Грант РФФИ № 19-510-44013

Мы с гордостью сообщаем, что ученые компании "Полигор" совместно с учеными "Санкт-Петербургского горного университета" и "Монгольского института науки и технологии" приняли участие в международной научно-исследовательской работе "Разработка концепции формирования ценности минерально-сырьевых ресурсов в контексте устойчивого развития в странах с ресурсно-ориентированной экономикой" (Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и Министерства культуры, образования, науки и спорта Монголии в рамках научного проекта № 19-510-44013).

Результаты исследований использованы при разработке концепции формирования ценности минерально-сырьевых ресурсов в контексте устойчивого развития в странах с ресурсно-ориентированной экономикой и экономико-математическом моделировании оценки влияния ценности и эффективности добычи и переработки минерального сырья на показатели устойчивого развития.

Основными факторами, характеризующими экономическую эффективность разработки месторождений, являются: 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 предложено использовать рейтинговую классификацию, характеризующую комплексное состояние природно-техногенной системы, включающей взаимовлияние факторов. Для повышения достоверности оценки экономической эффективности разработки месторождений необходима 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 %.

Компания "Полигор" выполнила научно-техническое сопровождение работ по изучению и компьютерному моделированию геомеханических условий разработки полиметаллического месторождения.

В ходе проведенных исследований изучены геомеханические условия разработки месторождения и выполнена оценка достаточности исходных данных для построения цифровой блочной геомеханической модели (проанализированы материалы, в той или иной степени характеризующие инженерно-геологические, гидрогеологические и геомеханические условия месторождения, в том числе отчеты по изучению инженерно-геологических, гидрогеологических, инженерно-гидрометеорологических условий месторождения, а также отчеты по НИР в области инженерной геологии, гидрогеологии и геомеханики; литолого-структурная модель; электронные базы данных геомеханических параметров, полученных в ходе геомеханического описания керна (исторические скважины детальной разведки; скважины эксплуатационной разведки; акты физико-механических испытаний керна геотехнических скважин; описания геотехнических скважин; базы геотехнических и геомеханических данных; типов пород (разностей), фотодокументация керна разведочных скважин).

Проанализированы результаты раннее выполненных расчетов (водопритоков и параметров систем осушения; устойчивых параметров горных работ), решения по объекту в области геомеханики и гидрогеологии, принятые на различных этапах изучения месторождения, отдельные инженерно-геологические и гидрогеологические карты и разрезы по объекту, 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.

Выполнена проверка исходных геотехнических и геомеханических данных на соответствие формату предоставления данных в геомеханической модели, интерполяция уточненных данных методами вариографии, обоснован методологический аппарат геомеханического моделирования.

C примененеим ПО "PRESS 3D URAL" и ПО "FIDESYS" проведено компьютерное моделирование геомеханических условий разработки месторождения.

Компания "Полигор" выполнила научно-техническое сопровождение работ по моделированию напряженно-деформированного состояния (ПО "PRESS 3D URAL") и устойчивости пород кровли и боков выработок и разработке методики расчета напряженно-деформированного состояния и параметров крепи горных выработок при воздействии динамических пригрузок от сейсмических событий на рудных шахтах.

Компания "Полигор" выполнила научно-техническое сопровождение работ по линиаментному анализу, ранжированию тектонических блоков, геомеханическому моделированию (ПО "PRESS 3D URAL") природного поля напряжений блочного массива горных пород с определением параметров главных напряжений и прогнозированием потенциально опасных зон по возникновению опасных геодинамических явлений для разработки Заключения «Геодинамическое районирование и оценка склонности горных пород и руд золоторудного месторождения к горным ударам».

Компания "Полигор" выполнила научно-техническое сопровождение работ по геомеханическому моделированию (ПО "PRESS 3D URAL") напряженного состояния блочного массива горных пород с определением параметров главных напряжений и прогнозированием потенциально опасных зон по возникновению опасных геодинамических явлений для разработки Заключения «Геодинамическое районирование и отнесение части медно-никелевого месторождения к склонной к горным ударам».

Компания "Полигор" выполнила научно-техническое сопровождение работ по геомеханическому обоснованию параметров ЭКСР для глубин, превышающих 1000 м, для разработки «Дополнения к проекту «Этажно-камерная система разработки". В ходе исследований проанализированы горно-геологические, горнотехнические и геодинамические условия применения ЭКСР при отработке удароопасных месторождений на современных глубинах. Установлено, что при проектировании параметров ЭКСР при активизации тектонических нарушений на глубоких горизонтах необходимо учитывать воздействия динамической пригрузки от горно-тектонических ударов глубинного типа. Для повышения надежности параметров ЭКСР на больших глубинах разработки, с учетом выявленных дополнительных осложняющих факторов, разработаны рекомендации по внесению необходимых методических корректировок.

Компания "Полигор" выполнила научно-техническое сопровождение работ по многовариантному имитационному компьютерному моделированию (ПО "PRESS 3D URAL") напряженно-деформированного состояния и устойчивости междублоковых и междуэтажных целиков с учетом горно-геологических, горнотехнических, геомеханических условий разработки медно-никелевого месторождения. В ходе исследований 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 месторождения. Реализовано многовариантное имитационное компьютерное моделирование напряженно-деформированного состояния и устойчивости целиков, в том числе при различных вариантах отработки запасов в целиках. Определены прогнозные параметры потенциально опасных зон по возможному разрушению (вывалам) в породах кровли с использованием специализированного геомеханического модуля «MGP» ПО «PRESS 3D URAL». Определены динамические напряжения в подстилающих горных породах (лежачий бок), возникающие в случае внезапного обрушения пород кровли. Результаты исследований использованы при подготовке Заключения о невозможности отработки запасов из сформированных МКЦ и МЭЦ по геомеханическим причинам.

Компания "Полигор" выполнила научно-техническое сопровождение работ 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 прогнозные размеры зон разрушения в комбинированных междукамерных целиках с наличием пачек пород ложной кровли.

Компания "Полигор" выполнила научно-техническое сопровождение работ по изучению и компьютерному моделированию геомеханических условий разработки жильного золоторудного месторождения и обоснованию рекомендаций по параметрам отработки запасов на основе рейтинговых классификаций качества горного массива. В ходе исследований изучены геомеханические условия разработки месторождения 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 месторождения. Выполнена оценка необходимости внесения дополнений в цифровую геомеханическую модель месторождения и 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.

Компания "Полигор" выполнила научно-техническое сопровождение работ по оценке геомеханической обоснованности технических решений проекта разработки золоторудного месторождения. В ходе исследований изучены инженерно-геологические, гидрогеологические, горнотехнические и геомеханические условия разработки месторождения, а также материалы выполненных НИР, проектная документация, руководящие документы. Выполнена геомеханическая оценка полноты, достоверности и достаточности 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. Результаты проведенных исследований использованы при подготовке Заключения о соответствии принятых в проектной документации параметров геотехнологии горно-геологическим, горно-техническим и геомеханическим условиям разработки золоторудного месторождения.

Компания "Полигор" выполнила научно-техническое сопровождение работ по геомеханической оценке условий применения камерно-столбовой системы разработки (КССР) при отработке удароопасных месторождений на современных глубинах и разработки рекомендаций по параметрам КССР для глубин, превышающих 1000 метров. В ходе исследований изучены горно-геологические, горно-технические и удароопасные условия эксплуатации рудников. Выполнен компьютерный геомеханический прогноз (ПО "PRESS 3D URAL") 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. C применением ПО «PRESS 3D URAL» сформирована 3D геомеханическая модель участка и выполнено компьютерное моделирование напряженно-деформированного состояния рудной залежи, а также прогнозной оценке устойчивости рудных восстающих с учетом влияния сейсмического явления горно-тектонического типа.

Компания "Полигор" выполнила научно-техническое сопровождение работ по геомеханической оценке допустимых параметров конструктивных элементов комбинированной разработки золоторудного месторождения. В ходе исследований изучены инженерно-геологические, гидрогеологические, горнотехнические и геомеханические условия месторождения, а также материалы ранее выполненных НИР. Выполнено прогнозное геомеханическое обоснование технологии подземной отработки запасов, включая геомеханические 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 моделирование порядка отработки сближенных рудных тел (жил). Разработаны рекомендации по креплению подземных горных выработок.

Компания "Полигор" выполнила научно-техническое сопровождение работ по геомеханической оценке напряженно-деформированного состояния рудного массива и устойчивости горных выработок на участке вскрытия горизонтов залежи для разработки экспертного Заключения о горно-геомеханической обоснованности технических решений проекта медно-никелевого рудника. В ходе исследований проведено компьютерное имитационное моделирование с применением ПО "PRESS 3D URAL" напряженно-деформированного состояния и устойчивости рудного массива, горных выработок и междукамерных целиков при развитии очистных работ на период 30 лет.

Компания "Полигор" выполнила научно-техническое сопровождение работ по геомеханической оценке напряженно-деформированного состояния барьерного целика между затопленной выработкой и очистным пространством в проектных границах выемочных столбов угольного пласта.

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