Оценка параметров сброса взорванной горной массы в выработанное пространство карьера

Приведены результаты исследования параметров сброса горной массы в выработанное пространство карьера при проведении массовых взрывов. Инструментальный контроль объема сброса взорванной горной массы для блоков, расположенных вблизи отработанного карьерного поля, малоэффективен (практически невозможен) ввиду большой высоты сброса и, как следствие, большой площади разброса породы. Косвенными методами установлено, что значительное влияние на величину сброса оказывает величина угла откоса уступа. Так, при угле откоса более 60º для 15-метрового уступа замечено существенное нарастание величины сброса, которое достигает значений 90– 130 м3/м. Значение наибольшего объема сброса для условий исследуемого объекта можно принимать в 180 м3/м (при выполнении следующих условий: угол откоса уступа более 80º; отсутствие дополнительного замедления первых скважин в ряду (эшелоне) по бровке уступа). В формировании сброса участвуют преимущественно скважины 1-го и 2-го рядов от верхней бровки уступа, при этом, как показали исследования, в случае применения увеличенных интервалов замедлений для этих рядов с направлением действия взрыва в противоположную сторону от выработанного пространства объем сброса существенно уменьшается и составляет 50–90 м3/м.

Маринин М. А., Илюхин Д. А., Рахманов Р. А., Аленичев И. А. Оценка параметров сброса взорванной горной массы в выработанное пространство карьера // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2025. – № 1. – С. 66–79. DOI: 10.25018/0236_1493_2025_1_0_66.

Маринин Михаил Анатольевич¹ — канд. техн. наук, зав. кафедрой, e-mail: Marinin_MA@pers.spmi.ru, ORCID ID: 0000-0002-5575-9343,
Илюхин Дмитрий Александрович¹ — канд. техн. наук, доцент, e-mail: Ilyukhin_DA@pers.spmi.ru, ORCID ID: 0000-0001-8469-334X,
Рахманов Руслан Азаматович — канд. техн. наук, научный сотрудник, Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н.В. Мельникова РАН, e-mail: ipkon-dir@ipkonran.ru, ORCID ID: 0000-0002-5341-2274,
Аленичев Игорь Алексеевич — канд. техн. наук, ООО «УК Полюс», e-mail: info@polyus.com, ORCID ID: 0000-0003-3359-4450,
¹ Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II.

Илюхин Д.А., e-mail: Ilyukhin_DA@pers.spmi.ru.

1. Арсентьев А. И., Холодняков Г. А. Проектирование горных работ при открытой разработке месторождений. — М.: Недра, 1994. — 336 с.

2. Холодняков Г. А. Проектирование карьеров при разработке комплексных месторождений. — СПб., 2013. — 192 с.

3. Fomin S. I., Ivanov V. V., Semenov A. S., Ovsyannikov M. P. Incremental open-pit mining of steeply dipping ore deposits // ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2020, vol. 11, no. 15, pp. 1306—1311.

4. Kosolapov A. I., Ptashnik Y. P., Ptashnik A. I. Influence of the parameters of the openings on the efficiency of open-pit mining // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020, vol. 539, no. 1, article 012156. DOI: 10.1088/1755-1315/539/1/012156.

5. Фомин С. И. Особенности технологи открытой разработки крутопадающих рудных месторождений этапами // Маркшейдерия и недропользование. — 2020. — № 1. — С. 41—44.

6. Yakovlev V. L., Glebov A. V., Bersenyov V. A., Kulniyaz S. S., Ligotskiy D. N. Influence of an installation angle of the conveyor lift on the volumes of mining and preparing work at quarries at the cyclic-flow technology of ore mining // News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan. Series of Geology and Technical Sciences. 2020, vol. 4, no. 442, pp. 127—137. DOI: 10.32014/2020.2518-170X.93.

7. Скорик Л. Ф., Карпов В. А., Тимофеев И. Н., Пташник А. И. Технология добычных работ на месторождениях компании «Полюс Красноярск» // Горный журнал. — 2020. — № 10. — С. 30—33. DOI: 10.17580/gzh.2020.10.01.

8. Loginov E., Ligotsky D., Argimbaev K. Averaging the operating stripping ratio for sinking mining systems based on mathematical simulation // Journal of Physics: Conference Series. 2020, vol. 1614, no. 1, article 012050. DOI: 10.1088/1742-6596/1614/1/012050.

9. Kuznetsov D. V., Kosolapov A. I. Research of the influence of the excavating and automotive equipment complexes parameters on the speed of faces advance // Earth and Environmental Science. 2021, vol. 626, no. 1, article 012020. DOI: 10.1088/1755-1315/626/1/012020.

10. Read J., Stacey P. Guidelines for open pit slope design. Collingwood, CSIRO Publishing, 2009, 487 p.

11. Кузнецов Д. В. Обоснование условий применения технологических комплексов для разработки рудных месторождений в суровых климатических условиях // Известия вузов. Горный журнал. — 2015. — № 2. — С. 4—11.

12. Tyuleneva T. A., Loginov E. V., Moldazhanov M. B., Plotnikov E. A. Improving the efficiency of using hydraulic reverse shovel excavators on inclined and steeply dipping fields by controlling the overburden rate // E3S Web of Conferences. 2021, vol. 278, article 01011. DOI: 10.1051/e3sconf/202127801011.

13. Marinina O. A., Kirsanova N. Y., Nevskaya M. A. Curcular economy models in industry: developing a conceptual framework // Energies. 2022, vol. 15, pp. 9376—9386. DOI: 10.3390/en15249376.

14. Рахманов Р. А., Лоеб Д., Косухин Н. И. Оценка смещений рудных контуров после взрыва с применением BMM-системы // Записки Горного института. —2020. — Т. 245. — С. 547—553. DOI: 10.31897/PMI.2020.5.6.

15. Яницкий Е. Б., Кабелко С. Г., Дунаев В. А., Рахманов Р. А. Компьютерное моделирование смещения горной массы и оценка разубоживания руды в результате массового взрыва при открытой разработке месторождений // Взрывное дело. — 2018. — № 120/77. — С. 94—108.

16. Tokarenko A., Timofeyev I., Kilin S., Valery W., Valle R., Duffy K. Increasing production at polyus gold Blagodatnoye with holistic optimization from mine-to-plant / Procemin 2017: 13th International Mineral Processing Conference. Chile, 2017, pp. 1—9.

17. Виноградов Ю. И., Хохлов С. В., Зигангиров Р. Р., Рахманов Р. А. К вопросу проектирования буровзрывных работ на месторождениях со сложным геологическим строением на примере Куранахского рудного поля // Взрывное дело. — 2022. — № 137/94. — С. 45—65.

18. Тюпин В. Н., Игнатенко И. М., Агарков И. Б., Крючков И. С. Автоматизированный расчет параметров взрывных работ на основе показателя буримости трещиноватого массива при шарошечном бурении скважин на карьерах // Горный журнал. — 2021. — № 12. — С. 75—79. DOI: 10.17580/gzh.2021.12.14.

19. Афанасьев П. И. Анализ параметров ударных волн на стенке взрывной полости при преломлении детонационных волн через воздушную и водную среду // Устойчивое развитие горных территорий. — 2023. — Т. 15. — № 3 (57). — С. 505—515. DOI: 10.21177/1998-4502-2023-15-3-505-515.

20. Игнатенко И. М., Дунаев В. А., Тюпин В. Н. Совершенствование методики предпроектной оценки взрываемости массивов скальных горных пород в карьерах // Горный журнал. — 2019. — № 1. — С. 46—50. DOI: 10.17580/gzh.2019.01.10.

21. Isheyskiy V., Martinyskin E., Smirnov S., Vasilyev A., Knyazev K., Fatyanov T. Specics of MWD data collection and verication during formation of training datasets // Minerals. 2021, vol. 11, no. 8, article 798. DOI: 10.3390/min11080798.

22. Аленичев И. А., Рахманов Р. А. Исследование эмпирических закономерностей сброса горной массы взрывом на свободную поверхность уступа карьера // Записки Горного института. — 2021. — Т. 249. — С. 334—341. DOI: 10.31897/PMI.2021.3.2.

23. Васильев Б. Ю., Мустафин М. Г. Анализ и оптимизация цифровых моделей рельефа горнопромышленного объекта с открытым типом разработки // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2023. — № 9. — С. 141—159. DOI: 10. 25018/0236_1493_2023_9_0_141.

24. Bamford T., Medinac F., Esmaeili K. Continuous monitoring and improvement of the blasting process in open pit mines using unmanned aerial vehicle techniques // Remote Sensing. 2020, vol. 12 no. 17, article 2801. DOI: 10.3390/rs12172801.

25. Ишейский В. А., Мартынушкин Е. А., Васильев А. С., Смирнов С. А. Особенности сбора данных в процессе бурения взрывных скважин для формирования геоструктурных блочных моделей // Устойчивое развитие горных территорий. — 2021. — Т. 13. — № 4 (50). — С. 608—619. DOI: 10.21177/1998-4502-2021-13-4-608-619.

26. Выстрчил М. Г., Гусев В. Н., Сухов А. К. Методика определения погрешностей сегментированных GRID моделей открытых горных выработок, построенных по результатам аэрофотосъемки с беспилотного воздушного судна // Записки Горного института. — 2023. — Т. 262. — С. 562—570.

27. Зеньков И. В., Чинь Ле Хунг, Сычева Е. М., Вокин В. Н., Кирюшина Е. В., Черепанов Е. В., Герасимова Е. И., Штреслер К. А., Новоженин С. Ю. Исследование динамики работы топливноэнергетического комплекса в штате Южная Австралия с использованием данных спутниковой съемки // Уголь. — 2023. — № 10. — С. 109—112. DOI: 10.18796/0041-5790-2023-10-109-112.

28. Жуликов В. В., Князев К. А., Назаров С. С. Обоснование эффективности взрывных работ с использованием электронных систем в сравнении с неэлектрическими средствами инициирования // Горная промышленность. — 2022. — № 5. — С. 64—68. DOI: 10.30686/1609-9192-20225-64-68.

29. Должиков В. В., Рядинский Д. Э., Яковлев А. А. Влияние интервалов замедления на амплитуды волн напряжений при изучении модели взрыва системы скважинных зарядов // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 6-2. — С. 18—32. DOI: 10.25018/ 0236_1493_2022_62_0_18.

30. Зицик А. А., Боголюбова А. А., Романчиков А. Ю. Прикладное использование фотограмметрического метода получения данных о натурных измерениях при проведении обмеров нежилого помещения / Инженерные системы и городское хозяйство. Cборник материалов научных трудов. — СПб., 2020. — С. 160—169.

31. Вальков В. А., Виноградов К. П., Валькова Е. О., Мустафин М. Г. Создание растров высокой информативности по данным лазерного сканирования и аэрофотосъемки // Геодезия и картография. — 2022. — Т. 83. — № 11. — С. 40—49. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=50059848.

32. Blischenko A. A., Gusev V. N. Anovar of errors in surveying photogrammetric measurements of mountain objects with the help of unmanned aerial vehicles // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021, vol. 720, no. 1, article 012103. DOI: 10.1088/1755-1315/720/1/012103. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46022051.

33. Блищенко А. А., Гусев В. Н. Совместное использование электронных тахеометров и GNSS-приемников для маркшейдерских съемок на карьерах // Естественные и технические науки. — 2019. — № 4 (130). — С. 79—81. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37530190.

34. Vystrchil M. G., Sukhov A. K., Novozhenin S. U., Popov A. V., Guba S. A. Quality analysis of digital photogrammetric models obtained in low light conditions // Journal of Physics: Conference Series. 2020, vol. 1661, no. 1, article 012089. DOI: 10.1088/1742-6596/1661/1/012089.

35. Vystrchil M., Sukhov A., Rybakov A., Chura M., Artemova G. Quality analysis of voxel models obtained with remote sensing // E3S Web of Conferences. 2023, vol. 378, article 04002. DOI: 10.1051/ e3sconf/202337804002.