Геометрические характеристики элементов взорванных блоков уступа в динамике

При взрывном разрушении массива горных пород на добывающих предприятиях происходит определенное перемешивание полезных ископаемых с пустыми породами. Образуется зона формирования количественных и качественных потерь полезного ископаемого. Для ее определения в статье рассмотрено образование развала горных пород при уступной отбойке. Прогнозирование размещения различных частей уступа в развале взорванных пород имеет исключительно важное значение при отработке сложноструктурных скальных руд. Оно позволяет выбирать эффективный способ выемки руд из разнородных забоев. Для разработки инновационного метода установления формирования развала взорванных горных пород проведен анализ многочисленных данных скоростной киносъемки производственных взрывов на карьерах. Цель исследования: установление закономерностей формирования развала в зависимости от параметров буровзрывных работ. Методы исследования: графо-аналитическое установление влияния параметров расположения зарядов ВВ на потери и разубоживание полезных ископаемых. Результаты исследования: научно обоснованное прогнозирование количественных и качественных потерь при различных условиях взрывания. Главные выводы: местоположение, горно-геометрические характеристики элементов взорванного блока в развале тесно взаимосвязаны с положением их оконтуривающих линий в развале взорванных пород. Совместное использование координатных сеток взрываемого и взорванного блоков позволяет найти места расположения различных элементов уступа в развале, установить их конфигурации и другие горно-геометрические характеристики. Для этого контуры рассматриваемых фигур в выбранном масштабе наносятся на координатную сетку взрываемого блока, а по координатной сетке взорванного блока устанавливаются их деформированные контуры.

Ракишев Б. Р., Ракишева З. Б., Орынбай А. А., Байжумин Д. А., Турдалиева А. С. Геометрические характеристики элементов взорванных блоков уступа в динамике // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2026. – № 7. – С. 90–108. DOI: 10.25018/0236_1493_2026_7_0_90.

Ракишев Баян Ракишевич¹ — д-р техн. наук, академик НАН РК, профессор, e-mail: b.rakishev@satbayev.university, ORCID ID: 0000-0001-5445-070X,
Ракишева Зауре Баяновна — канд. физ.-мат. наук, профессор, Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, Республика Казахстан, e-mail: zaure.ra@gmail.com, ORCID ID: 0000-0003-2745-7775, 
Орынбай Асфандияр Айтказыулы — PhD, ассоциированный профессор, Алматинский университет энергетики и связи имени Гумарбека Даукеева, Алматы, Республика Казахстан, e-mail: a.orynbay@aues.kz, ORCID ID: 0000-0002-3720-7625,  
Байжумин Данияр Ануарбекович¹ — докторант, e-mail: dbaizhumin@gmail.com, ORCID ID: 0009-0003-6276-118X, 
Турдалиева Алтынайым Сейфулакызы¹ — докторант, e-mail: altynaiym.turdaliyeva@interrin.kz, ORCID ID: 0009-0001-2919-3518,
¹ Казахский национальный исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева, Алматы, Республика Казахстан.

Орынбай А.А., e-mail: a.orynbay@aues.kz.

1. Чебан А. Ю., Секисов Г. В. Сложноструктурные рудные блоки и их систематизация // Вестник Забайкальского государственного университета. —2020. — Т. 26. — № 6. — С. 43—53. DOI: 10.21209/2227-9245-2020-26-6-43-53.

2. Кушнарев П. И. Скрытые потери и разубоживание // Золото и технологии. —2017. — № 3(37). — С. 82—86.

3. Rakishev B. R. Technological resources for improving the quality and completeness of mineral raw material utilization // Proceedings of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan. Series of Geology and Technical Sciences. 2017, vol. 2, no. 422, pp. 116—124. 

4. Eshun P. A., Dzigbordi K. A. Control of ore loss and dilution at anglogold ashanti, iduapriem mine using blast movement monitoring system // Ghana Mining Journal. 2016, vol. 16, no. 1. DOI: 10.4314/gmj.v16i1.6.

5. Magohe S. P., Shoo N., Mapogha E., Kinabo C., Chambulikazi C. Monitoring rock movement and controlling ore loss and dilution associated with blasting at Geita and North Mara Gold mines, Tanzania // Mining Technology. 2022, vol. 131, no. 2. DOI: 10.1080/25726668.2022.2046684.

6. Poupeau B., Hunt W., La Rosa D. Blast induced ore movement: the missing step in achieving realistic reconciliations / Proceedings of Mining Geology — 2019 (11th International Mining Geology Conference). AusIMM, 2019.

7. Rakishev B. R., Rakisheva Z. B. Basic characteristics of the stages of rock massif destruction by explosive crushing / Proceedings of the 7th International Conference on Physical Problems of Rock Destruction. Beijing, China, 2011, p. 65—69.

8. Vasylchuk Y. V., Deutsch C. V. Approximate blast movement modelling for improved grade control // Mining Technology. 2019, vol. 128, no. 1. DOI: 10.1080/25726668.2019.1583843.

9. Hmoud S., Kumral M. Effect of blast movement uncertainty on dig-limits optimization in open-pit mines // Natural Resources Research. 2022, vol. 31, no. 2. DOI: 10.1007/s11053-021-09998-z.

10. Potakey N. E., Ortiz J. M. Review of blast movement measurements for grade control // Predictive Geometallurgy and Geostatistics Lab, Queen’s University. Annual Report, 2022.

11. Yu Z., Shi X.-Z., Zhou J., Chen X., Miao X.-H., Teng B., Ipangelwa T. Prediction of blast-induced rock movement during bench blasting: Use of gray wolf optimizer and support vector regression // Natural Resources Research. 2020, vol. 29, pp. 843—865. DOI: 10.1007/s11053-019-09593-3.

12. Yu Z., Shi X.-Z., Zhou J., Rao D. J., Chen X., Dong W. M., Miao X. H., Ipangelwa T. Feasibility of the indirect determination of blast-induced rock movement based on three new hybrid intelligent models // Engineering with Computers. 2021, vol. 37, pp. 991—1006. DOI: 10.1007/s00366-019-00868-0.

13. Yu Z., Shi X.-Z., Zhang Z.-X., Gou Y.-G., Miao X.-H., Kalipi I. Numerical investigation of blast-induced rock movement characteristics in open-pit bench blasting using bonded-particle method // Rock Mechanics and Rock Engineering. 2022, vol. 55, no. 6, pp. 3599—3619. DOI: 10.1007/s00603-022-02831-w.

14. Yan P., Zhou W., Lu W., Chen M., Zhou C. Simulation of bench blasting considering fragmentation size distribution // International Journal of Impact Engineering. 2016, vol. 90. DOI: 10.1016/j.ijimpeng.2015.11.015.

15. Zou Z., Yang J. Development of a segregation blasting method to reduce ore loss and dilution in open pit mines // Journal of Applied Science and Engineering. 2020, vol. 23, no. 3. DOI: 10.6180/jase.202009_23(3).0003.

16. Yu Z., Shi X.-Z., Zhang Z.-X., Gou Y.-G., Miao X.-H., Tang J.-Z. Using a dividing open-pit blast (DOPB) method to reduce ore loss and dilution caused by blast-induced rock movement // Acta Geotechnica. 2023. DOI: 10.1007/s11440-023-01826-3.

17. Serdaliyev Y., Iskakov Y., Alibayev A. Control of blast parameters for high-quality breaking of thin slope ore bodies // Mining of Mineral Deposits. 2024, vol. 18, no. 2, pp. 49—59. DOI: 10.33271/mining18.02.049.

18. Pyra J., Żołądek T. Application of UAVs to support blast design for flyrock mitigation: A case study from a basalt quarry // Applied Sciences. 2025, vol. 15, no. 15, article 8614. DOI: 10.3390/app15158614.

19. Segarra P., Sanchidrián J. A., Pötsch M., Iglesias L., Gómez S., Gaich A., Bernardini M. A method for reconstruction of size distributions from 3D drone image analysis: A case study // Rock Mechanics and Rock Engineering. 2024, vol. 57, pp. 4033—4050. DOI: 10.1007/s00603-024-03765-1.

20. Toriya H., Tungol Z. P. L., Ikeda H., Owada N., Jang H. D., Adachi T., Kitahara I., Kawamura Y. Fragmentation size distribution measurement by GNSS-aided photogrammetry at real mine site // Mining (MDPI). 2022, vol. 2, no. 3. DOI: 10.3390/mining2030023.

21. Jin C., Liang J., Fan C., Chen L., Wang Q., Lu Y., Wang K. Study on segmentation of blasting fragment images from open-pit mine based on U-CARFnet // PLOS One. 2023, vol. 18, no. 9, article e0291115. DOI: 10.1371/journal.pone.0291115.

22. Vu T., Bao T. D., Hoang Q. V., Drebenstedt C., Hoa P. V., Thang H. H. Measuring blast fragmentation at Nui Phao open-pit mine, Vietnam using the Mask R-CNN deep learning model // Mining Technology: Transactions of the Institutions of Mining and Metallurgy. 2021. DOI: 10.1080/25726668.2021.1944458.

23. Tang Y., Wang Y., Si G. Vision-based size distribution analysis of rock fragments using multi-modal deep learning and interactive annotation // Automation in Construction. 2024, vol. 159, article 105276. DOI: 10.1016/j.autcon.2024.105276.

24. Nowak-Szpak A., Wesoły M., Bajcar A. Comparison of methods for calculating fragmentation of blast muck piles in quarries // Mining Science. 2024, vol. 31. DOI: 10.37190/msc243108146.

25. Zou Z., Yang J. Modelling blast movement and muckpile formation with the position-based dynamics method // International Journal of Mining, Reclamation and Environment. 2021, vol. 35, no. 4, pp. 1—12. DOI: 10.1080/17480930.2020.1835210.

26. Gao W., Zhang J., Li C., Cheng L., Liu P. Study on muck pile shape of open-pit bench blasting based on PFC // Shock and Vibration. 2023, article 2859668. DOI: 10.1155/2023/2859668.

27. Câmara T. R., Leal R. S., Peroni R. de L., Capponi L. N. Controlling operational dilution in open-pit mining // Mining Technology. 2018. DOI: 10.1080/25726668.2018.1470275.

28. Kinyua E. M., Zhang J., Kasomo R. M., Mauti D., Mwangangi J. A review of the influence of blast fragmentation on downstream processing of metal ores // Minerals Engineering. 2022, vol. 186, article 107743. DOI: 10.1016/j.mineng.2022.107743.

29. Яковлев В. Л., Яковлев В. А. Формирование транспортных систем карьеров с учетом адаптации к изменяющимся условиям разработки глубокозалегающих сложноструктурных месторождений // Известия вузов. Горный журнал. — 2018. — № 6. — С. 118—126.

30. Montiel L., Dimitrakopoulos R., Kawahata K. Globally optimising open-pit and underground mining operations under geological uncertainty // Mining Technology. 2016, vol. 125, no. 1, pp. 2—14.

31. Rakishev B., Rakisheva Z., Auezova A., Orynbay A. Automated determination of rock crushing zones in the collapse // Mining of Mineral Deposits. 2022, vol. 16, no. 3, pp. 109—114. DOI: 10.33271/mining16.03.109.