Некоторые инновационные методы поиска и разработки полезных ископаемых

Современное состояние горнодобывающей промышленности и инструментов ее изучения, возможно, находится на пороге революции. Быстро развиваются новые технологии исследований земли: от съемок со спутников и беспилотных летательных аппаратов до использования подводной сейсмической активности. Доктор Гарет Эванс (Gareth Evans) рассказывает, как эта смещающаяся парадигма влияет на поиски и разработку полезных ископаемых в самых опасных и экстремальных местах нашей планеты.

Складывается впечатление, что мировая добывающая индустрия, находящаяся в состоянии «лихорадки», связанной с восстановлением быстро сокращающихся природных ресурсов, приняла девиз города Ванкувера: «Мы преуспеем на воде, на земле и в воздухе». Это становится особенно заметным, если разговор заходит об инновационных методах исследования и разработки месторождений полезных ископаемых.

Данные из космоса

По самой своей сути область добычи полезных ископаемых зависит от геологических и позиционных данных, становясь при этом, возможно, самой пространственно-осведомленной из всех индустрий и главной целью применения геопространственных технологий. Развитие географических информационных систем (geographical information systems — GIS), которое наблюдается в последние годы, находит свое широкое отражение во всей индустрии, а главнейшее преимущество этих систем заключается в увеличении ценности сделанных открытий.

Способность GIS к сбору, сопоставлению, накапливанию, хранению и доступу к сложным наборам данных вкупе с увеличением возможностей геоинформационного картографирования и передового программного обеспечения, может вырасти в современную многоуровневую систему передачи изображений, работающую быстро и поразительно точно. Использование GIS в совокупности со спутниковыми съемками становится ключевым моментом в прогнозировании минерального потенциала удаленных и труднодоступных месторождений, на которые все больше и больше обращает свои взоры горнодобывающий рынок.

В этом случае серьезный характер сотрудничества становится вполне естественным и логичным: при использовании чувствительных сложнокомпонентных спектров света спутники получают возможность проверять скрытые топографические характеристики, недоступные человеческому глазу.

Уже готовятся специалисты в передовом программном обеспечении и мультиспектральной/термальной инфрокрасной съемке, способные работать с парой таких уже существующих систем, оборудованных последним поколением 3D-программ визуализации местности, которые в состоянии обнаружить геоструктурные детали с беспрецедентной точностью.

В дополнение к этому использование надземных Лидар- (метеорологический лазерный локатор ИК-диапазона) лазерных и гиперспектральных технологий позволяет легко понять «кто есть кто» в мире индустрии, просто взглянув на список компаний, которые их применяют (а в него входят такие «гиганты», как Anglo American, BHP Billiton, De Beers, Exxaro и Vale).

Роботы и беспилотные летательные аппараты

Если вы немного знакомы с жанром научной фантастики, то знаете, что развитие новых технологий идет вперед, что уже привело к расцвету применения роботов и беспилотных летательных аппаратов. Примером может служить «Лейка Вива TS15» (Leica Viva TS15) — новейший продукт компании «Лейка Геосистемз» (Leica Geosystems — компания, работающая в сфере производства роботизированных съемочных станций), запущенный на выставке InterGeo 2010, проходившей в Кельне.

Расширенная функциональность обработки изображений продуктом, его способности к съемке и сбору документальной информации легко комбинируются с возможностью динамичного отслеживания и установленным на борту программным обеспечением SmartWorx. Все это образует быструю и точную систему: легкую в использовании и интуитивно понятную. Информация, собираемая «Лейка Вива TS15», позволяет топографам, исследующим месторождения, работать напрямую с 3D-дизайном, а также другими, весьма внушительными объемами данных, полученными от различных измерений.

Наряду с беспилотными летательными аппаратами (unmanned aerial vehicles — UAV), роботы также стали подниматься в воздух. Это привело к тому, что применение традиционно армейских технологий распространилось далеко за пределы только одной этой области.

Технология дальнего полета на низких высотах и скоростях, которая применялась в UAV для проведения военных разведывательных миссий в Басре и Гильменде, может служить и для таких мирных мероприятий, как съемки горных отвалов или удаленных мест разведки полезных ископаемых.

На сегодняшний день решение вопросов безопасности, соответствия и стандартизации в пределах гражданского сектора UAV привело к тому, что мы можем наблюдать хоть и медленное, но совершенно ясное совершенствование и рост технологий этого класса, несмотря на то, что коллективный интерес индустрии, безусловно, частично мешает этому процессу. В конце концов, в этом случае мы имеем замечательное и рентабельное решение, не идущее ни в какое сравнение с фотографированием и получением данных с обычных пилотируемых самолетов. Кажется невероятным, если беспилотник, в конечном счете, не найдет своего места среди устройств, используемых горнодобывающими компаниями и геодезистами по всему миру.

Однако то, что беспилотные средства могут помочь изменить «лицо» топографии и разведки полезных ископаемых, взято не из воздуха. Недавно построенный Индией подводный аппарат, управляемый дистанционно, успешно собрал образцы марганцовой гальки с глубины более 5200 метров, и это не единственный пример. Мы, возможно, уже находимся на грани открытия широко обсуждаемого богатого потенциала морской добычи полезных ископаемых.

Глубоководные месторождения

На самом деле, океаны в ближайшее десятилетие могут стать полем битвы между добывающими компаниями, по крайне мере, так думает Кит Коль (Keith Kohl) — шеф-редактор «Energy and Capital» — издания, которое занимается составлением прогнозов, касающихся добычи металлов в общем и на морском дне в частности. Это новое направление — аналог ситуации с нефтью и газом, которые начали искать в океане уже более полувека назад.

Если взглянуть на тот метод, который используется на проекте «Солвара 1» (Solwara 1) компанией «Nautilus Minerals», то эта ситуация выглядит довольно многообещающе. Компания, если верить ее официальному сайту, «следует за примером нефтегазовой промышленности, функционирующей в море для того, чтобы обнаружить обширные морские запасы».

«Nautilus Minerals» — первая компания, которая занимается коммерческой разведкой массивных сернистых систем — богатых подводных осадков, располагающихся рядом с океанскими «черными курильщиками» (глубоководные выбросы обогащенных рудными компонентами резервов через подводящие каналы на дне океана, содержащие потенциально большие запасы меди, цинка, золота и серебра). «Солвара 1» в настоящее время находится на стадии развития и располагается в Папуа — Новой Гвинее. Это первый в мире проект по добыче золота и меди с морского дна, и в момент, когда он заработает, начнется эпоха новой индустрии производства ресурсов из больших глубин.

Будучи консультантом в этой области, Ричард Лайтмен (Richard Lightman) говорит, что пример нефтегазовой индустрии, совершенствующей подводные методы исследования на протяжении десятилетий и обладающей большим опытом, вкупе с растущей потребностью, может стать хорошим стимулом и ориентиром для возникновения обладающего огромным потенциалом подводного горнодобывающего сектора.

Он также указывает на пример первой коммерческой программы в этой области, которая начата в октябре 2010 года компанией «WesternGeco» в водах Мексиканского залива. «Для получения ультрадлинных неравномерных морских сейсмических данных используются специальные методы, при которых применяются четыре судна, плавающих по круговому курсу. Обработка данных позволит построить с помощью 3D-программного обеспечения четкое и точное изображение интересующего участка. Это короткий шажок на пути к добыче с морского дна».

Слова Кита Коля кажутся вполне реальными, если подумать о российских флагах, установленных на дне Северного Ледовитого океана и индонезийских исследованиях индо-австралийских, тихоокеанских и евразийских плит, открывших наличие сульфидов на протяжении от полюса до экватора.

Но одно бесспорно: когда дело доходит до исследований и разведки, новые технологии предоставляют нам возможность заняться этим в самых экстремальных местах планеты.