Исследование способа маркировки сильвинитового пласта, основанного на радиоактивном излучении, на калийных рудниках
Н.А. Князев, Д.С. Кормщиков, А.И. Кузнецов, А.Р. Богданов
Горный институт Уральского отделения Российской академии наук, г. Пермь, Российская Федерация
Горная Промышленность №2/ 2026 стр. 192-199
Резюме: Актуальность. Условия добычи сильвинита на Верхнекамском месторождении солей характеризуются запылённой средой и интенсивной складчатостью пласта, что осложняет точность проведения горных выработок по пласту и повышает вероятность сверхнормативной прирезки вмещающих пород. Цели. Для повышения точности позиционирования проходческо-очистных комбайнов исследован способ маркировки сильвинитового пласта по его естественному радиоактивному излучению. Методы. Основной метод исследования основан на измерении содержания изотопа калия-40 в сильвините. Результаты. В работе представлен опыт маркировки сильвинитового пласта с помощью сцинтилляционного детектора. Выполнены лабораторные и натурные исследования детектора в условиях действующего рудника. Установлена зависимость между содержанием KCl и уровнем γ-излучения, что позволило определить границы продуктивных пластов и вмещающих пород. Выводы. Установлено, что маркировка сильвинитового пласта выбранным способом является эффективной и может внедряться в систему навигации проходческо-очистных комбайнов, что в комплексе позволит осуществлять контроль не только движения по заданным координатам, но и полноты выемки продуктивных пластов.
Ключевые слова: навигация горной техники, проходческо-очистной комбайн, калийное месторождение, радиоактивное излучение, сцинтилляционный детектор, полупроводниковый детектор, система контроля продуктивного пласта, натурные исследования
Благодарности: Исследование выполнено при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках государственного задания (рег. номер НИОКТР 124031800058-4).
Для цитирования: Князев Н.А., Кормщиков Д.С., Кузнецов А.И., Богданов А.Р. Исследование способа маркировки сильвинитового пласта, основанного на радиоактивном излучении, на калийных рудниках. Горная промышленность. 2026;(2):192–199. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2026-2-192-199
Информация о статье
Поступила в редакцию: 16.12.2025
Поступила после рецензирования: 09.02.2026
Принята к публикации: 13.02.2026
Информация об авторах
Князев Никита Алексеевич – младший научный сотрудник, Горный институт Уральского отделения Российской академии наук, г. Пермь, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Кормщиков Денис Сергеевич – кандидат технических наук, доцент, старший научный сотрудник, Горный институт Уральского отделения Российской академии наук, г. Пермь, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Кузнецов Александр Игоревич – младший научный сотрудник, Горный институт Уральского отделения Российской академии наук, г. Пермь, Российская Федерация
Богданов Артур Русланович – техник, Горный институт Уральского отделения Российской академии наук, г. Пермь, Российская Федерация
Список литературы
1. Чекмасов Н.В., Немцев В.А. Обоснование направлений совершенствования проходческо-очистных комбайнов. Вестник Пермского государственного технического университета. Нефть и газ. 2005;4(6):238.
2. Trifanov G.D., Shishlyannikov D.I., Lavrenko S.A. Assessment of URAL-20R machine use efficiency while developing potash salt fields. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2016;11(9):5722–5726.
3. Левин Л.Ю., Исаевич А.Г., Семин М.А., Газизуллин Р.Р. Исследование динамики пылевоздушной смеси при проветривании тупиковой выработки в процессе работы комбайновых комплексов. Горный журнал. 2015;(1):72–75. https://doi.org/10.17580/gzh.2015.01.13
4. Исаевич А.Г., Чайковский И.И., Поляков И.В. Особенности формирования пылевой обстановки в комбайновом забое глубокого калийного рудника. Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2021;(4):539–550.
5. Левин Л.Ю., Кормщиков Д.С., Кузьминых Е.Г., Мачерет А.М. Система навигации проходческо-очистного комбайна на калийных рудниках. Горный журнал. 2021;(4):92–96. https://doi.org/10.17580/gzh.2021.04.13
6. Ralston J., Reid D., Hargrave C., Sensing for advancing mining automation capability: A review of underground automation technology development. International Journal of Mining Science and Technology. 2014;24(3):305–310. https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2014.03.003
7. Савич И.Н., Вотяков М.В. Технология очистной выемки верхнекамского калийного месторождения. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2006;(9):268–271. Режим доступа: https://giab-online.ru/files/Data/2006/9/26_Savuich17.pdf (дата обращения: 29.12.2025).
8. Соломон М.В., Гончаренко О.П. Генетическая интерпретация текстурно-структурного облика нижнепермских сильвинитовых пород прикаспийской впадины. Литология и полезные ископаемые. 2022;(1):68–84.
9. Кузнецов А.И., Кормщиков Д.С., Князев Н.А., Кузнецов Я.Д. Практический опыт курсовой навигации проходческо-очистного комбайна на калийном месторождении. Известия Тульского государственного университета. Науки о земле. 2024;(4):685–699.
10. Liu D., Guo S., Yang Y., Shi Y., Chen M. Geomagnetism-based indoor navigation by offloading strategy in NB-IoT. IEEE Internet of Things Journal. 2019;6(3):4074–4084. https://doi.org/10.1109/JIOT.2018.2875018
11. Черный К.А. Закономерности проявления и оценка основных параметров ионизирующего действия калийных солей. Известия Тульского государственного университета. Науки о земле. 2018;(4):115–126.
12. Черный К.А. Поля ионизирующих излучений материалов на основе калийных солей. Успехи современного естествознания. 2016;(9):196–200. Режим доступа: https://natural-sciences.ru/article/view?id=36143 (дата обращения: 29.12.2025).
13. Łukaszek-Chmielewska A., Podleśna A., Stawarz O., Rachwał M., Drzymała T. Assessment of natural radioactivity of salt samples with reduced sodium content. Zeszyty Naukowe SGSP. 2024;1(92):151–161. https://doi.org/10.5604/01.3001.0054.9324
14. Пак Д.Ю., Пак Ю.Н., Есендосова А.Н., Смагулова А.Б. О возможности спектрометрического гамма-каротажа при решении задач нефтегазопромысловой геофизики. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016;(4-6):1069–1072. Режим доступа: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=9134 (дата обращения: 29.12.2025).
15. Горн Л.С., Хазанов Б.И. Современные приборы для измерения ионизирующих излучений. М.: Энергоатомиздат; 1989. 232 с. Режим доступа: https://elib.biblioatom.ru/text/gorn_sovremennye-pribory-dlya-ioniziruyuschih-izlucheniy_1989/p0/ (дата обращения: 29.12.2025).
16. Голодных Е.В. Обзор детекторов гамма-излучения для контроля положения ствола горизонтальной скважины. Вестник науки Сибири. 2013;(1):129–138. Режим доступа: https://earchive.tpu.ru/bitstream/11683/16367/1/468.pdf (дата обращения: 29.12.2025).
17. Голодных Е.В. Гамма-метод и аппаратура контроля положения бурового инструмента в горизонтальной скважине [дисс. ... канд. тех. наук]. Томск; 2016. 116 с.
18. Вербов В.Ф., Мартыненко С.В. Перспективы применения в таможенном контроле сцинтилляционных гамма-детекторов для обнаружения и идентификации делящихся и радиоактивных материалов. Вестник Российской таможенной академии. 2014;(3):123–130.
19. Tariwong Y., Vuong P.Q., Luan N.T., Saha S., Kim H.J., Wantana N. et al. Crystal growth and scintillation properties of Tm3+ doped LaCl3 single crystal for radiation detection. Radiation Physics and Chemistry. 2022;200:110347. https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2022.110347
20. Лукашевич Р.В., Фоков Г.А. Применение спектрометрического метода расчета мощности дозы для создания высокочувствительных образцовых средств измерения на базе сцинтилляционных блоков детектирования. Приборы и методы измерений. 2017;8(3):246–253. https://doi.org/10.21122/2220-9506-2017-8-3-246-253
21. Деменков В.Г., Деменков П.В. Начала электронных методов ядерной физики. СПб.: Лань; 2016. 384 с. Режим доступа: http://nuclphys.sinp.msu.ru/books/b/Деменков.pdf (дата обращения: 29.12.2025).
22. Шендрик Р.Ю. Методы экспериментальной физики конденсированного состояния. Часть 3. Введение в физику сцинтилляторов – 1. Иркутск: Изд-во Иркут. гос. ун-та; 2013. 110 с. Режим доступа: https://www.medphysics-irk.ru/handbooks/pdf/Shendrik-scint.pdf (дата обращения: 29.12.2025).
23. Галушкин С.С., Вишняк Б.А., Смирнов В.Н. Система автоматического контроля содержания хлористого калия в руде и продуктах переработки. Записки Горного института. 2010;187:43–46. Режим доступа: https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/6622 (дата обращения: 29.12.2025).
