Параметрическая оценка вероятности аварийных событий регионального масштаба при разработке легкорастворимого минерального сырья шахтным способом

DOI: https://doi.org/10.30686/1609-9192-2026-4S-105-112

Е.Р. Ковальский, Г.Б. Поспехов, А.В. Холмский, Ч.Б. Конгар-Сюрюн, Н.А. Миронов
Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация Горная Промышленность №4S/ 2026 стр. 105-112

Резюме: В статье приводятся сведения об аварийных событиях регионального масштаба при разработке легкорастворимого минерального сырья шахтным способом, а также о методологических подходах к оценке их частоты и вероятности возникновения. Аварийные события классифицируются по двум сценариям: гидрогеологическому (неконтролируемое затопление рудника с растворением пород через каналы фильтрации в водозащитной толще) и геомеханическому (массовое обрушение несущих элементов системы разработки с сейсмодинамическими проявлениями и образованием провалов на поверхности). На основе данных о более чем 340 рудниках мира выполнен ретроспективный анализ частоты аварий. Установлено, что несмотря на совершенствование технических средств мониторинга и нормативных требований удельная частота аварийных событий в последние десятилетия не снижается и держится на среднем значении 0,09, а вероятность аварии к среднему сроку службы рудника (40 лет) составляет более 0,3. Для моделирования надёжности геомеханической системы «рудник–массив» применено распределение Вейбулла с параметрами β = 1,25 и η = 80 лет, что подтверждает монотонное «старение» геомеханической системы «рудник–массив» и возрастающую со временем интенсивность отказов. На основе определенных параметров в статье сделан вывод о недостаточности традиционных нормативно-технических подходов и предложена перспектива их совершенствования путем включения вероятностных оценок рисков проектных решений.

Ключевые слова: аварийные события, легкорастворимое минеральное сырье, подземная разработка, калийные рудники, соляные рудники, система рудник–массив, распределение Вейбулла, вероятностная оценка риска

Благодарности: Работа выполнена по государственному заданию FSRW-2026-0003 «Исследование процессов комплексного освоения недр Земли и глубокой переработки георесурсов».

Для цитирования: Ковальский Е.Р., Поспехов Г.Б., Холмский А.В., Конгар-Сюрюн Ч.Б., Миронов Н.А. Параметрическая оценка вероятности аварийных событий регионального масштаба при разработке легкорастворимого минерального сырья шахтным способом. Горная промышленность. 2026;(4S):105–112. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2026-4S-105-112

Информация о статье

Поступила в редакцию: 01.06.2026

Поступила после рецензирования: 29.07.2026

Принята к публикации: 04.08.2026

Информация об авторах

Ковальский Евгений Ростиславович – кандидат технических наук, доцент кафедры разработки месторождений подземным способом, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0002-6656-9377

Поспехов Георгий Борисович – кандидат геолого-минералогических наук, доцент кафедры гидрогеологии и инженерной геологии, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0001-9090-5150

Холмский Алексей Валерьевич – кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры разработки месторождений подземным способом, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0003-1311-0949

Конгар-Сюрюн Чейнеш Буяновна – аспирант кафедры разработки месторождений подземным способом, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0002-6097-905X; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Миронов Никита Артурович – аспирант кафедры разработки месторождений подземным способом, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация

Список литературы

1. Барях А.А., Смирнов Э.В., Квиткин С.Ю., Тенисон Л.О. Калийная промышленность России: проблемы рационального и безопасного недропользования. Горная промышленность. 2022;(1):41–50. https://doi.org/10.30686/16099192-2022-1-41-50

2. Emons H.-H., Baumbach H. Die Kaliindustrie Geschichte eines deutschen Wirtschaftszweiges? Berlin: Trafo-Verlag Weist; 2002. 140 S.

3. Зубов В.П., Сокол Д.Г. Технологии интенсивной разработки калийных пластов длинными очистными забоями на больших глубинах: актуальные проблемы, направления совершенствования. Записки Горного института. 2023;264:874–885. Режим доступа: https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/14924 (дата обращения: 17.04.2026).

4. Козловский Е.Я., Журавков М.А. Определение и верификация параметров расчетной модели соляных пород с учетом разупрочнения и ползучести. Записки Горного института. 2021;247:33–38. https://doi.org/10.31897/PMI.2021.1.4

5. Зубов В.П., Смычник А.Д. Снижение рисков затопления калийных рудников при прорывах в горные выработки подземных вод. Записки Горного института. 2015;215:29–37. Режим доступа: https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/5180 (дата обращения: 17.04.2026).

6. Петров Д.Н., Абашин В.И., Карасев М.А., Селихов А.А. Исследование возможности применения методов неразрушающего контроля для оценки прочностных свойств горных пород в условиях подземного рудника Гремячинского месторождения. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2024;(12-1):227–244. Режим доступа: https://giab-online.ru/files/Data/2024/12/12-1_2024_227-244.pdf (дата обращения: 17.04.2026).

7. Ermolovich E.A., Sergeev S.V., Zaytsev D.A., Ermolovich O.V. Studying of stowage massifs formation conditions in deep-laying rich KMA iron oxides developing and efficient stowage composition projection. International Journal of Applied Engineering Research. 2015;10(24):45287–45291. Available at: https://ripublication.com/ijaer10/ijaerv10n24_212.pdf (accessed: 17.04.2026).

8. Карасев М.А., Петрушин В.В., Рысин А.И. Применение метода конечно-дискретных элементов для описания механики поведения соляных пород на макроструктурном уровне. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023;(4):48–66. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_4_0_48

9. Khayrutdinov M.M., Aleksakhin A.V., Kibuk T.N., Korshunova L.N., Lozinskaya M.A., Legoshina O.Y. et al. Technogenic waste in backfill composite is a paradigm of circular economy. Mining. 2025;5(3):57. https://doi.org/10.3390/mining5030057

10. Беляков Н.А., Беликов А.А. Прогноз целостности водозащитной толщи на верхнекамском месторождении калийных руд. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2022;(6-2):33–46. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2022_62_0_33

11. Zhang Y., Lapatsin S., Zhuravkov M., Yu G., Karpovich I. The stability and failure of deep underground structures at potash mining deposits. Applied Sciences. 2024;14(20):9434. https://doi.org/10.3390/app14209434

12. Пелипенко М.В., Баловцев С.В., Айнбиндер И.И. К вопросу комплексной оценки рисков аварий на рудниках. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2019;(11):180–192. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2019-11-0-180-192

13. Aleksandrova T., Nikolaeva N., Afanasova A., Chenlong D., Romashev A., Aburova V., Prokhorova E. Increase in recovery efficiency of iron-containing components from ash and slag material (coal combustion waste) by magnetic separation. Minerals. 2024;14(2):136. https://doi.org/10.3390/min14020136

14. Куликова А.А., Овчинникова Т.И. К вопросу снижения геоэкологических рисков на горнодобывающих предприятиях. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2021;(2-1):251–262. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2021-21-0-251-262

15. Алиева Л., Жуков И.А. Повышение эффективности ударно-поворотного бурения горных пород высокой крепости совершенствованием структуры породоразрушающего безлезвийного инструмента. Устойчивое развитие горных территорий. 2024;16(4):1681–1694. https://doi.org/10.21177/1998-4502-2024-16-4-1681-1694

16. Korelskiy D., Mentsiev A., Dengaev A., Novikova A., Babyr N. Land assessment in mining regions considering ecology. International Journal of Engineering, Transactions B: Applications. 2024;37(11):2344–2353. https://doi.org/10.5829/IJE.2024.37.11B.19

17. Овчинникова Т.И., Потоцкий Е.П., Фирсова В.М. Риск-ориентированный подход при оценке опасностей в горной промышленности. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2021;(2-1):199–208. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2021-21-0-199-208

18. Федосеев А.К. О возможности минимизации риска нарушения сплошности водозащитной толщи на потенциально опасных участках. Горное эхо. 2021;(2):27–31. https://doi.org/10.7242/echo.2021.2.7

19. Казанин О.И., Евсюкова А.А. Обоснование технологии проведения спаренных выработок с отработкой межштрековых целиков короткими забоями. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2025;(11-1):23–37. Режим доступа: https://giab-online.ru/files/Data/2025/11-1/23.pdf (дата обращения: 17.04.2026).

20. Tien D.L., Trung T.V., Anh S.D., Babyr N.V. Ground pressure and methods to enhance roof stability in mechanized coal mining. International Journal of Engineering, Transactions A: Basics. 2026;39(4):862–869. https://doi.org/10.5829/ije.2026.39.04a.05

21. Babyr N.V., Kuziev D.A., Sazankova E.S., Dobler M.O. Influence of cyclic impacts of powered roof support on weakening of immediate roof rocks. Eurasian Mining. 2026;(1):14–19. Available at: https://www.rudmet.ru/journal/2523/article/41017/ (accessed: 17.04.2026).

22. Шиман М.И. Предотвращение затопления калийных рудников. М.: Недра; 1992. 160 с.

23. Шокин Ю.П. О нарушениях сплошности подработанной водозащитной толщи на калийных рудниках. Горный журнал. 2019;(1):70–75. https://doi.org/10.17580/gzh.2019.01.15

24. Khevpa Z., Dolin V., Yakovlev E., Kuzmenko E., Bagriy S. Development of a water and ecological emergency from mine flooding of Stebnyk potassium deposit owing to natural and technogenic factors. Geochemistry of Technogenesis. 2022;7(35):51–56. https://doi.org/10.32782/geotech2022.35.09

25. Gimm W. Kali- und Steinsalzbergbau. Aufschluß und Abbau von Kali- und Steinsalzlagerstätten. Leipzig: Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie; 1968. Band I. 600 S.

26. Gnutzmann H., Kowalewski O., Śpiewanowski P. Market structure and resilience: evidence from potash mine disasters. American Journal of Agricultural Economics. 2020;102(3):911–933. https://doi.org/10.1093/ajae/aaz041

27. Kowalewski O., Śpiewanowski P. Stock market response to potash mine disasters. Journal of Commodity Markets. 2020;20:100124. https://doi.org/10.1016/j.jcomm.2020.100124

28. Garrett D.E. Potash: Deposits, Processing, Properties and Uses. London: Chapman & Hall; 1996. 734 p. https://doi.org/10.1007/978-94-009-1545-9

29. Земсков А.Н., Кудряшова О.С., Заалишвили В.Б., Шамрин М.Ю. Разработка мероприятий по предотвращению затопления рудника Дехканабадского калийного завода (Узбекистан). Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2022;(2):270–283.

30. Baumgarten L. Die Kali- und Steinsalzschächte Deutschlands. Available at: https://www.lars-baumgarten.de/ (accessed: 16.06.2026).

31. Jeremic M.L. Rock Mechanics in Salt Mining. London: CRC Press; 1994. 544 p. https://doi.org/10.1201/9781003077589

32. Sambeek L.L.V., Gowan S.W., Payment K.A. Loss of the retsof salt mine: engineering analysis. In: Geertman R.M. (ed.) Proceedings of the 8th World Salt Symposium, Hague, 7–11 May 2000. Amsterdam, Elsevier; 2000, pp. 411–416.

33. Gendzwill D., Martin N. Flooding and loss of the Patience Lake potash mine. CIM Bulletin. 1996;89(1000):62–73.

34. Лаптев Б.В. Историография аварий при разработке соляных месторождений. Безопасность труда в промышленности. 2011;(12):41–46. Режим доступа: https://btpnadzor.ru/archive/1-827 (дата обращения: 17.04.2026).

35. Bérest P., Brouard B., Feuga B., Karimi-Jafari M. The 1873 collapse of the Saint-Maximilien panel at the Varangeville salt mine. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2008;45(7):1025–1043. https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2007.10.007