Анонс журнала № 3 «Проблемы недропользования» за 2026 год

               Уважаемые читатели журнала!

Предлагаем вам третий выпуск издания «Проблемы недропользования» за 2026 год.  В этом номере представлены статьи, посвященные геотехнологическим проблемам отработки месторождений твердых полезных ископаемых, разрушения горных пород, геомеханики, обогащения полезных ископаемых, повышения качества научных исследований. Авторами статей являются как работники Института горного дела, так и представители других организаций.  В издании представлены основные рубрики журнала, содержащие результаты исследований, которые, надеемся, будут интересны читателям нашего издания.

Геотехнологические проблемы

отработки месторождений твердых полезных ископаемых

· Рассмотрена проблема эксплуатационных потерь неотбитой руды при камерной выемке рудных тел некрутого падения ограниченной мощности с плоской конструкцией днища и применением погрузочно-доставочных машин с дистанционным управлением. Показано, что ключевым фактором формирования потерь является качество оформления почвы очистного пространства, а именно неровности поверхности и зона неполной отбойки на контакте с подстилающими породами. Разработана методика количественной оценки потерь, отличающаяся учетом генерального угла формирования и максимальной высоты зоны неполной отбойки. Предложен способ расчета коэффициента неровности почвы, определяемого через глубину неровностей и средний объем сегмента зоны неполной отбойки, ограниченного по длине линией наименьшего сопротивления, а по ширине – расстоянием между концами скважин. Исследовано влияние глубины неровностей и максимальной высоты зоны неполной отбойки на величину коэффициента неровности почвы. Установлено, что при минимальной высоте зоны (1 м) значения коэффициента изменяются в диапазоне 0,67–0,87, при максимальной (3 м) – 0,89–0,96. Приведен пример оценки объема потерь неотбитой руды для камер длиной от 30 до 100 м и шириной 12 м, при глубине неровностей 0,3 м. Объем потерь составил от 144 до 1680 м³. На основе объемных показателей дана оценка экономического ущерба при извлекаемой ценности 1 т руды 10 тыс. руб. и ее плотности от 2,5 до 4,0 т/м³ – от 3,6 до 67,2 млн руб. Полученные результаты позволяют повысить точность оценки количественных потерь руды и могут быть использованы при проектировании камерных систем разработки с плоским днищем.

Авторы: Рожков А.А, Барановский К.В., Соломеин Ю.М., Дьячков П.С. «Методика учета специфических факторов при оценке качества формирования днища камер плоской конструкции»

Разрушение горных пород

 · Изложены научно-методические основы адаптивного управления параметрами буровзрывных работ (БВР) при открытой разработке сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых. Показано, что вовлечение в отработку глубоких горизонтов с неоднородным геологическим строением требует пересмотра традиционных подходов к проектированию БВР. Предлагаемый подход позволяет целенаправленно управлять перераспределением энергии взрыва между технологически значимыми зонами взрывного разрушения: обеспечивать требуемое качество дробления в зоне регулируемого дробления и минимизировать негативное воздействие в остальных зонах. Разработан циклический алгоритм адаптации, включающий непрерывное отслеживание состояния массива горных пород, анализ текущих условий, подбор корректирующих воздействий и их оценку посредством комплексного показателя. В качестве основы для оценки предложен интегральный критерий адаптации, объединяющий пять частных нормализованных показателей: качество дробления, сейсмическую безопасность, дальность разлета кусков, экономические затраты и соответствие импульса взрыва свойствам массива. Обосновано расширение критерия за счет четырех дополнительных показателей, отражающих ударно-воздушное воздействие, параметры развала, потери и разубоживание полезного ископаемого, а также уровень пылегазового загрязнения атмосферы. Предусмотрена возможность варьирования весовых коэффициентов в зависимости от стратегических приоритетов предприятия. Предлагаемый инструментарий может быть внедрен с минимальными инвестициями на основе существующей приборной базы, что создает предпосылки для перехода от эпизодических улучшений к непрерывному управлению эффективностью и безопасностью взрывных работ.

Авторы: Яковлев В.Л., Жариков С.Н., Реготунов А.С., Кутуев В.А. «Адаптивное управление параметрами БВР при открытой разработке сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых»

· Обосновывается необходимость отказа от традиционного коэффициента сближения скважин как основного расчетного параметра при проектировании схем короткозамедленного взрывания на карьерах. Показано, что при переходе от детонирующего шнура к неэлектрическим системам инициирования и к системам электронного взрывания данный коэффициент утрачивает информативность, поскольку он не позволяет однозначно задать требуемую последовательность инициирования зарядов в блоке. В качестве альтернативы предложены два независимых параметра. Первый параметр представляет собой угол отклонения фронта взрывной отбойки относительно свободной поверхности уступа. Второй параметр определяет скорость распространения этого фронта по массиву. Совместное использование этих двух параметров дает возможность точно передать инженерный замысел взрывных работ вне зависимости от принятой сетки скважин и типа применяемых средств инициирования. Приведен порядок расчета интервалов замедления для каждой скважины на основе ее плановых координат. Расчет может быть реализован как в стандартных электронных таблицах, так и в специализированных георедакторах для проектирования буровзрывных работ. Дополнительно представлено решение обратной задачи, позволяющей по известным параметрам сетки скважин и заданным замедлениям определить фактические значения угла и скорости фронта взрывной отбойки. На примере опытно‑промышленных взрывов, выполненных на Западном и Главном карьерах Качканарского горно‑обогатительного комбината, показана эффективность предложенного подхода. Установлено, что применение параметров угла и скорости фронта отбойки в сочетании с системами электронного взрывания обеспечивает снижение выхода негабаритных кусков более чем в два раза. Кроме того, улучшается прогнозирование формы и размеров развала горной массы, повышается безопасность ведения взрывных работ за счет контроля целостности внутрискважинной инициирующей сети, а также достигается положительный эффект на последующих технологических переделах. К ним относятся сокращение времени разгрузки транспортных единиц и улучшение показателей дробления руды на обогатительной фабрике.

Авторы: Мальберг С.Л., Симаков А.В., Шамин В.В. «Параметры фронта взрывной отбойки как альтернатива коэффициенту сближения скважин при проектировании БВР»

            · Рассматривается актуальная проблема горнодобывающих предприятий, связанная с разделкой негабаритных фракций. Повышенный выход негабарита, а также время и стоимость его разделки напрямую влияют на производительность и экономическую составляющую цикла добычи полезного ископаемого. На примере организации ООО «ЮУВП» проанализировано применение различных методов разделки. В качестве решения обосновано применение эксикаторов с навесными гидромолотами.

Авторы: Воробьев В.А., Воробьев А.В., Гордиевский А.В., Воробьев И.В. «Механизи­рованная разделка негабарита на карьерах»

Геомеханика

· Представлены результаты теоретических исследований влияния высоконапорной инъекции глиноцементного раствора в режиме гидрорасчленения на сдвиговую прочность дисперсных песчано-глинистых грунтов. Рассмотрена структурная модель дисперсного грунта с коагуляционными контактами, в которой сдвиговая прочность определяется совокупным действием цементационных связей и сил контактного взаимодействия частиц, зависящих от числа межчастичных контактов на единичной площадке сдвига и среднего сопротивления сдвигу одного контакта. На основе анализа коагуляционных структурных связей разработана физико-математическая модель изменения прочностных характеристик грунта. Установлено, что при нагнетании раствора под высоким давлением происходит разрушение исходных цементационных связей, перекомпоновка структурных элементов, дополнительное уплотнение породы и формирование новых межчастичных контактов. Показано, что глиноцементный раствор при высоконапорной инъекции не проникает в межчастичное пространство, а формирует каналы гидроразрыва, создавая напряжение уплотнения грунта. Выведены аналитические зависимости для определения коэффициента внутреннего трения, коэффициента уплотнения грунта и общего коэффициента упрочнения массива с учетом армирования инъекционными элементами. Общий коэффициент упрочнения грунта является произведением коэффициента уплотнения грунта и коэффициента армирования глиноцементным раствором. Теоретические выводы подтверждены данными опытно-промышленных работ по напорной цементации неустойчивых суглинков: коэффициент внутреннего трения возрастал с 0,33 до 0,41, а общий коэффициент упрочнения составил 3,0–3,2.

Авторы: Должиков П.Н., Богданов В.П. «Сдвиговая прочность дисперсных грунтов после высоконапорной инъекции глиноцементного раствора».

· Представлен комплексный анализ современных геоэлектрических методов контроля качества упрочнения неустойчивых грунтов, применяемых при строительстве, реконструкции и эксплуатации инженерных сооружений. Рассмотрены ключевые подходы, включая метод электрического сопротивления, электротомографию, вертикальное электрическое зондирование, метод вызванной поляризации, а также естественного поля. Особое внимание уделено возможностям этих методов в оценке пространственной однородности закрепленных массивов, выявлении дефектных зон, трещин, участков недостаточной цементации и локальных аномалий, связанных с неполным заполнением пор инъекционными растворами. Показано, что геоэлектрические параметры грунта — удельное электрическое сопротивление, поляризуемость, диэлектрическая проницаемость — являются чувствительными индикаторами изменения водонасыщенности, минерализации поровой жидкости, гранулометрического состава, пористости и степени формирования цементационных связей. Это позволяет использовать их для дистанционного неразрушающего мониторинга состояния грунтового массива на разных стадиях упрочнения.

Проанализированы основные ограничения и сложности практической интерпретации геоэлектрических данных: отсутствие универсальных нормативных критериев для различных видов грунтов и вяжущих, неоднозначность связи электрических параметров с механическими свойствами, влияние электродных установок и температурных режимов. Обоснована необходимость комплексного подхода, сочетающего геофизические измерения с результатами лабораторных и полевых механических испытаний, а также учета временного фактора твердения. Сформулированы требования к современным многофункциональным приборам, обеспечивающим высокую скорость измерений, автоматическую компенсацию контактного сопротивления, построение карт неоднородности и интегральную оценку качества упрочнения в реальном времени.

Авторы: Лободенко З.Я. «Анализ современных методов геоэлектрического контроля качества упрочнения неустойчивых грунтов»

· Рассматриваются ключевые проблемные аспекты инженерного обследования оснований зданий и сооружений, возведенных на территориях, подверженных техногенному влиянию подземных горных выработок. Актуальность исследования обусловлена сложностью прогнозирования деформационных процессов в условиях неравномерного оседания земной поверхности, что приводит к развитию дополнительных напряжений в конструктивных элементах зданий и снижению их эксплуатационной надежности. В работе детально анализируются специфические особенности деформационных процессов, включая их нелинейность, пространственно-временную изменчивость и зависимость от глубины и геометрии горных выработок. Особое внимание уделено ограничениям традиционных методов инженерных изысканий, которые зачастую не позволяют получить достоверную информацию о фактическом напряженно-деформированном состоянии массива грунта на значительных глубинах. В связи с этим обосновывается необходимость применения комплексных геофизических методов, включая сейсморазведку и электрометрию, в сочетании с современными расчетными подходами, основанными на численном моделировании (метод конечных элементов). Дополнительно в статье аргументируется целесообразность внедрения автоматизированных систем мониторинга (АСМ) с использованием высокоточных датчиков и телеметрии, позволяющих в режиме реального времени отслеживать динамику деформаций. Данный подход обеспечивает возможность раннего выявления критических значений параметров и достоверного прогнозирования поведения системы «основание – фундамент – надземные конструкции» на всех этапах жизненного цикла сооружения.

 Авторы: Чепрасов Р.П. «Проблемные вопросы обследования неустойчивых оснований зданий и сооружений на подработанных территориях»

                         Обогащение полезных ископаемых

· Рассматривается возможность применения рентгеноабсорбционного метода на этапе предварительного обогащения окисленных медных руд с целью селективного извлечения меди, минимизировав ее потери с сопутствующими элементами при переработке руд Волковского месторождения. Пропускание рентгеновского излучения регистрируется детектором за образцом, который измеряет поток фотонов, прошедших через материал насквозь. Исходные параметры падающего пучка позволяют оценить ослабление луча. На величину пропускания влияют толщина, плотность и эффективный атомный номер материала. В связи с вышеизложенным было рассмотрено семь образцов окисленной медной руды с разными размерами кусков и содержанием эквивалентного рудного минерала меди, эквивалентного рудного минерала железа и эквивалентного нерудного минерала с использованием разной энергии фотонов. Для расчета проанализирован минеральный состав руды с плотностями, химический состав с содержанием каждого элемента в минералах и их эффективные атомные номера. В ходе исследования выявлено отсутствие селективности рентгеноабсорбционного метода относительно меди в присутствии железа, наблюдается высокая чувствительность метода к общей толщине и составу образца, особенно при низких энергиях фотонов. Также сигнал от меди полностью «маскируется» железом.

Авторы: Цыпин Е.Ф., Овчинникова Т.Ю., Антонинова Е.П. «Оценка возможности применения рентгеноабсорбционного метода при обогащении окисленных медных руд»

· Представлен обзор современных технологических схем и оборудования, используемых при обогащении касситерита – основного минерала оловянных руд. На основе анализа литературных источников, включая фундаментальные учебники, справочники и современные научные статьи, систематизированы основные стадии обогатительного процесса: подготовительные операции (дробление, измельчение, классификация), обесшламливание, гравитационное обогащение, флотация тонких классов и обезвоживание концентрата. Обоснована последовательность стадий, определяемая физико-химическими свойствами касситерита. Отмечено, что наиболее эффективными являются комбинированные схемы, сочетающие гравитацию для крупных и средних фракций и флотацию для тонкодисперсных частиц. 

Авторы: Дорошенко Е.М., Тихонов З.М. «Стадии обогащения касситерита и ключевое оборудование»

Повышение качества научных исследований

· Переход к новой версии международного стандарта ISO 9001 меняет требования к системе менеджмента качества (СМК) научной организации. В финальном проекте ISO/FDIS 9001:2026 вводятся требования об определении значимости изменения климата (п. 4.1), о продвижении культуры качества и этичного поведения (п. 5.1.1), а также производится четкое разграничение рисков и возможностей с раздельными требованиями к действиям по управлению рисками (п. 6.1.2) и по реализации возможностей (п. 6.1.3). Своевременное выявление, анализ и принятие обоснованного решения о способе управления риском позволяет научной организации избежать кризисных явлений. Цель статьи — рассмотреть эволюцию понятия риска и процесса управления рисками в СМК научной организации на примере Института горного дела УрО РАН (ИГД УрО РАН) с учетом требований ISO 9001:2026 и современной практики риск-ориентированного мышления.

Исследованы методы управления рисками, теория риск-ориентированного мышления и практика ее применения научной организацией, деятельность которой отличается от промышленного предприятия или финансовой организации. Использованы положения ISO/FDIS 9001:2026, ISO 31000:2018, ГОСТ Р 31000-2019, ГОСТ Р 58771-2019, а также внутренние документы ИГД УрО РАН — СТО ПСМК-004 «Управление рисками и реализация возможностей» и Программа развития института до 2036 года.

Опыт применения международных стандартов в научной организации показал, что управление рисками повышает эффективность работы, ответственность сотрудников за конечный результат и снижает потери от реализации рисков. Предложена модель управления рисками и возможностями, приведённая в соответствие с требованиями пп. 4.1, 5.1.1, 6.1.2, 6.1.3, 6.3, 7.1.6, 7.3, 8.5.6 ISO/FDIS 9001:2026, и приведена практика ее использования в ИГД УрО РАН.

Внедрение риск-ориентированного мышления в соответствии с требованиями ISO 9001:2026 позволяет научной организации не только избегать повторения рисковых событий, но и обеспечивать устойчивость и опережающее развитие, прогнозировать последствия рисковых событий и принимать меры к снижению их негативного воздействия.

Авторы: Глебов А.В. «Риск-ориентированное мышление в научной организации: теория и практика в контексте ISO9001:2026»

Читайте новый выпуск журнала на нашем сайте, переходя по ссылке:  Проблемы недропользования (igduran.ru)

Анонс в формате .pdf