• Голик Владимир Иванович
• Разоренова Екатерина Юрьевна
• Стась Виктор Павлович
• Стась Павел Павлович

Для цитирования: Голик В. И., Разоренова Е. Ю., Стась В. П., Стась П. П. Обоснование безопасности
подземной разработки сложноструктурных рудных месторождений в энергонарушенных массивах //
Известия вузов. Горный журнал. 2022. № 3. С. 104–119. DOI: 10.21440/0536-1028-2022-3-104-119

Введение. Сегодня разработка сложноструктурных рудных месторождений в энергонарушенных массивах характеризуется сокращением рудных площадей, снижением содержания металла в руде, ухудшением горно-геологических и горнотехнических условий и повышением требований к безопасности жизнедеятельности человека в зоне влияния горных объектов.
Цель работы. Обоснование безопасности подземной разработки сложноструктурных рудных месторождений с учетом геомеханического состояния энергонарушенных массивов путем использования графоаналитических методов расчета устойчивых параметров обнажений вмещающих пород и закладочного материала при их подработке.
Методы исследования. Использован системный подход, который содержит анализ результатов научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ по разработке новых технологий и технических средств, обеспечивающих рациональное использование, охрану недр, окружающей природной среды и населения с учетом нового приборного, геолого-маркшейдерского и геомеханического обеспечения по стандартным и новым методикам.
Результат. Рекомендован графоаналитический метод (номограммы и расчетные формулы) по обоснованию безопасных параметров камер на основании результатов многолетних исследований при подземной разработке месторождений сложной структуры в зависимости от свойств горного массива. Безопасные параметры определяются из опыта для сильно-, средне- и слаботрещиноватого горного массива при горизонтальном его обнажении. Составлена «Инструкция по геомеханическому обоснованию безопасной отработки запасов на шахтах ГП «ВостГОК», Украина. Это позволит повысить горнотехническую и экологическую безопасность работ на месторождениях Российской Федерации, Республики Казахстан, Украины и других развитых горнодобывающих стран мира.

Ключевые слова: рудные месторождения; подземная разработка; энергонарушенные массивы; рациональное использование; охрана недр; окружающая среда; горнотехническая и экологическая безопасность.

Благодарность. В создании, совершенствовании и внедрении научных разработок принимали участие и оказывали содействие специалисты: ГП «УкрНИПИИпромтехнологии» и ГП «ВостГОК», г. Желтые Воды, Украина; Национального технического университета «Днепровская политехника», г. Днепр, Украина; АО «ВНИПИпромтехнологии», г. Москва, и АО «Всероссийский научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (АО «ВНИМИ), г. Санкт-Петербург, Россия; АО «ЦГХК», г. Степногорск, Республика Казахстан. В работе принимали участие В. Н. Мосинец, Е. А. Котенко, В. И. Голик, Р. Ш. Азимов, М. Н. Слепцов, А. Х. Дудченко, И. А. Ахвердиев, П. Т. Крук, Ю. В. Трифонов, А. Н. Каширный, В. Н. Листов, Ю. Я. Савельев, В. З. Дятчин, А. А. Ткаченко, В. П. Картавый. 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Протодьяконов М. М. Давление горных пород и рудничное крепление. Ч. 1. Давление горных
пород. М.: ГНТГИ, 1933. 128 с.
2. Слесарев В. Д. Определение оптимальных размеров целиков различного назначения. М.:
Углетехиздат, 1948. 57 с.
3. Борисов А. А. Механика горных пород и массивов. М.: Недра, 1980. 359 с.
4. Ветров С. В. Допустимые размеры обнажений горных пород при подземной разработке руд. М.:
Наука, 1975. 223 с.
5. Gridley N. C., Salcedo L. Cemented paste production provides opportunity for underground ore
recovery while solving tailings disposal needs. Perth: Australian Centre for Geomechanics, 2011. 431 p.
6. Lottermoser B. Mine wastes: Characterization, treatment and environmental impacts. New York:
Springer, 2012. 400 p.
7. Maanju S. K., Saha K. Impact of mining industry on environmental fabric – a case study of Rajasthan
state in India // Journal of Environmental Science. Toxicology and Food Technology. 2013. Vol. 6. Iss. 2. P. 8–13.
8. Golik V., Komashchenko V., Morkun V. Innovative technologies of metal extraction from the ore
processing mill tailings and their integrated use // Metallurgical and Mining Industry. 2015. No. 3. P. 49–52.
9. Ляшенко В. И., Скипочка С. И., Яланский А. А., Паламарчук Т. А. Геомеханический мониторинг
при подземной разработке месторождений сложной структуры // Известия вузов. Горный журнал.
2012. № 4. С. 109–119.
10. Хоменко О. Е., Ляшенко В. И. Геоэнергетические основы подземной разработки рудных
месторождений // Известия вузов. Горный журнал. 2017. № 8. С. 10–18.
11. Голик В. И., Разоренов Ю. И., Вагин В. С., Ляшенко В. И. Исследование и разработка составов
твердеющей смеси на основе нетрадиционных отходов производства // Известия вузов. Горный
журнал. 2021. № 3. С. 13–27. DOI: 10.21440/0536-1028-2021-3-13-27
12. Vladyko O., Maltsev D., Shapovalov Ya. Choice of development method for technogenic mineral
deposits by technological criteria // Mining of Mineral Deposits. 2016. No. 10(4). P. 74–82. URL: https://doi.
org/10.15407/mining10.04.074
13. Yuan Y., Bolan N., Prévoteau A., Vithanage M., Biswas J. K., Ok Y. S., Wang H. Applications of
biochar in redox-mediated reactions // Bioresource Technology. 2017. Vol. 246. P. 271–281. URL: https://doi.
org/10.1016/j.biortech.2017.06.154
14. Petlovanyi M., Kuzmenko O., Lozynskyi V., Popovych V., Sai K., Saik P. Review of man-made
mineral formations accumulation and prospects of their developing in mining industrial regions in Ukraine //
Mining of Mineral Deposits. 2019. No. 13(1). P. 24–38. https://doi.org/10.33271/mining13.01.024
15. Blyuss B., Semenenko Ye., Medvedieva O., Kyrychko S., Karatayev A. Parameters determination of
hydromechanization technologies for the dumps development as technogenic deposits // Mining of Mineral
Deposits. 2020. No. 14(1). P. 51–61.URL: https://doi.org/10.33271/mining14.01.051
16. Lyashenko V., Topolnij F., Dyatchin V. Development of technologies and technical means for storage
of waste processing of ore raw materials in the tailings dams // Technology Audit and Production Reserves.
2019. No. 5(3(49)). P. 33–40. DOI: 10.15587/2312-8372.2019.184940
17. Lyashenko V., Khomenko O., Golik V., Topolnij F., Helevera O. Substantiation of environmental
and resource-saving technologies for void filling under underground ore mining // Technology Audit and
Production Reserves. 2020. No. 2(3(52)). P. 9–16. DOI: 10.15587/2312-8372.2020.200022
18. Lyashenko V., Khomenko O., Chekushina T., Topolnij F., Dudar T. Assessment of environmental
and resource-saving technologies and technical means for processing and disposal of man-made formations
and waste // Technology Audit and Production Reserves. 2020. No. 4/3(54). P. 21–28. DOI: 10.15587/2312-
8372.2020.210666
19. Khomenko O., Tsendjav L., Kononenko M., Janchiv B. Nuclear-and-fuel power industry of Ukraine:
production, science, education // Mining of Mineral Deposits. 2017. Vol. 11. No. 4. P. 86–95.
20. Добыча и переработка урановых руд в Украине: монография / под ред. А. П. Чернова. К.:
Адеф–Украина, 2001. 238 с.
21. Аверьянов К. А, Ангелов В. А., Ахмедьянов И. Х., Рыльникова М. В. Развитие классификации
техногенного сырья горных предприятий и обоснование технологий его активной утилизации // ГИАБ.
2012. № 5. С. 208–213.
22. Ляшенко В. И., Голик В. И., Хоменко О. Е. Повышение геодинамической безопасности
подземной разработки сложноструктурных рудных месторождений // Черная металлургия. 2017.
№ 3. С. 24–32.
23. Volkov E. P., Anushenkov A. N. Developing the technology of mine stowing with processing tailings
based hardening blends // Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Gornyi zhurnal = News of the Higher
Institutions. Mining Journal. 2019; 7: 5–13. DOI: 10.21440/0536-1028-2019-7-5-13
24. Lyashenko V. I., Chekushina T. V., Dudar T. V., Lisovoy I. A. Environmental and resource-saving
technologies for void extinguishing during underground ore mining // Ecology and Industry of Russia. 2020.
Vol. 4. Iss. 8. P. 28–33. DOI: 10.18412/1816-0395-2020-8-28-33
25. Каряев В. И., Комков А. А., Кузнецов А. В., Плотников И. П. Извлечение меди и цинка
из медеплавильных шлаков при восстановительно-сульфидирующей обработке // Вестник
Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. 2020. Т. 18. № 2.
С. 4–12. URL: https://doi.org/10.18503/1995-2732-2020-18-2-4-12
26. Хоменко О. Е., Ляшенко В. И. Рациональное использование и охрана недр при подземной
разработке рудных месторождений в условиях техногенеза // Разведка и охрана недр. 2019. № 4. С. 60–65.
27. Голик В. И., Комащенко В. И., Ляшенко В. И. Рациональное использование и охрана недр при
комбинированной разработке рудных месторождений // Разведка и охрана недр. 2019. № 11. С. 47–52.
28. Ляшенко В. И., Голик В. И., Дмитрак Ю. В., Франчук В. П. Обоснование параметров
вибросамотечного транспорта твердеющих закладочных смесей в шахты // Вестник Магнитогорского
государственного технического университета им. Г. И. Носова. 2021. Т. 19. № 1. С. 4–16. URL: https://
doi.org/10.18503/1995-2732-2021-19-1-4-16
29. Ляшенко В. И., Воробьев А. Е., Хоменко О. Е., Дудар Т. В. Оценка геомеханической и
экологической безопасности разработки приповерхностных запасов руд в энергонарушенных массивах
комплексными методами // Маркшейдерия и недропользование. 2021. № 5(115). С. 37–45. URL: http://
geomar-nedra.ru/issues-journal/journal-2021/625-contens-journal-2021-5.html

Передавая рукопись в редакцию, авторы тем самым гарантируют, что статья не была опубликована ранее, не рассматривается и не принята к публикации редакциями других журналов. При ссылке на опубликованную в журнале «Известия вузов. Горный журнал» статью редакция просит размещать ссылку (полный URL материала) на официальный сайт журнала.

К рассмотрению принимаются статьи, уже размещенные авторами в открытом доступе на личных и публичных сайтах, которые не относятся к рецензируемым научным журналам (препринты). Журнал не занимается размещением препринтов на своей платформе.

На сайте журнала в открытом доступе размешаются постпринты всех статей в формате .pdf после того, как они прошли рецензирование, все этапы редактирования, верстки, сверки и подписаны в печать.

• Макаров Анатолий Борисович
• Талалай Александр Григорьевич
• Гуман Ольга Михайловна
• Хасанова Гульнара Габдулбариевна

Для цитирования: Макаров А. Б., Талалай А. Г., Гуман О. М., Хасанова Г. Г. Техногенные
месторождения и особенности их воздействия на природную окружающую среду // Известия вузов.
Горный журнал. 2022. № 3. С. 120–129. DOI: 10.21440/0536-1028-2022-3-120-129

Введение. Рассмотрена роль техногенных месторождений как источника поступления
веществ в окружающую среду и загрязнения атмосферы, почв, поверхностных,
подземных вод. Исследования техногенных месторождений, которые представлены
отвалами горнодобывающих предприятий, шламами обогатительных фабрик, отвалами
металлургического, топливно-энергетического, химического и других производств,
в настоящее время весьма актуальны, направлены на некоторое расширение минерально-
сырьевой базы страны и улучшение экологического состояния горнодобывающих регионов.
Цель работы – изучение направления экологического воздействия техногенных
месторождений, сформированных недействующими предприятиями, определение их
влияния на загрязнение окружающей природной среды, а также рассмотрение их в
качестве источников вторичного сырья.
Методология работы. Статья базируется преимущественно на данных,
полученных в ходе исследования разнообразных техногенных месторождений,
располагающихся в пределах Уральского региона. Для обобщения результатов полевых
и аналитических исследований, в том числе выполненных авторами минералогических и
петрографических, применялись теоретические методы, включающие анализ и синтез
как собственных материалов, так и различных информационных источников по
подобным объектам других регионов России.
Результаты. Рассмотрены особенности воздействия различных техногенных
месторождений, находящихся в поверхностных условиях, на основные компоненты
природной окружающей среды: атмосферу, почву и грунты, гидросферу и биосферу.
Приведены основные показатели воздействия и концентрации тяжелых металлов
в техногенных минеральных образованиях Уральского региона. Для эффективного
управления подобными объектами предложено в первую очередь осуществлять
переработку, а в последующую – рекультивацию месторождений такого типа.
Выводы. Техногенные минеральные месторождения оказывают комплексное
негативное воздействие на все компоненты природной окружающей среды. Для оценки
влияния техногенных месторождений необходимо ведение экологического мониторинга,
учитывающего локальный характер распространения загрязнения. Негативное влияние
этих объектов на природную окружающую среду минимизируется или значительно
снижается при консервации, которая выполняется путем рекультивации поверхности,
однако предпочтительной является полная переработка техногенных минеральных
образований.
Ключевые слова: техногенные месторождения; окружающая среда; техногенно-
минеральные образования; воздействие на природную среду; переработка;
рекультивация.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Экологическая геология крупных горнодобывающих районов Северной Евразии (теория и
практика) / под ред. И. И. Косиновой. Воронеж: ВГУ, 2015. 576 с.
2. Емлин Э. Ф. Техногенез колчеданных месторождений Урала. Свердловск: Уральский
университет, 1991. 256 с.
3. Макаров А. Б., Талалай А. Г., Хасанова Г. Г. Геолого-промышленные типы техногенных
месторождений // Вестник ИГ Коми НЦ УрО РАН. 2018. № 8. С. 39–45.
4. Макаров А. Б., Гуман О. М., Антонова И. А., Захаров А. В. Трансформация геологической среды
при разработке медноколчеданных месторождений Урала // ГИАБ. 2018. № 6. С. 98–105.
5. Удачин В. Н., Аминов П. Г., Филиппова К. А. Геохимия горнопромышленного техногенеза
Южного Урала. Екатеринбург: УрО РАН, 2014. 252 с.
6. Макаров А. Б., Хасанова Г. Г., Талалай А. Г. Техногенные месторождения: особенности
исследований // Известия УГГУ. 2019. Вып. 3(55). С. 58–62. DOI: 10.21440/2307-2091-2019-3-58-62
7. Селезнев С. Г., Степанов Н. А. Отвалы Аллареченского сульфидного медно-никелевого
месторождения как новый геолого-промышленный тип техногенных месторождений // Известия
вузов. Горный журнал. 2011. № 5. С. 32–40.
8. Меньшикова Е. А., Караваева Т. И. Особенности оценки состояния грунтов в практике
инженерно-экологических изысканий // Инженерные изыскания. 2019. Т. 13. № 4. С. 16–23. DOI:
10.25269/1997-8650-2019-13-4-16-23
9. Селезнев С. Г. Отвалы Аллареченского месторождения сульфидных медно-никелевых руд –
специфика и проблемы освоения: автореф. дис. … канд. геол.-минерал. наук. Екатеринбург, 2013. 22 с.
10. Антонинова Н. Ю. Отработка техногенных месторождений как фактор экологической
безопасности окружающей среды // ГИАБ. 2010. № 12. С. 219–221.
11. Антонинова Н. Ю., Собенин А. В., Шубина Л. А. Оценка возможности использования
промышленных отходов при формировании геохимических барьеров // ГИАБ. 2020. № 12. С. 78–88.
12. Zamotaev I. V., Ivanov I. V., Mikheev P. V., Belobrov V. P. Transformation and contamination of
soils in iron ore mining areas (a review) // Eurasian Soil Science. 2017. No. 50. P. 359–372. DOI: 10.1134/
S1064229317030127
13. Семячков А. И. Металлы в окружающей среде горно-металлургических комплексов Урала.
Екатеринбург: УГГГА, 2001. 320 с.
14. García-Giménez R., Jiménez-Ballesta R. Mine tailings influencing soil contamination by potentially
toxic elements // Environmental Earth Sciences. 2017. Vol. 76. P. 51. DOI: 10.1007/s12665-016-6376-9
15. Karaca O., Cameselle C., Reddy K. R. Mine tailing disposal sites: contamination problems, remedial
options and phytocaps for sustainable remediation // Reviews in Environmental Science and Biotechnology.
2018. No. 17(1). P. 205–228. DOI: 10.1007/s11157-017-9453-y
16. Menshikova E., Fetisov V., Karavaeva T., Blinov S., Belkin P., Vaganov S. Reducing the negative
technogenic impact of the mining enterprise on the environment through management of the water balance //
Minerals. 2020. No. 10(12). P. 1145. DOI: 10.3390/min10121145
17. Парфенова Л. П. Прогноз качества подземных вод в зонах влияния шламохранилищ
медноплавильных комбинатов Среднего Урала: автореф. дис. … канд. геол.-минерал. наук.
Екатеринбург, 1997. 23 с.
18. Talovskaya A. V., Yazikov E. G., Osipova N. A., Lyapina E. E., Litay V. V., Metreveli G., Kim J.
Mercury pollution Ensnow cover around thermal planets in cities (Omsk, Kemerovo, Tomsk Region, Russia) //
Geography, Environment, Sustainability. 2020. Vol. 331. No. 1. P. 44–53.
19. Yusupov D. V., Lyapina E. E., Tursunalieva E. M., Osipova N. A., Baranovskaya N. V. Poplar tree
(Poplus balsamifera L.) as indicator of mercury emission from a point source // Ghemosphere. 2022. Vol. 287.
P. 132–157.
20. Сакладов А. С. Характер и масштабы влияния на окружающую среду отходов горнодобывающих
предприятий республики Алтай: автореф. дис. … канд. геол.-минирал. наук. Томск, 2008. 22 с.

Современный научный Журнал «Известия высших учебных заведений. Горный журнал» непосредственно предоставляет открытый доступ к публикациям, исходя из следующего принципа: свободный открытый доступ к результатам исследований способствует увеличению глобального обмена знаниями.