Грант РФФИ договор № 19-510-44013\19

Компания "Полигор" выполнила оценку горно-геологических и горнотехнических факторов ценности месторождений полезных ископаемых (Россия и Монголия) по 2 этапу договора № 19-510-44013\19 Гранта Российского фонда фундаментальных исследований "Разработка концепции формирования ценности минерально-сырьевых ресурсов в контексте устойчивого развития в странах с ресурсно-ориентированной экономикой".

К основным факторам, характеризующим экономическую эффективность разработки месторождений, относятся: себестоимость добываемого полезного ископаемого; производительность труда горнорабочих; полнота выемки полезного ископаемого из недр при разработке месторождений; ценность и качество добываемой руды; интенсивность разработки месторождений и сроки освоения; размеры и экономическая эффективность инвестиций. Для оценки качества массива горных пород с учетом широкого диапазона горно-геологических, горно-технических и геодинамических факторов рекомендуется использовать классификацию по рейтинговому показателю Q, характеризующего комплексное состояние природно-техногенной системы, включающей взаимовлияние факторов. Для корректной оценки экономической эффективности разработки месторождений требуется реализация сложной многоуровневой природно-техногенной системы с учетом институциональных и экономических условий.

Сложные горно-геологические, горнотехнические и геодинамические условия разработки месторождений предопределяют необходимость применения на ряде участков месторождений малопроизводительных систем разработки. Повышение показателей извлечения минерального сырья в сложных геодинамических условиях осуществляется за счет дополнительных затрат на применение комплекса прогнозно-профилактических мероприятий. Установлено, что обеспечение требуемого уровня геодинамической безопасности в сложных условиях разработки месторождений приводит к увеличению себестоимости добычи в среднем на 15-20%, достигая в особо сложных условиях 40-50 %.

Североуральские бокситовые месторождения

Компания "Полигор" выполнила научно-техническое сопровождение работ АО "ВНИМИ" по геомеханическому обоснованию параметров ЭКСР для глубин 1200 и более метров» для разработки «Дополнения к проекту «Этажно-камерная система разработки в условиях АО «СУБР» с глубиной разработки до 1200 метров» для условий разработки более 1200 метров на шахтах АО «СУБР». Техническое перевооружение.

Проанализированы горно-геологические, горнотехнические и геодинамические условия применения ЭКСР при отработке удароопасных бокситовых месторождений СУБРа на современных глубинах.

Установлено, что параметры конструктивных элементов ЭКСР определенные в «Регламенте технологического производственного процесса на отработку запасов боксита этажно-камерной системой разработки для шахт АО «СУБР» с глубиной разработки до 1200 м (СП-01 II85-РТП) и Проекте «Этажно-камерная система разработки в условиях ОАО «Севуралбокситруда» с глубиной разработки до 1200 метров», включающих допустимые размеры пролетов кровли камер и междукамерных целиков, не в полной мере соответствуют безопасным условиям применения ЭКСР, что связано с не учетом методическим аппаратом воздействия динамической пригрузки от горно-тектонических ударов глубинного типа.

Для повышения надежности параметров ЭССР на глубинах 1200-2000 м, с учетом выявленных дополнительных осложняющих факторов в рамках выполнения НИР, разработаны рекомендации по внесению необходимых методических корректировок.

Месторождение Каула-Котсельваара

Компания "Полигор" выполнила научно-техническое сопровождение работ АО "ВНИМИ" по многовариантному имитационному компьютерному моделированию напряженно-деформированного состояния и устойчивости междублоковых и междуэтажных целиков с учетом горно-геологических, горнотехнических, геомеханических условий шахты «Каула-Котсельваара» АО «Кольская ГМК».

Проанализированы исторические данные экспериментально-аналитической оценки напряженно-деформированного состояния и устойчивости МКЦ и МЭЦ, а также предварительные выводы о невозможности их отработки в горно-геологических, горнотехнических и геомеханических условиях разработки Северного и Главного рудного тела месторождения «Котсельваара-Каммикиви».

Реализовано многовариантное имитационное компьютерное моделирование напряженно-деформированного состояния и устойчивости целиков, в том числе при различных вариантах отработки запасов в целиках на шахте «Каула-Котсельваара» с использованием уникального программного обеспечения «PRESS 3D URAL» эффективно применяемого институтом ВНИМИ для решения сложных и особо сложных геомеханических задач горного производства на протяжении более 20 лет.

Определены размеры потенциально опасных зон по возможному разрушению (вывалам) в породах кровли с использованием специализированного геомеханического модуля «MGP» программного обеспечения «PRESS 3D URAL».

Определены динамические напряжения в подстилающих горных породах (лежачий бок), возникающие в случае внезапного обрушения пород кровли.

Принято участие в подготовке Заключения о невозможности отработки запасов из сформированных МКЦ и МЭЦ на шахте «Каула-Котсельваара» по геомеханическим причинам.

Североуральские бокситовые месторождения

Компания "Полигор" выполнила научно-техническое сопровождение работ АО "ВНИМИ" по численно-аналитической оценке (ПО «PRESS 3D URAL») устойчивости пород ложной кровли в очистных камерах на основе реализации задачи об изгибе шарнирно-опертой по контуру плиты известняка толщины h, лежащей на междукамерных целиках с коэффициентом постели k. Воздействие на плиту представлялось в виде распределенной нагрузки q (вес пород, заключенных в своде давления над очистными камерами). В результате аналитических расчетов определены: прогиб кровли, нормальные, касательные и главные напряжения действующие в плите известняка.

Установлены размеры зон разрушения в комбинированных междукамерных целиках с наличием пачек пород ложной кровли.

Аметистовое золоторудное месторождение

Компания "Полигор" выполнила научно-техническое сопровождение работ АО "ВНИМИ" по изучению и компьютерному моделированию геомеханических условий разработки месторождения «Аметистовое» и обоснованию рекомендаций по параметрам отработки запасов на основе рейтинговых классификаций качества горного массива.

Изучены геомеханические условия разработки месторождения «Аметистовое» и выполнена оценка достаточности исходных данных для построения цифровой блочной геомеханической модели и разработки рекомендаций по параметрам геотехнологии на основе применения рейтинговых классификаций качества массива горных пород.

Проведен анализ материалов, в той или иной степени характеризующих условия разработки Аметистового месторождения.

Выполнена оценка необходимости внесения дополнений в цифровую геомеханическую модель Аметистового месторождения.

Выполнена статистическая обработка результатов определений физических и механических (прочностных и деформационных) характеристик пород для оценки неоднородности массива горных пород и вычисления нормативных и расчетных значений характеристик пород, и необходимости проведения дополнительных лабораторных работ.

Ametistovoe

Новоширокинское полиметаллическое месторождение

Компания "Полигор" выполнила научно-техническое сопровождение работ АО "ВНИМИ" по оценке геомеханической обоснованности технических решений проекта «Реконструкция Ново-Широкинского рудника с выходом на производительность 1300 тыс. т/год. Этап 2. Горная часть. Проектная документация. Раздел 5 «Сведения об инженерном оборудовании, о сетях инженерно-технического обеспечения, перечень инженерно-технических мероприятий, содержание технологических решений». Подраздел 7 «Технологические решения». Том 5.7. Книга 1».

Изучены инженерно-геологические, гидрогеологические, горнотехнические и геомеханические условия разработки Ново-Широкинского месторождения, а также материалы выполненных НИР, проектная документация, руководящие документы.

Установлена полнота, достоверность и достаточность рассматриваемых в проектной документации горно-геомеханических решений в части выбора и обоснования способа управления горным давлением и сдвижением горных пород, порядка выемки и параметров основных конструктивных элементов систем разработки, параметров крепления горных выработок, прогноза удароопасности участков массива горных пород и руд, и приведения горных выработок в неудароопасное состояние на их соответствие требованиям действующих стандартов, норм и правил промышленной безопасности.

Разработано заключение о соответствии принятых в проектной документации параметров геотехнологии горно-геологическим, горно-техническим и геомеханическим условиям разработки Ново-Широкинского месторождения.

Североуральские бокситовые месторождения

Компания "Полигор" выполнила научно-техническое сопровождение работ АО "ВНИМИ" по геомеханической оценке условий применения камерно-столбовой системы разработки (КССР) при отработке удароопасных Североуральских бокситовых месторождений на современных глубинах и разработки рекомендаций по параметрам КССР для глубин 1400-2000 м.

Изучены горно-геологические, горно-технические и удароопасные условия эксплуатации шахт АО «СУБР».

Выполнен компьютерный прогноз горных и горно-тектонических ударов с совокупным учетом: произвольной пространственной конфигурации краевой части рудной залежи и целиков, неоднородного литологического строения и морфологии залежи, тектонических нарушений, скважинной (и иной) разгрузки рудной залежи и целиков, произвольного расположения очагов сейсмоявлений.

Для определения уровня геодинамической опасности горных работ на шахтах АО «СУБР» применяется специализированный программный комплекс «PRESS 3D URAL», позволяющий решать задачи данного уровня.

В ходе проведения геомеханической экспертизы с применением ПО «PRESS 3D URAL» выполнены работы по созданию геомеханической модели (3D) участка; компьютерного моделирования напряженно-деформированного состояния рудной залежи без учета влияния сейсмической активности; оценке устойчивости рудных восстающих без учета влияния сейсмической активности; компьютерному моделированию напряженно-деформированного состояния рудной залежи с учетом влияния сейсмического явления горно-тектонического типа зарегистрированного сейсмостанцией «Североуральск»; оценке устойчивости рудных восстающих с учетом влияния сейсмического явления горно-тектонического типа.

Severouralskie

Аметистовое золоторудное месторождение

Компания "Полигор" выполнила научно-техническое сопровождение работ АО "ВНИМИ" по геомеханическому обоснованию допустимых параметров конструктивных элементов комбинированной разработки Центрального и Южного участков Аметистового золоторудного месторождения.

Изучены инженерно-геологические, гидрогеологические, горнотехнические и геомеханические условия Аметистового месторождения, а также материалы ранее выполненных НИР.

Выполнено геомеханическое обоснование технологии подземной отработки запасов, включая расчеты допустимых параметров конструктивных элементов разработки: предохранительных подкарьерных и прибортовых целиков; пролета кровли при очистной выемке; межэтажных целиков; междукамерных целиков; расстояний расположения горно-капитальных и магистральных подготовительных выработок от очистных пространств; расстояний между параллельными выработками, а также обоснование порядка отработки сближенных рудных тел (жил).

Разработаны рекомендации по креплению подземных горных выработок.

Ametistovoe-mestorozhdenie

Октябрьское медно-никелевое месторождение

Компания "Полигор" выполнила научно-техническое сопровождение работ АО "ВНИМИ" по геомеханической оценке напряженно-деформированного состояния рудного массива и устойчивости горных выработок на участке вскрытия горизонтов -1400 м «Х-1(О)» и -1300 м части залежи «С-2» для разработки экспертного заключения о горно-геомеханической обоснованности технических решений проекта «Рудник «Таймырский». Реконструкция. Вскрытие горизонта -1400 м «Х-1(О)». Вскрытие горизонта -1300 м части залежи «С-2»».

Проведено компьютерное моделирование с применением ПО "PRESS 3D URAL" напряженно-деформированного состояния и устойчивости рудного массива, горных выработок и междукамерных целиков при развитии очистных работ с 2020г. по 2050г.

Oktyabrskoe

Воркутское угольное месторождение

Компания "Полигор" выполнила научно-техническое сопровождение работ АО "ВНИМИ" по геомеханической оценке напряженно-деформированного состояния барьерного целика между затопленной выработкой и очистным пространством в проектных границах выемочных столбов 114-с-514-с пласта Четвертого в блоке «шахта Воркутинская» шахты угольной «Заполярная - 2».

Воркутское угольное месторождение

Компания "Полигор" выполнила научно-техническое сопровождение работ АО "ВНИМИ" по геомеханической оценке напряженно-деформированного состояния барьерного целика для условий отработки пласта Четвертого в мульдовой части Воркутского угольного месторождения.