Опыт разработки инновационных подземных геотехнологий освоения рудных месторождений

На основе анализа принципов проектирования и практики освоения рудных месторождений подземным способом установлены наиболее существенные особенности, тенденции развития и направления совершенствования подземной геотехнологии в области вскрытия и подготовки, систем разработки, закладочных работ и рудоподготовки. Выделены основные признаки инновации: научные исследования как основа и внедрение в производство с целью увеличения ценности. Предложены разные подходы к разработке инновационных подземных геотехнологий и сформулирована методология их обоснования, базирующейся на системном подходе, реализуемом в рамках концепции комплексного освоения недр и на принципах экономической эффективности, промышленной и экологической безопасности, полноты освоения недр. Приведен опыт ИГД УрО РАН по разработке и внедрению инновационных подземных геотехнологий при проектировании и промышленной эксплуатации ряда рудных месторождений, позволивший существенно повысить полноту и качество извлечения руды из недр, увеличить производительность труда на проходческих и очистных работах, снизить капитальные и эксплуатационные затраты на добычу руды и утилизировать отходы горно-обогатительного производства в выработанном пространстве.

Соколов И.В., Антипин Ю.Г., Гобов Н.В., Никитин И.В. Опыт разработки инновационных подземных геотехнологий освоения рудных месторождений // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 3-1. — С. 338–350. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-31-0-338-350.

Исследования выполнены в рамках государственного задания №075— 00581—19—00 по Теме №0405—2019—0005.

Соколов Игорь Владимирович¹ — докт. техн. наук, действительный член Академии горных наук, врио директора, е-mail: geotech@igduran.ru,
Антипин Юрий Георгиевич¹ — канд. техн. наук, зав. лабораторией подземной геотехнологии,
Гобов Николай Васильевич¹ — канд. техн. наук, старший научный сотрудник подземной геотехнологии,
Никитин Игорь Владимирович¹ — научный сотрудник лаборатории подземной геотехнологии,
¹ Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук (ИГД УрО РАН), 620075 г. Екатеринбург, ГСП-219, Мамина-Сибиряка 58.

1. Яковлев В.Л., Гальянов А.В. Методологические аспекты стратегии освоения минеральных ресурсов. — 2-е издание. — Екатеринбург: УрО РАН, 2003. — 153 с.

2. Каплунов Д.Р. Болотов Б.В. Особенности проектирования подземных рудников в системе комплексного освоения месторождений. — М: ИПКОН АН СССР, 1988. — 178 с.

3. Каплунов Д.Р., Рыльникова М.В., Радченко Д.Н. Научно-методические основы проектирования экологически сбалансированного цикла комплексного освоения и сохранения недр Земли // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). — 2015. — № 4 (специальный выпуск № 15). — С. 5—11.

4. Яковлев В.Л., Волков Ю.В., Славиковский О.В. О стратегии освоения меднорудных месторождений Урала // Горный журнал. — 2003. — № 9. — С. 3—7.

5. Волков Ю.В., Соколов И.В., Завьялов Б.М. Тенденции мирового развития горнорудной промышленности // Горная промышленность. — 2006. –№ 2. — С. 63—65.

6. Шестаков В.А. Проектирование рудников: учебник для вузов. — М.: Недра, 1987. — 231 с.

7. Воронюк А.С., Макишин В.Н., Иванов В.И. Научные основы и методы определения рационального вскрытия рудных месторождений. — Владивосток: Издание ДВГТУ, 2011. — 118 с.

8. Gromov E.V., Belogorodtsev O.V. Improvement of access methods for ore reserves beyond ultimate limits of open pits. Eurasian Mining, 2019. no 1. pp. 16—20.

9. Каплунов Д.Р., Рыльникова М.В., Калмыков В.Н. Научно-методическое обоснование модульного принципа проектирования горнотехнических систем // Недропользование — XXI век. — 2009. — № 5. — С. 74—78.

10. Matani A.G., Doifode S.K. Effective industrial waste utilization technologies towards cleaner environment. International Journal of Chemical and Physical Sciences, 2015, Vol. 4. no 1. pp. 536—540.

11. Jin A., Sun H., Wu S., Gao Y. Confirmation of the upside-down drop shape theory in gravity flow and development of a new empirical equation to calculate the shape. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2017. Vol. 92. pp. 91—98.

12. Alonso-Ayuso A., Carvallo F., Escudero L.F., Guignard M., Pi J., Puranmalka R., Weintraub A. Medium range optimization of copper extraction planning under uncertainty in future copper prices. European Journal of Operational Research, 2014. Vol. 233. pp. 711—726.

13. Скорняков Ю.Г. Подземная добыча руд комплексами самоходных машин. — М.: Недра, 1986. — 204 с.

14. Rosa J.C. S., Sanchez L.E. Advances and challenges of incorporating ecosystem services into impact assessment. Journal of Environmental Management, 2016. Vol. 180. pp. 485—492.

15. Рыльникова М.В., Владимиров Д.Я., Пыталев И.А. Попова Т.М. Роботизированные геотехнологии как путь повышения эффективности и экологизации освоения недр // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2017. — № 1. — С. 92—101.

16. Соколов И.В., Смирнов А.А., Антипин Ю.Г., Никитин И.В., Тишков М.В. Обоснование толщины предохранительной подушки при отработке подкарьерных запасов трубки «Удачная» системами с обрушением // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2018. — № 2. — С. 52—62.

17. Sokolov I.V., Gobov N.V., Antipin Y.G., Solomein Y.M. Strategy of developing iron ore deposits by environmental underground geotechnology. Tidings of the Tula State University. Sciences of Earth, 2018, no 2, pp. 282—295.