Баязит Н.Х.

БАЯЗИТ Н.Х.

УРАН КЕН ОРЫНДАРЫН ҚАЗУ ГЕОТЕХНОЛОГИЯСЫ

АСТАНА 2007

0

Уран кен орындарын қазу геотехнологиясы

Қ. И. Сəтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық университеті

БАЯЗИТ Н.Х.

УРАН КЕН ОРЫНДАРЫН ҚАЗУ ГЕОТЕХНОЛОГИЯСЫ

АСТАНА 2007

1

Баязит Н.Х.

УДК 622.839. 43.002.622.349.5 (0,75)
			АНДАТПА
Уран	кен	қазу	геотехнологиясы. Уран		кенін ашық,	жерасты
тəсілдерімен қазу. Қышқыл ерітінділерімен уранды жер астында
сілтілеу.	Жерасты			сілтілеу	тəсілдерінің	ерекшеліктері.
Ұнғымалардың түрлері, орналасуы, қуаты. Ұңғымаларды жабдықтау,
жуу. Уранды		қазудың		техника-үнемдемелік		көрсеткіштері.

Ұңғымалардан сорып алынған ерітінділерді өңдеу сатылары. Уранды қазғандағы тигізетін зардабы. Қоршаған ортаның экологиясы.

Суреттер – 100, кестелер – 60, əдебиет тізімі – 24.

2

Уран кен орындарын қазу геотехнологиясы

К І Р І С П Е

Уран кен орындарын қазу жұмыстары Қазақстанда1948 ж. сол кен орындарын барлаудан басталды. Оны арнайы құрастырылған “Волковгеологстрой” геологиялық экспедиция жүргізді. Бірінші уран кеніші болып Қордай саналады. Содан кейінгілер Ботабұрым(1955-

1972 жж.), Қызылкөл (1973 ж), Солтүстік			Қарамұрын,	Уванас,
Мыңқұдық (1984 ж), Мойынқұм, Қанжұған, т.б. ашылды. Кəзіргі
уақытта Қазақстанда 86	уран кен	орындары	белгілі. Олардың 50
астамы Оңтүстік Қазақстанда, Алматы, Тараз қалалары аймағанда
орналасқан. Қазақстан уран кен орындарында жер жүзінің(4 млн. т)
уран қорының 25% қурайды.
Бастапқы кезеңде уран қоры жиі			қалыптасқан	ашық жəне
жерасты кен қазу тəсілдерімен алынған			,болса1973 ж. бастап
Қызылкөл, Солтүстік	Қарамұрын,	Уванас, Мыңқұдық (1984 ж)

Қанжуған т.б. уран қоры күкірт қышқылын қолданып жерасты сілтілеу тəсілімен (ЖСТ) алына басталды. Кəзіргі кезде уран металын сілтілеумен алып жатқан (Қанжуған, Ақдала) уран кен орындарында ЖСТ кеңінен қолдау тапты. Оның себептері көп. Бастылары: күрделі қаржының көлемі 5-6 төмен, игеру уақыты үш-төрт есе кемиді, күрделі жəне қымбат кен қазбалары жүргізілмейді. Көтерме, желдету, жерасты тасымалдау көліктері, өте қымбат жабдықтар жəне қондырғылар қолданылмайды.

Осы оқулықта, айтылған себептерге байланысты, уран кен қазу технологиясы-жерасты уран сілтілеу тəсіліне қарасты басты-басты

сұрақтар	талқыланған. Бастапқы		бірінші	тарауында	пайдалы
қазбалардың қазу тарихы, жер қойнауындағы минералдардың үлес
салмағы, көп тараған металдың қоры келтірілген. Уранның қысқаша
тарихы,	химиялық	элементтердің	саулешашрандығы, уранның
атомдық	техникада	пайдалануы, атом		энергия	өндірісінің
технологиясымен уран өнеркəсібі туралы				қысқаша	мағлұматтар
берілген.
Кітаптың екінші		тарауында Қазақстанның жəне кейбір шетел

уран кен орындарының қысқаша сипаттамасы қарастырылып, уран кен

3

Баязит Н.Х.
орындарының	геологиялық құрамының	турлері	жəне уран		мен
торийдің басты минералдарының сипаттамалары талқыланған.
Уран кен орындарының қазу тəсілдерін анықтайтын жəне қазу
технологиясына	əсер ететін табиғи айғақтар		оқулықтың үшінші
тарауда қарастырылған. Əсер ететін айғақтар алты топқа бөлінген:
табиғи айғақтар тобы, геологиялық, гидрогеологиялық топтары, өзара
химиялық араласу жағдайлары жəне ауа		райының сілтілеуге			əсер

ететін тобы.

Уран өндірісінің технологиялық ерекшеліктеріне төртінші тарау

арналған.	Бұл бөлімде	уран	кен орындарының қазу ерекшеліктері,
сəулешашыранды кендерді			сілтілеу технологиясы, оның ішінде
жерасты	кеніштерінде	сілтілеу тəсілдері қарастырылып, сілтілеуге

қажет жерасты кен қазбаларының түсініктемелері жəне анықтамалары келтірілген. Жерасты кенішінде сілтілеу тəсілдері қазу жүйелерімен байланысты болғандықтан жерасты кен қазу жүйелерінің негіздері мен техника-үнемдемелік көрсеткіштері жəне қазу жүйелерін оқып-үйрену əдістемесі баяндалған. Ұңғымалық жерасты кенішінде сілтілеу жəне

кенді жер астында уатып сілтілеу тəсілдері де келтірілген.
	Бесінші тарау уран кен орындарын ұңғымалармен ашу тұралы
мағлұматтар келтіріліп, ашу ұңғымаларының								түрлері, уран		кен
сілемдерін			ашу	тəсілдері, ұңғымаларға			қойылатын			талаптар,
тұтынымдық			технологиялық		ұңғымалардың			ерекшеліктері			жəне
ұңғымалардың			құрылымы		келтірілген. Сору			ұңғымаларының
қуатының		төмендеу		себептері		қарастырылған. Бөлімнің				соңғы
тарауында уран кен орнын ашу əдістемесі ұсынылған.
	Ұңғымаларды			бұрғылау,	ұңғымалардың			топтамасы		жəне
бұрғылау тəсілдері, ұңғымаларды жуу, жуу сұйықтарының түрлері,
жуу	сұйықтарын			дайындау, полимерлік				жəне	эмульсиялық
ерітінділерді			дайындау, жуу		сұйықтарын			тау	жыныстарының
ұнтақтары мен газдардан тазарту мəселелерді түгелдей алтыншы тарау
баяндайды.
	Сүзгілер,		сорап	бекеттері,		компрессорлық			қондырғылар,
тасымалдау			құбырларының		жүктемесі, оларды			құрастыру		жəне
пайдалану деген басты сұрақтар жетінші, сегізінші, тоғызыншы жəне
оныншы тарауларда қарастырылған.
	Технологиялық			ерітінділерді		тазарту		тəсілдері		он	бірінші
тарауында баяндалады.

Кітаптың он екінші тарау уран кенін қазу жəне өндеудің техникаүнемдемелік көрсеткіштеріне арналған.

Уран кен орындарын жерасты сілтілеу тəсілдерін жобалауға он үшінші тарау берілген. Бұл бөлімде уран кеніштерін жобалау негіздері,

4

Уран кен орындарын қазу геотехнологиясы

жерасты сілтілеу өндірісінің құрамы, бірсатылы жобалау, үлгілі жобалау, жобалар мен қаржы есебіне келісім алу жəне бекіту, жобалық шешімдерді іздестірудің математикалық əдістері, уран

кенішін жобалаудың автоматикаландырылған жүйелері, уран кен орының өндірістік алаңы жəне жер бетінен жалпы жоспарын жобалау деген басты жобалау мəселелері қарастырылған.

Уран кендерін бағалау он төртінші тарауда қарастырылған.

Он бесінші жəне он алтыншы тарауларда уран кен орындарының басты геотехнологиялық шамашарттарын жобалау жəне уран кендерін өңдеу қарастырылған

Он жетінші жəне он сегізінші тарауларда уран өндірісінің зардаптарына, қызметшілерді қорғау шараларына, уран өндірісінің экологиялық мəселелеріне көңіл бөлген.

Жұмыстың аяқ жағы қолданылған əдебиет тізімімен аяқталады. Бұл оқулық орта техникалық колледж жəне жоғары оқу орындалының студенттеріне, өндірістегі техниктермен инженерлерге пайдалы болуы мүмкін.

Оқулық бірінші рет қазақ тілінде жазылып отырғандықтан əліде болса толықтырылуын қажет ететіні сөзсіз. Кеткен қателіктері мен кемшіліктері де бар болуы . мүмПікінршілердің, кітапты пайдаланушылардың, жоғары жəне орта техникалық колледждердің студенттерінің жылы жəне сауатты ұсыныстарын ыстық лебізіммен қабылдайтынымды білдіремін.

5

Баязит Н.Х.

1-ТАРАУ. ПАЙДАЛЫ ҚАЗБАЛАРДЫ ҚАЗУ ТАРИХЫ, МИНЕРАЛДАРДЫҢ ҮЛЕС САПАЛЫҒЫ, ҚОРЫ

1.1. Қазақ жерінде пайдалы қазбаларды қазу тарихы

Тау-кен өндірісінің қай елде болсын, қай мемлекетте болсын
алатын орны бөлек. Адамзат тарихының дамумен бірге тау-кен ісі
тарихы да бірге дамыды деп айтуға болады. Егер адамзат қоғамының
бастапқы	кезеңінде	тау-кен	жұмыстары	тек	тастан	жасалған
құралдармен	орындалса	бүгінгі	күндері теспелерді, ұңғымаларды

компьютер басқаратын роботтар бұрғылайды. Уатылған кендерді кенжардан оқпанға дейін өздігінен жүретін алыстан басқарылатын жабдықтармен жеткізіледі.

Бұлай болуы да тиіс еді. Тау-кен өндірісі адамзатқа көмір, мұнай, газ, метал кендерін, химиялық шикізат, құрылыс заттарын, ауыл

шаруашылығына тыңайтқыш, өндіріс жəне				халық		қажетіне	алтын,
күміс, алмаз, платина		т.с..с сирек	жəне	өте	қымбат		заттармен
қамтамасыз етіп тұрады.
Тас дəуір	заманынан Сақ–		Ғұн	заманына		дейін(біздің
дəуірімізден IV-II	жəне I	– ғасырдың	бас	кезіне	дейін) Сақ –		Ғұн

өндірістері даму үстінде болды. Ғұндар Енисей өлкелерінен бастап Орта Азияға дейін шашырап жатты, ал Сақтар – Шығыс Тəн – Шəн таулар етегінен Алтайға дейін тарап осы күнге Қазақстан жерінен Сақ патшайымы Томирис Кир патшасына қарсы тұрғанда300000 сарбаздары қарудың бес түрімен сақадай сай болып шыққан. Найза, қылыш, садақ, шоқпар, кенжар басқа да соғысқа қажет заттар қаншама металды (қола, темір мыс) қажет етті. Осының барлығы, тіпті сол кездегі қарапайым тау-кен жұмыстарының арқасында, қамтамасыз өтеліп тұрды. Ғұндардың Еділ патшасы Италияның астанасы Римді аларда екі жақта 1 млн. əскерлерді де сондай қару жарақпен қамтыған (Томас Костейн. Атилла Властелин Мира. Алматы, 2002). Осы деректердің өзі біздің Елімізде, қазақ халқының жерінде тау-кен ісі ерте заманнан дамығанын көрсетіп отыр.

Кен орнын игеру үшін, оны қазып металдарды алу үшін ол кен орнын біріншіден, іздестіріп, тауып алу керек. Бүгінгі түсінік бойынша геологиялық ізденіс жəне барлау жұмыстарын жүргізу керек. Ондай мамандар қазақ даласында болған. Осыдан 3-7 мың жыл бұрын мыс дəуірі басталған кезде Жезқазған, Қоңырат, Алмалы, Саяқ, Бесшоқты, Кенқазған, Ақтоғой, Бие, Соқырқой, Шатыркөл, Бозшакөл кен орындарын ашқан. Ғұн ұста шеберлері тотыққан көк, жасыл басқа да түсті мыс жəне қорғасын(галенит, сфалерит), қалайы (кассетерит) минералдарын анықтай білген жəне тез тапқан[1]. 20 м тереңдікте

6

Уран кен орындарын қазу геотехнологиясы

жатқан пайдалы заттарды қазуға оң жерлерді дəл анықтап тау-кен ұңғымаларын (қазбаларын) өткен. Қазбалардың

баскөрмесі 2-3 м дейін болған. Қазылған ашық орындар осы заманға дейін сақталып, 19 ғасырдың аяғында ағылшын, одан соң орыс отаршылдары қазақтардың көрсетуімен Жезқазған, кейін Ғұн тайпаларының “Кен қазған апандардың” орны арқылы анықтап картаға түсірген. 1927-29 жылдары қазақтың ғалым-геологы Қуаныш Сатпаев “ескі Ғұн кен қазған” немесе “Чудские выработки” деп аталған – “жабайы адамдар” қазған орынын анықтаған. Мұндай деректер Ө.А. Байқоңыровтың [4] еңбегін де бар. Бұдан басқа да кенорындары(Кен қазған – Забайкал өлкесі, Тетюге – Владивосток шағарының оңтүстігінде, Алтай, Орталық Қазақстан, Шығыс Тарбағатай Ғұн тайпаларының ізімен ашылған). Ғұн тайпаларынан шыққан шеберлер тотыққан кендерді алып балқыту металлургиясын да іске асырған. Осыдан, мыс металынан неше түрлі зергер заттар жасаған. Мысты жүген, ертоқым, балға, шоқпар жасауға қолданған. Мыстың жұмсақ екенін біліп, оған мырыш, қалайы, қорғасын қосып, қола сияқты қоспалар алған.

1 – сурет. Ғұн жəне басқа тайпалардың кеңістіктегі орны ; Ғұн тайпасының шабуылдары (б.э.д. VII-I ғ.ғ. жəне І –IV ғ.ғ.).

1 – Ғұн тайпаларының жорық бағыттары.

7

Баязит Н.Х.

Қоладан пышақ,	балта, шот,	күрек,	қасық, соқа,	қазан	т.б.
бұйымдар жасап шығарған. Ғұндар		І – ғасырда (біздің		дəуірімізге
дейін) темірді де тауып, оның металлургиясын меңгерді. Қазақтар
жылқыны бірінші болып қолға үйретсе(Олжас Сулейменов), арбаны,
жүгенді, ер-тоқымды	да ата-бабаларымыз бірінші			болып	дүниеге
əкелген [3]. Ол заманда мұндай жаңалықтар қоғамның дамуына үлкен
үлес қосты. Осы жаңалықтар Еділ патшаға			Батыс Рим империясын
құлатуға көп əсер етті (2 – сурет).

2 – сурет. Батыс Рим империясының құлауы.

1 – Ғұн тайпаларының шабуылы.

Қола дəуір кезінде тау-кен жұмыстары басқа елдерде(Греция-

Лабрион	кеніші, Бельгия-Спьен		кеніші, Англия-Грайн-Грейве,
Франция-Шампиль, Мюр		де Барес, Австрия-Митетнеберг		кеніші,
Дания-Ольберг, Армения-Зод кеніші) жақсы қарқынмен дамып тау-кен
жұмыстарына арналған		жаңа	қазу құрал-саймандары	пайда бола

бастады (бір дөңгелекті қол арба, көтермелер, архимедтің бұрандасы) Ескі замандағы Илак кенішінде, немесе Қарамазарда (Орта Азия)

алтын мен күміс қазылады. Бүгінгі күндері де осы аймаққа кіретін кейбір кеніштер жұмыс істеп жатыр (Алтынтапқан, Қансай т.б.).

Россияда тау-кен өндірісі басқа елдерге, айталық Қазақстанға қарағанда тым кеш басталды. Мысалы, темірді бірінші рет балқыту Новгородта ХІІ – ғасырда басталды да тек1702-1733 ж. тау-кен

8

Уран кен орындарын қазу геотехнологиясы

өндірісті солтүстік аймақтарда жоғары қарқынмен дами бастады. ХVIII – ғасырдың аяғына таман Россияда200-ден

астам темір балқытатын зауыттар пайда болып жылына160 мың т. шойын өндіріп отырды.

Орта ғасыр кезінде(1627 ж) штольняны өткенде теспелер де қолданды. Содан бері берік жəне қатты кендермен таужыныстарын бұрғылап аттыру тəсілдері қолданып келеді. Ал оқ-дəріні Қытайда б.д.д. VII – ғасырда пайда болғаны белгілі.

Ағылшын инженері 1774 бу машинасын (Джеймс Ватт) кейін, 1861 ж., Альфред Нобель (Швеция) динамит атылғыш затын құрастырып патент алғаннан кейін тау-кен жұмыстары, əсіресе тым қатты тау жыныстарының арасынан тау-кен қазбаларын қарқынмен өтуге мүмкіншілік туды. Мысалы, сол жылдары Альпы тауын кесіп 10 шақырымдық Альберг, 12 шақырымдық Симелон тоннелдері салынды.

Бірақ бұл жаңалықтар қандай да жақсы болғанымен тау кен

өндірісінде

кенжаршылардың

өнімі

төмен

болғандықтан

жаңа

жабдықтар

мен

қондырғылар

шығарыла

бастады. ХХ – ғасырдың

ортасында ЭПМ-2, ППМ-4 жəне ППМ-5 шөмішті тиеу жабдықтары

пайда болды. Соңғы 50-60

жылдарда

олар “рухани”

ескіргендіктен

қолданбайды

–

мұражайларда

тұр.

Жаңадан

шығарып

жатқан

жабдықтар (ПНБ –4, ТОРО-1104 т.б.) 100-150 есе

өнімді. Оларды

шығарып жатқан атақты фирмалар “Атлас копко” (Швеция), “Эймко”,

“Джай” (АҚШ), Джарбис-Кларк (Канада), ТОРО (Финляндия).

Таморок – Вискария (Финляндия)

шығаратын

бұрғылау

сөресі

толығымен компьютерге тапсырылған. Компьютер-робот –бұрғыны

басқарып, бұрғышылардың ешбір қатысуынсыз екі жаққа бағытталған

тереңдігі

25

м.

дейін

ұңғымаларды

бұрғылай алады. Адамдар тек

бақылаушы ретінде (оператор-наблюдатель) қатысады. Ұңғымалар сол

сөрелерден

атылғыш

заттармен

оқталып

болғаннан

кейін

олар

атылады. Уатылған кен қуақғаздың табаына жеткізіліп ол жерден

өздігінен

жүретін

алыстан

басқарылатын

тиеу-тасымалдау

жабдығымен оқпан албарына дейін жеткізіледі. Оқпан албарында

арнаулы кенүнгірге жеткізілген кен аударылып төгіледі. Кенге толған

кенүнгір

оқпанның

ең

төменгі

деңгейінде

дозатор

қорабымен

жалғасып жатады. Жоғарыдан келген 25 немесе 50 тонналық қауға – скип автоматты түрде толтырылғаннан кейін көтерім қондырғы оны жоғары көтеріп жоғарыдағы, жер бетіндегі қоймаға – шанапқа төгеді. Бұл үдірістерге де адам қатыспайды – тек қана бақылаушы болып тұрады.

Жер астына, кенжарларға таза жел айдайтын, төменнен жоғары кеніштің суын тартатын, перфораторларға, ұңғымаларды бұрғылайтын

9

Баязит Н.Х.

қондырғыларға		қысымды		ауа	беретін		қондырғылар			толығымен
автоматикалық жүйелерімен жұмыс істейді.
Осы	жетістіктердің			арқасында		жерасты		кенжаршы		болсын,
жалпы кенішілердің өнімі де жоғарлай түсті. Мысалы, Жезқазғандағы
барлық кеніштердің өндіретін кеннің өзінен жылына200 000 т. таза
мыс өндіріліп, жер жүзіне 2 300 доллармен сатады.
Жер астында көмірді қазғанда да осындай ірі-ірі жетістіктер көп.
Соның бірі – жер астында комбайнмен көмірді қазу. Комбайн көмірді
өзі шабады, өзі науаға тиейді де вагондарға тиейтін орындарға жеткізіп
тұрады. Босаған			кеңістікті		гидравликалық			басқарудағы			темір
қалқандар тіреп тұрады. Тау қысымын басқару үдірістері де жоғары
технологиялық деңгейге көтерілген.
Ашық		кен	қазу	жұмыстарында				да	ғылыми-техникалық
жаңалықтар да жетіп жатыр. Ұңғымаларды бұрғылауда жоғары өнімді
қондырғылар, кенді тиеп – жеткізуге де қолданатын жабдықтар бүгінгі
күннің талаптарына сай қондырғылар мен жабдықтар қолданады.
Олардың	өнімділігі			Жюль		Верннің		қиялы		романдарыны
көрсеткіштерінен			асып	түседі. Мысалы, Екібастұздағы						көмір
карьерінде	істейтін		экскаватор		сағатына5 000		т.	көмір	шабады.
Соколов-Сарыбай комбинатындағы ашық қазу жұмыстары жылына 18-
20 млн. т. темір кенін қазады.
Мұнай саласында да жоғары өнім беру қиындыққа соғып тұрған
жоқ. Келешекте		Қазақстан 4-5 жылдан				кейін 100 млн. т. жеткізіледі

деген болжам бар.

Сонымен тау-кен өндірісінің барлық салалары техника жəне технология жағынан жақсы дамыған өндіріс деп есептеуге болады.

1.2. Жер қойнауындағы пайдалы қазбалардың салмақ мөлшері жəне қоры

ХІХ – ғасырдың аяғында Френк Кларк(АҚШ) жер жүзінің əр нүктесінен алынған жыныстарды химиялық сараптаудан өткізіп əр химиялық элементтің жер қойнауындағы бөлшек салмағын анықтаған. Мұның ішіне теңізбен мұхиттағы элементтер де кірген. Теңіз бен мұхиттағы Менделеев кестесінің60 артық химиялық элементтердің ерітіндісі бар.

Жер қойнауында (теңіз жəне мұхит суын есептегенде) химиялық элементтердің салмақ үлесі:

10

Уран кен орындарын қазу геотехнологиясы

										1кесте
№пп		Химиялық элементтердің атауы						Салмақтары, %
1		Оттегімен кремний							75
2		Алюминий							7,4
3		Темір							4,2
4		Кальций							3,3
5		Натрий							2,4
6		Калий жəне магний							2,35
7		Сутегі							1,00
8		Титан							0,6
9		Мырыш							0,02
10		Мыс							0,01
11		Қорғасын							0,002
12		Уран						2,5 * 10-4
13		Алтын						0,0000005
Қалған басқа элементтердің салмағы жоғарыда келтірілгендерден
20 есе аз. Жер қойнауындағы ең сирек элементтің бірі АСТАТ–тың
салмағы бар жоғы 67 кг элементтің бірі.
Қазақстанда минералдық-шикізаттық кешен əлемдік рыноктың
талаптарына			барынша	жедел			бейімделді		жəне		бұл			экспорт
құрылымынан да көрінеді (2 кесте).										2 кесте
	Табыстар бойынша экспорттық рейтинг (млн.АҚШ долл.)
№			Атауы			1995ж.		2000ж.		2003ж.
1.	Мұнай жəне газ конденсаты					793,1		4249		7012,5
	Соның ішінде газ конденсаты					25,8		458,7		495,3
2.	Шақпақталған мыс					571		665,8		616,5
3.	Прокат					474,9		764,1		931,3
4.	Бидай					228,5		449,8		522,6
5.	Ферроқорытпа					315,9		280,9		451,8
6.	Көмір					351,9		164,5		249,7
7.	Глинозем (алюминий оксиді)					178,5		161		187,1
8.	Мырыш					143,9		179,6		144,9
9.	Күміс					11,4		175,9		110,3
10.	Алтын					-		190,4		133
11.	Мұнай өңдеу өнімдері(мазут,					115,4		100,3		252,5
	бензин, д/о)

Біздің еліміз əлемдік темір рудасы қорының шамамен 8 пайызына, əлемдік уран қорының25 пайызға жуығына иелік етеді. Мұнайдың барланған қоры бойынша Қазақстан əлемде12-орын алады жəне болжам бойынша2015 жылы мұнай өндірудің көлемі жағынан алғашқы ондық елдерінің қатарына кіреді.

11

Баязит Н.Х.

Көмір. Барланған қордың жер қойнауындағы ең көбі көмір. Жер жүзінде оның қоры 15 трлн. т. ТМД елдерінде оның қоры 8,7 трлн. т.

Қазақстанда Торғай көмір бассейінде(Ақмола-Қостанай-Астана) 1943 ж. ашылған қоңыр көмір қоры– 40 млрд. т. Созылым ұзындығы 1,5-25 км. Бұлардың ішінде Қосмұрын, Егінсай т.б. бар. Барлығы 16 белгілі көмір орны бар.

Майтөбе қоңыр көмір бассейінінде(Павлодар облысы Баянауыл ауданында Екібастұздың оңтүстігінде, 40 км. жерде). Жалпы қоры 10 млрд. т.

Тас көмір – қоңыр көмірдің анрацитке айналуындағы болған шикізат.

Таскөмір шикізатын байытқанда одан 400 астам əр түрлі өнімдер алынады. Олардың бағасы таскөмірдің өзіне20-25 есе артық. Ресейде Канск-Ачинск отын-энергетикалық кешенінде таскөмірден -75СТ қондырғысын пайдаланып тəулігіне 75 т. мұнай айырып алады.

Таскөмірден жасанды графит(С) алады. Таскөмірді байытқан кезде одан өндіріс көлемінде ванадий(V), германий (Gе), күкірт (S), галий (Ga), молибден (Мо), мырыш (Zn) жəне қорғасын (Pb) қазірдің өзінде айырып алынып отыр.

Таскөмірдің күлінен де талай пайдалы заттар жасап шығарады– құрылыс материалдары, қыш (керамикалық) бұйымдар, отқа жəне ыстыққа төзімді заттар жасайды.

Таскөмірдің жер жүзіндегі геологиялық қоры9,4 трлн. т. ТМД елдерінде 4,6 трлн. т.

ТМД елдерінде ең негізгі көмір орындары–Украинада 96 млрд. т, Қазақстанда-Қарағанды, Ресей –Якут, Минусин, Бурейн. Шет елдерде

–Апполог жəне Пенсилван бассейіндері; Алманияда – Рур, Польшада

–Силезия, Чехословакияда – Остров Карвин, КХР – Шаньси, Ұлы Британияда – Оңтүстік Уэльс бассейіндері.

Қарағанды көмір орны – 1833 жылы Аппақ Байжанұлы осы күнгі № 3 шахтаның маңында ашқан. 1848 ж. бастап бұл көмір орнын

Ушаков, Рязанов т.б. илене бастайды.

Қарағанды көмір орны3 000 км2 жерді алып жатыр. Барланған көмір қоры 14 млрд. т. Жалпы қоры – 52 млрд. т. 1931 ж. бүгінгі дейін 450 млн. т. көмір қазылған.

Екібастұз таскөмір бассейні Павлодар қаласының оңтүстік батысында 135 км Павлодар-Астана теміржолына жақын орналасқан. Ашылғаны 1876 ж. Ашқан қазақ Қасым Пішенбаев. Кен орнының ұзындығы 13 км, ені 6 км, қоры 12 млрд. КСРО кезінде жылына 90-110 млн. тонна көмір өндірілсе қазір45-60 млн. т. ғана өндіріледі.

12

Уран кен орындарын қазу геотехнологиясы

Техникалық қуат жеткілікті, бірақ көмірге сұраныс төмендегендіктен Екібастұз көмір алабының жылдық қуаты

да азайды.

Бүкіл жер жүзінде 3 600 астам көмір бассейндері бар. Оның 27% Еуропада, 73% - Шығыс Азияда (Лена – 2,7, Тунгус – 1,8, КанскАчинск – 1,2, Кузнец – 0,6). Бүкіл əлем бойынша 1950 ж. 1,5 млрд. т. көмір өндірілсе 1970 ж. екі есе асты, ал 1986 – 4,2 млрд. т. жетті. 2020 жылы 13 млрд. т. жетеді деген болжам бар.

Темір. Алты мың жыл бұрын, Мысыр фараондарынан бұрын, сол елде темір табылған. Месопотамияда, ескі Шумер қаласынан, Ур мемлекетінде метеорит темірінен жасалған, сабы алтындаған қанжар табылған.

Жер қойнауында темір қоры 3,45 трлн. т. деп бағалануда. Бір адамға есептегенде 700 т. келеді. Табиғи жағдайда 5800 жуық темір минералдарды кездеседі. Бірақ пайдаланатыны 4-5 түрі. Магнетит – магнетит темір кені FeF2O4 немесе Fe3O3, метал мөлшері 72%; гематит

– қызыл темір кені Fe3O3 метал мөлшері 70%, қоңыр темір кені FeO (OH)n H2O – метал мөлшері 60%, сидерит-шпат темір кені FeCO2, метал мөлшері 48 %.

Ең ірі темір кен орындары болып Украин темір бассейіні, Батыс Сібір (350 млрд. т.), Шығыс – Сібір (Ангар, Тунгус) – 1,5 трлн. т., Ангар-Ишим.

Қазақстанда Соколов-Сарыбай, Қашар, Лисаков, Аят – 13,9 млрд. т. Жыл сайын темірден қорытатын болат көлемі 758 млн. т. ТМД –

90 млн. т. Қазақстанда – 3 млн. т. астам.

Хром. Дүние жүзінде 1987 ж. есеп бойынша, 16,3 млрд. т. қоры 23 елде бар деп есептеледі. Ал анықталғаны 7,5 млрд. т. Хромит кенінің ¾ бөлігі – 11 млрд. т. Оңтүстік Африкада, ал ¼ бөлігі 4,0 млрд. т. Зимбабвада. Хром металды көтерме бағасы (1986 ж.) 8 250 долл.

Қазақстанда ең ірісі оңтүстік жəне солтүстік Кемпірсай хром кен орындары бар. Осы хромит кен орындары негізінде Актөбеде – ферросплав зауыты жұмыс істейді.

Ресейде хром кен орындары жоқ.

Марганец.Темірді болатқа айналдыратын метал– ол марганец. Мысалы, болат дайындауда марганецтің1% қосылса онда болаттың төзімділігі, қаттылығы, ұсталық қасиеті, жұмсақтығы, тозбайтындығы, ыстыққа төзімділігі арта түседі. Никополь кен орны. Чиатруа (Қавқаз). Қазақстанда – Қарағанды облысында Қаражал, Жезді. Жалпы Қаражалда 48 млн. т. марганец кені бар. Жер жүзінде 15,6 млрд. т. марганецтің қоры есепке алынған. Оның 90% - 13,6 млрд. т. ОАР.

13

Баязит Н.Х.

Алюминий. Алюминийдің басты кендері– бокситтер, нефелиндер жəне алуниттер. Жер қойнауында металдардың ішінде бірінші орын алады. Ал өндірісте қолданудан – екінші орында – темірден кейін. Бокситті байытпайды. Əбден ыстық сілті ерітіндісінің ішінде ұсақтап, ұнтақталған ерітіндіні айналымды кремнийден тазартады. Тура осындай алюминий тотығын Қазақстан жылына 1 млн.

т. Павлодар алюминий зауытына жеткізіледі. Ал Павлодар алюминий зауыты боксит кенін Торғайдағы Арқалық, Краснооктябрь, Аят, Белинский боксит кенорындарынан– карьерлерден алып тұрады. “Қазақстан алюминий” АҚ 2003ж. 3 млн.900 мың т., 2004ж. 4 млн. астам алюминий кенін өндірді.

Мыс. Адам баласына ерте заманнан белгілі жеті метал бар. Ол – мыс (Cu), темір (Fe), алтын (Au), күміс (Ag), қалайы (Sn), қорғасын (Pb) жəне сынап. Оның ішінде мыс адамзат баласына темірден де бұрын – бұдан 10 мың жыл бұрын белгілі болған. Мыс пен қалайы қорытпасы – латунь (жез), мыс пен никель – мельхиор.

Жер қойнауында мыстың 240 минералдары белгілі. Оның ішінде табиғи таза халкоперит, кобелин, халькозин, куприн, мыс тотығы, малахит, хризаколла.

Жер жүзінде мыстың жалпы қоры1,4 млрд. т. тең. Оның 5/6 бөлігі 9 мемлекетте орналасқан Чилиде (0,24), АҚШ пен Забийде – 0,4, қалғандары Канада, Заир, Австралия, Перу, Панама жəне Мексикада.

Біздің елімізде мыс кен орындары – Орталық, Шығыс жəне Оңтүстік аймақтарда шоғырланған.

Жезқазған, Қоңырат, Саяқ жəне Бозшыкөл негізгі кен орындары. Мыс – қорғасынды Жезқазған кен орны 1847 ж. Н.С.Ушаков ашқан

дейді. Соңғы жылдары оның қасында Жыланды кен орны(1970 ж) ашылған.

Мыс – молибденді Қоңырат 1928 ж. М.Н.Русаков ашқан. Оның ішінде 20 астам пайдалы элементтер бар– молибден, рений, күміс, селен, темір, кадмий.

Мыс – молибденді Бозшыкөл кен орны Қазақстанның Солтүстік – Шығыс Астана – Павлодар жолының маңында 1930 ж. ашылған.

Негізгі мыстан басқа құрамында кобальт(Co), алтын (Au), күміс (Ag), кушала (As), темір (Fe) жəне басқа да элементтер бар.

Мысты Саяқ кен орындары тобы Балқаш көлінің Солтүстік өңірінде. Оның ішінде сегізге жақын кен орындары бар. Мыстан басқа 13 ілеспе элементтер бар (ілеспе).

Семей жақта мыс – колчеданды – алтын полиметалды Ақбастау, Қосмұрын (Аякөз ауданында) жəне Шубартауда орналасқан.

14

Уран кен орындарын қазу геотехнологиясы

Тотықтанған мыс минералдарын1938 ж. А.Ж. Машанов жəне Р.И. Мухамеджанова ашқан.

Қарағайлы – мыс (Қарағанды), Қайрақты мыс-қорғасын – баритті Ағадыр теміржол бойында орналасқан, Мыс-мырыш – Николаев кен орны Шығыс Қазақстанда, Кенді Алтайда мыс –колчеданды – полиметалды Жезкент кен орны белгілі.

Қорғасын (Pb). Мырыш (Zn). Адамзатқа қорғасын 7-9 мың жыл белгілі болған. 4 мың жыл бұрын Қытайда қорғасын ақша ретінде қолданған.

Қорғасын мен мырыш табиғатта бірге пайда болады. Бұл екі металдан бірге басқа да ілеспе(попутный) металдар: күміс (Ag), мыс

(Cu), кадмий (Cd), алтын (Au), қалайы (Sn), кобальт (Co), висмут (Bi),

сурьма (So), молибден (Mo), барий (Ba), ванадий (V), индий (In), қорғасын (PbS) (күкіртті қорғасын) құрамында 86 % қорғасын, церусит Pb(CO3) - 77 % қорғасыны бар. Англезит (PbSO4). Құрамында 68 % қорғасыны бар.

Мырыш өндіруде негізгі минералдар смитсонит(Zn(CO3)). Құрамында 52 % мырышы бар. Сфолерит (ZnS) - құрамында 67 %, мырышы бар. Мырыш тотығы (цинкит) 80 % мырышы бар.

Қорғасынның қоры 145 млн. т. Барланғаны – 86 млн. т. Оның 2/3 бөлігі 3 мемлекет үлесіне тиген– АҚШ – 40%, Канадада 24%, Австралияда 16%.

Мырыштың қоры 295 млн. т. Барланғаны – 171 млн. т. Мырыш қорының жартысынан көбі Канадада – 56 млн. т. АҚШ – та 53 млн. т.

өндіріледі.	Қазақстанда		қазірдін	өзінде66	қорғасын		–	мырыш
орындары	бар. Ең	ірі	Зырян, Жезқазған, Текелі, Тишин,					Белоус,
Сокольный	жəне Николаев, Ленинагор. Шалкия					қорғасын – мырыш
(Ag-4-5 г), селен( Sn –2-5 г), индий.
( In –	2-4 г), талий (Tl) жəне			біраз кушала (As)			бар. Тұйық
қорғасын – мырыш кенорынында 1 т. кеннің ішінде 20 жуық металдар
бар. Қарағайлы, Қайрақты, кен орындары да белгілі.
Алтын (Au). Ерте заманнан белгілі метал. Б.з.б.							2150 жыл
шамасында Мысырда жыл сайын 50 т. алтын өндіріп отырған. Осынша
көлемді алтынды 1913 ж. Ресей өндірген.
Колумбияда, оның астанасы Богото қаласында							бүкіл		əлемде
жалғыз алтын мұражайы орналасқан. Онда					8000 – дай,			Оңтүстік
Америкада	мекендеген		халықтардың, яғни			индеецтердің			алтын
əшекейлері жинақталған.
Кіші	Азияда	осыдан2500 жыл бұрын				бірінші	алтын		ақша

шыққан. Ал Албания оны 1359 ж. өзінің алтынынан гульден ақшасын шығара бастаған. Ресейде гривенник жəне пятак алтын ақшаXVII бас

15

Баязит Н.Х.

кезінде шығарыла бастаған. Елизавета			Петровна 10 рубль		деп
империал шығара бастады.
Құрамында алтын жəне күміс аралас минералды электрум деп
аталайды.
Құрамында 20% мыс	бар	минералды– купроаурид,		5-11%
паладийі жəне 4% күмісі бар минералды порпецит, ал теллур (Те) мен
алтын 39% болса – калаварит деп атайды.
Жер жүзінде (1987	ж) 58	мың	.т алтын қоры	бар	деп
болжамдайды. Жыл сайын 1500 т. алтын өндірілсе. Оның 60% ОАР

үлесіне тиіп отыр. Ол елдегі Виватерерсанд деп аталатын өте ірі алтын кен орны бар Бразилияда – Жакотила, Канадада – Хемлю, Австралияда

– Олимпик алтын кен орындары белгілі.

Австралияда 1872 ж. салмағы 93,3 кг. табиғи алтын табылған. Оның осы кеніштің меңгерушісі Холерманның отыммен“Холерман тақтасы” деп атаған.

Содан 3 жыл бұрын осы елден тағы да екі рет(1869 ж) біреуі 71 кг, екіншісі 54,2 кг кесек саф алтын табылған. Амазонка өзенінің

бойында 1981 ж. салмақтары 62, 4; 48 жəне 39 кг		табиғи	алтын
табылған.
Бұрынғы КСРО Алмас қоры құрамында		ірі-ірі		кесектердің
оншақтысы сақтаулы тұр. Олардың ең үлкені “Большой треугольник”
1842 ж. 26 қазанда Оңтүстік Оралдағы Миасс қаласында Н.Сюткин
тапқан.
Бүкіл адамзат тарихында105000	т. алтын	өндірілген.		Ол
алтынның 10-45% алтын –қоймаларда	сақтаулы	тұрған	көрінеді.
Мысалы, АҚШ үкіметінің қорында22 мың т. алтын бар. Бұрынғы
КСРО құлар алдында 3200 т. алтын болған.
Будданың 5,5 т. алтыннан құйылған мүсіні Бангкоктың				алтын
ғибадатханасында сақталуда.
Қазақстанда 55 алтын кен орындары белгілі. Оның 15 негізгі
алтынды, ал 10-полиметалды алтынды. Оның ішінде		ең белгілілері
Степняк, Ақсу, Бестөбе, Жолымбет, Бақыршық (Золотой			лоток),
Майқайн, Орлов, Арқарлы.

Күміс (Ag). Ерте заманнан белгі метал. Алтыннан бұрын ақша ретінде жүрген. Мысалы, көне Римнің динары б.з.д. 269 ж. Қытайда, Эфиопияда, Иранда, Ауғанстанда ертеден күміс ақшалары пайдаланып келген. Тек 1985 ж. ақша жасауға 465 т. күміс жасалған. 55 жақын таза күміс минералдары белгілі.

Ең ірі табиғи таза күміс XIV-XVI ғасырда Чехословакияда тау кенішінде табылған. Салмағы 20 т. Екінші – Чилиде – 1420 т.

16

Уран кен орындарын қазу геотехнологиясы

Күмістің жер жүзіндегі қоры3,5 млн. т. артығырақ. Қазақстанда барлық кеніштерінде күміс немесе таза түрінде

немесе ілеспе түрінде кездеседі.

Дүние жүзінде соңғы500 жылда 800 мың т. күміс өндірілген. Оның 80% (650 мың т) Америкада.

“Казхром” Трансұлттық компаниясы рудаларын өткізу жөнінде Оңтүстік Африка Республикасынан кейін əлемде екінші орында келеді.

Осы компанияның Ақсу жəне Ақтөбе ферроқорытпа зауыттары жылына бір миллион тонна ферроқорытпа өндіреді. Бұл 1996 ж. 400 мың тонна артық.

Мұнай жəне газ жоғарыда көрсетілген еңбегінде Қазақстан Республикасының Президенті Н.Ə. Назарбаев:

Біздің еліміздің экономикалық дамуындағы факторының рөлін бағаламау мүмкін емес. Шынында да, 1985 жылмен салыстырғанда бүкіл əлемде көмірсутегі шикізатын өндіру1,3 еседен кем болып отырғанда, біз өндіру көлемін 225,4 пайызға ұлғайта алдық, ал Ресей сексенінші жылдар кезеңіндегі деңгейді енді ғана қалпына келтіре бастады. (3 сурет).

3-сурет. Əлемде, Ресейде жəне Қазақстанда мұнай өндіру динамикасы

1985-2003 (1985-100%)

Қазақстанда Орал-Жем мұнай жəне газ бассейіні бар. Олар – Мақат, Құлсары, Прорва мұнай кен орындары белгілі.

Маңғыстау мұнай-газ бассейні – Жетібай, үш газ көзі– Жамал Қоянқұлақ жəне Шөмішті. Газдың нақты дүние жүзінен қоры 103 трлн. м3. Ал жорамал бойынша 250 трлн. м3. 1986 ж. 160 мұнай кен орны белгілі болса кəзір олардың саны екі жүзден асып отыр.

17

Баязит Н.Х.

Тек 1993 ж. Қазақстандық Каспийдің бөлігінде бірнеше мұнай жəне таз көздері ашылып оның қоры3,6 млрд. т. мұнай бар. Қазіргі кезде Қазақстан 15 млрд. т. мұнай қоры бар деп болжайды. Оның пайдалынатын алынатын қоры – 8 млрд. т. Мұнайдың 64% - теңізде, қалғаны құрлықта.

1.3. Уранның қысқаша тарихы

Уран – Д.И. Менделеевтің Периодтық жүйесіндегі соңғы, табиғаттағы ең ауыр, 92-ші элемент. Ол қазіргі уақыттағы ең танымал элементтердің бірі, атомдық энергетиканың негізі жəне атомдық, сутектік бомба алу үшін, атомдық электр бекеттері, атомдық су асты қайықтары, атомдық мұзжарғыштары үшін қажет алғашқы материал

болып табылады. Бұл	жерде ежелгі гректердің көрегендігіне мəн
берген жөн. Өйткені, грек мифологиясында уран – жер құдайы Геяның
ұлы, титандардың əкесі.
Осыдан 190 жыл	бұрын, 1789ж. Берлин химигі М. Клапрот,

Саксон қойнауының (қазіргі Яхимово, Чехия) шайыр кенінен сол кез үшін “жаңа” элемент тапты. Клапрот оны, осыдан (1781ж.) астроном В. Гершельдің ашқан Уран планетасының құрметіне уран(Uranium) деп атады.

Клапрот уранды, табиғи сары				түсті уран үштоғынан(UO3)
жоғары	температурада	көмірмен		тотықсыздандыру	арқылы	бөліп
алды: UO3+C. Сипаттаулар			бойынша, ол металдық		жылтыры	бар
жартылай металдық зат алған. 50 жылдан астам уақыт Клапрот таза зат
- уран элементін бөліп алды деп есептелген.
Алайда кейінірек, 1841ж., уран				қайтадан, екінші	рет дүниеге
келді. Француз ғалымы		Э.	Пелиго Клапрот “уранында” оттегі бар
екендігін анықтады.
1945ж. ескі канадалық қалдықтардан алынған ураннан жасалған,
алғашқы	американдық		атом	бомбалары	.жарылдыОсындай

сынақтардан соң, кейінгі жылдары уранды өндірудің қызу дамуы алды. Он жыл аралығында уран өндірісі жылына200-ден 40000т, яғни

200 есе ұлғайды.

Уран өндірудің ең шарықтау жылдарында шет елдерде көптеген урандық зауыттар тұрғызылып, іске қосылды. Мысалы: АҚШ-та – 28, Канадада-19, ОАР-да-17, Австралияда-6, Францияда-6 жəне Англияда, Индияда, Аргентинада, Швецияда, Италияда, ГФР-да, Испанияда, Португалияда, Габонда, Жапонияда, Мексикада, Бразилияда, Конгода (Заир), тағы басқа мемлекеттерде уран зауыттары жұмыс істеді. Осы уақытқа дейін шет елдерде уран кендерін алғашқы өңдеу бойынша

18

Уран кен орындарын қазу геотехнологиясы

барлығы жүзеге жуық зауыт салынды. Олардың жалпы қуаты (U3O8, бойынша) жылына 48 000 – т дейін жетті.

Сонымен, уран тарихын төрт кезеңге бөлуге болады:

1.1789ж. Клапроттың уранды тотық түрінде ашуынан1841ж. Пелигоның металдық уранды бөліп алғанға дейінгі кезең.

2.1841 жылдан Д.И. Менделеевтің периодтық заңды ашып, уранның дұрыс атомдық салмағын оның элементтердің периодтық жүйесіндегі нақты орнын анықтаған уақытқа дейінгі кезең(18691871жж.).

3.1871 жылдан XX ғасырдың 40-шы жылдарына дейінгі, яғни уранды ядролық энергия көзі ретінде қолдана бастаған кезең.

4. ХХ ғасырдың 40-шы жылдарының басынан осы уақытқа дейінгі кезең.

1.4. Уранның атомдық техникада пайдаланылуы

Уранның атомдық техникада қолданылуы оның өзіне тəн ерекше қасиеттеріне байланысты, яғни, оның басқа көптеген түсті жəне сирек металдардан ерекшелігі – радиоактивті ыдырауына жəне нейтрондар əсерінен көп мөлшерде энергия бөле отырып ыдырау қасиетінде.

Табиғи уран уранның үш изотоптарының қоспасынан тұрады: 234 U, 235U жəне 238U. Бұл изотоптардың табиғи урандағы салыстырмалы мөлшері: 234 U- 0,005%, 235U-067204%, 238U-99,2739%.

Уран кендерін ион алмасу сорбциясын, экстракцияны қолдана отырып химиялық əдістермен қайта өңдеу бойынша зауыттар іске қосылды. Ядролы дəрежеге дейін химиялық тазалауды қолданатын аффинажды зауыттар, металдық уран жəне оның бірқатар айырықша

таза қосылыстарын UO2, UF6 (құрамындағы					қоспалар – 10-5- 10-6 %)
өндіру	бойынша	зауыттар жұмыс жасап жатыр. Сонымен қатар,
ядролы реакторлар, атомдық электр станциялары іске қосылды. 235U-
пен плутоний – 239-дың ерекше			өндірісі ұйымдастырылды. “Қазіргі
кездегі	алхимия”	əдістерімен	көптеген		трансурандық элементтер
алынды.						3 кесте
	Уранның балқу жəне қайнау температуралары
Элемент		Балқу температурасы, 0С				Металдың қайнау
		Металл		Тотық		температурасы, 0С
	U	1130		2176		3800
	Ca	849		2580		1487
	Mg	651		2800		1107

19

Баязит Н.Х.

Белгілі американдық экономист Путмэн, болашақта энергияның

əлемдік өндірісінің		даму қарқынын	бағалады. Ол	жұмсалатын
энергияның	іріленген	өлшем бірлігі	18	BTU-ге	тең
			ретінде10
(британдық	жылу бірлігі– 0,252 ккал) Q шамасын алды, немесе				ол

3·1014 кВт сағатқа тең, яғни шартты түрде алғанда38 млрд. т. отынға сəйкес немесе энергия құрамы бойынша13 мың т. уран – 235-ке тең. Əлемдегі бүкіл мемлекеттер1950 ж-ға дейін өзінің тарихында13 Q энергия жұмсады, ал соның ішіндегі4 Q тек соңғы 10 жылдарда жұмсалды. Путмэннің бағалауы бойынша, 2050 ж-ға дейін адамзат 80 Q энергия жұмсайды, бұл қазіргі шамамен 32 Q болып бағаланатын тас көмір қорларынан екі есе асып кетеді. Жер шарындағы мұнай қорлары

көмір қорларынан анағұрлым аз жəне бұдан да ерте жұмсалып кетуі мүмкін.

Қазіргі кездегі жылына қуаты 1 млн. кВт атом электр бекеті үшін 1 жылға небəрі 30-50 т. əлсіз байытылған (3-5 %-ды) уран отыны қажет. Оларды АЭС-на 3-4 вагонмен немесе самолетпен жеткізуге

болады. Ал осындай мөлшердегі электр энергиясын жай электр

станциясында өндіру үшін 2 млн. тоннадай мұнай жəне 3 млн. тоннаға
жуық тас көмір қажет, ал оларды станцияға жеткізу үшін1000-1500
темір жол эшалондары, яғни шамамен əрбір 7 минутта 1 вагон керек.
	Бұнымен қоса таға бір көңіл аударарлық ж, əатомдықй электр
станциялары дəстүрлі жылу электр станцияларына қарағанда, ауаны
ластауы ондаған, жүздеген, тіпті мыңдаған есе аз яғни атомдық электр
станцияларының			жұмысы		кезінде	қоршаған	ортаның		ластануы
айтарлықтай төмен. Бұл жерде, “табиғатта тағы күн энергиясы желдің,
теңіз құйылымдарының, вулкандардың энергиясы бар емес пе?” деген
сауал туады. Адамзат бұл энергия көздерін пайдалануды бір кездерде
игерер, ал əзірше олар мүмкіндігі ,						азинженерлік,	экономикалық
шешімдері əлі табылмаған бағыттар. Осы күндері өзінің нақтылығын
жəне	экономикалық			бəсекелестік		қабілеттігін		танытқан		жəне
сарқылмас		мүмкіндіктерін			дəлелдеп	берген	энергияның		жалғыз
қайнары, ол – атомдық					энергия. Əлемнің 19		елінде	электр
станциясының болуы бұл қиял емес, нағыз іс жүзіндегі энергетика.
1954ж. Москвадағы таяу Обнинск қаласында əлемдегі бірінші атомдық
электр станциясы іске қосылды. Оның табысты іске қосылуынан кейін,
капиталистік		елдер	де	АЭС-н тұрғыза		бастады. Бұл	жерде	академик

И.В. Курчатовтың тамаша сөздерін еске алған жөн: “тек қажеттілік қана бізді ядролық қару жасауға мəжбүр етеді, атомдық энергияның пайдалануының басты бағыты – ядролық энергетика” – деді.

Атомдық энергетиканың даму нəтижесінің бірі– уран кендерін геологиялық барлаулардың жəне өндірудің қайта жандануы. Жуықтап

20

Уран кен орындарын қазу геотехнологиясы

алынған болжамдарға сүйенсек, таяу жылдары капиталистік жəне дамыған елдерде уран өндірудің бұрынғы максималдық жылдық деңгейі орнына келгеннен кейін(40 мың т), оның ары қарай

өсуі 1980 жылы 60 мың т, ал 1990ж. 120 мың т. жетеді (4-сурет).

4– сурет. Дүниежүзілік уран өндіру

1.5.Атомдық энергия өндірісінің жалпы технологиясы

Атомдық энергияны пайдалану мəселесі– бастапқы ядролық отын-уранның, реактор құрылысына қажет материалдардың өндірісімен байланысты өнеркəсіптің жаңа салаларын құруды талап етеді.

21

Баязит Н.Х.

5- сурет. Ядролық отынның алу технологиясы Ядролық отынның технологиясы 5-суретте берілген. Бұнда уран технологиясының

негізгі бөлімдері: 1) уран өндірісінің шикізаттық базасы; 2) кендерді механикалық өңдеу жəне уран-кендік үйірімдерді алу; 3) уранға бай химиялық үйірімдерді алу; 4) аффинаж жəне уранның ядролы таза қосылыстарын алу; 5) уранның фторлы тұздарын өндіру жəне қайта өңдеу; 6) металдық уранды өндіру.

22

Уран кен орындарын қазу геотехнологиясы

1.6. Уран өнеркəсібі

Уран өндірісінің қорлары мен аймақтары. Уран өнеркəсібі

екінші	дүние	жүзілік		соғыстың		аяғынан, халықбастап
шаруашылығының		саласы	ретінде		бірқатар	өнеркəсіптік дамыған
елдерде пайда болып өркендей бастады. Осы кезеңдегі даму қарқыны
жоғарыда айтылып кетті.
Яғни,	уран өндірісінің		неғұрлым		ұлғайған	жылдарында(1959-

1960), əлемдегі уран өндірісі мынадай мəліметтермен сипатталады:

Ел	Көлемі, мың т
АҚШ	15-16
Канада	9-15
ОАР	5-6
Австралия	1-1,1
Франция	1-1,2
Басқа елдер	1
Барлығы	40

Демек, уранның негізгі өндірушілері – АҚШ пен Канада болды, өйткені олардың үлесіне капиталистік əлемде өндірілетін уранның2/3

– бөлігі тиді. Еуропалық елдердің ішінен Францияны ерекше атап өту қажет. Ол жылдар бойы өзінің атомдық өнеркəсібін табанды түрде, біртіндеп дамытуда жəне атомдық потенциалы да күшейіп келеді. Ал Англия болса, негізінен Австралияның, ОАР-ның жəне аз мөлшерде Канаданың уранын пайдаланады.

Атомдық энергияны пайдаланудың алғашқы23 жылында АҚШ-

та 220	мың	т. уран өндірілді жəне оның басым мөлшері			əскери
мақсаттарда		қолданылды. Бұнымен қоса, АҚШ		Канадада, ОАР-да,
Австралияда		жəне	басқа да елдерде өндірілген	уранды пайдаланды.
Əлемдік	уран		өнеркəсібінің американдық	монополияға	бағынуы,

алынған уран кендерін жəне уранның химиялық концентраттарын пайдалануға құқық беретін ұзақ мерзімді келісімдер құру жəне олардың бұл істерге тікелей қатысуы арқылы жүзеге асып отырды.

Осы жерде айта кететін нəрсе, соңғы 30 жыл ішінде АҚШ-тың ОАР экономикасына енгізген қаражаттары 30 есе ұлғайды.

23

Баязит Н.Х.

6-сурет. Капиталистік елдердегі уран өндірісі: 1-АҚШ; 2-Канада; 3-ОАР; 4-Франция

	Негізгі уран өндіргіш капиталистік елдерде урандық химиялық
концентраттардың өндірісі төмен деңгейде болды (6 сурет).
	4-7 кестелерінде капиталистік елдердегі уран кендерін өндіру,
уран	кендерін қайта		өңдеу өндірістерінің жалпы мөлшері мен қуаты
жəне	урандық		химиялық			концентраттардың				өндірісі				туралы
мəліметтер келтірілген.
	Осы ауыспалы кезеңде барлау– кен жұмыстары бұрын соңды
болмаған қарқында дамып келеді. Олардың негізгі мақсаты – таяу он
жылдықта		қуаты 10	еседей өсетін атомдық электр станцияларын
ядролық отынмен қамтамасыз ету үшін, арзан бағалы уран негізіндегі
шикізат қорларын молайту.										4 – Кесте
		Уран кендерін өндіру, млн.т
Ел		U3O8	1957ж.		1959ж.	1961ж.		1963ж.	1965ж.			1970ж.
		орташа
		мөлшері
АҚШ		0,26	3,0		6,2	7,3		5,4	4,8			5,6
Канада		0,12	6,0		12,7	7,2		5,6	5,2			3,1
ОАР		0,03	20,0		22,3	13,6		12,6	12,0			12,0
Австралия		0,2	0,2		0,7	0,9		0,6	0,1			-
Франция		0,2	-		0,6	0,8		0,8	0,7			1,5
	1966	жылдан	бастап, жаңа урандық кен орындарын ашу
барысында		болашағы		зор	елдер– АҚШ			пен	Канадада			барлау
жұмыстарын қаржыландыру көбейіп барады. Тек АҚШ-тың өзінде
ғана барлау кен жұмыстарына500 млн. доллардай қаражат жұмсалды
деп	күтілуде. Бұнымен			қатар, Түркияда,			Камерунде,			Алжирде,

24

Уран кен орындарын қазу геотехнологиясы

Жапонияда, ЕАР-да уранды барлау жұмыстары табысты жүргізіліп жатыр. Израильде құрамында уран бар, аса үлкен

фосфоритті қазба орны табылды. Əсіресе, Австралияда, Нигерияда, Намибияда табылған уран қорлары тез қарқынмен өсіп келеді.Осы себептен бұл елдер негізгі уран өндіргіш мемлекеттер қатарына енеді. МАГАТЭ-ның есептік мəліметтері, 1977 жылдан былай қарай уранға деген сұраныс оның өндіру деңгейінен асып кететіндігін көрсетеді.

Яғни, бұл	уран өндірісін, оның ішінде урандық концентраттар
өндірісін дамыту болашағына көңіл аударуға мəжбүр етеді.
Уранға	деген				сұраныстың өсуіне											байланысты						жұмыс жасап
тұрған зауыттарды ұлғайту, бұған													дейін			доғарылып						тұрғандары
қайтадан іске қосу жəне жаңа урандық зауыттарды ашу көзделіп отыр.
																						5-кесте
Уран кендерін қайта өңдеу өндірістерінің мөлшері мен қуаты
Ел				1960ж.					1964ж.				1965ж.				1970ж.					1975ж.
АҚШ					26					21			20					17				17
ОАР					17					13			10					12				12
Канада					17					7				5				3				4
Франция					5					5				5				5				4
Австралия					5					2				1				1				1
Басқалары					13					13			11					12				12
Барлығы					83					61			52					50				50
Қуаты, мың т					44					31			25					28				39
Қазіргі уақытта басқа елдердегі зауыттар саны–														Аргентинада – 3, Израилде – 1,
Индияда – 1, Испанияда-3, Мексикада-2, Португалияда – 2, Габонде-1, НИгерияда-2,
ГФР-де-1, Швецияда-1, Жапонияда-1.
																						6-кесте
Урандық химиялық түйірімдерінің өндірісі, мың т. U3O8
Ел	1957ж.			1959ж.						1961ж.				1963ж.				1965ж.				1967ж.
АҚШ	7,8				14,9					15,8				12,9				10,8				9,5
Канада	6,0				14,4					8,8				7,6				6,3				3,4
ОАР	5,2				5,9					5,0				4,1				4,0				2,9
Франция	0,3				0,7					1,2				1,0				1,0				1,4
Басқалары	2,4				3,6					2,2				2,0				0,9				1,0
Барлығы	21,7				39,5					33,0				27,6				23,0				18,0
Ел		1970ж.				1973ж.					1975ж.				1980ж.				1985ж.
															(болжамдар)
АҚШ		10,2				13,0					17,8				24,6				19,2
Канада		3,5				3,7					6,0				9,6				9,6
ОАР		3,2				4,0					4,6				4,6				4,6-6,2
						1,6
Франция		1,2									1,8				1,8				1,8
						1,6
Басқалары		1,0									4,3				8,2-9,7				11,3-16-8
						23,9
Барлығы		19,1									34,5				48,8-50,3				52,7-58,2

25

Баязит Н.Х.

7-кесте

Атомдық энергетика үшін уран өндірісінің болжамы, жылына/мың т.

Минималдық

Максималдық

1980ж.

51

66

1985ж.

79

127

1990ж.

100

224

АҚШ УАЭК болжамдары бойынша, капиталистік елдердегі

урандық концентраттар өндірісіне жұмсалатын жалпы қаражат таяу

онжылдықта 6 еседей өседі деп күтілуде.

Алайда, АҚШ-тың жалпы уран өндірісіндегі үлесі1980ж. 50%-ға

төмендейтіндігіне қарамастан, бұл

ел

таяу15

жылда

атомдық

шикізатты өндіру бойынша“жетекші

өндіргіш”

ролін

сақтайтын

болады. 1978-1980 ж. урандық

химиялық

концентраттар

өндірісіне

төмендегідей елдер де өз үлесін қосатын болады, əлірек айтқанда,

Австралия –2,3 мың т, Намибия – 2,3-3,8 мың т, Нигерия – 1,9 мың т.

Бұдан кейінгі жылдары, 1985 жылға қарай урандық концентраттар

өндірісі Австралияда 3,9-6,2 мың т-ға, ал Намибияда – 3,8-7,7 мың т-ға

дейін көтеріледі.

Атомдық

энергетикадағы

уранның

келешектегі

сұранысы,

сонымен бірге оның өндірісі жəне қорлары мүлдем нақты мөлшерді

көрсетпейді. Ол көп шарттарға байланысты, бірақ олардың ішінде

неғұрлым шешуші болып табылатындары: атомдық энергетиканың

бүкіл əлемдегі болжамдық жалпы қуаты жəне оның болашақ

құрылымындағы

жылдам

нейтрондар

негізінде -

реакто

көбейткіштердің үлесі (7-сурет).

Уран

өнеркəсібі,

уран

кендерінің

барланған

қорларының

молаюымен бірге дамып отырады. Уран кендерінің тек мөлшері ғана

емес, сонымен бірге сапасы да күрт өзгеріп отырады. Егер 1946 жылы,

бүкіл уран қорларының92%-ы қатпарлы гидротермалдық қазба

орындарында

болған

болса, ал 1958

жылы

тұнбалық

жəне

метаморфогендік

кен

орындарының

үлесі80%-ға дейін ұлғайды.

Бұларға: Блайнд-Ривер, Витватерсранд,

Плато Колорадо, Амброзия –

Лейк жəне т.б. ірі кен орындары жатады. Жəне де бұл заңдылық осы уақытқа дейін сақталып келеді.

26

Уран кен орындарын қазу геотехнологиясы

7-сурет. Уранның жылдық сұранысы: А – неғұрлым дəлелді мəліметтер; В – АЭС-ы қуатының анық болмауы салдарынан əртүрлі бөлінулердің болуы : С- жылдам нейтрондар негізіндегі реактор-көбейткіштердің қолданылмауы кезіндегі сұраныстар

Қазіргі кезде, гидротермалдық		кен	орындарының меншіктік
салмағы 8%-ға	дейін азайды. Соңғы кезде уран кендерінің жалпы
қорлары, уран	өндірісі көбеймесе	де	біршама . Бағалауларөсті

бойынша, капиталистік жəне өркендеп келе жатқан елдерде барланған өнеркəсіптік уран қорлары шамамен5 млн.т-ны құрайды. Бірақ бұл – жуықтап алынған шама жəне де ол уран кенінің, одан өнеркəсіптік

жолмен		уранды		бөліп алу үшін жарамды екендігін көрсететін
құрамының (уран бойынша) төменгі шекарасының анық болмауымен
түсіндіріледі.			Бұл	шекара, бай кен орындарын өндеу					нəтижесінде
біртіндеп		төмендеп отырады. Жер				шарының		əртүрлі		елдеріндегі
(АҚШ,	Швеция			жəне	)т.бурандық		құрамы	кедей		кендердің
(фосфориттер, лигниттер, көмірлер						жəне	т.)б орасан зор		қорлары-
өнеркəсіптік мақсаттар үшін қажет уранның болашағы жəне мықты
қайнар		көзі.	Энергетикалық дағдарыс				салдарынан			капиталистік
елдерде орын алған, отын бағасының өсуі– атомдық энергетикада
неғұрлым қымбатырақ уранды үнемді пайдалануға жəне уранға кедей
кен орындарын өндеуге мүмкіндік берді. Егер уранның бағасы 4 есе
өссе	де,	оған		деген	сұраныс	өзінің деңгейінде				.қаладыБірақ

қаншалықты жаңалық деп қабылдасақ , таэнергетикалық дағдарыс нəтижесінде атомдық энергетиканың отындық базасы едəуір молаяды.

Сырдария өндірісіндегі Қызылкөл уран кен орнында1973-76 жылдары күкірт қышқылымен сілтіндендіру тəсілі қолдану жолдары іздестіріле басталды.

27

Баязит Н.Х.

Келесі жерасты сілтілеу тəсілі(ЖСТ) 1977-1979 жылдары 450-
550 м	тереңдікте	жатқан		Солтүстік	Қарамұрын		кен орнында
жүргізледі.
Тəжірибелік-өндірістік			ЖСТ 1977 ж.		Уванас	кен	орында
жүргізіле	бастады. Сол жылдары “Степное” атты					уран	кеніш
басқармасы да құрылды. Кешікпей 1984ж. Мыңқұдық уран кен орның
Шығыс	бөлігінде	толық		ауқымды	күкірт	қышқылымен		ЖСТ
сынақтары жүргізілді.
Сол жылдары Мойынқұм уран кен орның Оңтүстік қатпарында
орналасқан Қанжуғанда да күкірт қышқылымен						ЖСТ	қолданыла
бастады. Осы кен орны1983 жылдан бастап өндірістік уран беріп
жатыр. (8 сурет).
“Волковгеология” жəне “Краснохолмгеология” бірлестігі
Сырдария уран-кен аймағында1990 жылдардан бастап ЖСТ толық
ауқымды	тəжрибелі –	сынақ	жұмыстарын		Оңтүстік	Қарамұрында,
Еркөлде, Мойынқұмда, Инкай мен Ақдалада да жүргізді.
Мұндай жұмыстар Республикамыздың Солтүстігінде Целинный
тау-химиялық комбинатында			да	жүргізіледі. Ерітінді		қышқылының

көп мөлшерде шығуына байланысты бұл жұмыстар кейін тоқтатылды. Уранға сұраныстың өсуіне байланысты Степнойдағы кеніш

басқармасы Ақдала кен орнын ісе қосты. Мыңқұдық УКО (уран кен орны) кеңейтіліп, жоғарғы қарқынмен Мойынқұм, №6 Кеніш басқармасында Оңтүстік Қарамұрын УКО іске қосылды.

90-жылдардың аяғында Қазақстанның ірі УКО Қазақстан-Канада «Инкай» жəне Казахстан-Француз «Катко» ЖССТ уран алынатын бірлестіктер құрылды.

Қазақстан жерінде уранды барлау жұмыстары1948ж. арнайы құрастырған Волков экспедициясы бастады(КСРО Мингео бұйрығы №173, 23.10.1948) 1979ж. бұл экспедиция «Волковгеология деп атанды» деп атанды [1].

Бірінші ашқан уран кен орны – ол Кендітас тауларының ішіндегі Қордай уран кен орны. Екінші ашылған Ботабурым уран кен орны ШуИлі аймағының шығыс жағы. Бұл кен орын 1955ж. ашылып 1972ж. (17 жыл) дейін жұмыс істеді [4].

28

Уран кен орындарын қазу геотехнологиясы

8-сурет. Қанжуған уран кенін сілтілеу технологиясы:

1-қышқыл дайындау аймағы; 2-қышқылды айдау ұңғымасы; 3-өнімді сору құбыр ұңғымасы; 4-компрессор; 5-эрлифтік құбыр жүйесі; 6-өнімді ерітіндіні жинаушы құбыр; 7-тұнбағыш; 8-ерітіндіні өңдеу қондырғысы; 9-сорап

Солтүстік жəне орталық Қазақстанда Волков экспедициясының аэропартиясымен 1953 ж. Балқаш, Шат, Қубасадыр уран кен орындары ашылды. Қазіргі уақытта қазақ жерінде уран кен орындары сексеннен асып түседі. Олардың қоры жер жүзінің уран қорының аймақтар бойынша бірыңғай орналаспаған. 50-ден астам уран кен орындары Оңтүстік Қазақстан, Қызылорда, Алматы, Талдықорған, Жезқазған облыстарында орналасқан. Олардың ішінде Қордай уран кен орны бар. Кеңес Одағы кезінде“СС” болған бұл кен орны қарқынды жұмыс істеп, қазіргі кезде қоры біткен соң жұмыс істемейді. Қанжуған, Мойынқұм (Қызылорда), Ботабұрым, Жусандала (Алматы, Тараз қалаларының арасында) Сұлушекті, Малайсары, Қапалсай (Алматының Солтүстік жағы) уран кен орындарының келешегі жақсы деген болжам бар.

Көкшетау, Ақмола, Торғай облыстарында да 20-дан астам уран кен орындары бар. Олар Есіл уран кен тобы: Есіл жəне (Оралық кен орындары), Маныбай кен тобы(Маныбай, Ақсу, Оңтүстік Маныбай), Семізбай, шағлы уран кен тобы(Шағлы, Абай) Семейдің Солтүстік жағында үлкен Ақжал, Ақтөбе мен Жезқазған аралығында Төлесай уран кен орны ашылған.

29

Баязит Н.Х.

Оңтүстік	Қазақстан		жəне	Қызылорда		облыстарының
шекарасында	Бетпақ	даланың	Оңтүстік	батысында		Шу-Сарысу
ойпатында Інқай уран кені орналасқан. Алып жатқан					аймағы55*17
шақырым. Тереңдігі		300-515 м	аралығында. Кен		сілемдерінің

кеңістікте орналасуы тік сызық бойында екі-екіден, үш-үштен, немесе бөлшектенген көзəйнек пішінді болып келеді. Кен сілемдерінің орта қалыңдығы 5-7,5 м. Кендегі уран салмағы0,045 тен 0,063% дейін, кейде 1% жететін жерлері кездеседі. Бір шаршы метр кен сілемінің өнімділігі 4 кг-ден 7,5 кг/м2. Бұл таза уран кен орны болып саналады. Барлау жұмыстарын жүргізгенде 3 млн. м ұңғымалар бұрғыланған.

Архарлы асуында, Қосқұдық ойпатында Алматы облысында 1986-1987 жж. кұмқиыршық пен сары топырақ жыныстарының арасында 550-700 м тереңдікте, 15 км х 45 км = 68 шаршы км аумақты алып жатқан Малайсары уран кен орны ашылды. Кен орнында үш кен сілемі табылған. Ең үлкенінің ұзындығы 8,5 км, ені 225 м. Пішіндері – тақталы, көзəйнек пішінді. Кен сілемдерінің қалыңдығы 1 м – 150 м дейін. Уранның салмақ бөлшектері 0,012 –ден 0,093 % дейін.

Кеннің ішінде ураннан басқа мына пайдалы заттар кездеседі: рений – 0,58 граммнан 3,6 грамм/т дейін; селен – 0,012-0,079 %; германий - 1% дейін;натрий – 1% дейін; мырыш – 0,05% дейін; молибден – 0,01% дейін; марганец - 1% тен жоғары.

1.7. Минералдық шикізаттарға сұраныстың өсуі

Минералдық шикізаттарға сұраныстың өсу себептері өте . көп Соның бастылары мыналар.

1.Халық санының өсу себебі. Егер 1950-1970 жылдары халық саны бар жоғы 1,5 есе өссе мұнай өндіру 2 млрд. т. 4 млрд. т. өсті. Ал келешекте халық саны 6 млрд. 9 млрд. дейін өседі деген болжам бар. Қазірдің өзінде жер жүзінде3,4 млрд. т. мұнай өндіріліп отыр. Оның ішінде 2003 ж. Қазақстан 47 млн, 2004 – 52 млн, 2015 жылы – 170 млн. Халық өскен саны. Женіл көлік саны, үй салу қарқыны, əртүрлі консервілі банкалары, ауылшаруашылық өнімдері де өседі, дəрігерлік жабдық құралдар, яғни өміріміздің қай саласын алсаңыз да əртүрлі металдарды тұтыну жолдары арта түседі.

2.Барлық өндіріс түрлерінде, тұрмыс жағдайында химиялық заттардың сұранысын өсуі дегеніміз– күкірт, магний, əртүрлі тұздар азот, фосфор т.с. элементтердің өндірілу өсе түседі. Қазірдің өзінде

қарапайым	өмірімізде	күнделікті	қолданып		жүрген	пакеттерді
алайықшы.	Триллиондаған	даналармен		шығарып	жатыр. Оған

қаншама шикізат керек. Тау-кен өндірісінде осыдан 20-25 жыл бұрын

30

Уран кен орындарын қазу геотехнологиясы

кенүңгірлі – бағаналы қазу жүйесін қолданғанда кенүңгірдің төбе тастарын қарнақы бекітпелермен бекітетін. Қарнақы

ретінде бұрғы темірін пайдаланатын да астыңғы жақын қарнақы бұрамдамамен бұрап тастайтын. Бірнеше қабаттардан тұратын төбе жынысы болаттық бұрғымен(штангамен) қатарлап “тігіліп” тастайтын. Сонда əлгі қарнақының көтеретін тау қысымының күші бар жоғы Р = 5 кг/м2. Полимерлі қарнақы бекітпені қолданғаннан кейін қарнақылардың тау қысымына қарсы тұратын күші140 кг/м2 дейін көтерілді.

3.Электендіру. Қазақстан жылына 55-60 млрд. квт электр қуатын өндірді. Бұрыңғы КСРО 800 млрд. өндіруші еді АҚШ – 2,5-3,0 трлн. квт. өндіреді. Тек қана АҚШ қуып жету үшін ТМД қаншама қаражат пен метал керек. Ең басты металдар –алюминий, мыс, күміс, темір, мырыш, болат. Елімізде қазір 3 млн. т. болат шығарылады. Бұрынғы КСРО 85-100 млн. т. болат шығаратын. АҚШ – 165 млн. т. шығарады.

4.Бүгінгі күндері АЭС жер жүзінде500 жұмыс істейді. Оның ішінде Франция - 60% электр қуатын өндіреді, Жапония – 55-60%. Уран тек қана АЭС қолданылып қоймай басқа да салаларда да көп қолданылады – атом қаруы т.с.с.

5.Машина жасау сапасы. Жапония, АҚШ жыл сайын ондаған миллион жеңіл көлік жасап шығарады.

Саны қаншама ауыр жүк машиналары жасалынды. Қаншама станоктар, қаншама сайман-аспаптар, қаншама тау –кен өндірісіне арналған жабдықтар, қондырғылар шығарылады. Біздің Қазақстанның өзінде троллейбустар, КамАЗ, Нивалар шығарыла бастады. Қазір айына 500 Нива шығарылса, келесіде жыл сайын10000 Нива шығарылады.

Электровоздар, тракторлар, астық комбайндары – барлығын шығару үшін метал керек.

6. Ғарышқа ұшу. Ғарышты біліп түсіну. 18000 ғалам бар. Оның тек қана адам баласына9 мыңның құпиялары белгілі. Американың “Пионер” зымыраны басқа арышқа жіберілген болатын. Ол бірнеше жыл ұшып жүріп жоғалып кетті. “Қызыл сайран. Красная планета – Марс – Марик” неше мəрте зымырандар жіберілді. Марсты – Марикті зерттеу 1961 ж. басталды. Сол жылы бірінші қарашада“Марс-1” кешені аттандырылды. Одан кейін (1965 ж). “Маринер – 4”, “Викинг – 1” (1975 ж), “Викинг – 2” (1979ж). Соңғы ғарыш кешені “Викинг – 2” Марс бетіндегі ғаламат үлкен əйел адам басымен оның төңірегіндегі бір топ пирамидаларды тапты. Олардың саны 25. Олар Мысырдағы ең əйгілі Хеопс пирамидасынан он есе асып түседі.

“Дискаври” (АҚШ)	ғарыш	кемесінің	ішіндегі	телескоп
Американың əйгілі астрономы Э.Хабблдың есімімен аталған. “Хаббл”
телескопі жер бетінен612	шақырым	қашақтықта	өзінше бөлек	аспан

31

Баязит Н.Х.

расытханасы (обсерватория) ретінде ұшып жүр. Салмағы 11 тонна, ұзындығы 13 метр, негізгі айна диаметрі 2,5 м. Сол “Хаббл” телескопы жерімізден қашықтығы 3 000 000 000 жарық жылына (жарық жылы жарық сəулесінің бір жылда ұшып өтетін жолы– 9 триллион 460 миллиард шақырым) тең қашықтықта ғалымдар ғаламат үй-қаланы– Құдаайдың үйінің суретін түсіріп жерімізге жіберген. (Всемирные новости, 12.1994 жəне Ж. Сахиев. Құдайдың ғаламат үйі. Егемен Қазақстан. 25.06.2003).

Келешекте бұл жұмыс тоқтамайды. Қарқынмен жалғаса берді. Ал ғарышқа ұшу, оны танып білу дегеніміз отқа да суыққа да төзімді, жер тартылысының күшін жеңіп, зымыранды Орбита жолына алып шығу

үшін	жерден	жүздеген, мыңдаған		қысым	күшіне	төзетін
зымырандардың сыртқы қаптауы қандай қатты да берікті болу керек.
Зымыранның ішіне күн сəулесі жəне де басқа да сəулелер өтіп кетпеу
үші	оның сырт бетін алтынмен қаптайды. Міне, ғарышқа					ұшу,
ғарышты меңгеру дегеніміз металдардың ең төзімдісімен ең беріктісін
шығару деген сөз.
	Қазақстанның өндірісі өкінішке орай, əлі де болса экспортқа тау-
кен	өнімдерін	сатумен	келеді. 47 млн.	т. мұнайдың	өзіміз	ғана
пайдаланатын мөлшері 8-10 млн. т. Өзгесі экспортқа кетеді. 3 млн. т.
бокситтің 85% сыртқа			кетеді. Біз жылына Жезқазған– Балхаш

кеніштерінде өндіретін 400 000 т. мытсың тек 10-15% пайдаланамыз да қалғанын экспорттаймыз. Мұндай жағдай əлі біраз жылдар сақталатын түрі бар. Шынымен, 170 млн. т. мұнайды 2015 ж. өндірсе оның барлығын өзіміз, Қытай сияқты - өзінің қажетіне 100-150 млн. т. жəне соншама көлемді сатып алады. Олар сияқты жылына 200-280 млн. т.

мұнайды	пайдалана	. аламызОл	үшін	өндірісімізді,
ауылшаруашылығымызды қарқынды түрде дамытуымыз керек.

1.8.Химиялық элементтердің сəулешашырандығы

	Француз	физигі	Анри	Беккер1896 ж.		уранның	əртүрлі	қараңғыд
қосындылары		сəуле	жіңішке		экрандардан		өтіп
фотоэмульсияны жарқырататынын байқады. Бұл табиғи құбылыстың
құпиясын көп жылдар бойы Мария жəне Пьер Кюри екеуі зерттеді.
Азот	пен	оттегі	молекулаларынан, уран			сəулесі	өткенде

йондандырылатыны анықталады. Кейін осындай сəулелік қасиеттер бары торий тұздарында да байқалады. Жəне де сəуле шашыратудың қарқыны уран мен торийдің көлеміне қарай(пропорционалдық)

қатынаспен өсіп отыратыны да анықталады.

1898 ж. жаңа сəулелі элементтерді ашты-полонийді(№84) жəне радийді (№88). 1902 ж. Мария Кюри хлорланған радий жəне металды радий алды.

32

Уран кен орындарын қазу геотехнологиясы

Полоний мен радийде уран мен торийге қарағанда сəуле шашырату қарқыны тым жоғары болған. Кейін радонның (Rn) да сəулелік қасиеті бар екені анықталды(№86). Біраздан кейін

оларға актиний (№89)		жəне проатиншілер қосылды(№91). Кейінгі
өткізген	зерттеу жұмыстары		сəуле шашырату қасиеттері тағы да
бірталай	элементтерде	бар	екенін анықтады. Тек қана бір-бірінен

айырмашылығы – біреуінің сəуле шашырату қарқыны тым жоғары

болса, екіншісінікі	төмен. Олардың	ішінде	калий 40 (K ) ,	кальций
48 (Ca) , ванадий	8 (V ) , цирконий	96 (Zz) ,	индий 115 (In) ,	қалайы

124 (Sn) , рений 157 (Re) т.б.

Химиялық элементтердің сəуле төгу, сəуле шашырату қасиеті латынша-радиус, ал орысша-радиоактивность деп аталады. Біз оны сəулешашырату, төгу қасиеті деп атадық. Тақырыптың аты сəулешашыранды кен орындарын қазу ерекшеліктері деп аталатыны сондықтан.

Сəулелі элементтер үш түрлі сəуле шашады. Мұны 1889 ж. ағылшын физигі Э. Резерфорд жəне оның шəкірттері анықтаған.

Бірінші сəуле - a Екіншісі - b Үшіншісі - g

Э. Резерфорд 1919 ж. атомдары a сəулесімен соққылағанда бір элементтен екінші, жаңа элемент пайда болатынын ашты.

1934 ж. ядролық физика төңірегіндегі Фредерико жəне Ирен Жолио-Кюри жүргізген зерттеулердің арқасында жасанды сəуле шашу құбылысы ашылды. Алюминий қаңылтырын полоний шашқанa - сəулесімен жапқанда алюминий фосфорға айналған, біраз минут кейін

ол жойылып кетті де кремнийге айналды ( 37 Al-30P-28Si) . Ғылымда

жаңа түсінік: “жасанды сəулелі изотоп” пайда болды. Оқымыстылар бір жылдың ішінде50 жасанды изотопты дүниеге əкелді. Бүгінгі күндері зертханаларда ядролық реакциялық жолмен барлық элементтердің сəулелі изоптарын алуға болады.

a, b жəне g сəулелерінің қуаты жəне қоршаған ортада жылжу

жылдамдығының ұзындығы əртүрлі.

Альфа бөлшектерінің бөліну жылдамдығы20000 км/с, жылжу жылдамдығының ұзындығы 12 см. аспайды, ал қатты заттарда микрон

мөлшерінде ғана.		енуі біріншісіне
Бетта сəулелерінің бастапқы жылдамдығы
қарағанда тіпті жоғары, бірақ	8-9 қабатты тау	жыныстарының
арасында өшіп, жойылып қалады. Ауада жылжу жылдамдығының
ыңдығы 10 м жақын.
Жоғарғы құбылмалы g -	сəулесінің шашырау	жылдамдығы

жарықтың жылдамдығына тең, яғни 300000 км/с. Тау жыныстарының 1 м қалыңдығынан өтіп кете алады, ал ауада 1300-1400 м кейін ғана

33

Баязит Н.Х.

сезілмейді. Гамма сəулесінің бұл қасиеті онымен жұмыс істегенде қорғасыннан жасалған 20 см. қалқанды қажет етеді [1].

Жер қабатында уранның кларкы–2,5*10-4%, ал оның қоры 1016 т жүз секселлион [5]. Уран жердің құрамы ішіндегі ең ауыр элемент. Менделеевтің жүйелік кестесінде92 орында. Уранды 1789 ж. ашқан неміс химигі М.Клапрот, бірақ ол таза уранның өзін емес уранның оттегі қосындысын ашты. Таза уран металын 1841 ж. француз Е.Пелиго ашты. Бұл күміс түсті ақ металл, судың температурасы 1000С болғанда оны бөлшектеп жібереді. Тығыздығы 18.06-19.04 г/см3. 11320С-та балқиды, 38120С-та қайнайды. Уранның күшті қасиеттерінің бірі табиғи сəуле шашырандысы. Тау жыныстарының арасында уранның үш түрі кездеседі:

1) 238U - 99,274% ; сəулесі бітіп жойылып кету уақыты

T= 4,51×10-9 жыл;

2)235U - 0,705%;T = 7,13 ×10-8 жыл;

3)234U - 0,0056%;T = 2,475 ×104 жыл.

Бұл изотоптардың жойылып, жоқ болып кеткеннен кейінгі пайда болатын элементтер – қорғасын ( 206 Pb,207 Pb ) жəне гелий. Аралықта

пайда болатыны-ионий, радий ( 226 Ra ) Т= 1590 ж жəне радон 222 Rn - ең ауыр газдың бір түрі, жойылу уақыты Т = 3,825 күн.

Бұл элементтер уранның тұрақты серіктері. Радий уранға қарағанда 3000000 есе тез жойылады.

Уран ашылған кезден бастап химияда, фотографияда, шыны өндіруде жəне бояу жасауда қолданылатын. 1939 ж. ядроны бөлу тəсілін ашқаннан кейін уранды ядролық қуат көзі ретінде қолдана бастады.

Осы кезден бастап уран кеніне сұраныс өсіп кетті.

Торий сəулешашушы металл. Менделеевтің жүйелік кестесінде90 орында. 1829 ж. оны ашқан И.Берцелиус. 1898 ж. торий металы ашылды. Оның түсі күміс тəрізді– ақ түсті, жұмсақ десе болады. Тығыздығы 11,7 г/см3. Балқу температурасы – 17500С, қайнау температурасы – 35000С. Қышқылдарда ерімейді. Бұрын газды шамдарда қолданған. Осы күндері электр жəне радиолампалардың қыздыру жіптерінің өмірін ұлғайту үшін жəне де хром-никельді, магний-мырышты жəне магний-цирконилі қосындылар алу үшін пайдаланады. Жер қойнауында торий 8*10-4%, яғни ураннан екі жарым есе көп.

Радий Менделеевтің кестесінде 86 орында. 1910 ж. Мария Кюри ашқан. Жер қойнауында бар жоғы1-10-11%. Көбінесе уран кенімен бірге (0,2 г/т) кездеседі. Радийдің сəулешашырандысы тым жоғары. Ураннан бірнеше миллион артық. Оның мұздары қараңғыда жарқжұрқ етіп тұрады. Радий суды сутегіне жəне оттегіне бөліп жібереді. Аммиакты сутегіне жəне азотқа бөледі. Радий тірі ағзамға жақсы əсер ететіндіктен оны медицинада көп қолданады. Сəулешашырандылығы жоғары болғандықтан радий қызықтырады. Жер қойнауында оның

34

Уран кен орындарын қазу геотехнологиясы

қоры тым аз. 1939 ж. –176 грамм, 1940 ж. 1000 грамм – жер жүзіндегі қазып алынған радийдің салмағы. Ең көп алынған жерлері Шинколобве (Заир), Улиса Аю көлі (Канада), Виттатерсранд

(ОАО).

2-ТАРАУ. ҚАЗАҚСТАННЫҢ ЖƏНЕ ШЕТЕЛ УРАН КЕН ОРЫНДАРЫ

2.1. Қазақстанның уран кен орындары

Қазақ	жерінде	уран кен орындары сексеннен асып. түседі
Олардың қоры жер жүзінің уран қорының аймақтар бойынша бірыңғай
орналаспаған. 50-ден астам уран кен орындары Оңтүстік Қазақстан,
Қызылорда,	Алматы,	Талдықорған, Жезқазған	облыстарында

орналасқан. Олардың ішінде Қордай уран кен орны бар. Кеңес Одағы кезінде “СС” болған бұл кен орны қарқынды жұмыс істеп, қазіргі кезде қоры азайғандықтан жұмыс істемейді. Қанжуған, Мойынқұм (Қызылорда), Ботабұрым, Жусандала (Алматы, Тараз қалаларының арасында) Сұлушекті, Малайсары, Қапалсай (Алматының Солтүстік жағы) уран кен орындарының келешегі жақсы деген болжам бар.

Көкшетау, Ақмола, Торғай облыстарында да 20-дан астам уран кен орындары бар. Олар Есіл уран кен тобы: Есіл жəне (Оралық кен орындары), Маңыбай кен тобы(Маңыбай, Ақсу, Оңтүстік Маңыбай), Семізбай, Шағлы уран кен тобы(Шағлы, Абай) Семейдің Солтүстік жағында үлкен Ақжал, Ақтөбе мен Жезқазған аралығында Төлесай уран кен орны ашылған.

Оңтүстік Қазақстан жəне Қызылорда облыстарының шекарасында Бетпақ даланың Оңтүстік батысында Шу-Сарысу ойпатында Інкай уран кені орналасқан. Алып жатқан аймағы 55*17 шақырым. Тереңдігі 300-515 м аралығында. (9-сурет). Кен сілемдерінің кеңістікте орналасуы тік сызық бойында екі-екіден, үш-үштен, немесе бөлшектенген көзəйнек пішінді болып келеді. Кен сілемдерінің орта қалынды5-7,5 м. Кендегі уран салмағы 0,045 тен 0,063% дейін, кейде 1% жететін жерлері кездеседі. Бір шаршы метр кен сілемінің өнімділігі4 кг-ден 7,5 кг/м2. Бұл таза уран кен орны болып саналады. Барлау жұмыстарын жүргізгенде3 млн.м ұңғымалар бұрғыланған.

Архарлы асуында, Қосқұдық ойпатында Алматы облысында19861987 жж. құм қиыршық пен сары топырақ жыныстарының арасында550700 м тереңдікте, 15 км * 45 км = 68 шаршы км аумақты алып жатқан Малайсары уран кен орны ашылды. (10 сурет). Кен орнында үш кен сілемі

35

Баязит Н.Х.

табылған. Ең үлкенінің ұзындығы 8,5 км, ені 225 м. Пішіндері – тақталы, көзəйнек пішінді. Кен сілемдерінің қалынды 1 м – 150 м дейін. Уранның салмақ бөлшектері 0,012-ден 0,093% дейін.

Кеннің ішінде ураннан басқа мына пайдалы заттар кездеседі: рений – 0,58 граммнан 3,6 грамм/т дейін; селен – 0,012-0,079%; германий - 1% дейін; натрий - 1% дейін; мырыш – 0,05% дейін; молибден – 0,01% дейін; марганец - 1% тен жоғары.

Бұл кен орны ұсақ кен орны тобына жатады. Уранның орта есеп салмағы 0,036%, кен сілемдерінің орташа қалынды 1,13 м.

9-сурет. Инкай уран кен орнының көрінісі:

1-7 мезозойлы-кайнозойлы шөгінділер: 1-құмды-қиыршық тастар, 2-қиыршықты құмдар, 3-ортақиыршықты құмдар, 4-ұсаққиыршықты балшық, 8-палеозойлық құрамдар: аргелиттер, алевролиттер; 9-жыныстардың опырылу аймағы; 10-уран кені; 11-лимонитизоциялық жыныстар; 12-ұңғымалар

Ұлытау уран кен орнының ұзындығы1500м. құлама тереңдігі – 1000м, қалыңды 25-50м аралығында. Металл мөлшері 0,005-0,09% арасында, кейбір жерлерінде 1,5%-ке дейін көтеріледі де орта есеппен 0,17% деп саналады. (11 сурет).

Оңтүстік Маныбай уран кен орны Павлодар облысында100-200 м тереңдікте, созылымы 50-300м дейін. Кен сілемдерінің қалыңдығы 0,2-0,5 метрден 2,0-3,0 м-ге дейін. Уранның орта мөлшері0,08% молибдендікі – 0,02%. Ол кедей кен орнына жатқызылады. (12 сурет).

36

Уран кен орындарын қазу геотехнологиясы

10-сурет. Малайсары уран кен орны:

А- жоғарғыдан көрініс. Б- геологиялық кесу.

Геологиялық көрініс: 1-қиыршықтанған ұсақ тасты құмдық шөгіністер; 2-қиыршықты құмдар; 3-ортақиыршықты құмдар; 4-ұсаққиыршықты құмдар; 5-балшық; 6-липаритты құрамды туфтар; 7-тақтайлы тотынған аймақ; 8-уран кені; 9-ұңғымалар

37

Баязит Н.Х.

11-сурет. Ұлытау уран кен орны. А- геологиялық сызығы. Б- геологиялық кесу: 1 - жоғарғы мел шөгіністері: құмдар, балшықтар алевролиттер; 2 - төменгі карбон:

алевролиттер, аргелиттер, əктар; 3 - төменгі орталықты ордобик; 4-төменгі ордобик; 5 - көмірлі-балшықты-ақтастылар; 7 - орталық кембрийдің конгломераттары; 8 - ақтасты-фосфатты құрамалар; 9-қоңыр-қара тастар;

10-басты дайка құрамалары; 11 - үзілістер бұзылысы; 12 - урандық сілемдер; 13ұңғымалар; 14 - барлау оқпаны (жоспарда); 15 - жерасты қазбалары;

16-геологиялық кесу сызығы

38

Уран кен орындарын қазу геотехнологиясы

12-сурет. Маңыбай уран кен орны:

А- жоғарғыдан көрініс. Б- геологиялық кесу.

Геологиялық көрініс: 1-қиыршықтанған ұсақ тасты құмды шөгіністер ; 2-қиыршықты құмдар; 3-ортақиыршықты құмдар; 4-ұсаққиыршықты құмдар; 5-балшық; 6- липаритты құрамды туфтар; 7-тақтайлы тотынған аймақ; 8-уран кені; 9-ұңғымалар

13-сурет. Семізбай уран кен орны: А- сызықты. Б- геологиялық кесу.

Геологиялық кесу: 14-жоғарғы беттік тау жыныстары: 15-құмдар, 16-сары балшықтар; 17-балшықты-қиыртасты шөгінділер: 18-құмды қиыртасты шөгінділер; 19-құмды-қиыртасты-сазды шөгінділер; 20-конгломераттар; 21-ақтастар; 22-уран

аймағының шекарасы; 23-уран иірімі; 24-ұңғымалар

39

Баязит Н.Х.

Семізбай уран кен орны Степногор қаласынан 75 км СШ жағында орналасқан. Кен сілемдері 25м тереңдіктен 165м тереңдікте. Уран кен аймағы 17,5 км созылып жатыр. Кеңде көбінесе тек қана уран кездеседі. Уранның өзі көбінесе коффинит – U (SiO4)* (ОН) минералмен байланысты. Өте аз мөлшерде ильменит, лейкосен жəне титано-магнетит кездеседі. Уранның 26%-0,05%, 70%-0,05-0,1% тек қана 4%-0,1%-тен жоғары. Қорының көлемі бойынша өте ірі уран кен орнына жатады. 40% уран қорын жерастында сілтісіздендіру тəсілімен алуға болады деп жобаланып отыр. (13-сурет).

Уранның орта есеп салмағы0,036%, кен сілемдерінің орташа қалынды 1,13 м.

Қанжуған уран кен орны Оңтүстік Қазақстаноблысы Созақ ауданында орналасқан. Қанжуған кен орны оның қорына байланысты ірі жəне тақталы уран кен орнына жатады. Кен қатпарлары кен орындарында екі деңгейжиекте жұмыс істейді, жоғарғы жəне төменгі суұстамды балшықтармен бөлінген. Өнімдік кен қуатты неондық саз балшықтармен бөлінген (14-сурет).

14-сурет – Қанжуған кен орнының жертанулық қимасы.

1-құмдар, 2-саз балшық, 3-ақтас, 4-сынғандар, 5-тақталы сілтілеу, 6-кен денесі, 7-бұрғылау ұғымдары

Гидрогеологиялық кен орнының ерекшелігі болып жалпы жерасты суларының бағытымен ірі артезиан Солтүстік-Батысында бағытталған. Кен орындарында уран кен сілемі екі түрге бөлінеді:

тақталы, жəне	қыртысты	Тотықтану	аймағының	шекарасында
бақыланатын	кентүзілуі жаппай су		өткізгіш құм	шөгінділермен

ұштасқан. Сілемдер ленталық кейде изометриялық түрде болып келеді.

40

Уран кен орындарын қазу геотехнологиясы

Кен сілемнің ұзындығы20-70 км, ені 200-1000-ге дейін созылып жатыр. Кен денесінің пішіні қапшықты бөлектері

мен қанаттары əртүрлі дəрежеде дамыған цилиндр тəріздес.

“Сероцвет” кен кеңістігіндегі оқшаулы тотықтану тəлімдеріне байланысты уран кендерінің түзілуі, құрамында оттегісі бар сулардың жоғарғы су өтпейтін қабаттығы литологиялық “қуыстар”арқылы пайда болған. Оқшауланған сілемдер жобада қуаты ондаған шеттерге жететін

үш өлшемді пішінде болады.
Қанжуған	кен		орнының		эпигенетикалық			аймақтығы		уран
жинақталған аймақ жəне кен					түзілуі	бұзылған		аймақтарының		бар
болуымен	сипатталады.		Уран		түзілу		аймағына		жинақталған
элементтерінің ішінде селен, рений, скандий, молибден, ванадий, иттрий,
германий, күміс, сияқты элементтер белгілі бір қызығушылық тудырады.
Селен кен түзеді уран кенінің сүлбемен сəйкес келмейді. Уран кенінің
сырт пішіні ренийдің мөлшері0,17-0,2 г/т құрайды. Кен орны химиялық
құрамы бойынша		СО2 көрсеткіш			бойынша карбонаттығы0,13-тен
аспайды. Жыныстың сүзілу еселеуіші 2-15 м/тəу SiO2							құрамында 81-93%
кен құрайды. Қиын еритін минералдық құрамы 23-32%, өнімдік қабаттың
жату тереңдігі 170-400м, көтерілген жəне төмен түскен бұлендерде230-
545м құрайды. Өнімнің деңгейжиек қуаты3,6м 60,6м дейін сілтілеу.
Қанжуған кен орнының өндірісінде ұңғымалар арқылы жерасты күкірт
қышқылы көмегімен сілтілеу қолданылады. Уранның өнімдік алыну
шоғыры 75-95% деңгейжиектерде					тұрады.	Химиялық		қосындылар
шығыны 3,5-тен 1,5 кг/т дейін.
Ақдала уран кен орны Оңтүстік Қазақстан облысының Созақ
ауданындағы	Шу-Сарысу			депрессиясының				орталық	бөлігінде
орналасқан. Ақдала		кен	орны		Мыңқұдық		кен	орнының Шығыс
бөлігінде ұштасып жатыр жəне өзінше үлкен уран объектісі болып
табылады (15-сурет).

15 сурет. Ақдала уран кен орнының №1 кен сілімінің 458 литологиялы-сүзбелеулік көрінісі.

1-ұсақталған құм; 2-орта, ұсақорталы; ортаұсақты құм; 3-құмды кесектастар;

41