Оптимизация технологического процесса переработки карбонатных горных пород на щебень с применением специализированного программного обеспечения

М.М. Якубовский, К.А. Мурзаханов, Д. Чупровс, А.Р. Гетманова
Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация
Горная Промышленность №4S/ 2026 стр. 180-186

Резюме: В статье рассмотрены особенности переработки карбонатных горных пород на щебень различных фракций. Высокий уровень потерь минерального сырья при добыче и переработке требует внедрения более сложных технологических схем производства. При этом актуальной задачей является повышение качества готовой продукции предприятий строительной отрасли. Совершенствование технологий освоения месторождений карбонатных пород предполагает внедрение селективной выемки разнородных пород, сокращение выхода отсевов дробления, расширение номенклатуры производимой продукции. Выполнен анализ технологического процесса переработки карбонатных пород на щебень, рассмотрено программное обеспечение, позволяющее моделировать процессы переработки горной массы. В специализированном программном обеспечении воспроизведена технологическая схема переработки полезного ископаемого на месторождении карбонатных пород, выполнено имитационное моделирование в различных интерпретациях компоновок оборудования. Полученная информация может служить основой для организации внутрикарьерных перевозок на предприятии, а также выполнения технико-экономических расчетов при новом строительстве или техническом перевооружении перерабатывающего производства.

Ключевые слова: грохочение, гранулометрический состав, дробильно-сортировочное оборудование, карбонатные породы, отсев, переработка горных пород, щебень

Благодарности: Работа выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации FSRW-2026-0003 «Исследование процессов комплексного освоения недр Земли и глубокой переработки георесурсов».

Для цитирования: Якубовский М.М., Мурзаханов К.А., Чупровс Д., Гетманова А.Р. Оптимизация технологического процесса переработки карбонатных горных пород на щебень с применением специализированного программного обеспечения. Горная промышленность. 2026;(4S):180–186. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2026-4S-180-186

Информация о статье

Поступила в редакцию: 07.06.2026

Поступила после рецензирования: 29.07.2026

Принята к публикации: 11.08.2026

Информация об авторах

Якубовский Матвей Матвеевич – кандидат технических наук, доцент, кафедра разработки месторождений открытым способом, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0003-1488-9317; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Мурзаханов Калимулла Ахмедуллович – ведущий инженер, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Чупровс Димитрийс – студент, кафедра разработки месторождений открытым способом, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Гетманова Арина Романовна – аспирант, кафедра разработки месторождений открытым способом, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Список литературы

1. Шлаин И.Б. Разработка месторождений нерудного сырья. М.: Недра; 1985. 344 с.

2. Тимохин А.В. Метод геометризации параметров засоряющих пород в массиве известняка на основе геофизических исследований. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2021;(5-1):162–176. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2021_51_0_162

3. Иванов В.В., Дзюрич Д.О. Обоснование параметров технологической схемы разработки обводненных месторождений строительного песка. Записки Горного института. 2022;253:33–40. https://doi.org/10.31897/PMI.2022.3

4. Якубовский М.М., Гетманова А.Р., Кузина А.В. Проблемы добычи строительных материалов и возможности их решения. Устойчивое развитие горных территорий. 2024;16(4):1706–1716. https://doi.org/10.21177/1998-4502-2024-16-4-1706-1716

5. Илатовский И.Ю., Петерс А.А., Щавлев Е.Г., Юдин А.В., Кошев Г.Я., Мальцев В.А. Повышение эффективности подготовки карбонатного сырья на основе ресурсосберегающих технологий. Известия Уральской государственной горно-геологической академии. Серия: Горная электромеханика. 2001;(12):175–184. Режим доступа: https://iuggu.ru/download/12zip.pdf (дата обращения: 19.04.2026).

6. Ромашев А.О., Балашов А.О., Гатиатуллин Б.Л., Николаева Н.В. Исследование вибрационной сегрегации материала для интенсификации процесса грохочения. Обогащение руд. 2025;(4):8–14. https://doi.org/10.17580/or.2025.04.02

7. Фомин С.И., Чан Д.Б. Оптимизация потерь и разубоживания руды при открытой разработке сложноструктурных карбонатных месторождений. Маркшейдерия и недропользование. 2016;(2):58–60.

8. Фомин С.И., Лелен А. Совершенствование методов определения потерь руды при проектировании разработки месторождения цементного сырья комбайнами послойного фрезерования. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2024;335(2):202–208. https://doi.org/10.18799/24131830/2024/2/4203

9. Чебан А.Ю. Применение фрезерных комбайнов в строительстве и на добыче строительных материалов. Вестник Тихоокеанского государственного университета. 2012;(3):105–108. Режим доступа: https://togudv.ru/media/vestnik/articles/778.pdf (дата обращения: 19.04.2026).

10. Егорова М.И., Пузанова Л.Н., Беляева Л.И., Бердникова Е.С. Научно-практические основы применения известнякового камня при производстве сахара. Курск: ФГБНУ «Курский ФАНЦ»; 2023. 118 с.

11. Журавлев А.А. Рациональное использование сырья карбонатных месторождений. Строительные материалы. 2010;(6):17–19.

12. Котляр В.Д., Терехина Ю.В., Лапунова К.А., Мальцев И.В. Характеристика и сырьевая база кремнисто-карбонатных пород как сырья для производства синтетического волластонита. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2025;336(6):84–95. https://doi.org/10.18799/24131830/2025/6/4764

13. Фомин А.Ю., Аскарова Р.Н., Хозин В.Г. Высокопрочный серощебень из карбонатных пород для устройства оснований в конструкциях дорожных одежд. Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2022;(1):56–63. https://doi.org/10.52409/20731523_2022_1_54

14. Гуркин А.Ю. Использование карбонатных пород для производства бетона. Системные технологии. 2023;(1):45–50.

15. Шелихов Н.С., Рахимов Р.З. Особенности карбонатного сырья Татарстана и его применение для производства местных строительных материалов. Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2010;(2):297–302. Режим доступа: https://izvestija.kgasu.ru/files/2_2010/Shelihov_Rahimov_297_302.pdf (дата обращения: 19.04.2026).

16. Бардовский А.Д., Жуков В.П., Перевалов В.С., Рафиенко В.А. Производство щебня из карбонатных пород с использованием шнековых грохотов. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2003;(9):151–152.

17. Маринин М.А. Расчет параметров буровзрывных работ на заданный гранулометрический состав взорванной горной массы при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Горный журнал. 2025;(3):79–86. https://doi.org/10.17580/gzh.2025.03.11

18. Мысин А.В., Ковалевский В.Н. Моделирование состояния сложноструктурного массива с учетом динамического нагружения. Горный журнал. 2024;(5):38–47. https://doi.org/10.17580/gzh.2024.05.03

19. Хохлов С.В., Виноградов Ю.И., Маккоев В.А., Абиев З.А. Влияние скорости детонации взрывчатых веществ на степень предразрушения горной породы при взрыве. Горные науки и технологии. 2024;9(2):85–96. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2023-11-177

20. Зайцев Г.Д., Ческидов В.И. Оценка технологических и технических возможностей оборудования для безвзрывной добычи полезных ископаемых. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2006;(2):220–227.

21. Журавлев А.А. Перспективы применения фрезерных комбайнов для разработки карбонатных пород, используемых для производства щебня. Строительные материалы. 2009;(10):66–69.

22. Аргимбаев К.Р., Лигоцкий Д.Н., Логинов Е.В. Бульдозерная технология открытой разработки известняково-доломитовых месторождений. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2020;(3):16–29. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2020-3-0-16-29

23. Eswaraiah C., Gupta A., Nagarajan R., Rajavel M., Nandakumar K. Minimization of fines generation in size reduction of coals by impact crusher. Fuel Processing Technology. 2008;89(7):704–714. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2008.01.001

24. Pacana A., Siwiec D., Bednarova L., Sofranko M., Vegsoova O., Cvoliga M. Influence of natural aggregate crushing process on crushing strength index. Sustainability. 2021;13(15):8353. https://doi.org/10.3390/su13158353

25. Wasson С. Daanen & Janssen boosting production with portable crushing plant. Pit & Quarry. Mar 17, 2025. Available at: https://www.pitandquarry.com/daanen-janssen-boosting-production-with-portable-crushing-plant/# (accessed: 12.12.2025).

26. Rocha B.K.N., Campos T.M., Silva J., Tavares L.M. Fit-for-purpose model of HP500 cone crusher in size reduction of itabirite iron ore. Minerals. 2024;14(9):919. https://doi.org/10.3390/min14090919

27. Zhao X. Analysis of crusher design and equipment selection for hard rock aggregate production line. Cement Technology. 2025;(5):84–88. (In Chinese). https://doi.org/10.19698/j.cnki.1001-6171.20255084

28. Osanloo M., Paricheh M. In-pit crushing and conveying technology in open-pit mining operations: a literature review and research agenda. International Journal of Mining, Reclamation and Environment. 2020;34(6):430–457. https://doi.org/10.1080/17480930.2019.1565054

29. Bhadani K., Asbjörnsson G., Hofling K., Hulthén E., Evertsson M. Application of design of experiments (DoE) in evaluating crushing-screening performance for aggregates production. Minerals Engineering. 2024;209:108616. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2024.108616

30. Xu J. Simulation experiment of a circuit of SAG mill with trommel based on JKSimMet. Mining & Processing Equipment. 2024;52(2):20–25. (In Chinese). https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3954.2024.02.005

31. Жуковский Ю.Л., Сусликов П.К. Оценка потенциального эффекта применения технологии управления спросом на горных предприятиях. Устойчивое развитие горных территорий. 2024;16(3):895–908. https://doi.org/10.21177/1998-4502-2024-16-3-895-908

32. Маринин М.А., Карасев М.А., Поспехов Г.Б., Поморцева А.А., Кондакова В.Н., Сушкова В.И. Комплексное изучение фильтрационных свойств окомкованных песчано-глинистых руд и режимов фильтрации в штабеле кучного выщелачивания. Записки Горного института. 2023;259:30–40. https://doi.org/10.31897/PMI.2023.7

33. Loginov E.V., Masalskiy S.S., Petrov K.D., Zadorina D.S. Implementation of digital technologies at blending stockpiles in open pit mineral mining. Eurasian Mining. 2025;(2):93–97. https://doi.org/10.17580/em.2025.02.17

34. Paricheh M., Osanloo M., Rahmanpour M. In-pit crusher location as a dynamic location problem. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2017;117(6):599–607. https://doi.org/10.17159/2411-9717/2017/V117N6A11