Правовые вопросы недропользования
Legal issues of mineral resources management
Правовые аспекты предоставления лесных участков в пределах лесного фонда в аренду в Хабаровском крае для целей недропользования
с. 04
Рассмотрены вопросы предоставления лесных участков в пределах лесного фонда в аренду для недропользования. Приобретение прав на земельный участок - неотъемлемая часть деятельности по разведке и добыче полезных ископаемых. Отношения в области недропользования, связанные с земельными участками, достаточно урегулированы природоресурсным законодательством, однако требуют детального рассмотрения в отношении оформления прав на лесные участки из земель лесного фонда. Выявлены основные проблемы, которые возникают при использовании земель лесного фонда для целей геологического изучения, разведки и добычи полезных ископаемых. Проанализировано действующее законодательство для целей недропользования на территории Хабаровского края. С учетом проведенного анализа предоставления лесных участков в пределах лесного фонда в аренду в Хабаровском крае для целей недропользования предложены возможные пути решения выявленных проблем путем интеграции данных из Государственного лесного реестра в Единый государственный реестр недвижимости.
Хабаровский край, недропользование, лесной фонд, лесной участок, аренда лесного участка
Legal aspects of provision of forest plots within the forest fund for lease in Кhabarovsk krai for рurposes subsoil use
The article deals with the issues of granting forest plots within the forest fund for rent for subsoil use. The acquisition of rights to a land plot is an integral part of the exploration and production of minerals. Relations in the field of subsoil use related to land plots are sufficiently regulated by natural resource legislation, however, they require detailed consideration in relation to registration of rights to forest plots from forest fund lands. The main problems that arise when using forest fund lands for the purposes of geological study, exploration and mining are identified. The current legislation for the purposes of subsoil use on the territory of the Khabarovsk Territory is analyzed. Taking into account the analysis of the provision of forest plots within the forest fund for rent in the Khabarovsk Territory for the purposes of subsoil use, possible ways to solve the identified problems are proposed by integrating data from the state forest registry into the unified state register of real estate (EGRN).
Khabarovsk Territory, subsoil use, forest fund, forest area, lease of a forest area
Техника и технология недропользования
Methods and technology of mineral resources exploration
Раскрытие взаимосвязи между свойствами морской воды и добычей полезных ископаемых со дна арктического шельфа
с. 10
На фоне наличия огромных запасов полезных ископаемых, сосредоточенных в арктической зоне, важно не упустить из виду месторождения, скрытые под поверхностью воды, ведь истинный ресурсный потенциал Крайнего Севера распространяется и на арктический шельф. В этой связи актуальной становится задача по изучению сложной взаимосвязи между свойствами морской воды и добычей твердых полезных ископаемых со дна арктического шельфа. В данной работе рассмотрены закономерности изменения температуры и солености воды в северных морях России, а также представлены результаты комплексного анализа этих параметров на различных глубинах. В исследовании подчеркивается практическая значимость полученных результатов для развития технологий добычи твердых полезных ископаемых подводным способом. Результаты исследования могут быть использованы научным сообществом в качестве информационного источника
арктический шельф, подводная добыча, добыча полезных ископаемых, свойства морской воды, температура морской воды, соленость морской воды
Uncovering the relationship between seawater properties and mineral extraction from the arctic shelf floor
Against the background of huge mineral reserves concentrated in the Arctic zone, it is important not to overlook the deposits hidden beneath the water surface, because the true resource potential of the Far North extends to the Arctic shelf. In this regard, the task of studying the complex relationship between the properties of seawater and the extraction of solid minerals from the bottom of the Arctic shelf becomes relevant. This paper considers the regularities of changes in water temperature and salinity in the northern seas of Russia and presents the results of complex analysis of these parameters at different depths. The study emphasizes the practical significance of the results obtained for the development of technologies for the extraction of solid minerals underwater. The results of the study can be used by the scientific community as an information source.
аrctic shelf, underwater mining, mineral extraction, seawater properties, seawater temperature, seawater salinity
Оптимизация параметров технологии разработки полускальных вскрышных пород экскаваторно-автомобильными комплексами с применением мехлопат
с. 17
В статье приведены результаты исследований оптимизации параметров технологии разработки полускальных вскрышных пород экскаваторно-автомобильными комплексами с применением мехлопат. Проанализированы имеющиеся методики для расчета производительности мехлопат. Установлена для всех типов современных механических лопат эмпирическая универсальная зависимость расчета величины коэффициента экскавации от среднего диаметра куска, которая позволяет определить изменение величины сменной эксплуатационной производительности механических лопат от величины среднего размера кусков взорванных пород. Результаты статистической обработки сравнения значений производительности экскаватора, установленной в производственных условиях, с расчетными показали, что коэффициент вариации при расчете по предлагаемой (новой, универсальной) формуле практически в два раза ниже, по сравнению с известными (применяемыми). Определена укрупненная блок-схема комплексного алгоритма оптимизации параметров ЭАКМЛ путем выбора величины удельного расхода ВВ, типа мехлопаты, автосамосвала, бурового станка и бульдозера
механическая лопата, производительность экскаватора, средний размер куска, коэффициент экскавации, коэффициент вариации, удельный расход ВВ, блок-схема алгоритма, ЭКГ
Optimization of the parameters of the technology for the development of semi-horizontal overburden by excavator-automotive complexes using mechanical shovels
The article presents the results of research on the optimization of the parameters of the technology for the development of semi-horizontal overburden by excavator-automobile complexes using mechlopats. The available methods for calculating the productivity of mechlopats are analyzed. An empirical universal dependence of the calculation of the value of the excavation coefficient on the average diameter of the piece has been established for all types of modern mechanical shovels, which makes it possible to determine the change in the value of the replaceable operational performance of mechanical shovels from the value of the average size of pieces of blasted rocks. The results of statistical processing of comparing the values of the excavator performance installed in production conditions with the calculated ones showed that the coefficient of variation when calculated according to the proposed (new, universal) formula is almost two times lower than the known (used) ones. An enlarged block diagram of a complex algorithm for optimizing the parameters of the EACMS is determined by selecting the value of the specific consumption of explosives, the type of a mechanical shovel, dump truck, drilling rig and bulldozer
mechanical shovel, excavator performance, average piece size, excavation coefficient, coefficient of variation, specific explosive consumption, block diagram of the algorithm, crawler mining excavator
Геология, разведка, эксплуатация нефтяных и газовых месторождений
Geology, exploration, exploitation of oil and gas fields
Повышение эффективности эксплуатации Ярактинского месторождения с применением выравнивания профиля приемистости на основе биополимеров
с. 32
Интегрированное в территориальные границы Иркутской области Ярактинское гидрокарбоновое месторождение представляет собой одно из ключевых активов в сфере добычи сырой нефти и подвергается активным экстракционным процедурам с 1970-х годов. Данное месторождение характеризуется ограниченными параметрами проницаемости и неоднородными свойствами нефтеносных пластов, что обусловливает высокую сложность эффективной экстракции углеводородов. Традиционно для оптимизации коэффициента извлечения нефти на аналогичных объектах применяется методология выравнивания профиля проницаемости. Установлено, что эффективность данного подхода существенно ограничена геолого-структурными характеристиками. Следовательно, возникает потребность в разработке более эффективных механизмов увеличения эксплуатационной эффективности Ярактинского месторождения. На текущий момент месторождение сталкивается с множеством проблем с точки зрения эксплуатации, в числе которых – снижение коэффициента извлечения нефти из-за ограниченной проницаемости пластов и высокого уровня обводненности. Профиль проницаемости нагнетательных скважин к тому же недостаточно гомогенен, что дополнительно гиперболизирует проблематику нефтеотдачи. Эти факторы суммарно привели к инфляции операционных расходов и деградации экономической эффективности эксплуатационного процесса. В рамках решения сложившихся задач перед Ярактинским месторождением были осуществлены исследования по эффективизации разработки с использованием технологий увеличения нефтеотдачи пластов на основе ксантановых композиций с целью оптимизации профиля проницаемости инъекционных скважин. Исследования направлены на расширение аппликативных возможностей биополимеров в более широком спектре геолого-структурных условий. Результаты исследований свидетельствуют о существенной оптимизации метода коррекции профиля проницаемости, что в свою очередь способствует увеличению нефтеотдачи на 12-15 % и редукции операционных затрат на 20-25 %. Результаты исследований могут быть полезными при дальнейшей эксплуатации месторождения в условиях повышенной обводнённости
месторождение, профиль приемистости, биополимер, исследование
Improving the efficiency of the Yaraktinskoye field operation using the alignment of the pickup profile based on biopolymers
Integrated within the territorial boundaries of the Irkutsk region, the Yaraktinskoye hydrocarbon field is one of the key assets in the field of crude oil production and has been subject to active extraction procedures since the 1970s. This field is characterized by limited permeability parameters and heterogeneous properties of oil-bearing formations, which makes effective extraction of hydrocarbons highly difficult. Traditionally, to optimize the oil recovery factor at similar facilities, the permeability profile leveling methodology is used. It has been established that the effectiveness of this approach is significantly limited by geological and structural characteristics. Consequently, there is an urgent need to develop more effective mechanisms to increase the operational efficiency of the Yaraktinskoye field. At the moment, the field is facing many problems from an operational point of view, including a decrease in the oil recovery factor due to limited permeability of the formations and high water cut. The permeability profile of injection wells is also not homogeneous enough, which further exaggerates the problem of oil recovery. These factors collectively led to inflation of operating costs and degradation of the economic efficiency of the operating process. As part of solving the existing problems facing the Yaraktinskoye field, research was carried out on the efficiency of development using enhanced oil recovery technologies based on xanthan compositions in order to optimize the permeability profile of injection wells. Research is aimed at expanding the application capabilities of biopolymers in a wider range of geological and structural conditions. The research results indicate a significant optimization of the method for correcting the permeability profile, which in turn helps to increase oil recovery by 12-15% and reduce operating costs by 20-25%. The research results may be useful for further exploitation of the field under conditions of increased water cut
deposit, pickup profile, biopolymer, research
Горнoтехническая безопасность
Mountain-technical safety
Оценка эффективности применения охранных конструкций из облегчённых деревянно-бетонных блоков
с. 39
В статье приведены результаты исследований эффективности применения охранных конструкций из облегченных блоков деревянно-бетонных. Применение на шахтах российского Донбасса различных видов охранных конструкций не обеспечивало удовлетворительное состояние охраняемых выработок. В связи с этим ШахтНИУИ был разработан блок деревянно-бетонный (БДБ). Первоначально приняты к серийному производству БДБ со стальной обоймой толщиной 2,0 мм. Рост цен на металл привел к появлению предложения о снижении толщины стальных обойм БДБ с 2,0 до 1,5 мм. Стендовые испытания тумб из БДБ с толщиной обойм 1,5 мм были проведены в апреле 2023 года. Тумбы из БДБ с толщиной обойм 2,0 мм были испытаны ранее, в декабре 2015 года. Уменьшение толщины стальных обойм с 2,0 до 1,5 мм привело к росту податливости БДБ. Во время шахтных испытаний установлено, что достижение относительной податливости тумб из БДБ с толщиной обоймы 1,5 мм, при которой начнутся разрывы обойм, может произойти через 1,46 года при остаточном сроке эксплуатации штрека 6,3 года. Экономия средств на изготовлении БДБ может увеличить расходы на поддержание выработок за счет необходимости их перекрепления
блок деревянно-бетонный, охранная конструкция, деформационно-силовая характеристика, экономическая эффективность
Evaluation of effectiveness of the use of security structures made of lightweight wooden-concrete blocks
The article presents the results of research on the effectiveness of the use of guard structures made of lightweight woodenconcrete blocks. The use of various types of guard structures in the mines of the Russian Donbass did not provide a satisfactory condition of the protected workings. In this regard, a wooden-concrete block (BDB) was developed by Shakhtniui. Initially, BDB with a 2.0 mm thick steel clips were trial sand accepted for serial production. The increase in metal prices led to the appearance of a proposal to reduce the thickness of BDB steel clips from 2.0 to 1.5 mm. Bench tests of bollards made of BDB with a thickness of 1.5 mm clips were carried out in April 2023. Bollards made of BDB with 2.0 mm thick clips were trials earlier in December 2015. Reducing the thickness of the steel clips from 2.0 to 1.5 mm led to an increase in the malleability of the BDB. At the mine place of testing, the achievement of relative compliance of the bollards made of BDB with a 1.5 mm clip thickness, at which the clips will begin to rupture, may occur in 1.46 years with a re-sidual service life of 6.3 years. Saving money on the manufacture of BDB can increase the cost of guard by re-anchoring the workings. Cost savings on the manufacture of BDB can increase the cost of maintaining workings due to the need to re-anchor it
wooden-concrete block, guard structure, deformation-force characteristic, economic efficiency
Устойчивость зданий и сооружений Запорожской атомной электростанции при использовании артезианской воды для технологического процесса станции
с. 50
Дана оценка обеспечения безопасной эксплуатации, водоснабжения, а также безопасности персонала и окружающей среды при эксплуатации Запорожской АЭС. Установлено, что эксплуатация подземных вод для технического водоснабжения АЭС и объектов ее инфраструктуры как при постоянном, так и периодическом режимах водоотбора приведет к формированию депрессионных воронок, размеры которых будут зависеть от величины (расхода) водоотбора, схемы расположения водозаборных сооружений и конкретных гидрогеологических условий месторождения подземных вод. Показана необходимость обеспечения не только прочности грунтов под конструкциями зданий и сооружений АЭС, но и надежного функционирования всех систем, которые осуществляют контроль эксплуатации АЭС. Определена необходимость контроля стабильности геолого-геофизических условий в районе и на площадках размещения АЭС в режиме мониторинга. Мониторинг носит комплексный характер. В его состав входят геотехнические, маркшейдерско-геодезические, гидрогеологические, сейсмологические наблюдения. Прогноз развития депрессионной воронки во времени и пространстве должен выполняться аналитическими методами или моделированием с учетом изменений условий взаимосвязи водоносных горизонтов между собой и компонентами окружающей среды. Выявлено, что продление дальнейшей эксплуатации АЭС - процесс дорогостоящий и небезопасный. Модернизировать старые энергоблоки до современных по безопасности в атомной энергетике не представляется возможным. Энергоблоки Запорожской АЭС не готовы к дальнейшей эксплуатации, поэтому необходимо уже сейчас начать разработку проекта по выводу из эксплуатации (ВЭ) АЭС энергоблоков № 1-4. Результаты исследований могут быть полезными при выполнении прогноза возможного развития карстово-суффозионных процессов под влиянием интенсивного водоотбора подземных вод, организации наблюдения за возможным развитием этих процессов, включив их в состав комплексного мониторинга данного объекта. Это позволит обосновать масштабы и режим рационального водоотбора с учетом требований по охране окружающей среды и особенностей дальнейшей эксплуатации АЭС
безопасность АЭС, артезианская вода, проседание грунтов, крены зданий и сооружений АЭС, мониторинг
Sustainability of buildings and structures Zaporizhia nuclear power plant when using artesian water for the technological process of the station
The article provides an assessment of ensuring safe operation, water supply, as well as the safety of personnel and the environment during the operation of the Zaporizhia NPP. It has been established that the exploitation of groundwater for the technical water supply of the NPP and its infrastructure facilities, both under constant and periodic drainage regimes, will lead to the formation of depression funnels, the size of which will depend on the magnitude (flow rate) of the water intake, the layout of water intake facilities and specific hydrogeological conditions of the groundwater deposit. It is shown that it is necessary to ensure not only the strength of the soils under the structures of buildings and structures of nuclear power plants, but also the reliable functioning of all systems that control the nuclear process. The necessity of monitoring the stability of geological and geophysical conditions in the area and at the sites of nuclear power plants in the monitoring mode has been determined. The monitoring is comprehensive. It includes geotechnical, surveying and geodetic, hydrogeological, and seismological observations. The forecast of the development of a depression funnel in time and space should be carried out by analytical methods or modeling, taking into account changes in the conditions of the relationship of aquifers with each other and environmental components. It has been revealed that extending the further operation of the NPP is an expensive and unsafe process. It is not possible to upgrade old power units to modern ones in terms of safety in nuclear energy. The power units of the Zaporizhia NPP are not ready for further operation, therefore, it is necessary to start developing a project for decommissioning power units No. 1-4 of the NPP.The research results can be useful in predicting the possible development of karst-suffusion processes under the influence of intensive groundwater drainage, organizing monitoring of the possible development of these processes, including them in the integrated monitoring of this facility. It will make it possible to justify the scale and regime of rational water extraction, taking into account the requirements for environmental protection and the specifics of further operation of the NPP
safety of nuclear power plants, artesian water, subsidence of soils, rolls of buildings and structures of nuclear power plants, monitoring
Геомеханика
Geomechanics
К вопросу определения значений сцепления и угла внутреннего трения горных пород
с. 68
В статье выполнен анализ прочностных показателей горных пород, испытанных при одноосном и объемном напряженных состояниях. По их результатам в поле касательных и нормальных напряжений строились предельные круги напряжений Мора и их огибающая линия. По ее наклону и пересечению с осью касательных напряжений определялись сцепление (C) и угол внутреннего трения (φ). Рассчитанная с использованием значений (С и φ) прочность при одноосном сжатии оказалась выше фактической на 20% и более. Предлагается изменить методику определения сцепления и угла внутреннего трения, определять их не по огибающей предельные круги напряжений Мора линии, а по изменению предельных значений тангенциальных напряжений кругов Мора от нормальных напряжений
породы горные, сцепление, внутреннее трение, моделирование, прочность, круги Мора, сжатие, напряжение, эксперимент
To the question of determining the values of adhesion and angle of internal friction of rock formations
The paper analyses the strength parameters of rocks tested under uniaxial and volumetric stress states. Based on their results, the Mohr stress limit circles and their envelope line were plotted in the field of tangential and normal stresses. According to its slope and intersection with the tangent stress axis, the cohesion (C) and the angle of internal friction (φ) were determined. Calculated, using the values (C and φ), strength in uniaxial compression was higher than the actual strength by 20 and more percent. It is suggested to change the methodology of determination of adhesion and angle of internal friction. It is proposed to determine them not by the envelope of the limiting circles of Mohr stresses line, but by the change of limiting values of tangential stresses of Mohr's circles from normal stresses
rock formations, adhesion, internal friction, simulation, strength, Mohr's circles, compression, stress, experiment
Обоснование модели напряженно-деформированного состояния массива мерзлых горных пород
с. 73
В статье приведены результаты исследований изменения физико-механических свойств мерзлых горных пород от внешних факторов и параметров нагружения. Определены природные факторы, оказывающие наибольшее влияние на механическое поведение мерзлых горных пород. Представлены зависимости прочностных и деформационных свойств мерзлых горных пород от температуры, скорости приложения нагрузки, влажности и льдистости. Выполнен анализ применяемых геомеханических моделей для описания процесса деформирования мерзлых горных пород с учетом воздействия природной среды. Обобщены зависимости между напряжением и деформацией, особенности и ограничения рассмотренных геомеханических моделей мерзлых горных пород. Дана оценка перспективности использования разработанных геомеханических моделей и предложены направления их развития для расчета и проектирования инженерных сооружений в Арктической зоне.
мерзлые породы, геомеханические модели, напряженно-деформированное состояние, физико-механические свойства, параметры
Substantiation of the constitutive model of frozen ground
The article examines the results of research into changes in physical and mechanical properties of frozen rocks from external factors and loading parameters. The environmental parameters that have the greatest influence on the mechanical behaviour of frozen rocks have been determined. The strength and deformation properties of frozen rocks at different temperature, loading conditions, moisture and ice content are presented. The constitutive models used to describe the deformation process of frozen rocks taking into account the impact of the natural environment are analysed. Dependences between stress and deformation, features and limitations of the considered constitutive models of frozen rocks are described. The prospective use of the developed constitutive models is assessed and the directions of their development for calculation and design of engineering structures in the Arctic zone are proposed
Frozen ground, constitutive models, stress-strain state, physical-mechanical properties, parameters
Маркшейдерское и геологическое обеспечение горных работ
Surveying and geological support of mining operations
Оптимизация процесса классификации данных лазерного сканирования для преодоления избыточности
с. 80
Приведены результаты анализа существующих методик для классификации маркшейдерско-геодезических данных, в частности данных лазерного сканирования. В настоящее время применяются различные программные решения для моделирования объектов подземной разработки, карьеров, а также объектов нефтедобычи. Существуют алгоритмы для решения конкретных задач, связанных с этапами моделирования, однако большинство из них создаются как универсальные инструменты. Проведена оценка существующих программных алгоритмов для решения задачи классификации. В условиях горной промышленности адаптация существующих алгоритмов позволила бы значительно ускорить и упростить процессы актуализации маркшейдерско-геодезической информации, что в свою очередь косвенно повлияет на скорость и качество отработки месторождения в целом. Результаты исследований могут быть полезны при работе с данными лазерного сканирования и выбора оптимальных решений
программные решения для моделирования, адаптация алгоритмов для маркшейдерских съемок, маркшейдерско-геодезические измерения
Optimizing the data classification process in laser scanning to overcome redundancy
The article presents the results of analyzing existing methodologies for classifying mine surveying and geodetic data, particularly laser scanning data. Various software solutions are currently employed for modeling underground development, quarries, and oil extraction facilities. While there are algorithms designed to address specific tasks related to modeling stages, the majority of them are created as versatile tools. An evaluation of existing software algorithms for classification tasks has been conducted. In the mining industry, adapting these algorithms would significantly expedite and simplify the processes of updating mine surveying and geodetic information, indirectly impacting the overall speed and quality of deposit development. The research findings can be valuable for working with laser scanning data and selecting optimal solutions
software solutions for modeling, adaptation of algorithms for surveying surveys, surveying and geodetic measurements
Информационные технологии
Information technology
Анализ современных способов прикладного использования сверточных нейронных сетей в горной промышленности
с. 90
Сверточные нейронные сети являются одним из наиболее широко используемых методов машинного обучения в сфере обнаружения и классификации объектов на изображениях. Они могут быть применены для широкого класса задач, в том числе и в сфере горной промышленности. В статье проанализированы некоторые знаковые примеры того, как сверточные сети могут упрощать и увеличивать качество выполнения задач, связанных с горнодобывающей отраслью
горная промышленность, обнаружение месторождений, обнаружение объектов, нейронные сети, машинное обучение, автоматическая классификация ископаемых
Analysis of modern engineering applications of convolutional neural networks in mining industry
Currently there are a lot of image recognition tasks, that are being successfully solved by the use of different types of neural networks. In its turn, the leading type of neural networks architecture for mentioned tasks class is convolutional neural network (CNN). Convolutional neural networks consist of multiple layers with small sets of neurons. Each of the neurons represents a small part of the original image. Combining all sets of neurons in a layer gives us a complete representation of the image. Other layers repeat this algorithm, but work with the same image presented in a different way, allowing the system as a whole to «learn» what the picture ultimately consists of. For example, each of the convolution layers can be responsible for highlighting certain features in the image (contour lines, flat areas, sharp edges).
mining industry, mineral deposits detection, object detection, neural networks, machine learning, automatic fossil classification
Наши юбиляры
Оur anniversaries
К 90-летию со Дня рождения Ракишева Б.Р.
с. 95
90 years of Rakishev Bayan Rakishevich
Итоги научных конференций
Results of scientific conferences
Итоги 16 Международной научной школы молодых ученых и специалистов «Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых»
с. 96
Results of the 16th International Scientific School of Young Scientist and Specialists «Problems of subsoil development in the XXI century through the eyes young»
