальность темы исследования. Роль минерально-сырьевого комплекса (МСК) в обеспечении стабильных темпов социально-экономического развития стран, с богатыми запасами полезных ископаемых, с концептуальной точки зрения определяется двояко. С одной стороны, рассматривается концепция «сырьевой зависимости», или так называемого «сырьевого проклятия», в основе которой заложены ожидания о низком качестве такого социально-экономического развития сырьевой страны. Чрезмерная развитость добывающего сектора не дает развиваться остальным секторам экономики, стимулирует иждивенчество других отраслей, где только и занимаются перераспределением сырьевых доходов. Все это в совокупности приводит к утяжеленной структуре национальной экономики и низкому уровню инновационно-технологического и сервисного развития, что в целом, сказывается на глобальной конкурентоспособности страны и перспективах его долгосрочного развития.

В настоящее время угольные месторождения рассматриваются как углегазовые, что определяется значительными запасами метана, а также успехами ряда стран (США, Австралия, Китай) в области добычи метана из угольных пластов. Данное направление активно развивалось в СССР и США с 1960-х годов. Принципиальным отличием являлось то, что в США технология применялась только для добычи метана, что определяло необходимость обеспечения рентабельности работ, в то время как в СССР технология использовалась в условиях действующих шахт с целью обеспечения безопасности ведения горных работ. Эта особенность во многом определила принципиальные различия как в технологии воздействия на угольные пласты, так способах оценки эффективности. В последние годы наметилась тенденция сближения данных направлений, что определяется применением высокопроизводительной техники и кардинальным повышением требований к уровню безопасности ведения горных работ.