2015/2014/2013/2012/2011/2010/2009/2008/2007/2006/2005

Комплексное решение задач эксплуатации месторождений
твердых полезных ископаемых

Разработан комплекс программных средств, реализующих функции  геоинформационной системы в области горного дела и обогащения полезных ископаемых. Геоинформационная система построена на использовании предметно-ориентированных баз данных, а также визуализации и интеграции пространственно связанных геологических, технологических, геофизических, геомеханических и мониторинговых данных, формирующих единое геоинформационное пространство горно-обогатительного предприятия.

Геотехнология

Разработана концепция формирования бортов карьера без предохранительных берм за счет использования инженерно-технических средств защиты рабочего персонала и технологического оборудования вблизи высоких скальных откосов, предотвращающая ущерб предприятию и создающая предпосылки к снижению объёма вскрышных работ при соблюдении действующих требований безопасности.

Предложена технологическая схема размещения пород вскрыши в ярусных отвалах карьеров, позволяющая за счёт уменьшения высоты ярусов до 20–30 м снизить затраты на автотранспорт до 1,8 раза, увеличить устойчивость отвалов, уменьшить время стабилизации зоны разгрузки, упростить технологию и уменьшить стоимость рекультивационных работ.

Предложен метод и математическая модель оценки эффективности освоения перспективных месторождений с соблюдением сбалансированности интересов государства и недропользователей и обеспечения рационального использования минерально-сырьевой базы страны. В отличие от существующих методов, предложенный отличается тем, что, во-первых, осуществляется корректировка затрат, принятых в проектах рудников, путем компенсации потерь денежной ценности из-за инфляции, что обеспечивает возможность реализации капитальных и эксплуатационных работ в полном объеме в принятые проектом сроки и достоверность информации об их величине при оценке проектных решений; во-вторых, впервые осуществляется определение ожидаемой стоимости запасов на стадии начальной эксплуатации месторождения и участие ее в экономической оценке проектных решений, что обеспечивает возможность соблюдения сбалансированности экономических интересов государства и недропользователя.

Геомеханика

Обоснованы с применением комплекса натурных и численных методов параметры опережающей разгрузочной зоны для глубоких горизонтов Кукисвумчоррского месторождения при их отработке системами этажного обрушения руды с траншейным днищем и подэтажного обрушения руды. Показаны преимущества системы с подэтажным обрушением руды, обеспечивающей больший эффект защиты массива пород от действия высоких тектонических напряжений при меньшей пригрузке пород висячего бока за счет ступенчатого фронта опережающей выемки и меньшей изрезанности днища.

Создана геомеханическая модель Хибинского массива, позволяющая рассматривать отработку комплекса сближенных месторождений и определять порядок и направление развития горных работ в удароопасных условиях с учетом вложенной кольцевой структуры массива, направления тектонического сжатия, основных радиальных разломов, рельефа дневной поверхности, параметров рудных тел. Установлены особенности напряженно-деформированного состояния (НДС) Хибинского массива, подтверждающие гипотезу трансформации типа НДС с глубиной и переориентировку главных напряжений в блоках массива между радиальными разломами. Определены абсолютные высотные отметки -1000 ÷ -1200м, ниже которых вертикальные напряжения превалируют над горизонтальными. Таким образом, можно утверждать, что все разведанные запасы Хибинской апатитовой дуги будут отрабатываться в условиях выраженного тектонического сжатия пород. Возможно использование полученных результатов при принятии решений по отработке других сближенных месторождений.

Выполнено обоснование технологии, технико-экономическая и геомеханическая оценка возможности рентабельной и безопасной отработки фланговой части месторождения «Суолуайв», отрабатываемого АО «Апатит», горными работами со стороны месторождения «Олений ручей» с увеличением прибыли от разработки на 220% при сокращении продолжительности отработки на 18÷23 лет.

На основе кластерного анализа сейсмической активности (с учетом параметров сейсмических событий: координаты, энергия, сейсмический момент) разработана методика оценки геодинамического состояния высоконапряженных массивов горных пород при ведении горных работ, позволяющая проводить детальный анализ взаимосвязи кластеров сейсмических событий и горно-геологических факторов на основе выделения их приуроченности к определенному участку массива (горизонта, выработки).

Методом численного моделирования (граничных элементов) проведено исследование энергонасыщенного состояния иерархично-блочной геологической среды. На примере выделенных структурных блоков Кукисвумчоррского и Юкспорского месторождений путем сопоставления рассчитанных значений удельной энергии деформирования блоков с их критическими величинами, определенными на образцах горных пород, установлена склонность отдельных блоков к удароопасному состоянию.

На основе выявленной закономерности увеличения на порядок и более выделяющейся суммарной сейсмической энергии от объема водопритоков в весенний и осенний периоды в горных выработках Объединенного Кировского и Расвумчоррского рудников АО «Апатит» и установленных критических значений предвестников (уровень водопритоков и высота снежного покрова) сильных сейсмических событий (≥106Дж) разработана методика прогноза опасных периодов сейсмоактивности массива горных пород, заключающаяся в учете степени влияния метеорологических и гидрогеологических факторов на его сейсмический режим. Созданы алгоритмы и программные средства, реализующие методику, применяемую в настоящее время на рудниках АО «Апатит».

Разработана гидрогеомеханическая 3D модель ограждающей дамбы хвостохранилища, отличительной особенностью которой является принцип интегрирования геолого-геометрических, геомеханических и гидрогеологических условий. Это позволяет, наряду с геомеханическими расчетами, выполнять и гидравлические, с определением коэффициента устойчивости дамбы. Результаты исследований модели на примере хвостохранилища ГОК «Олений ручей» получили заверку данными комплексных натурных наблюдений и ежемесячного мониторинга.

Разработана концепция многоуровневой системы регионального и локального геодинамического мониторинга горнотехнических и нефтегазовых объектов западной части российского сектора Арктики, в основу которой положен принцип проведения мультидисциплинарных комплексных исследований, включающих в себя: наземные и GPS (спутниковые) геодезические, инженерно-геологические, геомеханические, гидрогеологические и геотехнические измерения, а также подповерхностную, поверхностную и площадную (спутниковую) георадарную съемку. Реализация концепции на примере промплощадок Кольской ГМК и Ковдорского ГОКа позволила получить более полную картину состояния геологической среды, сопряженной с контролируемыми объектами, с учетом тектонических и флюидодинамических процессов.
 

1  2