№ 4 (т.25), июль-август 2025 г.

Скачать выпуск

Раскрытие взаимосвязи между плотностью морской воды и глубиной арктических морей России в контексте добычи твердых полезных ископаемых

DOI: 10.56195/20793332-2025-25-4-9-15

В. Е. Кисляков¹, П. В. Катышев¹, Я. Е. Линьков¹, Н. А. Кайдаш², Д. А. Покацкий¹

ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет», г. Красноярск, Российская Федерация
ООО «НТЦ «Геотехнология», г. Красноярск, Российская Федерация

стр. 9-15

Аннотация:: Рассмотрены актуальные вопросы освоения минеральных ресурсов арктического шельфа России с применением инновационных автономных добычных комплексов. Особое внимание уделено исследованию взаимосвязи плотности морской воды с глубиной как ключевым фактором, влияющим на эффективность работы подводного оборудования. Авторами предложено оригинальное техническое решение – автономный добычной комплекс, использующий энергию сжатого газа для добычи, обогащения и транспортировки полезных ископаемых. Разработана математическая модель, позволяющая рассчитывать подъемную силу автономного добычного комплекса с учетом изменения плотности воды на различных глубинах. Практическая значимость исследования заключается в обосновании выбора рабочего газа для автономного добычного комплекса и создании расчетных моделей, применимых при проектировании подводных горных работ. Результаты работы могут быть использованы для оптимизации технологий освоения минеральных ресурсов Арктики.
Ключевые слова:: арктический шельф, автономные добычные комплексы, плотность морской воды, математическое моделирование, подъемная сила, глубоководная добыча
Для цитирования:: Кисляков ВЕ, Катышев ПВ, Линьков ЯЕ, Кайдаш НА, Покацкий ДА. Раскрытие взаимосвязи между плотностью морской воды и глубиной арктических морей России в контексте добычи твердых полезных ископаемых. Маркшейдерия и недропользование. 2025;25(4):9-15. https://doi.org/10.56195/20793332-2025-25-4-9-15.

Анализ технологий сушки угля для их применения в подземной гидродобыче

DOI: 10.56195/20793332-2025-25-4-16-22

А. А. Кравцов, В. А. Атрушкевич

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н. В. Мельникова Российской академии наук, г. Москва, Российская Федерация

стр. 16-22

Аннотация:: Рассмотрены современные технологии, применяемые для сушки угля, такие как барабанные сушилки, пневмосопловые аппараты, устройства псевдоожиженного слоя и устройства контактной сушки. Проведен анализ параметров их работы и конструктивных особенностей с целью оценки применимости этих технологий в условиях подземной гидродобычи угля. Авторы отмечают, что, несмотря на несколько худшие показатели по удельным энергозатратам на 1 т осушенного угля, для подземных условий предпочтительными являются пневмосопловые аппараты и контактной сушки ввиду их меньших габаритов, а также делают вывод о перспективности развития устройств контактной сушки для осушения мелких фракций угля.
Ключевые слова:: сушка угля, подземная гидродобыча, контактная сушка
Для цитирования:: Кравцов АА, Атрушкевич ВА. Анализ технологий сушки угля для их применения в подземной гидродобыче. Маркшейдерия и недропользование. 2025;25(4):16-22. https://doi.org/10.56195/20793332-2025-25-4-16-22.

Методика оценки горнотехнических условий отработки карьеров для изыскания резервов повышения интенсивности горных работ

DOI: 10.56195/20793332-2025-25-4-23-30

В. Д. Кантемиров, А. М. Яковлев, Р. С. Титов

ФГБУН «Институт горного дела» УрО РАН, г. Екатеринбург, Российская Федерация

стр. 23-30

Аннотация:: Приведены основы разработанной методики, позволяющей в автоматическом режиме оценить соотношение фронтов горных работ и качественные показатели запасов полезного ископаемого (ПИ) на рабочих горизонтах карьера. Предложенная методика предназначена для автоматизированного планирования горных работ в режиме управления качеством сырья и позволяет определить резервы горного производства, установить преобладающий технологический сорт рудного сырья в анализируемых участках месторождения, выбрать рациональный способ добычи сырья с учетом его качества. Использование методики способствует повышению эффективности планирования горных работ с учетом качества сырья, что в свою очередь позволяет увеличить степень извлечения ценных компонентов и обеспечить комплексное использование минеральных ресурсов.
Ключевые слова:: интенсификация горных работ, фронт горных работ, парк экскаваторов, горно-геологическая информационная система, горно-геометрический анализ, геометризация
Для цитирования:: Кантемиров ВД, Яковлев АМ, Титов РС. Методика оценки горнотехнических условий отработки карьеров для изыскания резервов повышения интенсивности горных работ. Маркшейдерия и недропользование. 2025;25(4):2330. https://doi.org/10.56195/20793332-2025-25-4-23-30.

Параметры экскаваторно-автомобильных комплексов с применением мехлопат для разрезов Кузбасса

DOI: 10.56195/20793332-2025-25-4-31-40

А. В. Матвеев

ФГБОУ ВО «Сибирский государственный индустриальный университет», г. Новокузнецк, Российская Федерация

стр. 31-40

Аннотация:: Представлены результаты исследований по обоснованию оптимальных параметров экскаваторно-автомобильных комплексов с применением мехлопат (ЭАКМЛ) для условий разрезов Кузбасса. В работе решен ряд задач: разработана единая формула для определения производительности современных мехлопат с вместимостью ковша 6,3 до 55,8 м³ в зависимости от величины средневзвешенного размера кусков взорванных пород, высокая достоверность которой подтверждена при сравнении расчетных значений с хронометражными, полученных на разрезах в результате опытно-промышленной проверки; разработаны алгоритм и методика определения оптимальных параметров ЭАКМЛ; установлены графические зависимости изменения удельных эксплуатационных затрат на разработку одного кубометра вскрыши в условиях разрезов Кузбасса от величины средневзвешенного размера кусков взорванной горной массы при применении мехлопат с вместимостью ковша 6,3 ÷ 55,8 м³ для III и IV категории пород; разработан экспресс-метод – номограмма для выбора типа экскаватора или их количества при проектировании или планировании горных работ. В статье приведены значения минимальных издержек и сменной производительности мехлопат при разработке вскрышных пород III и IV категории ЭАКМЛ с вместимостью ковша 6,3÷55,8 м³ для условий разрезов Кузбасса, соответствующие оптимальным условиям ведения работ. Эти рекомендации и методический подход, представленный в работе, будут полезны как для проектировщиков, так и для плановиков горных предприятий. Использование результатов работы позволит определять оптимальные параметры экскаваторно-автомобильных комплексов с применением мехлопат при перевооружении карьера для повышения экономической эффективности добычи угля.
Ключевые слова:: экскаваторно-автомобильный комплекс, механическая лопата, угольный разрез, вскрышные породы, буровзрывные работы, блок-схема алгоритма, средневзвешенный размер куска взорванной породы, эксплуатационная производительность, удельные эксплуатационные затраты
Для цитирования:: Матвеев АВ. Параметры экскаваторно-автомобильных комплексов с применением мехлопат для разрезов Кузбасса. Маркшейдерия и недропользование. 2025;25(4):31-40. https://doi.org/10.56195/20793332-2025-25-4-31-40.

Обоснование параметров технологии очистки илонакопителей углеобогатительных фабрик гидроэлеваторными земснарядами

DOI: 10.56195/20793332-2025-25-4-41-46

А. А. Корякин

ФБУ «Территориальный фонд геологической информации по Сибирскому Федеральному округу», г. Новосибирск, Российская Федерация

стр. 41-46

Аннотация:: Разработан методический подход к определению условий, обеспечивающих устойчивую и безопасную работу гидроэлеваторного земснаряда при разработке хвостов обогащения. Определены условия устойчивой и безопасной работы гидроэлеваторного земснаряда при разработке хвостов обогащения. Разработан алгоритм расчета системы гидротранспорта, производительности и основных параметров этой технологии в зависимости от горнотехнических условий работы комплекса. Установлена производительность и зона использования гидроэлеваторного земснаряда УГБ-2М при разработке хвостов обогащения для каждого из технически возможных диаметров пульповода при различных горнотехнических условиях его эксплуатации – расстояний транспортирования гидросмеси и геодезической высоты ее подъема.
Ключевые слова:: разработка угольных шламов, гидроэлеваторный земснаряд УГБ-2М, алгоритм расчета параметров, производительность, горнотехнические условия
Для цитирования:: Корякин АА. Обоснование параметров технологии очистки илонакопителей углеобогатительных фабрик гидроэлеваторными земснарядами. Маркшейдерия и недропользование. 2025;25(4):41-46. https://doi.org/10.56195/207933322025-25-4-41-46.

Исследование пространственной изменчивости горно-геологических условий и показателей качества полезного ископаемого Большесырского буроугольного месторождения

DOI: 10.56195/20793332-2025-25-4-47-52

В. Е. Кисляков, А. С. Федотов, Д. С. Снетков, А. В. Шварцкопф

ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет», г. Красноярск, Российская Федерация

стр. 47-52

Аннотация:: Приведены результаты анализа условий Большесырского буроугольного месторождения в части определения уровня изменчивости характеристик с использованием статистических методов и их классификация. Результаты работы позволили обоснованно определить наиболее изменчивую характеристику месторождения для последующей разработки решений по ее регулированию. Выявлена зависимость изменения зольности, использование которой должно способствовать стабилизации потока продукции. Поставлены дальнейшие цели для исследований.
Ключевые слова:: уголь, качественные характеристики, управление качеством угля, коэффициент вариации
Для цитирования:: Кисляков ВЕ, Федотов АС, Снетков ДС, Шварцкопф АВ. Исследование пространственной изменчивости горно-геологических условий и показателей качества полезного ископаемого Большесырского буроугольного месторождения. Маркшейдерия и недропользование. 2025;25(4):47-52. https://doi.org/10.56195/20793332-2025-25-4-47-52.

Нейросетевая оптимизация составов смесевых твердых топлив для повышения экономической эффективности термогидродинамического воздействия на нефтяные коллекторы

DOI: 10.56195/20793332-2025-25-4-53-58

М. Г. Ефимов¹, А. Р. Мухутдинов²

ЧОУ ВО «Казанский инновационный университет имени В. Г. Тимирясова», Республика Татарстан, г. Казань, Российская Федерация
ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет», Республика Татарстан, г. Казань, Российская Федерация

стр. 53-58

Аннотация:: Актуальной задачей нефтегазовой промышленности является повышение эффективности извлечения углеводородов из трудноизвлекаемых запасов (ТрИЗ) с минимальным экологическим воздействием. Целью работы стало исследование влияния компонентного состава и начальных условий на эксплуатационные характеристики (СТТ) аммиачно-селитренного состава (АСС): скорости горения и объема газообразных продуктов, а также разработка рекомендаций по их оптимизации для применения в скважинных газогенераторах. Для достижения цели использован нейросетевой программный модуль, апробированный на экспериментальных данных. Анализ показал, что давление и плотность заряда являются доминирующими факторами, управляющими процессом горения, тогда как компоненты АСС (горючее, катализаторы) обеспечивают «тонкую» настройку свойств топлива. Предложены составы СТТ АСС, адаптированные под типовые условия Западной Сибири (низкопроницаемые песчаники), Волго-Урала (карбонатные коллекторы) и Арктики (низкие пластовые температуры). Технология соответствует Стратегии развития минерально-сырьевого комплекса РФ до 2035 года, обеспечивая импортозамещение и цифровизацию производственных процессов. Экологическая безопасность подтверждена снижением выбросов NO_x на 30–40% и минимизацией загрязнения пластовых вод за счет полного сгорания (>99,8%). Экономическая эффективность достигается через сокращение затрат на натурные испытания на 70% и повышение коэффициента извлечения нефти (КИН) на 7–12%. Результаты соответствуют требованиям ISO 14001 и ФЗ № 166, что делает технологию востребованной в долгосрочной перспективе.
Ключевые слова:: смесевое твердое топливо, аммиачно-селитренный состав, нейросетевое моделирование, скорость горения, экологическая безопасность, маркшейдерский мониторинг, Стратегия МСК РФ, экономическая эффективность
Для цитирования:: Ефимов МГ, Мухутдинов АР. Нейросетевая оптимизация составов смесевых твердых топлив для повышения экономической эффективности термогидродинамического воздействия на нефтяные коллекторы. Маркшейдерия и недропользование. 2025;25(4):53-58. https://doi.org/10.56195/20793332-2025-25-4-53-58.

К концепции дробления и измельчения минерального сырья в мельницах

DOI: 10.56195/20793332-2025-25-4-59-64

Ю. В. Дмитрак¹, В. И. Голик²

ФГБУН «Институт проблем комплексного освоения недр имени академика Н. В. Мельникова» Российской академии наук, г. Москва, Российская Федерация
Геофизический институт Владикавказского научного центра, г. Владикавказ, Российская Федерация

стр. 59-64

Аннотация:: Приведены результаты многофакторного анализа основных операций процесса измельчения минерального сырья в шаровых, вибрационных и планетарных мельницах, актуальность которых возрастает по мере изменения демографических, экономических и прочих условий в странах мира. Параметры измельчения исследовались в лабораторных и промышленных мельницах, функционирующих на горно-обогатительных фабриках и в других цехах подготовки минерального сырья, путем сопоставления проб исходного сырья и разгрузки мельницы с использованием контрольных сит. Тонина помола исследовалась в барабанной мельнице. Прочие параметры исследовались с использованием общепризнанных методов. Установлено, что наличие многочисленных факторов и эмпирический характер используемых величин не позволяют применять имеющуюся исследовательскую базу для решения задач механического дробления и измельчения. Рекомендовано в качестве критериев динамического разрушения хрупких сред при производстве технологических процессов использовать критерий критического напряжения при ударе, скорость упругих волн и значение динамической вязкости. Показано, что между коэффициентом разрушения и размерами поверхностей раскола при хрупком разрушении горных пород в результате удара существует устойчивая корреляция. Выявлено, что новая концепция рудоподготовки должна основываться на фазово-структурных свойствах сырья, возможности процессов раскрытия и параметрах оборудования. Такая концепция в большей мере будет отвечать принципам гуманизации отношений в системе «Природа – человек». Результаты выполненных многофакторных исследований могут быть востребованы при разработке действующих модернизируемых и строящихся месторождений твердых полезных ископаемых в горнодобывающих отраслях, а также при подготовке кадров высшей квалификации в высших учебных заведениях.
Ключевые слова:: минеральное сырье, измельчение, мельница, концепция, технология, динамическое разрушение, анализ
Для цитирования:: Дмитрак ЮВ, Голик ВИ. К концепции дробления и измельчения минерального сырья в мельницах. Маркшейдерия и недропользование. 2025;25(4):59-64. https://doi.org/10.56195/20793332-2025-25-4-59-64.

Технологические решения и конструкции предохранительных устройств при углубке шахтных стволов

DOI: 10.56195/20793332-2025-25-4-65-70

П. В. Волков, И. А. Пыталев, К. И. Струков, Р. В. Кульсаитов, Р. И. Бикбов

ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет имени Г. И. Носова», г. Магнитогорск, Российская Федерация

стр. 65-70

Аннотация:: В ходе исследования проведен анализ технологических решений безопасности при углубке вертикальных шахтных стволов. Разработаны методологические подходы к оценке рисков и проектированию защитных конструкций с учетом специфики подземного пространства. Предложено инновационное предохранительное устройство, обеспечивающее эффективную и безопасную замену предохранительному целику. Внедрение технологических решений и конструкций предохранительных устройств позволяет оптимизировать производственный процесс и снизить операционные издержки при сохранении высокого уровня безопасности. На основе изученных данных и теоретических расчетов определены оптимальные параметры проектирования предлагаемых защитных устройств, обеспечивающие максимальную эффективность их функционирования в условиях подземных рудников при различных видах нагрузок. Результаты исследования применимы при проектировании новых и модернизации существующих шахтных стволов. Внедрение предложенного решения способствует повышению уровня промышленной безопасности и оптимизации производственных процессов на горнодобывающих предприятиях.
Ключевые слова:: шахтное строительство, предохранительное устройство, целик, углубка вертикальных стволов, промышленная безопасность, горнопроходческие работы, проектирование защитных конструкций
Для цитирования:: Волков ПВ, Пыталев ИА, Струков КИ, Кульсаитов РВ, Бикбов РИ. Технологические решения и конструкции предохранительных устройств при углубке шахтных стволов. Маркшейдерия и недропользование. 2025;25(4):65-70. https://doi.org/10.56195/20793332-2025-25-4-65-70.

Геомагнитные данные для направленного бурения и позиционирования скважин

DOI: 10.56195/20793332-2025-25-4-71-82

Б. Н. Бухтояров¹, О. Р. Старикова¹, В. Г. Петров², Д. В. Кудин³, А. А. Виноградова⁴

ООО «Газпром нефть шельф», г. Санкт-Петербург, Российская Федерация
Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн имени Н. В. Пушкова РАН (ИЗМИРАН), г. Москва, г. Троицк, Российская Федерация
Геофизический центр РАН (ГЦ РАН), г. Москва, Российская Федерация
Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация

стр. 71-82

Аннотация:: Освещены вопросы использования в наклонно-направленном бурении (ННБ) моделей магнитного поля Земли и их параметров. Показаны примеры геомагнитных моделей, которые могут применяться в ННБ для проводки скважин и при определении их траекторий. Рассмотрены отечественные модели высокого разрешения, приведены их основные характеристики. Исследованы методы учета местных магнитных аномалий и вариаций переменного магнитного поля Земли для повышения точности проводки скважин. Исследование может быть полезным для специалистов маркшейдерских служб нефтегазовых компаний в вопросах обеспечения наклонно-направленного бурения геомагнитными данными.
Ключевые слова:: исследование траектории скважин, проводка скважин, магнитное поле Земли, геомагнитные модели, наклонно-направленное бурение, параметры магнитного поля, IFR, IIFR
Для цитирования:: Бухтояров БН, Старикова ОР, Петров ВГ, Кудин ДВ, Виноградова АА. Геомагнитные данные для направленного бурения и позиционирования скважин. Маркшейдерия и недропользование. 71-82. https://doi.org/10.56195/207933322025-25-4-71-82.

Проведение маркшейдерских работ с использованием радарной интерферометрии для выявления подземных пожаров при разработке угля шахтным способом

DOI: 10.56195/20793332-2025-25-4-83-87

И. М. Величко

ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС», г. Москва, Российская Федерация

стр. 83-87

Аннотация:: Подземная разработка угольных месторождений сопровождается большим количеством рисков, одним из которых является самовозгорание угля, приводящее ко многим негативным последствиям. Поэтому с целью предотвращения отрицательного влияния возникающих рисков проводятся маркшейдерские наблюдения за деформациями земной поверхности, которые являются следствием очагов подземных пожаров. В работе освещены вопросы внедрения метода радарной интерферометрии в комплекс маркшейдерских работ по проведению мониторинга деформаций земной поверхности в зоне разработки угольных месторождений. В статье рассмотрены характеристики и принцип действия радарной интерферометрии. Представлен пример исследования взаимосвязи подземных пожаров и возникающих из-за них деформаций земной поверхности. Показана схема применения радарной интерферометрии в маркшейдерском мониторинге вертикальных оседаний земной поверхности. Предложен алгоритм выполнения маркшейдерских работ с применением радарной интерферометрии с целью обнаружении очагов самовозгорания угля. Данная статья будет являться материалом для развития дальнейших исследований характеристик радарной интерферометрии и ее применения в маркшейдерской деятельности.
Ключевые слова:: радарная интерферометрия, подземный пожар, маркшейдерский мониторинг, земная поверхность, деформации, самовозгорание угля
Для цитирования:: Величко ИМ. Проведение маркшейдерских работ с использованием радарной интерферометрии для выявления подземных пожаров при разработке угля шахтным способом. Маркшейдерия и недропользование. 2025;25(4):83-87. https://doi.org/10.56195/20793332-2025-25-4-83-87.

Оценка эколого-гигиенических аспектов утилизации продуктов термической обработки твердых коммунальных отходов

DOI: 10.56195/20793332-2025-25-4-88-94

К. А. Воробьев, Е. В. Колодежная

ФГБУН «Институт проблем комплексного освоения недр имени академика Н. В. Мельникова» Российской академии наук (ИПКОН РАН), г. Москва, Российская Федерация

стр. 88-94

Аннотация:: Мусоросжигательные заводы (МСЗ) в настоящее время становятся важным элементом комплексной системы обращения с твердыми коммунальными отходами (ТКО) в России. Рассмотрены вопросы обработки и трансформации в окружающей среде продуктов, образующихся при сжигании ТКО. Приведены результаты сравнительного анализа литературных данных о наличии в шлаках и зольных остатках от сжигания ТКО загрязняющих веществ с позиции эколого-гигиенического аспекта их утилизации или хранения. В качестве объекта исследований взяты шлак и летучая зола МСЗ № 3. С целью выявления возможности безопасного использования и депонирования данных отходов определено наличие в шлаках и зольных остатках загрязняющих веществ комплексом минералого-аналитических методов. Сделан однозначный вывод о значительном превышении в летучей золе содержания тяжелых металлов (по отношению к гигиеническим нормативам для почв), показана высокая миграционная способность тяжелых металлов из золы в почвы, воды поверхностных и подземных источников. Сравнение содержаний тяжелых металлов и микроэлементов в водных вытяжках шлаков с ПДК химических веществ в воде водных объектов показало, что по всем основным экоконтролируемым элементам концентрации гораздо ниже ПДК. Из результатов испытаний на выщелачивание изучаемых шлаков следует, что перехода тяжелых металлов из шлаков практически не происходит, значит, шлаки стабильны и могут быть пригодны для рециклинга без каких-либо ограничений.
Ключевые слова:: мусоросжигательный завод, остатки от сжигания твердых коммунальных отходов, шлак, летучая зола, водные вытяжки, ПДК, выщелачивание тяжелых металлов, химический состав, полигоны захоронения, класс опасности
Для цитирования:: Воробьев КА, Колодежная ЕВ. Оценка эколого-гигиенических аспектов утилизации продуктов термической обработки твердых коммунальных отходов. Маркшейдерия и недропользование. 2025;25(4):88-94. https://doi.org/10.56195/20793332-2025-25-4-88-94.

Оценка концентрации метана при добыче угля на разрезах, работающих в метановой зоне

DOI: 10.56195/20793332-2025-25-4-95-102

И. А. Архипов

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», г. Москва, Российская Федерация

стр. 95-102

Аннотация:: Почти половина разрезов России добывают уголь в метановой зоне. Это актуализирует исследования в области контроля концентрации метана в рабочей зоне карьера, а также в санитарной зоне. На разрезах присутствуют точечные, линейные и площадные источники метана. Ключевыми параметрами, влияющими на распространение метана, являются условия местности, форма разреза и направление воздушного потока. В статье оценены возможные концентрации метана для среднестатистического разреза, работающего в метановой зоне при направлении воздушного потока вдоль длины разреза и перпендикулярно ему. В качестве источников метана были рассмотрены буровзрывные скважины, обнажение угля и вмещающих пород, а также транспортируемые потоки полезного ископаемого. Выявлено, что на границе санитарной зоны превышение предельно допустимой концентрации метана не ожидается. Определено, что вентиляционные установки могут обеспечить необходимое количество воздуха для разбавления метана. В связи с этим упор при выборе мер по интенсификации массообмена был сделан на геометрические параметры разреза, а также мощность и энергозатратность установок. Результаты исследований могут быть полезными при определении эмиссии парниковых газов и при разработке мероприятий по охране здоровья работников угольных разрезов.
Ключевые слова:: концентрация метана, микроклимат разреза, рабочая зона, санитарная зона, искусственная вентиляция карьера, направление воздушного потока, рабочие места, предельно допустимая концентрация метана
Для цитирования:: Архипов ИА. Оценка концентрации метана при добыче угля на разрезах, работающих в метановой зоне. Маркшейдерия и недропользование. 2025;25(4):95-102. https://doi.org/10.56195/20793332-2025-25-4-95-102.

№ 4 (т.25), июль-август 2025 г.

Новости

Выпуски журнала: 2025 г.

№ 4/2025

Новые материалы

Новый выпуск журнала