ZNAČAJ EKSPLOZIVA I SAVREMENI SISTEMI ZA INICIRANJE

By Administrator on Saturday, January 7, 2012
Filled Under: Članci

 

Dana 24.12.2011. godine u organizaciji Udruženja inženjera u rudarstvu, održano je predavanje dr Lazara Kričaka, redovnog profesora sa Rudarsko-geološkog fakulteta u Beogradu, na temu ZNAČAJ EKSPLOZIVA I SAVREMENI SISTEMI ZA INICIRANJE.

Kako je i sam predsednik Udruženja dr Stojan Mitrović rekao u uvodnoj reči, treba istaći značaj druženja stručnjaka koji se bave istom oblašću, kako bi se razmenila iskustva i konstantno radilo na sticanju novih saznanja i unapređenju u cilju praćenju savremenih svetskih trendova.

Predavanjem su obuhvaćene sledeće teme:
1. Eksplozivi – moćan alat
2. Sistem neelektričnog iniciranja – NONEL
3.  Elektronski detonatori
4. Bežični sistem za sekvencijalno iniciranje  – WSBIS

U okviru prve teme predstavljen je značaj eksploziva kao moćnog alata i njegov uticaj na svakodnevni život. Predočene su sve mogućnosti korišćenja eksploziva za dobijanje mineralnih sirovina neophodnih za svakodnevni život, za istraživanje ležišta nafte i gasa, eksploataciju nafte, specijalnih metoda miniranja, i raznih oblasti u građevinarstvu (izradi temelja objekata,  tunela, mostova, brana, hidrocentrala i dr.)
Širem auditorijumu, su prezentovane karakteristike i mogućnosti primene savremenih sistema za iniciranje minskih punjenja. Istaknute su prednosti i nedostaci postojećeg Sistema neelektričnog iniciranja – NONEL, kao veoma rasprostranjenog na našim kopovima, kao i elektronskih detonatora, koji su još uvek nedovoljno rasprostranjeni na našem tržištu.
Poseban akcenat stavljen je na Bežični Sistem za Sekvencijalno Iniciranje  – WSBIS,  proizvod nastao kao rezultat dugogodišnjeg istraživanja i razvoja u okviru Centra za miniranje, Rudarsko-geološkog fakulteta u Beogradu.  Sistemom WSBIB  obuhvaćene su sve dobre karakteristike prethodna dva navedena sistema, a koje se ogledaju u sledećem: mogućnost iniciranja više mreža električnih  detonatora na velikim udaljenostima sa preciznošću usporenja od jedne milisekunde, programibilno podešavanje vremena iniciranja, opseg vremena usporenja od 0 ms do 9999 ms, postojanje četiri inteligentna kanala na uređaju koji omogućavaju postizanje visoke energije kojom se trenutno ili vremenski definisano, može inicirati veliki broj elektrodetonatora, mogućnost prekida iniciranja u slučaju neplaniranih okolnosti i sl. Ukazano je na mnogostrukost primene Bežičnog Sistema za Sekvencijalno Iniciranje – WSBIS pri mikro-sekvencijalnim miniranjima  primenom trenutnih detonatora, milisekundnim miniranjima primenom elktorodetonatora sa pirotehničkom usporivačkom smešom, kao i drugim vrstama miniranja: površinskim i podzemnim miniranjima u rudarstvu, miniranjima pri izradi tunela, kao i za specijalna miniranja kod rušenja objekata.

Predavanju je prisustvovao veliki broj inženjera i stručnjaka iz oblasti bušenja i miniranja i drugih oblasti rudarstva.

BAKAR, PRIRODNI RESURS SRBIJE U 21.VEKU

By admin on Wednesday, October 20, 2010
Filled Under: Članci

Dr Stojan Mitrović – Udruženje inženjera u rudarstvu
Milan Živković,dip.ing.rud. – Udruženje inženjera u rudarstvu
Krsta Nikolić,dip.ing.geol. – Udruženje inženjera u rudarstvu

Uvod

Zahvaljujući svojim prirodnim svojstvima, bakar je imao ogromnu ulogu u razvoju svetske civilizacije. Bakar je u upotrebi najmanje 6 000 godina, a prva njegova primena je vezana za izradu alata, oružja, nakita… Primena bakra je označila čitavu epohu u razvoju ljudskog društva kao bakarno doba. Bakarnu civilizaciju prvi su zasnovali Sumeri koji su u četvrtom milenijumu pre nove ere naselili Mesopotamiju i već oko 3500. godine razvili metalurgiju bakra.
U srednjem veku metalurgija bakra se sporo razvijala. Uglavnom su korišćena stečena znanja u prethodnom periodu, bez krupnih promena. Tek sa prvom industrijskom revolucijom krajem osamnaestog i početkom devetnaestog veka, koja je predstavljala prekretnicu u načinu proizvodnje, proizvodnja i potrošnja bakra počinje naglo da raste uporedo sa krupnim naučnim tehničko – tehnološkim progresom u tom periodu. Medjutim, moderna industrija bakra je počela sa pronalaskom elektriciteta i masovnom primenom električne energije krajem devetnaestog i početkom dvadesetog veka. Bakar je postao jedna od najvažnijih industrijskih sirovina čija je potrošnja rapidno rasla.
Rast i razvoj proizvodnje bakra je sa većim ili manjim intenzitetom pratio razvoj industrijske proizvodnje u svetu, pojavu novih proizvoda i krupne strukturne promene u toj oblasti. Ali ta veza nije bila jednosmerna u kojoj se razvoj proizvodnje bakra pojavljuje kao posledica opšteg privrednog progresa, već je bakar sa svojim upotrebnim svojstvima bio podsticaj i osnova za istraživanje i pojavu novih proizvoda kojima se širila struktura svetske proizvodnje u skladu sa naučnim i tehnološkim dostignućima. U tom procesu poseban je doprinos bakra bio u razvoju proizvodnje i potrošnje električne energije, elektroindustrije, telekomunikacija, saobraćajnih sredstava, vojne industrije, elektronike i savremenih informatičkih tehnologija.
Rast proizvodnje bakra u dvadesetom veku zasnivao se na intenzivnom razvoju tehnike i tehnologije, koji je omogućio masovnu proizvodnju i eksploataciju sve siromašnijih ruda, povećanje produktivnosti rada i realno sniženje troškova proizvodnje.
Novi materijali su poslednjih decenija u znatnoj meri potisli bakar u nekim oblastima potrošnje, ali je bakar i dalje ostao dominantna sirovina u tradicionalnim sektorima potrošnje, a mnoge procene ukazuju da će ovaj metal imati sve značajnije mesto u novim oblastima proizvodnje koje su karakteristične za savremenu civilizaciju u dvadeset prvom veku.
Prosečna stopa rasta proizvodnje bakra u svetu za period od kada se ona prati, a to je od 1900. godine, iznosi 4%. U zadnjih 20 godina,proizvodnja bakra u svetu je znatno intenzivnija u odnosu na prethodni period, što se jasno vidi sa dijagrama na slici 1.
Potrošnja bakra je takođe u stalnom porastu, s tim što je potrošnja bakra u poslednjih 30 godina takođe znatno intenzivnija u odnosu na raniji period, što se jasno vidi na slici 7. Ovakav nivo potrošnje uzrokovan je uglavnom naglim industrijskim razvojem Kine i nekih drugih zemalja dalekog istoka.
Proizvodnja bakra u Jugoslaviji, a sada Srbiji, nažalost ima potpuno suprotan trend u odnosu na svet, tako da je proizvodnja pala sa 105 hiljada tona katodnog bakra u 1990. na 20 hiljada tona u 2009. godini, zašta ako se uzmu raspoloživi mineralni resursi rude bakra u Srbiji nema nikakvog opravdanja.
Srbija raspolaže rudnim rezervama bakra, sa oko 2% u odnosu na sveteske rezerve. A proizvodnja bakra u Srbiji u odnosu na svetsku proizvodnju iznosi 0,00092%, što je očigledna disproporcija proizvodnje u odnosu na raspoložive mineralne resurse u Srbiji.
Mineralni resursi rude bakra u Srbiji, koji iznose oko 2,5 milijarde tona rude sa oko 10,5 miliona tona bakra u rudi, omogućavaju znatno viši nivo proizvodnje bakra, a to može da predstavlja ozbiljan privredni potencijal Srbije.

Bakar i održivi razvoj

Bakar i legure na bazi bakra se primenjuju u različitim oblastima koje konstantno unapređuju životni standard ljudi. Konstantna proizvodnja i potrošnja bakra su ključni faktori razvoja društva. Racionalna eksploatacija i korišćenje resursa bakra, vodeći pri tom računa o budućnosti, je važan faktor u obezbeđivanju održivog razvoja društva.
Potražnja za bakrom i dalje će podsticati otkrića novih ležišta bakra, tehnološka poboljšanja u proizvodnji i primeni, efikasniju primenu bakra i dalji razvoj tehnologije reciklaže bakra. Takođe, konkurencija u primeni različitih materijala, kao i principi ponude i potražnje na tržištu, doprineće da se bakar i drugi materijali koriste efikasno i efektivno.
Bakar daje važan doprinos nacionalnim ekonomijama kako razvijenih država tako i srednje razvijenim i državama u razvoju. Rudarstvo, prerada, reciklaža i proizvodnja finalnih proizvoda od bakra, stvaraju radna mesta i samim tim rast životnog standarda. Ove aktivnosti doprinose izgradnji i održavanju infrastrukture zemlje, i stvaraju mogućnosti za trgovinu i investicije. Ovo je naročito važno za manje razvijene zemlje koje žele da poboljšaju svoj životni standard.
Bakar će svakako nastaviti da doprinosi razvoju društva i u budućnosti.
Rezerve bakra u svetu, u različitim oblicima i koncetracijama u kojima se bakar javlja u zemljinoj kori, variraju u zavisnosti od trenutnih ekonomskih faktora, otkrića novih ležišta i nivoa razvoja tehnike i tehnologije eksploatacije i prerade bakra. Na primer, svetske rezerve bakra porasle su sa 90 miliona tona u 1950. na oko 550 miliona tona u 2008. (izvor: United States Geological Survey).

Proizvodnja bakra u svetu

Proizvodnja bakra u svetskim rudnicima, u poslednjih sto godina, je u stalnom porastu, zahvaljujući konstantnom razvoju tehnike i iznalaženju novih mogućnosti primene bakra i njegovih legura u različitim sferama života. Procenjuje se da je prosečni godišnji rast proizvodnje bakra u svetu oko 4%. U rudnicima u svetu je, prema podacima ICSG (International Copper Study Group), proizvodnja bakra u 1900. godini iznosila oko 495 000t bakra u rudi, dok je u 2008. godini proizvedeno preko 15 000 000t.

World mines production 1900.-2008.

Slika 1 – Proizvodnja bakra u svetskim rudnicima u periodu od 1900. – 2008. godine (1000t bakra u rudi) – izvor: ICSG

U poslednjih tridesetak godina, pored klasičnog načina otkopavanja i prerade rude i koncentrata bakra u rudnicima, razvijene su i alternativne metode dobijanja i prerade bakra, kao što su luženje kiselinama ili bio-luženje i prerada Solvent extraction- ElectroWinning tehnologijom (SX-EW). Izraziti rast i razvoj alternativnih metoda dobijanja bakra naročito je izražen u poslednjih desetak godina.

Copper production in world mines 1970.-2008.
Slika 2 – Proizvodnja bakra u svetskim rudnicima u periodu od 1970. – 2008. godine u zavisnosti od načina prerade (1000t bakra u rudi) – izvor: ICSG

Posmatrano po regionima u svetu, veoma je izražen razvoj rudarske proizvodnje u Južnoj Americi, gde je Čile vodeći svetski proizvođač bakra, sa proizvodnjom od preko 5.3 miliona tona u 2008. godini.

Copper production in world mines 1993.-2008. by regions
Slika 3 – Proizvodnja bakra u svetskim rudnicima u periodu od 1993. – 2008. godine po regionima (1000t bakra u rudi) – izvor: ICSG

Geološkim istraživanjima i otvaranjem novih rudnika u svetu, kao i razvojem tehnike i tehnologije u rudarstvu, značajno su povećani raspoloživi godišnji kapaciteti rudnika.

mine capacities by regions
Slika 4 – Rudnički kapaciteti po regionima– izvor: ICSG

Međutim, rast rudarske proizvodnje u Južnoj Americi nije praćen i rastom topioničke prerade. Primat u topioničkoj preradi, od pre desetak godina, preuzeo je region Azije, gde najveću ulogu ima Kina, sa oko 23% od ukupne svetske topioničke prerade u 2008. godini, uz konstantno povećanje svojih topioničkih kapaciteta.

World smelters copper production 1993.-2008. by regions
Slika 5 – Proizvodnja bakra u svetskim topionicama u periodu od 1993. – 2008. godine po regionima (1000t bakra u rudi) – izvor: ICSG

Pored primarne topioničke prerade, rast beleže i prerada bakra SX-EW tehnologijom kao i prerada sekundarnog bakra tj. reciklaža bakra.

Copper cathodes production 1960.-2008.
Slika 6 – Proizvodnja katodnog bakra u svetskim rafinerijamau periodu od 1960. – 2008. godine (1000t bakra u rudi) – izvor: ICSG

Potrošnja bakra u svetu

Posmatrajući period od 1900, potrošnja bakra u svetu je u konstantnom porastu, prateći globalni rast i razvoj čovečanstva. Od oko 500 000t bakra u 1900., potražnja za bakrom je porasla na oko 18 000 000t u 2008. godini, sa prosečnim godišnjim rastom od oko 4%.

World copper cathode consumption 1900.-2008.
Slika 7 – Potrošnja katodnog bakra u svetu u periodu od 1900. – 2008. godine (1000t bakra) – izvor: ICSG

Potražnja za bakrom je naglo porasla u regionu Azije. U poslednjih petnaestak godina potrošnja u Aziji se duplirala, prvenstveno zahvaljujući ogromnom privrednom rastu Kine.

World copper cathode consumtion 1993.-2008. by regions
Slika 8 – Potrošnja katodnog bakra u svetu po regionima u periodu od 1993. – 2008. godine (1000t bakra) – izvor: ICSG

Potražnja za bakrom, u vidu poluproizvoda ili za primarnu potrošnju, prati porast svetske populacije. Na sledećem dijagramu prikazana je potrošnja bakra po glavi stanovnika u svetu.

World copper consumption per capita 1950.-2008.
Slika 9 – Potrošnja bakra po glavi stanovnika u svetu u periodu od 1950. – 2008. godine (1000t bakra) – izvor: ICSG i U.S. Census Bureau

Ekonomski, tehnološki i društveni faktori utiču na odnos ponude i potražnje bakra. Kako društvene potrebe za bakrom rastu, tako se otvaraju novi rudnici i postrojenja prerade bakra, a postojeći se proširuju. U vremenima kada je ponuda bakra veća od potražnje, postojeća proizvodnja se smanjuje ili negde čak i obustavlja, dok se planirana proširenja rudnika odlažu. Na taj način se vrši izvesna regulacija tržišta bakra, što se može videti na uporednom dijagramu proizvodnje i potrošnje u svetu.

World copper production and consumption in 1960.-2008.
Slika 10 – Proizvodnja i potrošnja bakra u svetu u periodu od 1960. – 2008. godine (1000t bakra) – izvor: ICSG

Resursi bakra na teritoriji Srbije

Na teritoriji Srbije postoje mnogobrojne pojave i ležišta bakra od kojih je znatan broj u manjem ili većem stepenu istraživan i ekspolatisan u različitim periodima počev od praslovenskog.
Poznati genetski tipovi ležišta bakra koji se javljaju na teritoriji Srbije su uglavnom skarnovski tip i hidrotermalna ležišta bakra. Najznačajnija ležišta i pojave bakra formirana na teritoriji Srbije pripadaju grupi hidrotermalnih ležišta mineralnih sirovina. Najveće koncentracije bakra nalaze se u Borskoj metalogenetskoj zoni, Karpato – Balkanske metalogenetske provincije, dužine preko 100km, širine do 20km.

Geology reserves in Bor's metolegenic zone
Tabela 1: Geološke rezerve u Borskoj metalogenetskoj zoni

indicated resources in Bor's metalogenic zone
Tabela 2.: Nagoveštene rezerve rude bakra u Borskoj metalogenetskoj zoni

Pored Borske metalogentske zone kao najproduktivnije u Srbiji u pogledu koncentracije i eksploatacije rude bakra poznate su mnogobrojne pojave i ležišta od kojih su najznačajnija:
• Riđansko Krepoljinska zona – Ovoj zoni pripadaju hidrotermalna kontaktno – metasomatska ležišta Ridan, Kučajna i Reškovica. Ograničenog su ekonomskog značaja
• Zapadna Srbija – Orudnjenja bakra su pretežno malih razmera, sa štokverknom – impregnacionom, delom i masivno sulfidnim tipom orudnjenja.
• Centralni deo Srpsko – Makedonske metalogenetske provincije – U ovoj zoni poznato je nekoliko ležišta štokverkno – impregnacionog tipa ( Tulare, Đavolja Varoš i dr.).
Osim pomenutih orudnjenja na teritoruji Srbije poznata su i više ležišta drugih mineralnih sirovina (Pb -Zn) u kojima se nalaze povećane koncentracije bakra. Njima pripadaju ležišta Kopaoničke matelogenetske oblasti, kao i ležište Rudnik.

Proizvodnja bakra u Srbiji

Proizvodnja bakra u Srbiji, kao što je i prikazano na slici 11, od svog početka,1905. godine, imala je stalni rast uz sporadične kratkotrajne padove, tako da je 1990. godine dostigla nivo od 105 hiljada tona katodnog bakra iz sopstvenih sirovina, da bi od tada pa do danas bila u stalnom padu i sada iznosi oko 20 hiljada tona godišnje. Sadašnja proizvodnja bakra limitirana je sa nekoliko faktora, koji su vezani pre svega za: stanje rudarskih radova u rudnicima, zastarela oprema i tehnologija i instalisane rudarske i metalurške kapacitete. Zbog zastarelosti opreme i tehnologije ostvaruju se veoma niski učinci u proizvodnji, a u isto vreme visoki troškovi proizvodnje, što sadašnju proizvodnju bakra čini neprofitabilnom i uprkos veoma povoljnoj ceni bakra.


Slika 11 – Proizvodnja katodnog bakra u Srbiji

Značajno intenzivirana proizvodnja i potrošnja bakra krajem prošloga i početkom ovog veka, svakako nameću potrebu sagledavanja i preispitivanja perspektive proizvodnje bakra u Srbiji u svetlu tih promena.
Međutim, ono što je nažalost činjenica,a to je, da je trend proizvodnje u svetu u zadnjih 20 godina u intenzivnom porastu, a da je u Srbiji proizvodnja bakra u tom istom periodu u naglom padu, što je jasno prikazano dijagramom na slici 12 , što je gledano sa finansijske strane nenadoknadiv gubitak za Srbiju.


Slika 12 – Proizvodnja bakra u Svetu i Srbiji, u tonama

Istražene geološke rezerve su dovoljne za daleko veću proizvodnju od sadašnje, za narednih 5 do 6 decenija, ne računajući potencijalne i nove rezerve koje će biti istražene. Da bi se značajno podigao nivo proizvodnje bakra u Srbiji, potrebno je investirati u rudarstvo oko 300 miliona dolara u narednih 5 godina, i oko 200 miliona dolara za izgradnju nove topionice. Tako da se sa sadašnjih 25 000 tona bakra dostigne nivo od oko 70 do 80 000 tona katodnog bakra godišnje.
Pri tome se moraju imati u vidu nekoliko veoma važnih činjenica, kao što su: količine i kvalitet raspoloživih rudnih rezervi, razvoj tehnike i tehnologije, cene bakra i osnovne faktore koji određuju njihovo dugoročno kretanje, izgrađene rudničke i metalurške kapacitete, kadrovski potencijal i stečeno iskustvo u ovoj oblasti, raspoložive infrastrukturne, komunalne i druge objekte. Procena perspektive razvoja ove proizvodnje mora biti sveobuhvatna, zasnovana na relevantnim činjenicama.
Dugoročno gledano takva proizvodnja može da se ostvari podizanjem sadašnjih instalisanih kapaciteta za preradu rude u rudnicima od oko 13 miliona tona na oko 23 miliona tona rude godišnje.

Ovakvo povećanje proizvodnje bakra u Srbiji u narednih 5 godina, donelo bi Srbiji 300 do 500 miliona dolara deviznog prihoda, tako da proizvodnja bakra može da bude veoma važan oslonac privredi Srbije, što bi značajno moglo da utiče na devizni deficit Srbije.

S tim što treba napomenuti da se godišnja proizvodnja bakra može povećati i na nivo od 100 do 150 hiljada tona katodnog bakra, uključenjem u rudarsku proizvodnju i eksploataciju ležišta Borska reka, koje će se eksploatisati podzemnim načinom otkopavanja. Procenjena ulaganja za otvaranje rudnika Borska reka su oko 300 miliona dolara.

Tako da prihodi od proizvodnje bakra u Srbiji mogu da dostignu i nivo do jedne milijarde dolara godišnje. A to je moguće, ako država Srbija proizvodnju i preradu bakra stavi u strateški pravac razvoja srpske privrede.

ZAKLJUČAK

Na osnovu utvrđenih i raspoloživih mineralnih resursa rude bakra, proizvodnja bakra u Srbiji može da se podigne na značajno viši nivo, 100 do 150 hiljada tona katodnog bakra godišnje, a to može biti veoma važan činilac u privredi Srbije.
Zašto proizvodnja bakra i proizvodi na bazi bakra i njegovih legura, može biti znatno atraktivnija industrijska grana privrede Srbije od nekih drugih?
Osnovne prednosti proizvodnje bakra i proizvoda od bakra i njegovih legura u odnosu na većinu drugih proizvoda srpske privrede su:
• vrhunski kvalitet proizvoda, (katode čistoće 99,99%), koji su apsolutno konkurentni na svetskom tržištu,
• obezbeđeno tržište za kompletan proizvodni program,
• siguran devizni priliv za državu,
• postoji ogromno iskustvo, stručni kadrovi i dugogodišnja tradicija proizvodnje bakra u Srbiji,
• postoji potrebna infrastruktura i drugi komunalni objekti,

Šta je potrebno za ostvarenje ovakvog cilja? Da institucije i ljudi odgovorni za privredu Srbije prepoznaju privredni potencijal u proizvodnji obojenih metala u Srbiji i da u strateški plan razvoja države, proizvodnju bakra stave kao jedan od strateških pravaca razvoja industrijske proizvodnje u Srbiji.

LITERATURA

ICSG, 2009. The World Copper Study Group, Lisbon, Portugal
ICSG, 2007. Copper Bulletin, Lisbon, Portugal
S. Mitrović, M. Živković, 2009. Dugoročni koncept proizvodnje bakra u RTB Bor, Bor
K. Nikolić, 2009. Dugoročni plan geoloških istraživanja u RTB Bor, Bor
N. Cvetanović, 2005. Bakar u Svetu, Bor
RTB Bor, 2009. Tehnički izveštaji proizvodnje bakra