Search

Актуальность проблемы повышения эффективности использования извлеченных из недр на земную поверхность металлосодержащих минеральных ресурсов объясняется возрастающей потребностью промышленности в металлах для удовлетворения жизненных запросов человека. Целью исследования является разработка природо- и ресурсосберегающей технологии добычи металлов при подземной разработке металлических месторождений полезных ископаемых. Методика исследования включает в себя комплекс методов, совокупно определяющих целесообразность вовлечения в производство некондиционных металлосодержащих ресурсов с использованием гидрометаллургических технологий и повышающих извлечение металлов по сравнению с традиционными технологиями обогащения. Основным методом является полупромышленный эксперимент выщелачивания урановой руды в штабеле. Результаты исследования позволяют оптимизировать организацию работ по выщелачиванию металла путем регулирования технологических параметров на всех стадиях выщелачивания некондиционного минерального сырья в штабеле с дифференцированной оценкой влияния основных технологических процессов на показатели выщелачивания. Приведены данные о расходе реагентов и материалов, извлечении металлов в раствор и из раствора, а также нейтрализации маточного раствора. Показано, что выщелачивание в штабеле не радикально повышает показатели традиционных методов извлечения металлов, а лишь уменьшает содержание металлов во вторичных хвостах. Обозначены недостатки существующих методов оценки влияния горного производства на окружающую среду. Результаты исследования могут быть востребованы при разработке металлических руд в горнодобывающих отраслях. Выводом из результатов исследования является заключение о том, что выщелачивание в штабеле не решает проблемы безотходности, по существу увеличивая время воздействия химически опасных продуктов на живое вещество. The relevance of the problem of increasing the efficiency of using the metallic mineral resources extracted from the bowels on the earth's surface is explained by the increasing demand of industrial metals to meet the vital queries of the human. The aim of the study is to develop environment-friendly and resource-saving technologies of extracting metals from sub-standard raw materials in underground mining of metallic mineral deposits Research methodology includes a set of methods that collectively define the feasibility of involvement in production of non-conforming metallic resources using hydrometallurgical technologies and increasing the extraction of metals compared to traditional washing technology. The main method is semi-experimental leaching of uranium ore in the pile. The results of the research allow us to optimize the organization of work on leaching metals by controlling the process parameters at all stages of leaching of off-grade mineral raw materials in the stacks with a differentiated assessment of the influence of major processes on leaching rates. The paper introduces the data on consumption of reagents and materials, extraction of metals into solution and out of solution and neutralization of the mother liquor. It is shown that leaching in the pile does not radically improve performance of traditional methods of extraction of metals, but only reduces the metal content in the secondary tails. The paper identifies the deficiencies of existing methods of assessing the impact of mining on the environment. The conclusion from the results of the study is that leaching in a stack does not solve the problem of non-waste, essentially increasing the exposure time of chemically hazardous products to living matter.

Relevance and purpose. The systemic crisis in the mining industry has weakened the provision of the industry with proven reserves of the main types of minerals, which has made the search for technological solutions in order to restore the lost potential of the mineral resource base. Methodology. Theoretical studies of the movement of the grinding charge in the grinding chambers of planetary mills are based on the postulate of the equivalence of the forms of movement of the charge in mills. Grinding equipment of a new technical level is being improved in the direction of increasing the intensity of the effect of grinding bodies on the crushed material. The aim of the study is to increase the intensity of the impact of grinding bodies on the crushed mineral raw materials while minimizing the energy consumption of processing processes. The goal is achieved by integrating analytical and experimental studies with elements of engineering forecasting and modeling of the results. Results and scope. The results of studying the properties of rocks and their changes as a result of crushing and grinding in mechanical mills are presented. Information about devices for measuring the parameters of shock pulses and the practice of their application is systematized on the example of geological differences of rocks. Bench studies have confirmed the theoretically substantiated phenomenon of shock pulse amplitude suppression. The role of the processes of crushing and grinding in mills in the technological chain of waste-free utilization of the tailings of the concentration of chemically exposed ores is detailed. Сonclusions. The phenomenon of increasing the intensity of the impact of grinding bodies on the crushed mineral raw materials with the same energy consumption of processing processes can be used in the modernization of technologies for the development of mineral deposits.

Актуальность исследования. Статья посвящена актуальной проблеме совершенствования технологии разработки сложно-структурных месторождений скального типа для увеличения производства содержащихся в рудах редких и ценных металлов, дефицитность которых возрастает с развитием научно-технического прогресса. Цель исследования - определение условий совмещения систем разработки разных классов для увеличения возможностей селективизации добычных работ при использовании различных вариантов извлечения руд в смежных добычных участках. Методика исследования. Основу исследования составляет экономический расчет возможных вариантов совмещения в пределах рудного поля на основе полученных экспериментально сведений о рудовмещающем массиве. Результаты. Дана характеристика условий залегания руд на конкретном скальном месторождении сложной структуры. Произведено инженерно-геологическое районирование рудовмещающего массива с дифференцированной оценкой геологоструктурных нарушений по величине и направленности. Дан прогноз возможного по аналогии с практикой поведения горных выработок под влиянием разломных структур и макротрещин. На уровне экспертной оценки определена целесообразность применения слоевой или камерной систем разработки с закладкой технологических пустот твердеющими смесями. Выводы. Эффективность выемки руд достигается селективизацией выемки запасов в пределах одного рудного поля при комбинировании систем разработки при максимальном учете геолого-структурных факторов локализации руд и механофизических свойств рудовмещающих пород. The relevance of the study. The article is devoted to the urgent problem of improving the technology for developing complex structural rocky deposits to increase the production of rare and valuable metals contained in ores, the deficiency of which increases with the development of scientific and technological progress. The purpose of the study is to determine the conditions for combining development systems of different classes in order to increase the possibilities for selection of mining operations using various options for ore extraction in adjacent mining areas. The methodology of the study. The basis of the study is the economic calculation of possible combinations within the ore field based on experimentally obtained information about the ore-bearing massif. Results. The authors have characterized the ore bedding conditions at a specific rock deposit of complex structure, carried out the engineering geological zoning of the rocks of the ore-bearing massif with a differentiated assessment of geological and structural disturbances in magnitude and direction and made the forecast of the possible behavior of mine workings, by analogy with the practice, under the influence of fault structures and macrocracks. At the level of expert evaluation, the appropriateness of using a layered or chamber development system with the laying of technological voids hardening mixtures is determined. For areas containing the main reserves of the ore balance sheet of the deposit, the effectiveness of development systems was assessed by comparing alternative options for layer and chamber excavation, as well as the same shopping. Conclusions. The efficiency of ore mining is achieved by selection of reserves mining within the same ore field when combining mining systems with the maximum allowance for the geological and structural factors of ore localization and the mechanical and physical properties of ore-bearing rocks.

Актуальность исследования. Статья посвящена проблеме совершенствования технологии разработки маломощных рудных тел как резерва увеличения производства металлов. Ее актуальность обусловлена ростом дефицита редких и ценных металлов, большинство из которых локализовано в месторождениях рассматриваемого типа. Цель эксперимента - установить взаимосвязь между геомеханическими условиями разработки рудных месторождений и параметрами очистных работ. Методика. Основу исследования составляет долговременный промышленный эксперимент на месторождении Ишимское, осуществляемый с использованием геофизических методов мониторинга. Результаты. Дана оценка перспектив разработки маломощных месторождений с относительно ограниченными запасами. Приведен результат анализа методов управления напряжениями пород в зависимости от их свойств, и описан механизм перехода пород из ненарушенного состояния в нарушенное. Сформулирована математическая модель феномена самозаклинивания структурных блоков пород, и дана справка о теории разрушения пород как следствия внутреннего деформирования элементарных минеральных частиц в анизотропной среде. Дано условие сохранности массива от разрушения. Описаны преимущества исследования напряженности пород по величинам упругой и остаточной деформаций. Произведена типизация способов управления массивами по критерию сохранности земной поверхности от разрушения. Приведены результаты использования методов мониторинга в ходе полномасштабной разработки месторождения. Определен экономический эффект погашения пустот на основе регулирования напряжений. Выводы. Скальные месторождения металлических руд обладают свойствами, использование которых при подземной разработке позволяет улучшить технико-экономические показатели за счет рационального управления естественными и наведенными напряжениями в ходе мониторинга горных работ с применением методов рудничной геофизики. The relevance of the research. The article is devoted to the problem of improving the technology of developing thin ore bodies as a reserve for increasing the production of metals. Its relevance is due to the growing deficit of rare and valuable metals, most of which are localized in deposits of the type under consideration. The aim of the experiment is to establish the relationship between the geomechanical conditions of the development of ore deposits and the parameters of the treatment works. Methodology. The research is based on a long-term industrial experiment at the Ishim field, carried out using geophysical monitoring methods. Results. The prospects of developing low-power deposits with relatively limited reserves are estimated. The article presents the result of the analysis of methods for controlling rock stresses depending on their properties and describes the mechanism of rock transition from an unbroken state to a broken state. A mathematical model for the phenomenon of self-jamming of structural blocks is formulated and a reference is given to the theory of rock destruction as a consequence of the internal deformation of elementary mineral particles in an anisotropic medium. The article explains the condition of the array preservation from destruction. The advantages of studying the stress of rocks by the values of elastic and residual deformations are described. The typification of methods for managing arrays by the criterion of the preservation of the earth's surface from destruction was made. The results of the use of monitoring methods during the full-scale development of the field are presented. The economic effect of the repayment of voids based on the regulation of stresses is determined. Conclusions. Rock deposits of metal ores have properties the use of which in underground mining can improve technical and economic indicators due to the rational management of natural and induced stresses during monitoring of mining operations using the methods of mining geophysics.

Актуальность. При подземной разработке скальных металлических месторождений в зоне сопряжения очистных и подготовительных выработок динамика напряжений и деформаций осложняет процессы добычи руд и снижает эффективность производства. На участке сопряжения выработок деформации в породах служат источником локальных обрушений. Исследование механизма развития напряжений и деформаций в зоне вскрытия рудного тела горными выработками позволяет скорректировать параметры очистных работ, снижая результаты негативного проявления горного давления. Основными методами прогнозирования темпов развития горного давления являются натурные исследования с использованием геофизических и маркшейдерских методов. Полученные значения напряжений и деформаций являются основой для объективной оценки состояния массива в зоне сопряжения выработок. Результаты. По данным натурных исследований строили графики изменения деформации крепи во времени и пространстве вокруг выработки и оценивали механизм развития горного давления под влиянием горных работ. Определено, что массив характеризуется тремя участками действующих напряжений. Установлен незначительный рост напряжений в течение первых трех месяцев очистных работ, а также более медленные темпы нарастания напряжений в породе, чем в руде. Выявлено, что добыча руд в зоне сопряжения выработок по характеру развития деформаций подразделяется на три фазы, подчиняющиеся закономерностям. Выводы. Установленные закономерности развития напряжения в зоне ослабления массивом позволяют прогнозировать состояние массива с достаточной для управления детализацией, что дает возможность корректировать параметры разработки с получением экономического эффекта за счет уменьшения разубоживания руд и уменьшения опасности для горнорабочих. Relevance. At underground mining of rocky metal deposits in the junction zone of treatment and preparatory workings, the dynamics of stresses and strains complicates ore mining and reduces production efficiency. At the site of conjugation of workings, deformations in rocks serve as a source of local collapses. The study of the mechanism of development of stresses and deformations in the zone of ore body opening by mine workings allows adjusting the parameters of the cleaning works, reducing the results of the negative manifestation of rock pressure. The main methods of predicting the rate of development of rock pressure are field studies using geophysical and surveying methods. The obtained values of stresses and strains are the basis for an objective assessment of the state of the array in the junction area of the workings. Results. According to the field studies, the authors have constructed the graphs of changes in the support lining in time and space around the mine and assessed the mechanism of rock pressure development under the influence of mining. It is determined that the array is characterized by three sections of the existing stresses. The authors established a slight increase in stresses during the first three months of refining, as well as a slower rate of increase of stresses in rock than in ore. It is revealed that ore extraction in the junction zone of workings is divided into three phases according to the nature of development of deformations, which obey the laws. Findings. The established patterns of tension development in the zone of weakening by an array make it possible to predict the array state with details sufficient for controlling, that allows adjusting the development parameters to obtain the economic effect by reducing the dilution of ores and reducing the risk to workers.

Актуальность. На протяжении многих веков человечество использует источники целебных вод. Минеральная вода применяется как для лечения, так и для целей профилактики. При этом ее целебные свойства проявлялись при повсеместном использовании. Уже начиная с XV в. до нашей эры индийские Веды дают представления об уникальных свойствах минеральных вод. Воду из минеральных и пресных источников использовали для целей гигиены и лечения в Древнем мире, в частности в Египте, Вавилоне, Ассирии. Следует отметить, что всегда давалась высокая оценка именно подземным водам. Исследования обусловлены необходимостью комплексного исследования Нижне-Кармадонского месторождения для пополнения запасов минеральных вод в Российской Федерации. Цель: проведение комплексного анализа химического состава минеральных вод Нижне-Кармадонского месторождения и определение физико-химических и лечебных свойств минеральных вод месторождения. Объекты: минеральные воды Геналдонского ущелья, Нижне-Кармадонского месторождения, Казбекско-Джимарайского массива. Методы: структурно-тектонический метод, метод аналогий, метод моделирования, геофизические методы - термокаротажные исследования скважин, метод фациального анализа, геоморфологический метод, метод геометризации недр. Геотермические условия участка недр оценивались путем замеров температуры воды на устьях скважин. Результаты. По проведенным исследованиям, согласно ГОСТ Р 54316-2011 и "Основным критериям химического состава минеральных вод", воды месторождения являются мало- и среднеминерализованными, хлоридными натриевыми, борными, высокотермальными. По физико-химическим и лечебным свойствам минеральные воды участка недр ООО "Ариана" рекомендованы в лечебно-питьевых целях согласно прилагаемым медицинским показаниям. Исходя из величины постоянной разгрузки минеральных вод на площади месторождения в количестве 18200 м3 /сут, запасы минеральных вод участка вполне обеспечены источниками формирования. Relevance. For many centuries, mankind has been using the sources of healing waters. Mineral water is used for both treatment and prophylaxis. Moreover, its healing properties were manifested with widespread use. Already starting from the XV century BC Indian Vedas gave an idea of the unique properties of mineral waters. Water from mineral and fresh sources was used for hygiene and healing purposes in the Ancient World, in particular in Egypt, Babylon, Assyria. It should be noted that groundwater has always been highly appreciated. The research is caused by the need for a comprehensive study of the Nizhne-Karmadon field to replenish mineral water reserves in the Russian Federation. The main aim of the research is the comprehensive analysis of chemical composition of mineral waters of the Nizhne-Karmadon deposit and determining the physicochemical and medicinal properties of the mineral waters of the deposit. Objects: mineral waters of the Genaldon gorge, Nizhne-Karmadon deposit, Kazbek-Dzhimarai massif. Methods: structural-tectonic method, analogy method, modeling method, geophysical methods - thermal logging of wells, facies analysis method, geomorphological method, subsoil geometrization method. The geothermal conditions of the subsoil area were assessed by measuring the water temperature at the wellheads. Results. According to the studies carried out, according to GOST R 54316-2011 and "The main criteria for the chemical composition of mineral waters", the waters of the deposit are low and medium mineralized, sodium chloride, boric, high thermal. In terms of physical, chemical and medicinal properties, the mineral waters of the subsoil area of LLC Ariana are recommended for medicinal and drinking purposes in accordance with the attached medical indications. Based on the value of the constant discharge of mineral waters in the area of the deposit in the amount of 18,200 m3 /day, the mineral water reserves of the site are fully provided with sources of formation.

Актуальность исследования вызвана необходимостью поиска новых путей для увеличения производства металлов. Объёмы некондиционных по содержанию металлов руд новых и строящихся месторождений техногенных массивов могут быть вовлечены в производство с повышением безотходности освоения недр. Цель: повышение качества взрывного дробления руд для подземного выщелачивания металлов путем экспериментального обоснования параметров отделения от массива и дробления металлических руд. Объект: рудовмещающий массив и технологические процессы отбойки и дробления руд конкретного месторождения в ходе полномасштабного эксперимента в опытном блоке. Методология: критический анализ теории и практики отбойки и дробления руд для выщелачивания в магазине, организация мониторинга выщелачиваемого массива в ходе извлечения металлов, моделирование и интерпретация результатов исследований. Результаты. Дана краткая справка по истории вопроса. Описана методика осуществления промышленного эксперимента на месторождении вскрываемых руд. Систематизированы показатели взрывной отбойки руд в процессе их магазинирования. Предложен критерий дробимости руд взрывом. Выполнена математическая обработка результатов взрывной отбойки руды. Показано, что способ выщелачивания даже при коэффициенте извлечения 70 % не конкурирует с традиционными технологиями из-за потери полезного компонента и требует совершенствования. Установлены закономерности распределения полезного компонента в классах отбитой руды, описываемые логарифмически-нормальным законом Гаусса. Показано, что размер куска, который соответствует среднеарифметическому значению содержания полезного компонента объективно характеризует качество отбитой для подземного выщелачивания руды. Сформулировано отличие предлагаемого метода от традиционного расчета средневзвешенного линейного размера, не учитывающего неравномерность распределения металла между фракциями. Предложена обобщенная модель взрывной подготовки руд к выщелачиванию. Изучение распределения содержания полезного компонента в отбитой руде в зависимости от вещественного состава, характера минерализации, общего содержания металла в рудовмещающих породах, технологии рудоподготовки может оказать существенное влияние на показатели выщелачивания. The relevance of the study is caused by the need to find new ways to increase the production of metals. The volumes of substandard ores in terms of metal content of new and under construction man-made deposits can be involved in production with increase in the wastelessness of subsoil development. The aim of the research is to improve the quality of explosive crushing of ores for underground leaching of metals by experimentally substantiating the parameters of separation from the massif and crushing of metal ores. Object: ore-bearing massif and technological processes of breaking and crushing of ores of a particular deposit during a full-scale experiment in a pilot block. Methodology: critical analysis of the theory and practice of breaking and crushing ores for leaching in the store, organization of monitoring of the leached massif during the extraction of metals, modeling and interpretation of research results. Results. The paper introduces a brief reference on the history of the issue and describes the technique of carrying out an industrial experiment at a deposit of exposed ores. The authors have systematized the indicators of explosive breaking of ores in their shoring and proposed a criterion of ore crushing by explosion. The mathematical processing of the results of ore blasting was carried out. It was shown that the leaching method, even with a recovery factor of 70 %, does not compete with traditional technologies due to the loss of a useful component and requires improvement. The regularities of useful component distribution in the classes of chipped ore, described by the logarithmic-normal Gauss law, were established. It is shown that the size of the piece, which corresponds to the arithmetic mean of the content of the useful component, objectively characterizes the quality of the ore chipped for underground leaching. The difference between the proposed method and the traditional calculation of the weighted average linear size, which does not take into account the uneven distribution of metal between fractions, is formulated. The authors proposed the generalized model of explosive preparation of ores for leaching. The study of the useful component content distribution in the chipped ore, depending on the material composition, the nature of mineralization, the total metal content in the ore-bearing rocks, the technology of ore preparation can have a significant impact on the leaching indicators.

Актуальность и цель исследования. Цель исследования - установить взаимосвязь параметров технологии выщелачивания с эффективностью извлечения металлов. Статья посвящена проблеме совершенствования технологии извлечения металлов из продуктов первичной переработки металлических руд в рамках направления безотходной утилизации хвостов переработки. Ее актуальность обусловлена тем, что в настоящее время прослеживается глобальная тенденция - переход к "устойчивым геотехнологиям", одним из направлений которой является расширение сферы использования техногенного сырья, а опыт безотходной утилизации хвостов сравнительно мал. Методика исследования. В экспериментах применена единая методика технологического процесса с математическим планированием. Для формирования поверхности регрессии в трехмерном виде использована процедура алгоритмов строгой интерполяции. Результаты. Приведены результаты экспериментального обоснования возможности выщелачивания металлов из минеральных отходов из хвостов обогащения с использованием дезинтегратора российского производства. Область эффективного применения технологий утилизации некондиционного металлосодержащего минерального сырья определена моделированием технологических и экономических показателей с учетом стоимости каждого из компонентов выщелачиваемого раствора, а также затрат, связанных с увеличением продолжительности технологического процесса. Показано, что эффективность утилизации хвостов обогащения зависит от масштабов использования технологии выщелачивания на этапах от добычи до металлургического передела, а концепт эффективности новой технологии состоит в получении дохода от увеличения количества товарной продукции за счет утилизации некондиционного по содержанию металлов исходного сырья. Определено, что комплексность использования недр можно повысить путем выделения большей доли металлов в процессе выщелачивания хвостов обогащения в дезинтеграторе. Выводы. Реализация технологии обеспечивает вовлечение в производство омертвленных минеральных ресурсов и создает новую сырьевую базу для устойчивого развития отечественного горно-металлургического комплекса. Рекомендовано дальнейшие исследования параметров безотходного выщелачивания металлов сосредоточить в области выявления совместного влияния доли раствора и массового содержания реагентов в обогащаемой пульпе на эффективность процесса. The relevance and aim of the study. The aim of the study is to establish the relationship between the parameters of leaching technology and metal extraction efficiency. The article is devoted to the problem of improving the technology for extracting metals from products of primary processing of metal ores as a part of the non-waste recycling of tailings. Its relevance is caused by a global trend - transition to «sustainable geotechnologies», one of the directions of which is to expand the scope of use of technogenic raw materials, and the experience of waste-free tailings disposal is relatively small. Methodology. In the experiments, a unified methodology of the technological process with mathematical planning was applied. For formation of a regression surface in three-dimensional form, the procedure of strict interpolation algorithms was used. The results of experimental substantiation of the possibility of leaching metals from mineral waste from enrichment tailings using a Russian-made disintegrator are presented. The area of effective application of technologies for disposal of substandard metal-containing mineral raw materials is determined by modeling technological and economic indicators, taking into account the cost of each component of the leachate solution, as well as the costs associated with increasing the duration of the process. It was shown that the efficiency of utilizing tailings depends on the extent to which leaching technology is used at the stages from production to metallurgical processing, and the concept of the effectiveness of the new technology consists in generating income from an increase in the number of commercial products due to the utilization of raw materials that are substandard in terms of metal content. It was determined that the complexity of the use of subsurface resources can be improved by isolating a larger proportion of metals in the leaching of enrichment tailings in the disintegrator. Conclusions. The implementation of the technology ensures the involvement of dead mineral resources in the production and creates a new raw material base for sustainable development of the domestic mining and metallurgical complex. It is recommended that further studies of the parameters of non-waste metal leaching be concentrated in the field of identifying the joint effect of the proportion of the solution and the mass content of reagents in the enriched pulp on the efficiency of the process.

Актуальность проблемы обеспечения промышленности металлами для удовлетворения нужд населения повышается в условиях радикальных изменений в системе хозяйствования и продолжающегося ухудшения условий разработки месторождений полезных ископаемых подземным способом. Цель работы: обоснование целесообразности организационно-экономических и производственно-технологических мероприятий по переходу горной отрасли на инновационные технологии разработки месторождений полезных ископаемых подземным способом. Методы исследования включают в себя анализ мирового опыта и литературных публикаций, получение и обработку данных на основе множественного регрессионного и корреляционного анализа, полупромышленные испытания вариантов альтернативных технологий. Результаты. Определено, что направления конверсии горного производства включают в себя применение твердеющих смесей для закладки выработанного пространства и выщелачивание металлов из руд. Показано, что природоохранный концепт технологического перевооружения состоит в перенесении процессов переработки основного объема руд в подземные условия; эффективность утилизации хвостов обогащения складывается из снижения величины ущерба от хранения хвостов, стоимости полученных при переработке металлов и неметаллов, сырья для строительной индустрии и попутной товарной продукции. Целесообразность освоения конверсионных технологий определяется соотношением компенсационных затрат и ущерба от хранения отходов, производственной мощности утилизирующего предприятия и его технологического уровня. Отмечено, что диверсификация горного производства на подземную разработку месторождений в близкой перспективе требует корректировки инженерного обеспечения горных работ по горным специальностям. Производственная деятельность горных инженеров связана с эффективностью использования природных ресурсов, поэтому горному инженеру надо быть технологом-переработчиком, гидрогеологом, экологом и т. д. Конверсия технологий реализуется при условии: эффективность добычи руд определяется с учетом ценности извлекаемых и не извлекаемых металлов, а также с учетом величины действительного ущерба окружающей среде. Выводы: восстановление потенциала горной отрасли зависит от реализации инновационных технологий при условии надлежащего обеспечения специалистами нового поколения. The relevance of providing industry with metals for supplying the needs of population increases in radical changes in the economic system and continuous deterioration of conditions for exploring mineral deposits using the underground method. The aim of the research is to substantiate the appropriateness of organizational-economic and production-technological measures to convert mining industry to innovative techniques in mineral deposits exploration by the underground method. Research methods include the analysis of international experience and literature, obtaining and processing data based on multiple regression and correlation analysis, pilot plant testing of alternative technologies. Results. It was ascertained that the directions of mining industry conversion include application of solid mixtures for laying-out space and leaching of metals from ores. It is shown that the environmental concept of technological upgrading consists in transferring the processing of the main volume of ores into underground conditions; the efficiency of utilization of tailings consists in reducing the level of damage from tailings, the value of metals and non-metals obtained in processing, raw materials for construction industry and associated commercial products. The feasibility of development of conversion technologies is determined by the ratio of the compensation of costs and damages from waste storage, production capacity of the disposal enterprise and its technological level. Diversification of mining production to underground mining of deposits in near-term perspective requires the correction in engineering support of mining on mountain specialties. Production activities of mining engineers is related to the efficient use of resources, therefore, a mining engineer should be a technologist and processor, hydrogeologist, ecologist, etc. Conversion of technologies is implemented, provided that: the efficiency of ore extraction is based on the value of recoverable and not recoverable metals, and taking into account the effective quantity of damage to the environment. Conclusions: restoration of mining industry potential depends on implementation of innovative technologies, provided adequate engineers of the new generation.

Актуальность работы обусловлена необходимостью минимизации потерь руды в оставляемых для различных целей целиках, как условия удовлетворения неуклонно возрастающей потребности в сырье для производства металлов при ухудшении условий разработки рудных месторождений. Цель работы: обоснование технической возможности и экономической целесообразности использования дифференцированных по прочности и функциям искусственных бетонных потолочин взамен рудных целиков. Методы исследования: анализ теоретического наследия российской и зарубежной геомеханических школ, передового опыта разработки сложноструктурных месторождений и проектные проработки на основе теории жестко защемленной в опорах плиты с максимальной нагрузкой в опорах и шарнирах. На примере разработки месторождения Северного Казахстана системой подэтажных ортов в пределах структурно-неоднородного горного массива описана возможность комбинирования конструкций и технологий возведения потолочин: сплошной несущей потолочины и сопряженной с ней «облегченной» потолочины над остальной частью блока; упрочнение замагазинированной руды подачей на нее твердеющей смеси, с получением экономического эффекта. Результаты. Предложены варианты искусственной потолочины на основе твердеющих бетонных смесей, дифференцированно учитывающие механизм проявления горного давления в разрабатываемых участках рудного поля. Доказано, что искусственные потолочины способны конкурировать с рудными целиками, особенно при разработке ценных металлических руд. Выводы. При отработке запасов ценных руд в геологически нарушенных и дезинтегрированных массивах строительство искусственных потолочин, как альтернативы рудным целикам, является способом уменьшения опасности горных работ и повышения качества извлекаемых руд, что является резервом оздоровления экономики современного горного производства. Relevance of the research is caused by the necessity to minimize ore losses in pillars, left for different purposes, for meeting a steadily increasing demand for raw materials to produce metals when ore field development conditions deteriorate. The aim of the research is to study the feasibility and economic viability of using strength and function differentiated faux concrete ceiling instead of ore pillars. Methods: analysis of theoretical heritage of Russian and foreign geomechanical schools, advanced experience in developing complex fields and design studies based on the theory of a plate clamped rigidly with maximum load in the bearings and hinges. The paper describes the possibility of combining ceiling construction design and technologies: solid carrier ceiling and «lite» ceiling conjugated to the latter over the rest part of the block by the example of the Northern Kazakhstan field development by the system of axes sublevel within the structurally inhomogeneous rock mass; hardening the left in store ore by feeding hardening mixture to it for obtaining economic benefits. Results. The authors have proposed the variants of faux ceiling based on hardening concrete mixtures, taking into account the mechanism of rock pressure in the developed areas of the ore field. It is proved that the faux ceiling can compete with the ore pillars, especially at development of valuable metal ores. Conclusions. When developing the valuable ore reserves in geologically disturbed and disintegrated arrays the construction of faux ceiling, as an alternative to ore pillars, is a way to reduce the risk of mining operations and improve the quality of the extracted ore. This is the reserve of economic recovery in current mining.

Актуальность. В новых экономических условиях хозяйствования обостряется проблема качества разработки месторождений полезных ископаемых. Сохранность земной поверхности, уменьшение потерь руд и снижение объема разубоживающих пород может быть обеспечено путем заполнения выработанного пространства твердеющими смесями. Эта возможность ограничивается высокой стоимостью компонентов твердеющих смесей, которая может быть уменьшена использованием отходов горного производства. Желаемый эффект достигается при рациональном использовании свойств природных и искусственных массивов в процессе погашения выработанного пространства. Цель исследования. Обоснование возможности уменьшения потерь в междукамерных целиках при регулировании напряжений в массиве путем подпора рудных целиков твердеющими смесями в процессе погашения камер закладкой твердеющими смесями. Цель достигается решением геомеханической задачи оценки напряжений в массиве в зависимости от состояния горных работ и механизма использования твердеющих смесей для регулирования напряжений. Методы. Напряженное состояние массива в различных фазах его ослаблений очистными работами исследуется методом фото-упругости на моделях из оптически активного полиуретана с переменным коэффициентом бокового распора при сохранении остальных параметров модели. Результаты. При сохранении определенного для данных условий уровня напряжений потери в рудных целиках между очистными камерами могут быть уменьшены за счет уменьшения размеров целиков на величину, зависящую от объемов выработанного пространства, физико-механических свойств руд и прочности твердеющих смесей. Подпор твердеющей закладкой снижает уровень напряжений в окрестностях очистных камер на определенную для данных условий величину, что комплексно улучшает экономические и экологические показатели подземной разработки месторождений, уменьшая потери в недрах. The relevance of the research. The problem of mining field development quality is aggravating in new economic management conditions. The need to preserve the earth's surface, reduce ore losses and amount of diluting rocks can be ensured by filling out the space with hardening mixtures. This opportunity is limited by high-value components of hardening mixtures, which can be reduced by using mining waste. The desired effect is achieved by a rational use of properties of natural and man-made arrays. Objectives of the study: to justify the possibility of losses reduction in interchamber pillars while regulating the stress in the array by means of ore pillars backwater with hardening mixtures. The objective is achieved by resolving a problem of geomechanical stress estimation in the array depending on the mining and use of hardening mixtures mechanism for stress regulation. Methods used in the research. The stress state of the array in various phases of its weakening by sewage treatment works is studied with a photoelastic method on the models of optically active polyurethane with a variable coefficient of lateral thrust while maintaining the rest of the model parameters. The results. The authors found that when the stress level is maintained ore pillar losses can be reduced by decreasing the size of pillars by an amount depending on the amount of developed space, physical and mechanical properties of ores and strength of hardening mixtures. Backwater with hardening mixtures reduces the stress level in the vicinity of the stopes by a certain value that comprehensively improves the economic and environmental performance of underground mining, reducing losses in the interior of the earth.