Особенности поведения скальных пород при подземной разработке рудных месторождений
В.В. Тынченко1, 2, 3, И.Ю. Матасова4, Д.Ю. Евсюков2, О.С. Ермолаева5, О.И. Кукарцева1, 2
1 Сибирский федеральный университет, г. Красноярск, Российская Федерация
2 Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана, г. Москва, Российская Федерация
3 Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева, г. Красноярск, Российская Федерация
4 Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова, г. Новороссийск, Российская Федерация
5 Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К.А. Тимирязева, г. Москва, Российская Федерация
Горная Промышленность №5 / 2024 стр.166-171
Резюме: Статья посвящена детализации принципов геопользования, основанных на оценке и учете геомеханических особенностей поведения скальных пород при подземной разработке рудных месторождений. Проблемой добычи минерального сырья является недостаточный учет структурных факторов при назначении параметров технологии добычи руд. Целью статьи является систематизация основных положений природоохранного и ресурсосберегающего геопользования применительно к подземной разработке рудных месторождений. Статья содержит результаты обобщения теории и практики, анализ полученных экспериментальных данных и прогноз возможности их применения при подземной разработке месторождений. Обобщены основанные на учете геомеханических особенностей скальных пород принципы геопользования. Приведены сведения о теории процессов освоения запасов недр, управлении состоянием массивов и обеспечении устойчивости выработок в дискретных породах. Сформулировано условие прочности заклинивания структурных блоков пород. Рассмотрены варианты комбинирования технологий с изоляцией, закладкой и выщелачиванием руд. Рекомендована технология с выдачей на поверхность наиболее богатых руд и переработкой остальных в подземных блоках, при которой движение растворов осуществляется и контролируется с предотвращением контакта растворов с биосферой. Учет структурных факторов при назначении параметров технологии добычи руд способствует гуманизации процессов природоохранного и ресурсосберегающего геопользования.
Ключевые слова: геопользование, геомеханика, подземная разработка, рудные месторождения, структура массивов, состояние массивов
Благодарности: Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда №23 27 00438. https://rscf.ru/project/23-27-00438/
Для цитирования: Тынченко В.В., Матасова И.Ю., Евсюков Д.Ю., Ермолаева О.С., Кукарцева О.И. Особенности поведения скальных пород при подземной разработке рудных месторождений. Горная промышленность. 2024;(5S):166–171. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-5S-166-171
Информация о статье
Поступила в редакцию: 27.09.2024
Поступила после рецензирования: 22.10.2024
Принята к публикации: 25.10.2024
Информация об авторах
Тынченко Валерия Валериевна – кандидат технических наук, доцент, кафедра программной инженерии, Сибирский федеральный университет, г. Красноярск, Российская Федерация; Центр дополнительного образования, Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана, г. Москва, Российская Федерация; кафедра информатики и вычислительной техники, Сибирский государственный университет науки и технологий им. акад. М.Ф. Решетнева, г. Красноярск, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0002-9701-7460; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Матасова Ирина Юрьевна – старший преподаватель, Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова, г. Новороссийск, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0002-7911-6529; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Евсюков Дмитрий Юрьевич – НОЦ «Технологии искусственного интеллекта», Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Ермолаева Ольга Сергеевна – кафедра прикладной информатики, Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К.А. Тимирязева, г. Москва, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0003-4251-2402; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Кукарцева Оксана Игоревна – лаборатория биотопливных композиций, Сибирский федеральный университет, г. Красноярск, Российская Федерация; Центр дополнительного образования, Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана, г. Москва, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Вклад авторов
Авторы заявляют о равноценном вкладе всех соавторов в работу.
Конфликт интересов
Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих, финансовых интересов или личных отношений, которые могли бы повлиять на работу, описанную в этой статье.
Список литературы
1. Каунг П.А., Исаков А.Е., Панфилов И.А., Тынченко В.В., Ступина А.А. Принципы формирования экологически безопасного и экономически эффективного устойчивого освоения георесурсов. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2024;(7-1):159–175. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2024_71_0_159 Kaung P.A., Isakov A.E., Panfilov I.A., Tynchenko V.V., Stupina A.А. Principles for forming environmentally safe and economically effective sustainable development of geo resources. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2024;(71):159–175. (In Russ.). https://doi.org/10.25018/0236_1493_2024_71_0_159
2. Рыбак Я., Хайрутдинов М.М., Конгар-Сюрюн Ч.Б., Тюляева Ю.С. Ресурсосберегающие технологии освоения месторождений полезных ископаемых. Устойчивое развитие горных территорий. 2021;13(3):406–415. Rybak Ya., Khayrutdinov M.M., Kongar-Syuryun Ch.B., Tyulyayeva Yu.S. Resource-saving technologies for development of mineral deposits. Sustainable Development of Mountain Territories. 2021;13(3):406–415. (In Russ.).
3. Orlov V., Tynchenko V., Nizameeva A., Shalaeva D., Ageev D. Development of a multifunctional cross-platform system for automation of energy data and resource management. E3S Web of Conferences. 2023;460:07002. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202346007002
4. Голик В.И., Титова А.В., Титов Г.И. К утилизации хвостов обогащения руд цветных металлов. Горная промышленность. 2023;(5):96–101. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-5-96-101 Golik V.I., Titova A.V., Titov G.I. On utilization of concentration tailings of non-ferrous metal ores. Russian Mining Industry. 2023;(5):96–101. (In Russ.) https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-5-96-101
5. Куликова Е.Ю., Баловцев С.В., Скопинцева О.В. Комплексная оценка геоэкологических рисков при ведении открытых и подземных горных работ. Устойчивое развитие горных территорий. 2024;16(1):205–216. https://doi.org/10.21177/1998-4502-2024-16-1-205-216 Kulikova E.Yu., Balovtsev S.V., Skopintseva O.V. Comprehensive assessment of geoecological risks in conducting open and underground mining. Sustainable Development of Mountain Territories. 2024;16(1):205–216. (In Russ.) https://doi.org/10.21177/1998-4502-2024-16-1-205-216
6. Vidayev I.G., Martyushev N.V., Ivashutenko A.S., Bogdan A.M. The resource efficiency assessment technique for the foundry production. Advanced Materials Research. 2014;880:141–145. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.880.141
7. Ardashkin I.B., Yakovlev A.N., Martyushev N.V. Evaluation of the resource efficiency of foundry technologies: Methodological aspect. Advanced Materials Research. 2014;1040:912–916. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.1040.912
8. Панфилова Т. А., Тынченко В. С., Кукарцев В. А., Башмур К. А., Кондратьев В. В. К концепции выщелачивания металлосодержащего сырья в дезинтеграторе. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023;(11-1):239–251. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_111_0_239 Panfilova Т.А., Tynchenko V.S., Kukartsev V.A., Bashmur K.A., Kondratiev V.V. To the concept of leaching metal-containing raw materials in the dizintegrator. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2023;(11-1):239–251. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_111_0_239
9. Tynchenko V.S., Stashkevich A., Muzyka P., Leontieva A.A., Degtyareva K.V. Effective energy management tools: inventory management and monitoring of energy consumption by personnel. E3S Web of Conferences. 2023;458:01011. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202345801011
10. Голик В. И., Кукарцев В. А., Панфилова Т. A., Тынченко В. С., Конюхов В. Ю. К механохимической активации процессов выщелачивания в дезинтеграторе. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023;(11-1):175–189. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_111_0_175 Golik V.I., Kukartsev V.A., Panfilova T.A., Tynchenko V.S., Konyukhov V.Yu. The mechanochemical activation of leaching processes in a disintegrator. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2023;(11-1):175–189. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_111_0_175
11. Kravtsov K., Tynchenko V., Semenova E., Shalaeva D., Pinchuk I. Workflow automation and performance improvement based on PostgreSQL. E3S Web of Conferences. 2023;458:09022. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202345809022
12. Pashkov E.N. An investigation into autobalancing devices with multireservoir system. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2014;66(1):012014. https://doi.org/10.1088/1757-899X/66/1/012014
13. Konyukhov V.Yu., Oparina T.A., Matasova I.Y., Modina M.A., Martyushev N.V. Ecologization of underground coal mining by means of ash use in backfill preparation. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2024;(10):123–135. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2024_10_0_123
14. Кукарцев В.В., Кравцов К.И., Тынченко Я.А., Панфилова Т.А. Влияние горных факторов на избыточность солей и токсичность почвы в горных условиях. Устойчивое развитие горных территорий. 2023;15(3):784–797. https://doi.org/10.21177/1998-4502-2023-15-3-784-797 Kukartsev V.V., Kravtsov K.I., Tynchenko Ya.A., Panfilova T.A. Influence of mountain factors on salt excess and soil toxicity in mountain conditions. Sustainable Development of Mountain Territories. 2023;15(3):784–797. (In Russ.) https://doi.org/10.21177/1998-4502-2023-15-3-784-797
15. Тынченко Я.А., Кукарцев В.В., Гладков А.А., Панфилова Т.А. Оценка качества технической воды в горнопромышленном производстве на основе методов машинного обучения. Устойчивое развитие горных территорий. 2024;16(1):56–69. https://doi.org/10.21177/1998-4502-2024-16-1-56-69 Tynchenko Ya.A., Kukartsev V.V., Gladkov A.A., Panfilova T.A. Assessment of technical water quality in mining based on machine learning methods. Sustainable Development of Mountain Territories. 2024;16(1):56–69. (In Russ.) https://doi.org/10.21177/1998-4502-2024-16-1-56-69
16. Vasileva V., Kukartsev V., Suprun E., Shalaeva D., Ageev D. Integration of automated information systems and architectural solutions in industrial enterprises. E3S Web of Conferences. 2023;458:09021. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202345809021
17. Kukartsev V.A., Trunova A.I., Kukartsev V.V., Tynchenko V.S., Kurashkin S.O., Tynchenko Y.A. et al. Increasing the efficiency of synthetic iron production by the use of new kit lining. Metals. 2023;13(7):1184. https://doi.org/10.3390/met13071184
18. Skeeba V.Yu., Ivancivsky V.V., Martyushev N.V., Lobanov D.V., Vakhrushev N.V., Zhigulev A.K. Numerical simulation of temperature field in steel under action of electron beam heating source. Key Engineering Materials. 2016;712:105–111. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.712.105
19. Tananykhin D., Korolev M., Stecyuk I., Grigorev M. An Investigation into current sand control methodologies taking into account geomechanical, field and laboratory data analysis. Resources. 2021;10(12):125. https://doi.org/10.3390/resources10120125
20. Tananykhin D., Palyanitsina A., Rahman A. Analysis of production logging and well testing data to improve the development system for reservoirs with complex geological structure. Procedia Environmental Science, Engineering and Management. 2020;7(4):629–648.
21. Клюев А.В., Кашапов Н.Ф., Клюев С.В., Лесовик Р.В., Агеева М.С., Фомина Е.В., Аюбов Н.А. Разработка щелочеактивированных вяжущих на основе техногенных волокнистых материалов. Строительные материалы и изделия. 2023;6(1):60–73. https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-1-60-73 Klyuev A.V., Kashapov N.F., Klyuev S.V., Lesovik R.V., Ageeva M.S., Fomina E.V., Ayubov N.A. Development of alkali-activated binders based on technogenic fibrous materials. Construction Materials and Products. 2023;6(1):60–73. (In Russ.) https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-1-60-73
22. Клюев А.В., Кашапов Н.Ф., Клюев С.В., Золотарева С.В., Щекина Н.А., Шорстова Е.С. и др. Экспериментальные исследования процессов структурообразования композиционных смесей с техногенным механоактивированным кремнеземистым компонентом. Строительные материалы и изделия. 2023;6(2):5–18. https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-2-5-18 Klyuev A.V., Kashapov N.F., Klyuev S.V., Zolotareva S.V., Shchekina N.A., Shorstova E.S. et al. Experimental studies of the processes of structure formation of composite mixtures with technogenic mechanoactivated silica component. Construction Materials and Products. 2023;6(2):5–18. https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-2-5-18
