Разработка инновационного подхода к адаптивному управлению буровзрывными работами на сложноструктурных месторождениях

В.Л. Яковлев, С.Н. Жариков, А.С. Реготунов, В.А. Кутуев
Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук, г. Екатеринбург, Российская Федерация
Горная Промышленность №3/ 2026 стр. 179-184

Резюме: В статье представлены результаты разработки структурной схемы для поэтапного адаптивного управления параметрами буровзрывных работ при освоении сложноструктурных месторождений полезных ископаемых открытым способом. Актуальность исследования обусловлена недостаточной эффективностью существующих статических методов проектирования буровзрывных работ в условиях неоднородного геологического строения, высокой трещиноватости и вариабельных физико-механических свойств горных пород, что приводит к ресурсным и энергетическим потерям, а также увеличению сейсмического воздействия. Методологическую основу исследования составляют положения зонной теории взрыва и теории импульса действия взрыва скважинного заряда. Разработанная формализованная блок-схема описывает итеративный процесс адаптации, включающий этапы: непрерывный мониторинг и сбор исходных данных, в том числе оценку напряженного состояния массива через акустический импеданс породы, анализ текущих горногеологических условий и проектных решений, а также многокритериальный выбор рациональных технических приемов. Систематизированы приемы управления, воздействующие на пиковое давление и время его действия, которые сгруппированы по направлениям: изменение параметров заряда (рассредоточение, заряжание в рукава, тип взрывчатого вещества) и пространственно-временное управление взрывами (порядок, схема и тип системы инициирования). Целью применения схемы является корректировка проектного импульса взрыва до достаточного значения, обеспечивающего эффективную дезинтеграцию пород при одновременном снижении сейсмического эффекта в окружающем массиве. Предложенный подход направлен на создание научно обоснованного инструмента для динамической оптимизации буровзрывных работ, повышающего технологическую эффективность, безопасность горного производства на сложноструктурных месторождениях.

Ключевые слова: сложноструктурные месторождения, буровзрывные работы, адаптивное управление, импульс взрыва, зонная теория взрыва, акустический импеданс, технические приемы дезинтеграции, пространственно-временное управление взрывами, сейсмобезопасность, структурная схема адаптации

Благодарности: Исследования выполнены в рамках Государственного задания №075-00408-26-00, темы 1 (2025–2027): Методология обоснования перспектив технологического развития комплексного освоения минерально-сырьевых ресурсов твердых полезных ископаемых России (FUWE-2025-0001), рег. №125070908257-0

Для цитирования: Яковлев В.Л., Жариков С.Н., Реготунов А.С., Кутуев В.А. Разработка инновационного подхода к адаптивному управлению буровзрывными работами на сложноструктурных месторождениях. Горная промышленность. 2026;(3):179–184. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2026-3-179-184

Информация о статье

Поступила в редакцию: 02.03.2026

Поступила после рецензирования: 24.03.2026

Принята к публикации: 16.04.2026

Информация об авторах

Яковлев Виктор Леонтьевич – доктор технических наук, профессор, советник РАН, член-корреспондент РАН, главный научный сотрудник, Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук, г. Екатеринбург, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0001-5860-9626; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Жариков Сергей Николаевич – кандидат технических наук, заведующий лабораторией, ведущий научный сотрудник, Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук, г. Екатеринбург, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0002-0322-9973; е-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Реготунов Андрей Сергеевич – кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук, г. Екатеринбург, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0002-5503-9397; е-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Кутуев Вячеслав Александрович – научный сотрудник, Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук, г. Екатеринбург, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0002-8423-0246; е-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Список литературы

1. Кузнецов В.М. Математические модели взрывного дела. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние; 1977. 262 с.

2. Родионов В.Н., Адушкин В.В., Костюченко В.Н., Николаевский В.Н., Ромашов А.Н., Цветков В.М. Механический эффект подземного взрыва. М.: Недра; 1971. 224 с.

3. Покровский Г.И., Федоров И.С. Действие удара и взрыва в деформируемых средах. М.: Промстройиздат; 1957. 276 с.

4. Ефремов Э.И., Кравцов В.С., Мячина Н.И., Родак С.И., Шеленок В.В., Никифорова В.А. Основы теории и методы взрывного дробления горных пород. Киев: Наукова думка; 1979. 224 с.

5. Кутузов Б.Н., Ильин А.М., Умнов А.Е. и др. Безопасность взрывных работ в промышленности. М.: Недра; 1992. 544 с.

6. Кузнецов В.А. Обоснование технологии буровзрывных работ в карьерах и открытых горно-строительных выработках на основе деформационного зонирования взрываемых уступов [автореф. дис. … д-ра техн. наук]. М.; 2010. 43 с.

7. Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. 3-е изд., испр. М.: Физматлит; 2008. 652 с.

8. Власов О.Е. Основы динамики взрыва. М.: ВИА; 1945. 350 с.

9. Баум Ф.А., Станюкович К.П., Шехтер Б.И. Физика взрыва. М.: Физматиздат; 1959. 800 с.

10. Ханукаев А.Н. Энергия волн напряжений при разрушении пород взрывом. М.: Госгортехиздат; 1962. 200 с.

11. Сенук В.М. Импульс взрыва и условия более полного использования его на дробление массивов крепких пород при скважинной отбойке. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1979;(1):28–34.

12. Горинов С.А., Маслов И.Ю. Оценка величины эффективного импульса при взрыве цилиндрического заряда. Проблемы недропользования. 2022;(3):5–13. https://doi.org/10.25635/2313-1586.2022.03.005

13. Яковлев В.Л., Жариков С.Н., Реготунов А.С., Кутуев В.А. Теоретическое обоснование метода адаптации параметров буровзрывных работ к условиям сложноструктурных месторождений. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2025;(3):64–75. https://doi.org/10.15372/FTPRPI20250307

14. Яковлев В.Л., Жариков С.Н., Реготунов А.С., Кутуев В.А. Аспекты практической реализации метода адаптации параметров буровзрывных работ в условиях сложноструктурных месторождений. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2025;(4):46–56. https://doi.org/10.15372/FTPRPI20250405

15. Яковлев В.Л., Жариков С.Н., Реготунов А.С., Кутуев В.А. Методика измерения детонационных характеристик эмульсионных ВВ и экспресс-определения прочностных свойств горных пород. Горная промышленность. 2024;(5):37–44. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-5-37-44

16. Галимьянов Ал.А., Черских О.И., Рассказова А.В., Белоцерковский Д.А., Галимьянов Анд.А. Методика обеспечения качества заряда наливного эмульсионного взрывчатого вещества в обводненных скважинах. Уголь. 2024;(1):100–108. https://doi.org/10.18796/0041-5790-2024-1-100-108

17. Зубков А.В. Геомеханика и геотехнология. Екатеринбург: УрО РАН; 2001. 335 с.