Перспективы учета гипсометрии пластов с использованием георадиолокации при проходке горных выработок на Верхнекамском месторождении солей

Добыча калийных солей (сильвинитовой и карналлитовой руды) в условиях рудников Верхнекамского месторождения солей производится с применением камерной системы разработки с оставлением ленточных целиков. При такой отработке продуктивных пластов остро стоит вопрос обеспечения устойчивости горных выработок. В процессе проходки выработок комбайном в кровле могут обнажаться неустойчивые породы, что связано с особенностями залегания пластов или их «коржевой» части. Получение своевременной информации о фактическом положении пластов позволит заранее определить технологические решения по обеспечению устойчивости горных выработок в сложной горно-геологической обстановке, особенно в зонах интенсивной складчатости. Одним из способов определения геологического строения непосредственно во время проходки горных выработок является георадиолокация. Для оценки ее применимости были проведены опытно-методические работы в кровлю и почву уже пройденных капитальных горных выработок. В результате геологической интерпретации данных георадиолокации показана их высокая сходимость с данными прямых наблюдений. Обоснована целесообразность установки георадара на проходческий комбайн для контроля гипсометрии пластов в реальном времени. Особое внимание уделено уменьшению разубоживания извлекаемого полезного ископаемого при использовании георадиолокации при проходке выработок, которое, по данным исследования, может сократиться в несколько раз в сложных геологических условиях. Выполнены теоретические расчеты на примере выработки, пройденной без учета данных георадиолокации и с их учетом. Даны рекомендации по совершенствованию системы навигации проходческих комбайнов, позволяющие перейти к автоматическому удаленному управлению проходческими машинами и беспилотной отработке.

Ворошилов В. А., Фатыхова О. Н., Жуков А. А., Царев Р. И., Пригара А. М. Перспективы учета гипсометрии пластов с использованием георадиолокации при проходке горных выработок на Верхнекамском месторождении солей // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2026. – № 10. – С. 5–19. DOI: 10.25018/0236_1493_2026_10_0_5.

Ворошилов Владислав Алексеевич¹ — канд. техн. наук, старший научный сотрудник, e-mail: Vladislav.Voroshilov@uralkali.com, ORCID ID: 0000-0002-3459-9264,
Фатыхова Ольга Николаевна¹ — младший научный сотрудник, e-mail: Olga.Fatyhova@uralkali.com, ORCID ID: 0009-0002-2144-5693,
Жуков Александр Анатольевич¹ — канд. техн. наук, зав. лабораторией, e-mail: Aleksandr.Zhukov@uralkali.com, ORCID ID: 0000-0003-3819-4309,
Царев Роман Ильич¹ — канд. техн. наук, руководитель направления, e-mail: Roman.Tsarev@uralkali.com, ORCID ID: 0000-0002-7794-411X,
Пригара Андрей Михайлович¹ — канд. техн. наук, руководитель направления, e-mail: Andrey.Prigara@uralkali.com, ORCID ID: 0000-0003-0129-6133, 
¹ АО «ВНИИ Галургии».

Ворошилов В.А., e-mail: Vladislav.Voroshilov@uralkali.com.

1. Гоззи Р., Лахвар С., Суани Ч. Анализ данных зондирования георадаром для точной оценки диаметра подземных коммуникаций // Дефектоскопия. — 2022. — № 3. — С. 23—33. DOI: 10.31857/S0130308222030034.

2. Liu Y., Zeng Z., Ye H., Sun X., Zou Z., Zhou D. A novel automatic detection and positioning strategy for buried cylindrical objects based on B-Scan GPR images // Electronics. 2025, vol. 14, no. 24, article 4799. DOI: 10.3390/electronics14244799.

3. Hou F., Rui X., Fan X., Zhang H. Review of GPR activities in civil infrastructures: Data analysis and applications // Remote Sensing. 2022, vol. 14, no. 23, article 5972. DOI: 10.3390/rs14235972.

4. Филатова А. В., Дормидонтова Т. В., Быцина О. А., Григорян А. Л. Инженерные изыскания дорожной одежды с применением георадаров // Инженерный вестник Дона. — 2019. — № 6(57). — С. 50.

5. Richards S., McBride J., Ritter S., Smith K., Markert K., Kwong K., Rey K. GPR surveying of carbonate beach strandplain deposits in the Bahamas // Geosciences. 2026, vol. 16, no. 2, article 85. DOI: 10.3390/geosciences16020085.

6. Dupuy B., Grøver A., Garambois S., Tobiesen A., Lorand P., Dahle H., Salazar S., Frauenfelder R., Emmel B., Einbu A., Humstad T. UAV-borne GPR for snowpack characterisation: Potential, limitations and operational guidelines // Cold Regions Science and Technology. 2025, vol. 241, article 104641. DOI: 10.1016/j.coldregions.2025.104641.

7. Onyebueke E., Manzi M., Rapetsoa M., Kgarume T., Westgate M., Durrheim R., Pienaar M., Sihoyiya M., Mpofu M., van Schoor M., Kubeka P. Integration of In-mine seismic and GPR surveys to gain advanced knowledge of bushveld complex orebodies // Near Surface Geophysics. 2023, vol. 22, no. 1, pp. 55—72. DOI: 10.1002/nsg.12270.

8. Guo Y., Liu G., Jing G., Qu J., Wang S., Qiang W. Ballast fouling inspection and quantification with ground penetrating radar (GPR) // International Journal of Rail Transportation. 2022, vol. 11, no. 6, pp. 1—18. DOI: 10.1080/23248378.2022.2064346.

9. Arosio D., Zanzi L., Longoni L., Papini M. Fracture thickness from GPR measurements / Proceedings of the 8th International Workshop on Advanced Ground Penetrating Radar (IWAGPR), Florence, 2015, pp. 1—4. DOI: 10.1109/IWAGPR.2015.7292656.

10. Funk C., Brehm R., Errington A. F. C., Backstrom K. An apparatus for collecting upward-looking GPR surveys in potash mines / Proceedings of the 16th International Conference on Ground Penetrating Radar (GPR). Hong Kong, 2016, pp. 1—6. DOI: 10.1109/ICGPR.2016.7572684.

11. Annan P., Davis J., Gendzwill D. Radar sounding in potash mines, Saskatchewan, Canada // Geophysics. 1988, vol. 53, no. 12, pp. 1556—1564. DOI: 10.1190/1.1442437.

12. Kovin O. Mapping of evaporite deformation in a potash mine using ground penetrating radar: Upper Kama deposit, Russia // Journal of Applied Geophysics. 2011, vol. 74, no. 2—3, pp. 131—141. DOI: 10.1016/j.jappgeo.2011.04.009.

13. Triltzsch G., Braun H., Krellmann Y., Maybee W. G., Maloney S., Kaiser P., Prugger A. Stepped frequency GPR field trials in potash mines / Proceedings of the 10th International Conference on Ground Penetrating Radar (GPR). Delft, 2004, pp. 755—758. DOI: 10.1109/ICGPR.2004.179859.

14. Жуков А. А., Пригара А. М., Царев Р. И., Ворошилов В. А. Решение горнотехнических задач на месторождении калийных солей методами геофизики // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 5-1. — С. 82—91. DOI: 10.25018/02361493202251082.

15. Пригара А. М., Жуков А. А., Царев Р. И., Скопинов М. В. Мониторинг гидроизолирующих целиков на месторождениях солей // Горный журнал. — 2024. — № 12. — С. 50—57. DOI: 10.17580/gzh.2024.12.06.

16. Константинова С. А., Чернопазов Д. С. Контактная задача с трением для системы вязкоупругих тел и некоторые ее практические приложения // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. — 2010. — № 7. — С. 46—52. 

17. Константинова С. А., Чернопазов С. А., Чернопазов Д. С. Постановка и решение задачи о влиянии прочности контактов в породном массиве на устойчивость междукамерных целиков // Вычислительная механика. — 2006. — № 5. — С. 37—48.

18. Кузнецов А. И., Кормщиков Д. С., Князев Н. А., Кузнецов Я. Д. Практический опыт курсовой навигации проходческо-очистного комбайна на калийном месторождении // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2024. — № 4. — С. 685—699. 

19. Левин Л. Ю., Кормщиков Д. С., Кузьминых Е. Г., Мачерет А. М. Система навигации проходческо-очистного комбайна на калийных рудниках // Горный журнал. — 2021. — № 4. — С. 92—96. DOI: 10.17580/gzh.2021.04.13.

20. Кудряшов А. И. Верхнекамское месторождение солей. 2-е изд., перераб. — М.: Эпсилон Плюс, 2013. — 368 с.

21. Жуков А. А., Пригара А. М., Пушкарева И. Ю., Царев Р. И. Оценка скорости распространения электромагнитных волн в солях верхнекамского месторождения солей // Инженерные изыскания. — 2017. — № 3. — С. 28—33.