Анонс журнала № 2 «Проблемы недропользования» за 2026 год

Уважаемые читатели журнала, представляем анонс второго номера журнала «Проблемы недропользования» за 2026 год.    

Во втором номере журнала мы продолжаем публиковать статьи, посвященные XX Всероссийской молодежной научно-практической конференции «Проблемы недропользования», которая традиционно проводится с 2007 года в Институте горного дела УрО РАН.  Статьи посвящены исследованиям   в области геотехники для отработки месторождений полезных ископаемых, в строительной геотехнологии; молодыми учеными рассмотрены экономические проблемы при недропользовании, а также вопросы обогащения полезных ископаемых.

В издании представлены основные рубрики журнала, которые знакомят читателя с результатами исследований в области теории проектирования и геотехнологических проблем отработки месторождений полезных ископаемых, рассмотрена тема разрушения горных пород и их массивов при освоении месторождений, а также представлены исследования в области геоинформационного обеспечения при освоении месторождений.

Теория проектирования и геотехнологические
проблемы отработки месторождений
полезных ископаемых

 Статья посвящена разработке метода адаптации параметров буровзрывных работ (БВР) для открытой разработки сложноструктурных месторождений. Представлена структура метода, включающая пять ключевых технических приемов (изменение зарядов, ВВ, схем инициирования и др.). Для выбора оптимального приема предложен интегральный критерий, учитывающий размер куска, безопасность, импульс взрыва и экономику. Метод предусматривает корректировку решений на основе опытных взрывов. Его применение направлено на повышение доли энергии, идущей на дробление, снижение потерь, а также на рост экономической эффективности и безопасности БВР на российских предприятиях. Теоретическая основа метода развивает объединенную зонную теорию с учетом мониторинга свойств массива и ВВ в динамике разработки месторождений твердых полезных ископаемых открытым способом.

Авторы:  Яковлев В.Л., Жариков С.Н., Реготунов А.С., Кутуев В.А. «Метод адаптации параметров БВР к изменяющимся условиям добычи полезных ископаемых открытым способом».

Геотехника для отработки месторождений полезных ископаемых

В статье рассмотрена проблема недостаточного напора при гидрозакладке выработанного пространства калийных рудников, вызванная нестабильностью давления в пульпопроводе шахтного ствола. В процессе эксплуатации рудника по мере подвигания очистного забоя, изменения реологических свойств закладочной смеси, износа внутренней поверхности трубопроводов и колебаний плотности пульпы фактическое давление в системе может неоднократно отклоняться от расчетного, что требует оперативной передислокации насосного оборудования к новой точке подключения. Выполнен подробный анализ трудоемкости традиционной технологии демонтажа, транспортировки и повторного монтажа стационарного насосного агрегата, включая операции по перемонтажу трубопроводов и устройству фундаментов. Установлено, что более 85 % времени простоя приходится на монтажно-демонтажные работы, а не на собственно перемещение оборудования. На основе анализа отечественного и зарубежного опыта эксплуатации мобильных насосных систем обоснована концепция применения мобильной пульпоперекачной насосной установки (МПНУ) на салазочном шасси с шламовым насосом. Предлагаемое техническое решение позволяет полностью исключить операции демонтажа насоса с фундамента и сварочно-сборочные работы при перемонтаже, заменив их буксировкой установки к заранее подготовленной точке подключения. Показано, что время передислокации оборудования сокращается с 37– 66 до 3–6 часов. Приведены массогабаритные параметры МПНУ, подтверждающие возможность ее транспортировки по типовым горным выработкам калийных рудников. Внедрение МПНУ повышает гибкость закладочных работ, снижает эксплуатационные затраты и минимизирует риски повреждения насосного агрегата при многократных перебазировках.

Авторы: Каплин В.М., Алексеев В.В. «Обоснование применения мобильных пульпоперекачных насосных установок в горнотехнических условиях калийного рудника».

Строительная геотехнология

Сопряжения горных выработок являются одними из самых дорогостоящих элементов подземных сооружений угольных шахт, эксплуатационная надежность которых во многом определяется состоянием бетонной крепи в условиях воздействия шахтных вод. В статье рассматриваются механизмы коррозии бетона при контакте с подземными водами различного химического состава, характерного для Донецкого каменноугольного бассейна, с учетом изменения гидрохимических условий по глубине. Проанализированы основные виды химической агрессии по отношению к цементному камню, включая сульфатную, карбонатную и кислотную коррозию, а также влияние минерализации, жесткости и водородного показателя шахтных вод на прочностные характеристики бетона. Экспериментальные исследования выполнены на кубических образцах бетона марки В3,5, подвергавшихся увлажнению чистой и шахтной водой различной степени агрессивности в течение от нескольких суток до 45 дней. Установлено, что при сроке контакта до 45 суток химическая коррозия бетона практически не проявляется, а снижение прочности и несущей способности обусловлено преимущественно эффектом адсорбционного понижения прочности, связанным с ростом влажности материала. Показано, что увеличение влагосодержания бетона от 5 до 56,7 % приводит к снижению прочностных показателей в среднем на 31 % при сохранении качественного характера диаграмм деформирования. На основе полученных результатов обоснованы практические рекомендации по учету эксплуатационной прочности бетонной крепи при кратковременном и длительном затоплении, а также предложены эффективные способы защиты сопряжений выработок от воздействия агрессивных шахтных вод, включая поверхностную и объемную гидрофобизацию и создание защитных оболочек.

Авторы: Канин В.А., Пивень Ю.А., Хохлов Б.В.,  Антипенко А.В. «Гидроизоляция сопряжений горных выработок в обводненном массиве».

Разрушение горных пород и их массивов
при освоении месторождений

• В соответствии с действующей терминологией эмульсионные взрывчатые вещества, смешанные с гранулами пенополистирола, называются эмульпорами. При расчетном определении удельной теплоты взрыва для этих ЭВВ возникают сложности, обусловленные отсутствием надежных данных о химическом составе топливной фазы, используемой при изготовлении ЭВВ, а также отсутствием надежных экспериментальных данных о составе продуктов взрыва. В статье определен вклад теплоты образования эмульгатора в удельную теплоту взрыва ЭВВ, а также приведены расчетные значения теплоты образования углеводородных топлив, применяемых при изготовлении ЭВВ. На основании выполненных исследований разработана методика определения удельной теплоты взрыва низкоплотной смеси эмульсии, учитывающая как ее химический состав, так и объемное содержание гранул пенополистирола.

Авторы:  Горинов С.А., Маслов И.Ю. «Расчет удельной теплоты взрыва низкоплотной смеси ЭВВ и гранул пенополистирола».

• Разработана научно-обоснованная инженерная методика определения параметров контурных скважинных зарядов ВВ для образования отрезных щелей при заоткоске уступов и постановке бортов карьеров в предельное положение в сухих и обводненных условиях. Выполнено определение параметров контурных скважинных зарядов для трех типов патронированных ВВ - Нитронит П, грануло-порошковый гранулит РП и ЗКВ-Б в необводненных скважинах исходя из условия получения отрезной щели с такими же геометрическими размерами, как и при взрыве контурных зарядов из аммонита 6 ЖВ, принятого за расчетную базу сравнения. Получены расчетные значения параметров зарядов ВВ контурного взрывания для получения отрезной щели с заданными размерами ( ) при использовании низкоплотных аммиачно-селитренных ВВ, соответствующих аналогичным по физико-техническим характеристикам горным породам. Представлен график зависимости диаметра линейного контурного заряда  и расстояния между зарядами  от применяемого диаметра необводненной скважины  для рассматриваемых типов ВВ. Описана технология формирования контурных линейно-детонирующих зарядов из грануло-порошковых ВВ в гибких гофрированных трубах ПНД.

Автор:  Кантор В.Х. «Управление параметрами контурного взрывания скважин зарядов ВВ на карьерах».

Геоинформационное обеспечение
при освоении месторождений

Статья посвящена решению критически важной научно-технической задачи - повышению достоверности геолого-маркшейдерского обеспечения горных работ на сложноструктурных месторождениях угольной промышленности Кыргызской Республики. В условиях интенсивной тектонической нарушенности Тянь-Шаня традиционные двухмерные методы геометризации не позволяют адекватно интерпретировать морфологию пластов, что приводит к значительным расхождениям между данными разведки и фактической добычи. Авторами разработана и научно обоснована методика адаптивного 3D-моделирования, базирующаяся на синергетическом подходе: интеграции данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) высокого разрешения и современных алгоритмов дискретного кригинга. В работе детально описывается процесс формирования «цифрового структурного каркаса», где результаты дешифрирования космических снимков (линеаменты, выходы разломов) выступают в роли жестких структурных барьеров. Данные барьеры позволяют алгоритмически ограничить область влияния геостатистической интерполяции, предотвращая математическое «сглаживание» угольных пластов в зонах тектонических разрывов и сбросов. Это обеспечивает корректное отображение морфологии полезного ископаемого в условиях сложной геодинамики. В ходе исследования проведен сравнительный анализ стандартных методов триангуляции и предложенного адаптивного метода на примере пласта «F» Сулюктинского буроугольного месторождения. Установлено, что применение разработанного технологического стека позволяет более точно локализовать зоны выклинивания и замки складок, что напрямую влияет на общую промышленную безопасность ведения подземных работ. Результаты апробации подтвердили существенное повышение точности прогнозных моделей: погрешность при определении объемов запасов и мощностей пласта снизилась на 12–15 % по сравнению с традиционными методиками [1, 2]. Полученные результаты имеют высокую практическую значимость для недропользователей, обеспечивая надежную базу для перехода к автоматизированному долгосрочному планированию горных работ и радикальному снижению эксплуатационных потерь полезного ископаемого в условиях крайне сложной геомеханической обстановки. Предложенный комплексный подход закладывает фундаментальную основу для формирования полноценного высокоточного цифрового двойника угольного предприятия и совершенствования стратегии рационального освоения недр.

Авторы:  Казатов У.Т., Абдиев А.А., Миргазиева К.М., Мааткеримова Б.С., Абдиев А.Р. «Цифровая трансформация подсчета запасов угля: адаптивный метод для  месторождений со сложной тектоникой (на примере Кыргызстана)».

Экономические проблемы при недропользовании

В работе рассматривается проблема однокритериального подхода к оценке инвестиционных проектов, который не позволяет в полной мере учесть их совокупное влияние на социально-экономическое развитие региона. На примере пяти проектов горнодобывающей отрасли Еврейской автономной области проводится многомерный сравнительный анализ с использованием метода TOPSIS (Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution). Автором обоснована необходимость применения интегрального показателя, агрегирующего разнородные критерии (объем инвестиций, налоговые поступления, создание рабочих мест, сроки реализации, IRR, срок окупаемости). В результате расчетов сформирован рейтинг проектов по степени их региональной эффективности, выявлены проекты-лидеры и определены приоритеты для их реализации. Исследование демонстрирует, что многокритериальный подход позволяет минимизировать субъективность оценок и обеспечивает более объективное ранжирование проектов.

Автор: Жизневская П.А. «Оценка эффективности реализации инвестиционных проектов горнодобывающей отрасли Еврейской автономной области».

Обогащение полезных ископаемых

Работа посвящена исследованию взаимного влияния окисленной и сульфидной форм меди на кинетику сернокислотного выщелачивания при переработке хвостов флотации смешанных медных руд. Объектом исследования были выбраны мономинеральные фракции: халькопирит, азурит, малахит и хризоколла с известным значением содержания меди. Концентрацию меди в продуктивном растворе определяли методом йодометрического титрования в соответствии с ГОСТ 15934.1−91. Статистические исследования проведены с применением плана Коно на кубе с варьированием содержания азурита, малахита и хризоколлы при фиксированном содержании халькопирита.  Цель работы – исследование взаимного влияния окисленной и сульфидной форм меди на кинетику и степень извлечения ее при сернокислотном выщелачивании. Установлено, что карбонатные минералы полностью растворяются в разбавленных растворах серной кислоты (0,5−3 %), обеспечивая извлечение меди 85−90 %. Халькопирит характеризуется низкой эффективностью выщелачивания из-за образования элементарной серы на поверхности минерала. Хризоколла также выщелачивается с низкой эффективностью вследствие образования диоксида кремния, препятствующего растворению как самого минерала, так и карбонатных минералов меди. Получена математическая модель, описывающая зависимость извлечения меди от минерального состава с относительной погрешностью, не превышающей 5 %. Представлены результаты термодинамического моделирования зависимости распределения форм элементов при сернокислотном выщелачивании в зависимости от pH. Выявлено, что присутствие в хвостах минералов, в состав которых входят такие элементы, как железо и кальций, может значительно увеличивать расход серной кислоты, обусловливая перерасход реагента до 40 кг/т. Результаты имеют практическое значение для оптимизации параметров выщелачивания хвостов обогащения.

Автор: Люблянова В.А. «Физико-химические особенности извлечения меди при сернокислотном выщелачивании медного минерального и техногенного сырья».   

• Исследование посвящено актуальной проблеме очистки техногенных вод горно-обогатительных предприятий от соединений мышьяка, классифицируемого как чрезвычайно опасное вещество первого класса опасности. Приводится описание возможных путей заражения человека и окружающей среды ионами мышьяка. В работе проводится комплексный анализ сорбционных свойств трех типов материалов: макропористого анионита АМ-2Б, природного цеолита и активированного угля, а также описываются некоторые особенности их механических, физических и физико-химических свойств, при этом описаны отличия строения, состава и химического устройства сорбентов. Приведена краткая характеристика экономических показателей всех трех материалов с оценкой их распространенности и актуальности применения на территории Российской Федерации. Исследование охватывает теоретические аспекты селективности, механизмы влияния удельной поверхности сорбента на кинетику процесса. На основании рентгенофлуорисцентного анализа (РФА) и атомно-абсорбционной спектрометрии (ААС) проведена интерпретация сорбционной активности материалов различных классов крупности (-0,5+0 и -0,071+0 мм) посредством оценки их элементного состава, графиков расчетной степени извлечения мышьяка из модельных растворов, а также расчета статической обменной емкости ионов токсичного целевого загрязняющего вещества. Приведена детальная обработка экспериментальных результатов с актуальной интерпретацией всех данных, сформулированы научно обоснованные выводы по каждой из поставленных задач. Проведен анализ существующих несовершенств материалов и приведены пути возможных дальнейших исследований по решению вопроса удаления вредных соединений мышьяка из вод горно-обогатительных предприятий. Работа представляет интерес для специалистов в области химической технологии, экологии горного производства и гидрометаллургии.

Авторы: Драпей А.В., Рассказова А.В. «Исследования эффективности удаления ионов мышьяка (v) различными сорбентами из модельных растворов».

• В работе представлены результаты экспериментальных исследований по гравитационному обогащению оловянной руды Солнечного горно-обогатительного комбината Хабаровского края. C целью повышения извлечения олова в виде минерала касситерита и меди в форме халькопирита в концентрат при минимизации потерь в хвосты выполнено определение режимов работы концентрационного стола СКЛ-2 с варьированием трех ключевых параметров: хода деки, частоты ее движений и угла наклона деки. В ходе экспериментов установлено, что ход и частота движения деки показали слабую эффективность обогащения, тогда как угол наклона деки оказал существенное влияние на извлечение касситерита и халькопирита в классах крупности -0,5 +0,2, -0,2 +0,071 и -0,071 +0,04 мм. Также выделены более бедные хвосты из мелких классов, селективно отделен оловянный концентрат с содержанием олова 35,31 % и совместно извлечены олово и медь в оловянно-медный концентрат. Общее извлечение олова и меди в концентраты достигло 68 и 45 %, соответственно, при этом в 30,4 % хвостов перешло всего 3,47 % олова и 7,9 % меди.

Авторы:  Золотов А.М., Прохоров К.В., Кирильчук М.С. «Исследование влияния параметров концентрационного стола на интенсификацию процесса гравитационного обогащения оловянных руд Солнечного ГОКа».

Читайте новый выпуск журнала на нашем сайте, переходя по ссылке:

Проблемы недропользования (igduran.ru)

Анонс в формате .pdf