ISSN 1995-2732 (Print), 2412-9003 (Online)
УДК 622.221.2
DOI: 10.18503/1995-2732-2025-23-3-17-25
Аннотация
Актуальность работы. На основании данных, находящихся в открытом доступе, о состоянии сырьевой базы страны и экономических результатах ведения горных работ по отчетным периодам определено, что угольная промышленность в стране демонстрирует стремление к развитию. Но современная геополитическая обстановка и связанная с ней санкционная нагрузка негативно сказываются на показателях эффективности и препятствуют зародившемуся развитию угольной промышленности. Уход основных потребителей и перерас-пределение потоков сбыта значительно сказались на горнодобывающих предприятиях и на конъюнктуре рынка в целом. Поэтому разработка и внедрение новых решений, направленных на повышение эффективности освоения месторождений, является актуальной задачей. Цель работы. Провести анализ предложений, находящихся в открытом доступе, результатом которых является повышение рентабельности отработки угольных месторождений за счет оптимизации таких параметров, как схема вскрытия, порядок отработки и отвалообразования, регулирование режима горных работ, и выделить в предложенных решениях слабые стороны, которые оказывают влияние на ведение работ, но в настоящий момент не приняты во внимание. Выбранные направления имеют последовательную взаимосвязь и поэтому рассматриваются совместно. Результаты работы. По итогам анализа собранной информации отмечено, что предложения по оптимизации горных работ не учитывают все особенности отработки угольных месторождений открытым способом и в настоящий момент не позволяют решить часть проблем для предприятий, имеющих дефицит выработанного пространства для внутренних отвалов, площадей под внешние отвалы и смежные лицензии других недропользователей, ограничивающие эти площади. По результатам работы определена дальнейшая цель исследования.
Ключевые слова
уголь, угольные месторождения, вскрытие, порядок отработки, режим горных работ, отвалообразование
Для цитирования
Кисляков В.Е., Шварцкопф А.В., Федотов А.С. Обзор подходов в решении проблем вскрытия, порядка от-работки и отвалообразования мульдообразных залежей угля // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2025. Т. 23. №3. С. 17-25. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2025-23-3-17-25
1. Государственный доклад «О состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации в 2021 году» / Тетенькин Д.Д., Петров Е.И. и др. М., 2022. С. 622.
2. Петренко И.Е. Итоги работы угольной промышленности России за 2022 год // Уголь. 2023. № 3. С. 21-33. DOI: 10.18796/0041-5790-2023-3-21-33.
3. Мешков Г.Б., Петренко И.Е., Губанов Д.А. Итоги работы угольной промышленности России за 2023 год // Уголь. 2024. № 3. С. 18-29. DOI: 10.18796/0041-5790-2024-3-18-29.
4. Новак А.В. ТЭК России – надежность, устойчивость, развитие // Энергетическая политика. 2025. №1. С. 6-12. DOI: 10.46920/2409‑5516_2025_01204_6.
5. Таланин В.В., Бехер В.Г., Казаков В.А. Особенности регулирования режима открытых горных работ в условиях волатильности рынка угля // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023. № 5. С. 142–154. DOI: 10.25018/ 0236_1493_2023_5_0_142.
6. Бурмистров К.В., Гавришев С.Е., Калмыков В.Н. Влияние схемы вскрытия на параметры горнотехнической системы при отработке жильных месторождений открытым способом // Современные достижения университетских научных школ: сборник докладов национальной научной школы-конференции, Магнитогорск, 19–20 ноября 2020 года. Вып. 5. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2020. С. 165-168. EDN QYMMFU.
7. Селюков А.В. О технологической значимости внутреннего отвалообразования при открытой разработке угольных месторождений Кемеровской области // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2015. № 5. С. 23-34. EDN UNXOIL.
8. Условия и проблемы разработки Бейского месторождения каменного угля / Косолапов А.И., Кисляков В.Е., Федотов А.С., Шварцкопф А.В. // Маркшейдерия и недропользование. 2025. Т. 9. №25(1). С. 25-29. https://doi.org/10.56195/2079-3332-2025-25-1-25-29.
9. Черских О.И. Стратегия и параметры развития горных работ на угольном разрезе // ГИАБ. 2016. №5. С. 392-400.
10. Холодняков Д.Г., Логинов Е.В. Управление режимом горных работ и углом откоса рабочего борта карьера // ГИАБ. 2015. №2. С.71-74.
11. Григорьев С.Н., Моргунов И.В. Обоснование наиболее эффективного порядка ведения горных работ при разработке мульдообразных залежей средних размеров // ГИАБ. 2015. №2. С. 41-51.
12. Research on production capacity planning method of open-pit coal mine / Liu G., Guo W., Chai S. et al. // Sci Rep 13, 8676 (2023). Pp. 1-16.
13. Колесников В.Ф. Определяющие факторы схем вскрытия разрезов Кузбасса // ГИАБ. 1999. №6. С. 6-9.
14. Формирование схем вскрытия со стороны рабочих бортов карьеров, отрабатывающих угольные месторождения брахисинклинального типа / Супрун В.И., Радченко С.А., Левченко Я.В., Бурцев С.В., Минибаев Р.Р. // Уголь. 2017. №8 (1097). С. 94-99.
15. Определение параметров и зон использования капитальных траншей, закладываемых со стороны рабочих бортов карьеров / Бурцев С.В., Матвеев А.В., Супрун В.И., Радченко С.А., Левченко Я.В. // Уголь. 2018. №3 (1104). С. 43-49.
16. Колесников В.Ф., Чикишев И.А. Особенности формирования грузопотоков на разрезах южного Кузбасса // Вестник КузГТУ. 2012. №4(92). С. 26-28.
17. Селюков А.В., Герасимов А.В. Проектирование параметров блокового способа открытой угледобычи с применением автотранспортной технологии // Вестник КузГТУ. 2024. №2. С. 68-78.
18. Селюков А.В, Герасимов А.В. Регулирования дисбаланса объемов отвалообразования при блоковом способе отработки карьерных полей угольных разрезов // Известия ТулГУ. Науки о Земле. 2024. №3. С. 313-328.
19. Селюков А.В, Герасимов А.В. Блоковый способ отработки карьерных полей как инструмент снижения воздействия на окружающую среду в условиях интенсификации производства // Известия ТПУ. 2024. №10. С. 178-188.
20. Канзычаков С.В. Обоснование направлений развития и режима горных работ на угольных разрезах в условиях изменчивой внешней среды // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). Отдельные статьи (специальный выпуск). 2013. № 10. 24 с.
21. Сенкус В.В., Абрамкин Н.И., Сенкус Вал В. Особенности вскрытия угольного месторождения при комбинированной отработке пластов // ГИАБ. 2018. №7. С.47-53.
22. Тюленева Т.А., Шишков Р.И. Совершенствование технологии вскрытия пологих угольных пластов с применением открыто-подземного способа // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2021. № 4(146). С. 96-110. DOI: 10.26730/1999-4125-2021-4-96-110.
23. Сенкус Вал В., Малофеев Д.В., Абрамкин Н.И. Оптимизация глубины вскрытия разреза при комбинированной разработке угольного месторождения // ГИАБ. 2018. №6. С. 45-54.
24. Гаврилов В.Л., Ческидов В.И., Хоютанов Е.А. Условия и закономерности формирования внутренних отвалов при открытой разработке угольных месторождений брахисинклинального типа // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2022. № 6. С. 112-123. DOI: 10.15372/FTPRPI20220612.
25. Ческидов, В.И., Резник А.В. Особенности внутреннего отвалообразования вскрышных пород при открытой разработке месторождений полезных ископаемых // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2022. № 2. С. 61-68. DOI: 10.15372/FTPRPI20220206.
26. Ракишев Б.Р., Молдабаев С.К. Ресурсосберегающее вскрытие при вовлечении в разработку смежного участка карьерного поля // ГИАБ. 2009. №9. С. 196-209.
27. Мартьянов В.Л., Колесников В.Ф. Обоснование рационального порядка разработки сложно-структурных угольных месторождений // Вестник КузГТУ. 2016. №6 (117). С. 73-81.
28. Селюков А.В. Гистограммный способ определения местоположения емкости для внутреннего отвала при открытой угледобыче в Кемеровской области // Вестник МГТУ. 2016. №1-1. С. 40-46.
29. Оконтуривание карьерных и отвальных полей на основе минимума транспортной работы по перемещению карьерных грузов / Бурцев С.В., Каранов Д.Н., Супрун В.И., Левченко Я.В. // Уголь. 2018. №6 (1107). С.33-39.
30. Курехин Е.В. Технологические схемы отвалообразования вскрышных пород в карьерной выемке смежного участка // Известия ТПУ. 2017. №5. С. 67-82.
31. Селюков А.В. Оценивание землеёмкости угольных разрезов видоизменением системы открытой разработки // Известия УГГУ. 2016. №3 (43). С. 82-86.
32. Селюков А.В. О технологической значимости внутреннего отвалообразования при открытой разработке угольных месторождений Кемеровской области // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2015. № 5. С. 23-34.
33. Литвин Я.О. Обоснование условий временного отвалообразования при поэтапном перемещении вскрышных пород карьерными автосамосвалами на разрезах Кузбасса: автореф. дис. … канд. техн. наук. Кемерово: КузГТУ, 2011. 19 с.
34. Еременко Е.В. Обоснование направления развития фронта горных работ на основе закономерностей формирования техногенного ресурса // Горная промышленность. 2016. №3 (127). С. 86-88.
35. Овчинников Е.Н., Остапенко А.В. Инновационный подход управления техногенным ресурсом на предприятиях «СУЭК Красноярск» с применением беспилотника // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. 2016. №12. С. 275-277.
36. Селюков А.В. Контурное развитие карьерного поля и внешнего отвала в задачах сокращения избыточного выработанного пространства разрезов с автотранспортной технологией // Вестник КузГТУ. 2016. №2 (114). С.7-13.
37. Закономерности формирования отвальных массивов при отработке крупных угольных месторождений / Супрун В.И., Радченко С.А., Левченко Я.В., Ворошилин К.С., Минибаев Р.Р., Морозова Т.А. // Уголь. 2017. №7 (1096). С. 32-38.
38. Селюков А.В. Выработанное пространство угольных разрезов: развитие классификационных признаков // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. 2017. №3. С.12-17.
39. Das Ranajit, Topal E., Mardaneh Elham. A review of open pit mine and waste dump schedule planning // Resources Policy. 2023, 85. 104064, pp. 1-8. 10.1016/j.resourpol.2023.104064.
40. Li Yu, Topal E., Williams David. Waste rock dumping optimisation using mixed integer programming (MIP) // International Journal of Mining, Reclamation and Environment. 2013, no. 27, pp. 425-436. 10.1080/17480930.2013.794513.
41. Fu Zhao, Asad Mohammad, Topal E. A new model for open-pit production and waste-dump scheduling. Engineering Optimization. 2018, no. 51, pp. 1-15. 10.1080/0305215X.2018.1476501.