Обоснование возможности вовлечения в отработку законтурных запасов затопленного Сибайского карьера
В.Н. Калмыков1, О.В. Зотеев2, А.С. Тарабаев3
1 Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск, Российская Федерация
2 ООО «Проекты и технологии Уральский регион», г. Екатеринбург, Российская Федерация
3 ООО «УралГеоПроект», г. Магнитогорск, Российская Федерация
Горная Промышленность №5S/ 2025 стр. 43-51
Резюме: Вследствие возникновения эндогенного пожара подземные выработки и Сибайский карьер в 2019 г. были затоплены. За предельным контуром карьера остались значительные запасы руд, вовлечение которых в отработку осложнено рядом обстоятельств: возможность рецидива пожара при откачке минерализованных растворов из карьера, отсутствие очистных сооружений достаточной мощности, значительные сроки, необходимые на удаление воды, расположение промышленных запасов вблизи контура карьера, что в целом исключает совмещение подземных работ с процессами осушения. В статье предложен вариант освоения оставленных запасов, разработана технология и обоснованы параметры, обеспечивающие безопасность и эффективность горных работ по доработке месторождения. Отличительная особенность предложенного варианта состоит в замещении минерализованного раствора в донной части карьера намывным массивом, что позволит предотвратить развитие окислительных процессов в зоне очистных работ и проводить их под защитой насыпного геобарьера, в том числе системами разработки с обрушением налегающих пород. Наличие в создаваемом изолирующем геобарьере, представленном обрушенными породами и породами осыпи, песчано-глинистыми смесями, поданными для подавления окислительных процессов с поверхности, влажными тонкодисперсными фракциями отходов обогащения, исключает возможность возникновения и развития очагов эндогенного пожара. Малая вероятность залпового поступления такой композиции в зону очистных работ достигается, как показано расчетами, путем управления гранулометрическим составом отбитой руды, влажностью изолирующей массы, обеспечением требуемых реологических характеристик и небольшой скорости фильтрации тонкодисперсной составляющей в выпускаемой рудной массе и обрушенных породах, постоянным мониторингом свойств и состояния изолирующего массива.
Ключевые слова: карьер, барьерный целик, эндогенный пожар, система разработки, подэтажное обрушение, песчано-глинистые породы, профилактическое заиливание, реологические свойства массива
Для цитирования: Калмыков В.Н., Зотеев О.В., Тарабаев А.С. Обоснование возможности вовлечения в отработку законтурных запасов затопленного Сибайского карьера. Горная промышленность. 2025;(5S):43–51. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2025-5S-43-51
Информация о статье
Поступила в редакцию: 23.08.2025
Поступила после рецензирования: 06.10.2025
Принята к публикации: 20.10.2025
Информация об авторах
Калмыков Вячеслав Николаевич – доктор технических наук, профессор, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, Магнитогорск, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Зотеев Олег Вадимович – доктор технических наук, профессор, ООО «Проекты и Технологии – Уральский Регион», г. Екатеринбург, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Тарабаев Андрей Сергеевич – инженер, ООО «УралГеоПроект», г. Магнитогорск, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Список литературы
1. Никонов В.Н. Самовозгорание серного колчедана в Сибайском карьере. Геология, полезные ископаемые и проблемы геоэкологии Башкортостана, Урала и сопредельных территорий. 2022;(14):134–137.
2. Шакиров Д.Р., Горбатенко Д.А., Шевкунов О.А., Хатанов К.Ю. Оценка эффективности очистки карьерных вод горно-обогатительного комбината. Молодежь и наука. 2018;(2):125.
3. Пахомов О.А. Исследование механических свойства окатанного камня в смесях с песчано-гравийным материалом. Известия ВНИИГ. 1978;(122):12–18.
4. Усанов С.В., Крутиков А.В., Мельник Д.Е. Обеспечение промышленной безопасности при разработке соколовского железорудного месторождения подземным способом в условиях обводненной налегающей толщи. Проблемы недропользования. 2018;(4):82–89.
5. Балек А.Е., Сашурин А.Д., Харисов Т.Ф. Совершенствование подземной разработки соколовского месторождения системами с обрушением в условиях обводненных налегающих пород. Проблемы недропользования. 2019;(1):5–13.
6. Зотеев В.Т., Зотеев О.В., Костерова Т.К., Тагильцев С.Н., Осламенко В.В. Гидрогеологические и геомеханические условия формирования хвостохранилища в Главном карьере Высокогорского ГОКа. Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 1995;(5):111–121.
7. Калмыков В.Н., Зотеев О.В., Зубков А.А., Гоготин А.А., Зубков А.А. Опытно-промышленные испытания технологии закладки выработанного пространства Учалинского карьера отходами обогатительного передела. Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2013;(7):4–8.
8. Зотеев О.В., Калмыков В.Н., Гоготин А.А., Проданов А.Н. Основные положения методики выбора технологии складирования отходов обогащения руд в подработанных подземными рудниками карьерах и зонах обрушения. Горный журнал. 2015;(11):57–61.
9. Cacciuttolo Vargas C., Marinovic Pulido A. Sustainable management of thickened tailings in Chile and Peru: A review of practical experience and socio-environmental acceptance. Sustainability. 2022;14(17):10901.
10. Gao J., Fourie A. Studies on thickened tailings deposition in flume tests using the computational fluid dynamics (CFD) method. Canadian Geotechnical Journal. 2019;56(2):249–262.
11. Шестаков В.М. Гидрогеодинамика. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во МГУ; 1995. 368 с.
12. Гавич И.К. Гидрогеодинамика. М.: Недра; 1988. 349 с.
13. Росляк А.Т. Физика пласта. Томск; 2008. 131 с.
14. Santos A., Bedrikovetsky P. Size exclusion during particle suspension transport in porous media: stochastic and averaged equations. Computational and Applied Mathematics. 2004;23(2-3):259–284.
15. You Z., Osipov Yu., Bedrikovetsky P., Kuzmina L. Asymptotic model for deep bed filtration. Chemical Engineering Journal. 2014;258:374–385.
16. Dev Burman G.K., Das P.K. Groundwater exploration in hard rock terrain: an experience from eastern India. In: Shamir U., Jiaqi C. (eds) The hydrological basis for water resources management: proceedings of the Beijing symposium, October, 1990. IAHS Publication; 1990. No. 197, pp. 19–30.
17. Кузьмин Е.В., Узбекова А.Р. Самообрушение руды при подземной добыче. М.: Изд-во Моск. гос. горного ун-та; 2006. 283 с.
18. Черемушенцев И.А., Рыжова Л.В. Применение системы этажного обрушения на полиметаллических рудниках СССР. Свердловск: Металлургиздат. Свердл. отд-ние; 1958. 163 с.
