Инновационные технологии диагностики и мониторинга состояния водонасыщенности поверхности техногенных массивов из космоса

М.В. Мелихов
Горный институт Кольского научного центра Российской академии наук, г. Апатиты, Российская Федерация
Горная Промышленность №3/ 2026 стр. 98-104

Резюме: В статье рассмотрены современные проблемы и тенденции в области безопасности и мониторинга техногенных массивов на горных предприятиях в Арктике. Проанализированы возможности и перспективы применения космических технологий дистанционного зондирования Земли в задачах контроля и управления рисками, связанными с изменением степени водонасыщенности и нестабильным состоянием вмещающих грунтов. Представлен метод дистанционного площадного мониторинга поверхности техногенных массивов с помощью машинного зрения, заключающийся в применении мультиспектральных оптико-электронных спутниковых систем путем автоматизированного дешифрования и геопространственного анализа космоснимков на основе критерия, связывающего водонасыщенность среды со склонностью грунтов к развитию опасных экзогенных геологических процессов и явлений. На примере действующего горнопромышленного комплекса в Север-Западной Арктической зоне Российской Федерации показаны результаты спутниковых наблюдений за состоянием техногенных откосов в районе разделительной дамбы хвостохранилища с целью выявления и локализации зон повышенного водонасыщения намывных грунтов при риске проявления гидрогеомеханических фильтрационно-деформационных процессов для обеспечения промышленной безопасности объекта и нормального режима его эксплуатации.

Ключевые слова: арктические территории, горная промышленность, техногенные массивы, гидротехнические сооружения, промышленная безопасность, водонасыщенность грунтов, дистанционное зондирование, геоданные

Благодарности: Статья подготовлена в рамках государственного задания по теме FMEZ-2025-0052.

Для цитирования: Мелихов М.В. Инновационные технологии диагностики и мониторинга состояния водонасыщенности поверхности техногенных массивов из космоса. Горная промышленность. 2026;(3):98–104. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2026-3-98-104

Информация о статье

Поступила в редакцию: 11.03.2026

Поступила после рецензирования: 24.03.2026

Принята к публикации: 16.04.2026

Информация об авторе

Мелихов Михаил Владимирович – кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Горный институт Кольского научного центра Российской академии наук, г. Апатиты, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0001-8283-2799; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Список литературы

1. Rajan Girija R., Mayappan S. Mapping of mineral resources and lithological units: a review of remote sensing techniques. International Journal of Image and Data Fusion. 2019;10(2):79–106. https://doi.org/10.1080/19479832.2019.1589585

2. Loginov D.S. Web technologies in cartographic support of geological exploration. Proceedings of the International Cartographic Association. 2021;4:68. https://doi.org/10.5194/ica-proc-4-68-2021

3. Song W., Song W., Gu H., Li F. Progress in the remote sensing monitoring of the ecological environment in mining areas. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2020;17(6):1846. https://doi.org/10.3390/ijerph17061846

4. Werner T.T., Bebbington A., Gregory G. Assessing impacts of mining: Recent contributions from GIS and remote sensing. The Extractive Industries and Society. 2019;6(3):993–1012. https://doi.org/10.1016/j.exis.2019.06.011

5. Zheng M., Deng K., Fan H., Du S. Monitoring and analysis of surface deformation in mining area based on InSAR and GRACE. Remote Sensing. 2018;10(9):1392. https://doi.org/10.3390/rs10091392

6. Мелихов М.В. Геоинформационное обеспечение складирования горнопромышленных отходов на основе космических и цифровых технологий. В кн.: Цифровые технологии в горном деле: материалы 5-й Всерос. науч.-техн. конф., г. Апатиты, 13–16 июня 2023 г. Апатиты: ФИЦ КНЦ РАН; 2023. С. 32–33.

7. Мелихов М.В. Мультиплощадной космический мониторинг хранилищ отходов горного производства в Арктике. Горная промышленность. 2024;(5S):21–27. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-5S-21-27 Melikhov M.V. Multi-area satellite monitoring of mining waste disposal sites in the Arctic. Russian Mining Industry. 2024;(5S):21–27. (In Russ.) https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-5S-21-27

8. Калашник A.И. Комплексные исследования и мониторинг хвостохранилищ горнопромышленных предприятий Кольского региона. Горный журнал. 2020;(9):101–106. https://doi.org/10.17580/gzh.2020.09.15 Kalashnik A.I. Integrated research and monitoring of mine tailings on the Kola Peninsula. Gornyi Zhurnal. 2020;(9):101–106. (In Russ.) https://doi.org/10.17580/gzh.2020.09.15

9. Melikhov M.V., Kalashnik A.I., Ostapenko S.P., Lebedik E.Yu. Integrated approach to remote monitoring of waterworks facilities in the mining industry using space and digital technologies. Journal of Mining Science. 2025;61(1):155–164. https://doi.org/10.1134/S1062739125010168

10. Kalashnik N.A. Influence of water filtration rate on the functionality of the mining tailings dam. Journal of Physics: Conference Series. 2022;2388:012149. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2388/1/012149

11. Zare M., Nasategay F., Gomez J.A., Moayedi Far A., Sattarvand J. A review of tailings dam safety monitoring guidelines and systems. Minerals. 2024;14(6):551. https://doi.org/10.3390/min14060551

12. Franks D.M., Stringer M., Torres-Cruz L.A., Baker E., Valenta R., Thygesen K. et al. Tailings facility disclosures reveal stability risks. Scientific Reports. 2021;11:5353. https://doi.org/10.1038/s41598-021-84897-0

13. Adamo N., Al-Ansari N., Sissakian V., Laue J., Knutsson S. Dam safety: monitoring of tailings dams and safety reviews. Journal of Earth Sciences and Geotechnical Engineering. 2021;11(1):249–289. https://doi.org/10.47260/jesge/1117

14. Clarkson, L., Williams, D. Critical review of tailings dam monitoring best practice. International Journal of Mining, Reclamation and Environment. 2020;34(2):119–148. https://doi.org/10.1080/17480930.2019.1625172

15. Амосов П.В., Бакланов А.А., Горячев А.А., Конина О.Т., Красавцева Е.А., Макаров Д.В. и др. Пыление хвостов обогащения апатит-нефелиновых руд: экологическая проблема и пути ее решения. Апатиты: ФИЦ КНЦ РАН; 2023. 168 с. https://doi.org/10.37614/978.5.91137.505.8

16. Мелихов М.В. Особенности геоинформационного космического мониторинга горнопромышленных природно-технических систем. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2022;(12-1):29–41. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2022_121_0_29 Melikhov M.V. Features of geoinformation space monitoring of mining natural-technical systems. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2022;(12-1):29–41. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236_1493_2022_121_0_29

17. Калашник А.И., Максимов Д.А., Калашник Н.А., Дьяков А.Ю., Запорожец Д.В., Мелихов М.В. Многоуровневые комплексные исследования и мониторинг хвостохранилищ горнодобывающих предприятий Северо-Западной части Российского сектора Арктики. - Апатиты: ФИЦ КНЦ РАН; 2022. 250 с. https://doi.org/10.37614/978.5.91137.465.5

18. Мелихов М.В. Дистанционный метод определения водонасыщенности объектов наземной горной инфраструктуры. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025;16(3):154–161. https://doi.org/10.37614/2949-1215.2025.16.3.011 Melikhov M.V. Remote sensing method for determining water saturation of ground-based mining infrastructure facilities. Transactions of the Kоla Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025;16(3):154–161. (In Russ.) https://doi.org/10.37614/2949-1215.2025.16.3.011