- Аннотация:
- Целью статьи является детализация концепции гуманизации технологий добычи руд при подземной разработке металлических месторождений. Главной проблемой горного производства стало обращение с отходами переработки, количество которых увеличивается по причине перевода запасов руд в категорию неактивных вследствие выборочной выемки руд из недр. Даны этапы развития горного производства в историческом срезе. Приведены сведения о возможностях традиционных технологий обогащения по раскрытию руд и потерях рудных компонентов в хвостах. Пояснена роль феномена управления состоянием массива в процессе очистной выемки снижении разубоживания руд породами при развитии критических напряжений. Предложен алгоритм управления состоянием массива с использованием геомеханического эффекта. Показано, что объем разубоживающих пород зависит от феномена образования жесткой шарнирной арки из заклинившихся пород. Приведены варианты корректировки состояния массива за счет перекрытий, наклона рудных стенок, создания защитной стены и анкерования пород. Рекомендован вариант разработки с комплексированием технологий на этапах существования. Дана характеристика технологий с выщелачиванием металлов из руд, как основного резерва увеличения минерально-сырьевой базы получения металлов за счет вовлечения в производство некондиционных для традиционных технологий запасов руд. Сделан прогноз условий добычи руд в перспективе. Сделан вывод, что радикальной мерой снижения опасности отходов является использование комбинированных химического обогащения и механической активации при их утилизации.
- Ключевые слова:
- руда, месторождение, отходы, массив, разубоживание, напряжения, геомеханика, выщелачивание
- Для цитирования:
- Направления модернизации технологий подземной добычи руд / В. И. Голик, А. С. Выскребенец, Р. И. Миргалиев [и др.] // Маркшейдерия и недропользование. 2024. №5. С. 21-25. https://doi.org/10.56195/20793332_2024_5_21_25.
- Информация об авторах:
-
- Голик Владимир Иванович - д-р технических наук, профессор, профессор кафедры Горное дело Южно-Российского государственного политехнического университета, г. Новочеркасск Россия
- Выскребенец Александр Степанович – д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры Технологические машины и оборудование Северо-Кавказского горно- металлургического института (ГТУ), г. Владикавказ, Россия, e-mail:
Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript. - Миргалиев Ришат Ильшатович – аспирант, Северо-Кавказского горно-металлургического института (ГТУ), г. Владикавказ, Россия
- Мулухов Казбек Казгериевич – д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры Теоретическая и прикладная механика Северо-Кавказского горно- металлургического института (ГТУ), г. Владикавказ, Россия, e-mail:
Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript. - Хетагуров Валерий Николаевич – д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры Технологические машины и оборудование Северо-Кавказского горно- металлургического института (ГТУ), Владикавказ, Россия, e-mail:
Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript.
- Список литературы:
-
- 1. Гуриев ГТ, Воробьев АЕ, Голик ВИ. Человек и биосфера: устойчивое развитие. 2-е издание, дополненное и переработанное. Владикавказ: Терек, 2001. 475 с. [Guriev GT, Vorobyov AE, Golik VI. Man and the biosphere: sustainable development. Vladikavkaz, 2001, 475 p. (In Russ.)].
- 2. Воробьев АЕ, Голик ВИ, Лобанов ДП. Приоритетные пути развития горнодобывающего и перерабатывающего комплекса Северо-Кавказского региона: под редакцией академика РАН К.Н. Трубецкого. Владикавказ: РУХС, 1998. 362 с. [Vorobyov AE, Golik VI, Lobanov DP. Priority ways of development of the mining and processing complex of the North Caucasus region. Vladikavkaz, 1998 (In Russ.)].
- 3. Валиев НГ, Пропп ВД, Вандышев АМ. Кафедре горного дела УГГУ - 100 лет. Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2020;(8):130-143. [Valiev NG, Propp VD, Vandyshev AM. The Mining Department of UGSU is
- 100 years old. Izvestia of higher educational institutions. Mining Journal. 2020;(8):130-43. (In Russ.)]. DOI:
- 10.21440/0536-1028-2020-8-130-143.
- 4. Клюев РВ, Босиков ИИ, Майер АВ, Гаврина ОА. Комплексный анализ применения эффективных технологий для повышения устойчивого развития природно-технической системы. Устойчивое развитие горных территорий.
- 2020;12(2):283-290. [Klyuyev RV, Bosikov II, Mayer V, Gavrina OA. A comprehensive analysis of the use of effective technologies to enhance the sustainable development of the natural and technical system. Sustainable development of mountain territories. 2020;12(2):283-90. (In Russ.)]. DOI: 10.21177/1998-4502-2020-12-2-283-290.
- 5. Баймишев РН. Эффективные международные подходы в государственном управлении недрами. Горные науки и технологии. 2020;5(2):162-184. [Baymishev RN. Effective international approaches in public subsoil management. Mining sciences and technologies. 2020;5(2):162-184. (In Russ.)].
- 6. Исмаилов ТТ, Голик ВИ, Дольников ЕБ. Специальные способы разработки месторождений полезных ископаемых. Москва, 2006. 510 с. [Ismailov TT, Golik VI, Dolnikov EB. Special methods of mining mineral deposits. Moscow, 2006, 510 p. (In Russ.)].
- 7. Хайрутдинов ММ, Конгар-Сюрюн ЧБ, Тюляева ЮС, Хайрутдинов АМ. Бесцементные закладочные смеси на основе водорастворимых техногенных отходов. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2020;(331)11:30-36. [Khairutdinov MM, Kongar-Suryun ChB, Tyulyaeva YuS, Khairutdinov A. Cement-free filling mixtures based on water-soluble technogenic waste. Izvestiya Tomsk Polytechnic University. Georesource engineering.
- 2020;331(11):30-6. (In Russ.)]. DOI: 10.18799/24131830/2020/11/2883.
- 8. Хайрутдинов АМ, Конгар-Сюрюн ЧБ, T. Kowalik, Ю. С. Тюляева Управление напряженно-деформационным состоянием массива горных пород путем формирования разнопрочностной закладки. Горный информационно- аналитический бюллетень. 2020(10);42-55. [Khairutdinov AM, Kongar-Suryun ChB, Kovalik T, Tyulyaeva YuS. Management of the stress-strain state of a rock mass by forming a multi-strength bookmark. Mining information and analytical bulletin. 2020:(10);42-55. (In Russ.)].
- 9. Комащенко ВИ. Эколого-экономическая целесообразность утилизации горнопромышленных отходов с целью их переработки. Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2015;(4):23-30. [Komashchenko VI. Ecological and economic expediency of utilization of mining waste for the purpose of their processing. Izvestiya Tula State University. Earth Sciences. 2015;(4):23-30. (In Russ.)].
- 10. Айнбиндер ИИ, Пацкевич ПГ, Красюкова ЕВ. Обоснование параметров опасных зон при комбинированной разработке кимберлитовых месторождений Якутии. Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2019;(3):48-60. [Einbinder II, Patskevich PG, Krasyukova EV. Substantiation of the parameters of hazardous zones in the combined development of kimberlite deposits in Yakutia. Izvestiya Tula State University. Earth Sciences. 2019;(3):48-60. (In Russ.)].
- 11. Трофимов АВ, Киркин АП, Румянцев АЕ, Яваров АВ. Применение численного моделирования для определения оптимальных параметров метода полной разгрузки керна при оценке напряженно-деформированного состояния массива горных пород. Цветные металлы. 2020;(12):22-27. [Trofimov AV, Kirkin AP, Rumyantsev AE, Yavarov AV. Application of numerical modeling to determine the optimal parameters of the method of complete core unloading when evaluating the stress-strain state of a rock mass. Non-ferrous metals. 2020;(12):22-7. (In Russ.)]. DOI: 10.17580/tsm.2020.12.03.
- 12. Tsinghua Lei, Ke Gao. Numerical study of stress variability in heterogeneous fractured rocks. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2019;113:121-33. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2018.12.001.
- 13. Vanneski K, Mastrorochko G, Salvini R. Assessment of the destruction of a mountain column using change detection analysis and FEM modeling. International Journal of Geoinformatics. 2021;10(11):774. DOI: 10.3390/ijgi10110774.
- 14. Игнатьева МН, Юрак ВВ, Душин АВ, Стровский ВЕ. Техногенные минеральные образования: проблемы перехода к циркулярной экономике. Горные науки и технологии. 2021;6(2):73-89. [Ignatieva MN, Yurak VV, Dushin AV, Strovsky VE. Technogenic mineral formations: problems of transition to a circular economy. Mining sciences and technologies.
- 2021;6(2):73-89. (In Russ.)]. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2021-2-73-89.
- 15. Качурин НМ, Стась ГВ, Корчагина ТВ, Змеев МВ. Геомеханические и аэрогазодинамические последствия подработки территорий горных отводов шахт Восточного Донбасса. Известия Тульского государственного университета. Сер. Науки о Земле. 2017;(1):170-182. [Kachurin NM, Stas GV, Korchagina TV, Zmeev MV. Geomechanical and aerogasodynamic consequences of mining the territories of the mining branches of the mines of Eastern Donbass. Izvestiya Tula State University. Ser. Earth Sciences. 2017;(1):170-82. (In Russ.)].
- 16. Яицкая НА, Бригида ВС. Геоинформационные технологии при решении трехмерных геоэкологических задач: пространственная интерполяция данных. Геология и геофизика Юга России. 2022;12(1):162-173. [Yaitskaya NA, Brigida VS. Geoinformation technologies in solving three-dimensional geoecological problems: spatial data interpolation. Geology and Geophysics of the South of Russia. 2022;12(1):162-73. (In Russ.)].
- 17. Wang Yu, Huang J, Wang G. Numerical analysis of stresses caused by mining and plastic evolution, taking into account influencing factors: high stresses in place, excavation rate and multilayer heterogeneity. Engineering calculations. 2022;39(8):2928-57. https://doi.org/10.1108/EC-10-2021-0614.
- 18. Ahmadfaraj M, Mirmohammadi M, Afzal P, et al. Fractal modeling and comparative analysis of the relationship between structures and mineralization of copper in the Saveh region. Central Iran. Reviews of ore geology. 2019;107:172-85. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2019.01.026.
- 19. Ляшенко ВИ., Коваленко ВН, Голик ВИ, Габараев ОЗ. Бесцементная закладка на горных предприятиях. Москва,
- 1992. 95 с. [Lyashenko VI, Kovalenko VN, Golik VI, Gabaraev OZ. Cement-free laying at mining enterprises. Moscow, 1992, 95 p. (In Russ.)].
- 20. Pereira FS, Lima T, Chavez SS, et al. Analysis of free span stability in mine workings with a diameter of more than 10 meters on the example of the Corrego do Sitio mine. Rock Mechanics for the Development of Natural Resources and Infrastructure. – Full text of the reports: Proceedings of the 14th International Congress on Rock Mechanics and Mining Engineering. Ser. Works on Earth sciences and geology. London : CRC Press, 2020;6:878-83.
