Аннотация: Введение. При разработке рудных месторождений в криолитозоне, где транспортировка материалов и оборудования обходится дорого, системы с массовым обрушением и выпуском руды становятся эффективным решением. Они обеспечивают высокую производительность и объем добычи при низких затратах на очистную выемку. Однако такой метод имеет высокие показатели потерь и разубоживания из-за несоответствия конструктивных параметров конкретным условиям, основным из которых является температурный режим горных выработок. Отрицательные температуры массива горных пород и рудничной атмосферы осложняют пылеподавление, приводят к смерзанию отбитой руды в очистных блоках и при транспортировке. Цель исследования - разработать новый способ снижения смерзания отбитой руды в очистном пространстве при подземной разработке рудных месторождений криолитозоны системами с выпуском руды. Результаты исследования. В Институте горного дела Севера СО РАН проведены эксперименты на физической модели для изучения реагентов, препятствующих смерзанию руды в подземных условиях криолитозоны. Исследования проводились для условий Нежданинского месторождения, где зафиксированы случаи смерзания руды в очистных блоках при торцевом выпуске. Эксперименты проводились в криокамере с системой «Полярис» для воссоздания температурных условий. Использовались 10 %-ный раствор хлорида кальция и 15 %-ный раствор хлорида натрия. Результаты: обработка руды 10 %-ным раствором хлорида кальция при влажности 1 % и температуре -5 °C снизила потери от смерзания на 20,7 % (2,5 л/т), а 15 %-ным раствором хлорида натрия - на 16,5 % (5 л/т). Увеличение расхода ухудшало сыпучие свойства руды. Эксперименты подтвердили возможность применения реагентов против смерзания руды в криолитозоне при правильной дозировке. Рекомендации. Исследования в лабораторных условиях на физической модели позволили разработать метод подготовки рудного слоя к выпуску при подземной добыче в криолитозоне. Этот метод снижает потери руды от вторичного смерзания в очистном пространстве, его суть заключается в бурении коротких дополнительных вееров скважин между взрывными скважинами. В них помещают капсулы из полиэтилентерефталата с реагентом, который предотвращает смерзание. При массовом взрыве вещество равномерно распределяется в области, где велик риск вторичного смерзания руды. В качестве реагентов используют 10 %-ный раствор хлорида кальция или 15 %-ный раствор хлорида натрия. Концентрация зависит от температуры замерзания. Длину и количество скважин для размещения реагента определяют исходя из необходимого объема вещества по предложенным формулам. Общее количество скважин, их длину и расположение определяют графически. Таким образом, при взрывной отбойке реагент смешивается с рудой в пределах объема, где возможно смерзание. Итоги работы и актуальность исследования. Метод предотвращает накопление льда при вентиляции после взрывов в зонах с риском повторного смерзания руды, обеспечивая стабильность и непрерывность ее извлечения. В криолитозоне это сокращает потери, повышает эффективность и безопасность добычи.

Аннотация: Введение. В процессе длительной эксплуатации вертикальных стволов шахт и рудников в крепи и приконтурных породах могут развиваться необратимые явления, связанные с потерей устойчивости выработок. Они могут быть обусловлены различными причинами, а эффективная качественная и количественная оценка разрушенных зон позволяет разработать оптимальные технические и технологические решения по восстановлению выработок. Цель работы - совершенствование методов оценки зон разрушения пород в окрестности вертикальных стволов для разработки оптимальных решений по их восстановлению и ремонту. Методика исследования. В статье рассмотрены геофизические методы оценки зон разрушения пород вокруг вертикальных стволов с применением радиоволновой 3D геоинтроскопии, георадиолокации и сейсмоакустики. Результаты. Описаны результаты определения фактического контура зон разрушения пород различных типов в окрестности вертикальных стволов, что позволяет принять оптимальные решения по восстановлению и ремонту таких участков. Выводы. Установлено, что применение комплекса геофизических методов позволяет выполнить оценку зон разрушений пород в окрестности вертикальных стволов с достаточно высокой точностью и производительностью. Размер зон разрушения пород вокруг ствола определяется интенсивностью напряжений в массиве, при этом во всех рассмотренных случаях проектный запас несущей способности крепи не превышал величины 1,35, толщина крепи - 400 мм, класс бетона - В20, что говорит о неэффективности применения монолитной бетонной крепи с такими параметрами в условиях действия тектонических напряжений в массиве пород.

Аннотация: Актуальность и проблематика вопроса. Обрушения бортов карьеров, сдвижение горных пород, разрушение горных выработок, горные удары являются основными опасными геомеханическими явлениями, сопровождающими разработку полезных ископаемых. Так или иначе все эти явления связаны со сложной механикой деформирования и разрушения горных трещиновато-блочных массивов. Расчет и прогнозирование таких процессов являются сложнейшими задачами в силу того, что горный массив не является сплошным. Методология исследований. Исследования основаны на ранее предложенном автором критерии прочности трещиновато-блочного массива горных пород. Результаты исследований, их анализ и рекомендации к применению. В работе, с опорой на полученный ранее на основе фактического трансляционноротационного механизма потери устойчивости горным массивом критерий устойчивости (прочности) горного массива, впервые предлагаются аналитические не относительные (абсолютные) показатели его устойчивости, учитывающие как прочность структурных элементов, так и ориентировку трещиноватости. На их основе даются примеры решения прикладных геомеханических задач устойчивости горного массива при открытой и подземной разработке месторождений, определения «истинных» значений характеристик паспорта прочности на сдвиг по результатам стабилометрических испытаний, а также предложен паспорт прочности горного массива для решения фундаментальных и прикладных вопросов геодинамики, геофизики и др.

Аннотация: Введение. В работе приведены математические модели для описания движения водного раствора руды в рабочей зоне быстроходной мельницы в форме уравнений Навье-Стокса. Решение системы уравнений движения водного раствора приводится для приближенно установившегося движения осесимметричного циркуляционнопродольного течения. Рассмотрены факторы, влияющие на измельчение руды в мельнице. Конструктивные свойства мельницы, правила механического и технологического режимов работы задают динамику процесса измельчения руды. Цель работы - разработка математической модели процесса движения рудного раствора в рабочей зоне быстроходной мельницы, определение скоростей потока и его свойств, исследование процессов дробления руды. Методология. Для достижения поставленной цели необходимо описать законы движения бурного вязкого потока раствора в виде системы уравнений движения в цилиндрической системе координат, найти решение системы для окружной скорости при допущении установившегося движения осесимметричного циркуляционно-продольного течения. Предполагается, что барабан рабочей зоны мельницы представляет собой горизонтально расположенный цилиндр, ось потока совпадает с осью барабана. Влиянием на движение потока локальных ускорений по времени пренебрегается. Результаты. На основе системы уравнений движения вязкого потока в цилиндрической системе координат получено решение по распределению окружных скоростей потока, описано поведение раствора руды для различных режимов движения потока. Актуальность. Результаты исследований необходимы для проектирования быстроходных мельниц с противоположно вращающимися рядами пальцев, способствующих эффективному дроблению бедных и техногенных руд с последующим извлечением металлов, до безопасного уровня по санитарным нормам. Выводы. Предложенная математическая модель позволяет получить теоретические расчеты процесса движения раствора руды, определить скорости движения, которые, в свою очередь, позволяют устанавливать скорость дробления рудных тел и степень дробления руды в рабочей зоне быстроходной мельницы.

Аннотация: Статья освещает научно-производственную конференцию «Технология и безопасность взрывных работ», состоявшуюся в октябре 2025 г. в Верхней Пышме. Организованная Ассоциацией «Взрывники Урала» и Институтом горного дела УрО РАН, конференция объединила специалистов для обмена опытом и обсуждения ключевых направлений в области буровзрывных работ. Основное внимание уделено вопросам безопасности и управления рисками, новым материалам и технологиям для управления импульсом взрыва (включая эмульсионные взрывчатые вещества, электронные средства инициирования и невзрывчатые средства - НРС, газогенераторы), а также развитию расчетных методик буровзрывных работ. Рассматривались инновационные подходы c применением беспилотных летательных аппаратов. Участники почтили память ушедших коллег и обсудили практические аспекты внедрения адаптивных методов, направленных на повышение эффективности и безопасности буровзрывных работ. В выводах подчеркивается необходимость интеграции научных разработок, новых технологий и систем непрерывного мониторинга для создания гибких систем управления взрывными работами на горнодобывающих предприятиях России. Особый акцент был сделан на внедрение электронных систем инициирования и важность объединения усилий науки и производства для обеспечения нового уровня технологического развития горновзрывной отрасли.

Аннотация: Цель работы - оценка влияния фактической скорости перемещения очистных комбайнов на параметры схемы набора резцового режущего инструмента шнековых исполнительных органов, обеспечивающие наибольшую эффективность процесса разрушения забоя. Методика. Для оценки влияния фактической скорости перемещения на эффективность работы очистного комбайна проводился модельный эксперимент с использованием математической модели, разработанной сотрудниками кафедры горных машин Донецкого национального технического университета. Математическая модель влияния фактической скорости перемещения очистного комбайна на значение рациональных параметров схемы набора резцового режущего инструмента базируется на общепризнанных положениях теории резания углей и пород, она позволяет сформировать оптимальную схему набора под конкретные условия эксплуатации с учетом структуры и хрупко-пластических свойств забоя, разрушаемого шнековым исполнительным органом. Результаты. Проведенные исследования показали, что повышение эффективности работы очистного комбайна в конкретных условиях может быть достигнуто на основе выбора рациональных параметров схемы набора резцового режущего инструмента шнекового исполнительного органа с учетом фактической вариабельности скорости перемещения комбайна. Выводы. Существенное повышение эффективности работы очистного комбайна в конкретных условиях может быть достигнуто путем учета прогнозируемого значения фактической скорости перемещения комбайна в конкретных условиях эксплуатации - в этом случае снижение удельных энергозатрат разрушения горного массива может составить около 23 %.

Аннотация: Введение. При разработке глубокозалегающих месторождений открытым способом важнейшим элементом обеспечения экономической эффективности и разработки месторождения до большой глубины является рациональное формирование транспортной системы карьера. Для ряда таких месторождений со средними размерами в плане и крутым падением залежи по технико-экономическим показателям возможно применение комбинированного транспорта, состоящего из сборочного автотранспорта и канатных наклонных карьерных подъемников (КНКП), которые могут быть как скиповыми, так и автомобильными (клетьевыми). Согласно расчетам, скиповые и автомобильные подъемники, реализованные по современным технологиям, могут обеспечить высоту подъема около 400 м и более, что позволит существенно сократить эксплуатационные затраты на транспорт. Однако для достижения их экономической эффективности требуется обоснованный выбор момента ввода этого вида транспорта в эксплуатацию и высоты подъема КНКП. Результаты и их анализ. В статье приведены расчеты граничной глубины, ниже которой горную массу экономически целесообразно доставлять на поверхность указанным комбинированным транспортом. Также рассчитана рациональная глубина расположения нижнего загрузочного пункта КНКП по критерию максимума экономии расходов. Показана экономическая целесообразность применения КНКП в определенных условиях. Выводы. Граничная глубина зависит главным образом от грузоподъемности подъемника, глубины расположения нижнего загрузочного пункта КНКП, а также себестоимости транспортирования автотранспортом и КНКП. Рациональным является размещение нижнего загрузочного пункта подъемника на глубине 50±10 % от конечной глубины карьера. Эффективность применения КНКП тем выше, чем больше проектная глубина карьера.

Аннотация: Введение. Одной из важных задач для горно-обогатительных предприятий является получение качественного продукта помола руды. Несмотря на наличие приборов, которые используют обогатительные фабрики, измерение мелкого класса руды непосредственно в потоке до сих пор связано с существенными трудностями. Для прогноза процесса помола по одному из основных показателей - количеству готового класса - в работе использована линейная регрессия. Методика проведения исследований. Для прогноза количества готового класса использованы косвенные величины, которые в настоящее время контролируют на мельнице: показания вибродатчиков, установленных на приводном валу мельницы; суммарный объемный расход воды и технологических добавок; массовый расход руды; ток статора мельницы; величина, эквивалентная изменению звука при работе мельницы. Показания приборов контроля процесса измельчения в необходимых случаях были сдвинуты на время транспортного запаздывния, которое определено по взаимокорреляционным функциям. Результаты. Получена взаимокорреляционная функция между массовым расходом руды и величиной, эквивалентной изменению звука при работе мельницы. По ней определено время транспортного запаздывания между входными технологическими потоками и заполнением мельницы, косвенно характеризуемым звуком при ее работе. Время транспортного запаздывания составило около 5 мин. Исследование взаимосвязей между количеством мелкой фракции в пробе и величинами, контролируемыми на мельнице при помощи коэффициентов корреляций, позволило отобрать величины, нужные для регрессионного уравнения. После синхронизации данных получено уравнение, описывающее изменение массы мелкой руды в пробе. Фактическая и рассчитанная масса мелкой руды в пробе отличаются не более чем на 9,7 % при среднем отклонении 3,6 %. Установлена возможность применения линейной регрессии при условии неизменности режима работы измельчительного комплекса и отсутствии чрезвычайных ситуаций. Выводы. Предложено измерять эффективность работы мельницы количеством готового класса в пробе помола вместо используемого процентного содержания готового класса. Определено время транспортного запаздывания исследуемого объекта по взаимокорреляционной функции. Получено уравнение, отражающее взаимосвязь восьми контролируемых на мельнице величин с количеством готового класса в продуктах помола. Полученное уравнение позволяет оперативно и с достаточной точностью оценивать качество помола. Область применения. Полученные результаты могут быть использованы при управлении процессом измельчения.

Аннотация: Введение. В условиях истощения минеральных ресурсов суши освоение месторождений морского дна становится стратегическим направлением. В статье представлена теоретическая модель камуфлетно-гидромониторной эрлифтной технологии, призванной обеспечить эффективную и экологически безопасную добычу твердых полезных ископаемых. Методология. Разработка камуфлетно-гидромониторного эрлифтного метода основана на системном подходе, включающем критический анализ существующих технологий добычи, данные геологоразведки для изучения структуры дна и свойств пород, а также комплексную экологическую оценку. Технологическая схема метода объединяет три ключевых этапа: создание подземной полости (хранилища) без разрушения поверхности дна; гидромониторный размыв образовавшейся взорванной массы с превращением ее в пульпу; последующий эрлифтный подъем на поверхность для дальнейшей переработки. Результаты. Теоретическое исследование демонстрирует преимущества метода: локализованное воздействие подземной полости минимизирует ударные волны и образование взвесей, а сочетание гидромонитора и эрлифта обеспечивает высокую производительность и возможность работы на больших глубинах, снижая воздействие на донные экосистемы. Область применения. Предложенная концепция является универсальной и может быть адаптирована для разработки различных видов твердых полезных ископаемых на морском дне, включая металлсодержащие руды, а также для создания подводных хранилищ. Метод закладывает основу для будущих стандартов в области глубоководной добычи, сочетая экономическую эффективность со строгим учетом экологических параметров. Выводы. Концепция представляет перспективное решение для устойчивого освоения минеральных ресурсов морей. Дальнейшие исследования должны быть направлены на практическую апробацию метода, математическое моделирование и разработку нормативной базы для его безопасного внедрения.