Ретрополяционное прогнозирование уровня горнотехнических условий на глубоких горизонтах месторождения Олений Ручей

В ходе отработки месторождений формируются массивы данных об условиях и опыте отработки, которые содержат ценнейшую информацию и зачастую не используются предприятиями в полной мере. Эта информация может использоваться для анализа эффективности принятых решений, для прогнозирования условий ведения работ и при их планировании на перспективных участках месторождения, что особенно актуально при увеличении глубины ведения работ. В статье предложено использование метода ретрополяционного прогноза для обеспечения требуемого уровня горнотехнических условий и безопасности ведения работ на глубоких горизонтах. Метод основан на детальном изучении условий ведения работ на текущий момент и систематизации информации с установлением закономерностей изменения интересующих факторов, что позволяет планировать горные работы и управлять технологией ведения горных работ, вовремя корректируя ее и предусматривая дополнительные меры по обеспечению безопасности. Предложенный метод рассмотрен на примере месторождения Олений Ручей, где решается задача сохранения требуемой производительности проходки горных выработок без понижения уровня безопасности в условиях высоконапряженного горного массива. По результатам выполненного ретрополяционного прогноза предложены варианты корректировки существующей технологии по годам, что позволяет достичь объемов проходки не ниже текущих. Предлагаемый метод позволяет повысить эффективность горного предприятия как по безопасности, так и с экономической точки зрения.

Синегубов Вячеслав Юрьевич — канд. техн. наук, заместитель генерального директора по научной работе, ООО «Геотехническое бюро», e-mail: gb@gtburo.ru, ORCID ID: 0009-0003-9043-7862.

1. Chen L., Wang L., Miao J., Gao H., Zhang Y., Yao Y., Bai M., Mei L., He J. Review of the Application of Big Data and Artificial Intelligence in Geology // Journal of Physics: Conference Series. 2020, vol. 1684, no. 1, article 012007. DOI: 10.1088/1742-6596/1684/1/012007.

2. Zhang Q., Liu Xu Big data: new methods and ideas in geological scientific research // Big Earth Data. 2019, vol. 3, no. 3, article 1564478. DOI: 10.1080/20964471.2018.1564478.

3. Мачнев А. В. Методика ретроспективного анализа — элементарный инструмент предварительного обоснования сложных систем // Инновационная наука. — 2021. — № 12-2. — С. 41—44.

4. Савенков Л. Д. Эволюция метода бэккастинга: семантический кластерный анализ и его роль в устойчивом развитии промышленности // Экономические науки. — 2024. — № 235. — С. 192—197. DOI: 10.14451/1.235.192.

5. Евграфова Л. В., Дорошев Д. Д. Форсайт: от прогноза до формирования будущего Приморского края // Бизнес и дизайн ревю. — 2022. — Т. 3. — № 27. — С. 10—20. DOI: 10. 56565/25419951_2022_3_10.

6. Shen B., Duan Y., Luo Xun, Werken M., Dlamini B., Chen L., Vardar O., Canbulat I. Monitoring and modelling stress state near major geological structures in an underground coal mine for coal burst assessment // International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences. 2020, vol. 129, article 104294. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2020.104294.

7. Lu R., Ma F., Zhao J., Wang J., Li G., Dai B. Monitoring and analysis of stress and deformation features of boundary part of backfill in metal mine // Sustainability. 2020, vol. 12, article 733. DOI: 10.3390/su12020733.

8. Han Z., Wang Ch., Wang Ch., Jiao Yu., Wang Y., Wang J., Huang X. Determination of geo— stress in deep strata incorporating borehole diametral deformation measurement and overcoring // Measurement. 2023, vol. 218, article 113217. DOI: 10.1016/j.measurement.2023.113217.

9. Труфанов А. Н. Использование метода линейной интерполяции для определения параметров природного напряженного состояния слабо фильтрующих грунтов // Вестник НИЦ «Строительство». — 2020. — Т. 3. — № 26. — С. 93—104.

10. Фрейдин А. М., Неверов С. А. Неверов А. А. Исходное поле напряжений в массивах горных пород и его изменение с ростом глубины залегания // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. — 2014. — Т. 1. — № 1. — С. 328—336.

11. Jendrys M., Duzy S., Dyduch G. Analysis of stress-strain states in the vicinity of mining excavations in a rock mass with variable mechanical properties // Energies. 2020, vol. 13, article 5567. DOI: 10.3390/en13215567.

12. Taherynia M. H., Aghda S. M. F., Fahimifar A. In-situ stress state and tectonic regime in different depths of earth crust // Geotechnical Geological Engineering. 2016, vol. 34, pp. 679—687. DOI: 10.1007/s10706-016-9978-9.

13. Неверов С. А. Типизация рудных месторождений с ростом глубины по виду напряженного состояния. Ч. I: Современные представления о напряженном состоянии массивов горных пород с ростом глубины // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2012. — № 2. — С. 56—69.

14. Неверов С. А. Типизация рудных месторождений с ростом глубины по виду напряженного состояния. Ч. II: Тектонотипы рудных месторождений и модели геосреды // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2012. — № 3. — С. 25—34.

15. Исмоилова М. Н., Имомова Ш. М. Интерполяция функции // Вестник науки и образования. — 2020. — № 3-3 (81).

16. Essanhaji A., Errachid M. Lagrange multivariate polynomial interpolation: A random algorithmic approach // Journal of Applied Mathematics. 2022, vol. 2022, article 8227086. DOI: 10.1155/ 2022/8227086.

17. Ishizaka H., Kobayashi K., Tsuchiya T. General theory of interpolation error estimates on anisotropic meshes // Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics. 2021, vol. 38, pp. 163—191. DOI: 10.1007/s13160-020-00433-z.

18. Протосеня А. Г., Беляков Н. А., Буслова М. А. Моделирование напряженно-деформированного состояния блочного горного массива рудных месторождений при отработке системами разработки с обрушением // Записки Горного института. — 2023. — Т. 262. — С. 619—627.

19. Мансурова Ю. О. Экстраполяция как метод прогнозирования данных // Инновации. Наука. Образование. — 2021. — № 39. — С. 97—98.

20. Jendrys M., Duzy S., Dyduch G. Analysis of stress-strain states in the vicinity of mining excavations in a rock mass with variable mechanical properties // Energies. 2020, vol. 13, article 5567. DOI: 10.3390/en13215567.

21. Вильнер М. А., Стрешнев А. А., Онуприенко В. С. Комплексное исследование напряженно-деформированного состояния целиков при отработке апатит-нефелиновых месторождений системой подэтажного обрушения // Горный журнал. — 2023. — № 5. — С. 80—87. DOI: 10.17580/gzh.2023.05.12.

22. Новокрещенных Д. В. Определение и прогнозирование тектонической составляющей горного давления для месторождений Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции // Нефтепромысловое дело. — 2024. — № 2(662). — С. 17—20.

23. Мирзеханова З. Г., Мирзеханов Г. С., Литвинцев В. С. Ретроспективный анализ формирования ресурсно-экологических проблем при отработке россыпных месторождений золота // Тихоокеанская геология. — 2016. — Т. 35. — № 2. — С. 94—106.

24. Radebe N., Chipangamate N. Mining industry risks, and future critical minerals and metals supply chain resilience in emerging markets // Resources Policy. 2024, vol. 91, article 104887. DOI: 10.1016/j.resourpol.2024.104887.

25. Tubis A., Werbińska-Wojciechowska S., Wroblewski A. Risk assessment methods in mining industry — A systematic review // Applied Science. 2020, vol. 10, no. 15, article 5172. DOI: 10.3390/ app10155172.

26. Козырев А. А., Савченко С. Н., Панин В. И., Семенова И. Э., Рыбин В. В., Федотова Ю. В., Козырев С. А. Геомеханические процессы в геологической среде горнотехнических систем и управление геодинамическими рисками: монография. — Апатиты: КНЦ РАН, 2019. — 431 с. DOI: 10.37614/978.5.91137.391.7.

27. Семенова И. Э., Аветисян И. М. Развитие концепции геомеханического обоснования горных работ в удароопасных условиях // Горный журнал. — 2022. — № 1. DOI: 10.17580/ gzh.2022.01.05.