Оптимизация процесса дробления и сортировки щебня на карьере «Самарский»

С целью подтверждения теоретических изысканий по совершенствованию технологического процесса выполнен обзор, который позволил сформировать общие закономерности и разработать мероприятия по оптимизации процесса дробления и сортировки щебня на карьере «Самарский» с учетом геологических особенностей. Проанализирована существующая технология добычи и переработки горной массы для выпуска щебня по показателю лещадности не более 15%. Выполнен расчет параметров отбойки в зависимости от стоимости буровзрывных работ для разных диаметров скважин. Установлен рациональный диаметр скважин, определяющий необходимое количество горной массы с минимальным (менее 5%) наличием негабаритных кусков размером более 400 мм, исходя из параметров дробильносортировочного комплекса, который оснащен системами автоматизации, позволяющими повысить эффективность дробления и сортировки. Предложены новые технические и методические решения, позволяющие за счет внедрения четвертой стадии дробления увеличить выход щебня фракции 8–16 мм и уменьшить выход щебня таких фракций, как 0–4 мм, 4–8 мм и 16–22,4 мм. Результаты исследования могут быть использованы при проектировании полного цикла освоения недр, начиная с горногеологического изучения и заканчивая выпуском готовой продукции, с целью оптимизации карьерного производства в зависимости от выхода конечного материала и затрат, например, на бурение, взрывные работы, транспортировку, дробление, хранение и отгрузку готовой продукции.

Клишин И. В., Еременко А. А. Оптимизация процесса дробления и сортировки щебня на карьере «Самарский» // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2026. – № 9. – С. 40–53. DOI: 10.25018/0236_1493_2026_9_0_40.

Клишин Игорь Валентинович — канд. техн. наук, доцент, Сибирский государственный университет водного транспорта, e-mail: Klishin66@ya.ru,
Еременко Андрей Андреевич — д-р техн. наук, профессор, Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения РАН, e-mail: yeryom@misd.ru, ORCID ID: 0000-0002-7342-7617.

Еременко А.А., e-mail: yeryom@misd.ru.

1. Балашов А. М. Тенденции цифровизации производственных процессов в горном деле // Горная промышленность. — 2023. — № 3. — С. 134—137.

2. Шестаков В. А. Управление качеством продукции на горных предприятиях. 2-е изд. — Новочеркасск: УПЦ «Набла» ЮРГТУ (НПИ), 2001. — 262 с.

3. Сидоров Д. В., Пономаренко Т. В. Методология оценки геодинамического состояния природнотехнических систем при реализации проектов освоения месторождений // Горный журнал. — 2020. — № 1. — С. 49—52.

4. Куликова Е. Ю., Баловцев С. В., Скопинцева О. В. Комплексная оценка геоэкологических рисков при ведении открытых и подземных горных работ // Устойчивое развитие горных территорий. — 2024. — Т. 16. — № 1. — С. 205—216. DOI: 10.21177/1998-4502-2024-16-1-205-216.

5. Каплунов Д. Р., Рыльникова М. В. Развитие научно-методических основ устойчивости функционирования горнотехнических систем в условиях внедрения нового технологического уклада // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2020. — № 4. — С. 24—39.

6. Исаков В. С. Мониторинг экологической обстановки при ведении горных работ // Вестник науки. — 2023. — Т. 2. — № 2 (59). — С. 295—298.

7. Трубецкой К. Н., Пыталев И. А., Рыльников А. Г. Автоматизированные системы управления качеством рудопотоков на карьерах // Маркшейдерский вестник. — 2013. — № 6. — С. 5—10.

8. Рыльникова М. В., Клебанов Д. А., Князькин Е. А. Анализ данных как основа повышения эффективности работы горнотранспортного оборудования при ведении открытых горных работ // Горная промышленность. — 2023. — № 1. — С. 52—56.

9. Старков А. Е., Тальгамер Б. Л., Константинов И. А. Обоснование параметров буровзрывных работ на золоторудном месторождении Наседкино по результатам работы дробильного комплекса // Известия вузов. Горный журнал. — 2024. — № 2. — С. 79—91. DOI: 10.21440/0536-1028-2024-2-79-91.

10. Катанов И. Б., Сысоев А. А. Буровзрывные работы на карьерах. — Кемерово: КузГТУ, 2019. — 202 с.

11. Казаков Н. Н., Викторов С. Д., Шляпин А. В., Лапиков И. Н. Дробление горных пород взрывом в карьере. — М.: РАН, 2020. — 520 с.

12. Torres V. F. N., Castro C., Valencia M. E., Figueiredo J. R., Silveira L. Numerical modelling of blasting fragmentation optimization in a copper mine // Mining. 2022, vol. 2, no. 4, pp. 654—669. DOI: 10.3390/mining2040035.

13. Галушко Ф. И., Комячин А. О., Мусатова И. Н. Управление качеством взрывной подготовки горной массы на основе оптимизации параметров БВР // Взрывное дело. — 2017. — № 118/75. — C. 140—151.

14. Зенков И. В., Морин А. С., Вокин В. Н., Кирюшина Е. В. Совокупный производственный потенциал карьеров для обеспечения заводов по производству щебня в России: обзор // Евразийская горная промышленность. — 2021. — № 1. — С. 45—48. DOI: 10.17580/em.2021.01.09.

15. Тюпин В. Н. Геомеханическое поведение трещиноватого массива горных пород в зоне масштабного взрывного воздействия // Eurasian Mining. — 2020. — № 2. — С. 11—14. DOI: 10.17580/em.2020.02.03.

16. Дремин А. В., Великанов В. С. К вопросу о гранулометрическом составе взорванных скальных пород // Горная промышленность. — 2023. — № 4. — С. 73—78. DOI: 10.30686/1609-9192-2023-4-73-78.

17. Клишин И. В., Клишин Н. И. Разработка схемы короткозамедленного взрывания зарядов с учетом крепости горных пород при ведении взрывных работ на карьере «Самарский» // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. — 2024. — Т. 11. — № 4. — С. 34—41. DOI: 10.15372/FPVGN202411405.

18. Арипов А. Т., Меликулов А. Д., Умедов Ш. Х., Сагдиев Х. С., Меликулов У. А. Натурные экспериментально-геофизические замеры изменчивости характеристик сейсмовзрывных волн на карьерах // Горные машины и технологии. — 2023. — № 4. — С. 52—59.

19. 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.

20. Хошро С., Табатабаи Моради С. Ш. Метод оптимизации, основанный на концепции удельной механической энергии, для повышения производительности бурения: пример практического применения // Записки горного института. — 2025. — Т. 276. — № 1. — С. 51—66.

21. Behboud M., Ramezanzadeh A., Tokhmechi B., Mehrad M. Estimation of geomechanical rock characteristics from specific energy data using combination of wavelet transform with ANFIS-PSO algorithm // Journal of Petroleum Exploration and Production Technology. 2023, vol. 13, no. 8, pp. 1715—1740. DOI: 10.1007/s13202-023-01644-z.

22. Парамонов Г. П., Лисевич В. В. Прогнозирование параметров развала горной массы при производстве взрывных работ // Международный научно-исследовательский журнал. — 2016. — № 4. — С. 100—103. 

23. Арсентьев В. А., Вайсберг Л. А., 3арогатский Л. П., Шулояков А. Д. Производство кубовидного щебня и строительного песка с использованием вибрационных дробилок. — СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2004. — 112 с.

24. Chao Xiong, Zhong-Wei Huang, Huai-Zhong Shi, Rui-Yue Yang Performances of a Stinger PDC cutter breaking granite: Cutting force and mechanical specific energy in single cutter tests // Petroleum Science. 2023, vol. 20, no. 2, pp. 1087—1103. DOI: 10.1016/j.petsci.2022.10.006.

25. Бурнашев Р. Э., Логунова О. С. Интеллектуализация разработки автоматизированных систем управления дробильно-сортировочными комплексами: концепция и информационное обеспечение // Программные продукты и системы. — 2021. — Т. 34. — № 2. — С. 331—343. DOI: 10.15827/0236-235X.134.331-343.