2009/2008/2007/2006/2005

2008 год

Геотехнология
На основе многофакторного анализа с использованием трёхмерных геомеханической и геотехнологической моделей алмазосодержащего месторождения им. Гриба обоснованы варианты и параметры комбинированной системы разработки, разработаны принципы оценки технологических решений с использованием объемного моделирования геотехнических условий разработки месторождений.

Создана и апробирована система автоматизированного проектирования и планирования горных работ MineFrame 2008, обеспечивающая на основе компьютерного моделирования объектов горной технологии комплексное решение горно-геологических задач в едином геоинформационном пространстве предприятий.

Обоснована технология отработки сложноструктурных месторождений на основе их моделирования и районирования по технологическим зонам, что позволяет повысить эффективность проектных решений за счет максимального учета природных и техногенных факторов (на примере Ньоркпахкского апатит-нефелинового месторождения).

Определены величина потерь разведанных запасов для уникального Ковдорского флогопитового месторождения (100% добычи флогопита в РФ) от гидратации при возможном  затоплении подземного рудника, ожидаемый экономический ущерб от этих потерь в зависимости от варианта развития горных работ и обоснованы на основе сравнительной технико-экономической оценки различных вариантов геотехнологии рекомендации по сохранению и рациональному использованию запасов нераспределенного и распределенного фонда недр.

Геомеханика
Выявлен и изучен по результатам многолетней серии наблюдений аномальный характер современного дифференцированного деформирования массива пород вмещающего Саамский разлом в Хибинском массиве, дана его геодинамическая интерпретация как следствие самоорганизации геологической среды в результате интегрального взаимодействия природных и техногенных факторов, обусловивших поднятие материала заполнителя разлома за счёт снятия вертикальной нагрузки.

На основе вибросейсмического мониторинга блочного скального массива, вмещающего большепролетные подземные сооружения, и изучения амплитудно-частотных характеристик вибраций, действующих в массиве, установлена зависимость частот собственных колебаний вмещающих блоков породы от их размеров, и на основе этого, с учетом фактических частот источников вибраций в массиве, прогнозируются наиболее вероятные участки приконтурного массива, подверженные влиянию вибронагрузок. Установлен наиболее опасный резонансный диапазон частот вибронагрузок 30-90 Гц, характерный для частот собственных колебаний крупноблочного, слаботрещиноватого скального массива с размерами отдельных блоков 1.5-3.0 и более метров.

По результатам мониторинга сейсмических событий в массиве Ловозерского редкометалльного месторождения установлена взаимосвязь проявлений техногенной сейсмичности в форме горно-тектонических ударов, техногенных землетрясений со структурно-блоковым строением массива. Установлено, что техногенная сейсмичность определяется объемами развития горных работ и проявляется в тектонически более напряженных блоках земной коры (протяженность блоков – первые десятки км) и приурочена преимущественно к границам этих блоков.

Разработана система анализа сейсмических сигналов для геодинамического мониторинга горнорудных природно-технических систем, обладающая существенными преимуществами по сравнению с существующими аналогами по способам визуализации, обработки и хранения сейсмологической информации.

Разработаны научно-методические основы геоинформационного обеспечения безопасной и эффективной отработки месторождений полезных ископаемых открытым способом в условиях тектонически напряжённых массивов пород, заключающиеся в поэтапном построении частных моделей массива пород в иерархическом ряду от рассматриваемой области верхней части земной коры до конкретного участка карьера и комплексном мониторинге устойчивости элементов открытой системы разработки с использованием методов контроля адекватных масштабу рассматриваемых участков массива пород.

Геодинамика освоения нефтегазовых месторождений
Для условий Штокмановского газоконденсатного месторождения установлены модельные закономерности упруго-пластичного деформирования флюидонасыщенного слоистого массива при стадийно-последовательной добыче (отборе) газа, заключающиеся в объемном уплотнении продуктивного пласта до 30%, приводящем к линейно-регрессивному прогибу (проседанию) морского дна и значительным субгоризонтальным деформациям и перемещениям придонных слоев грунтов и пород.

Разработана и апробирована на экспериментальных участках Хибинского и Ковдорского горнорудных районов экспресс-методика определения подповерхностной структуры массивов горных пород и их аномалий комплексом георадиолокационного зондирования с пространственной привязкой GPS и отображением результатов в режиме реального времени.

Разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика
На основе экспериментальных исследований в полигонных и натурных условиях  выявлены особенности детонации смесевых ВВ на различных типах селитр при пневмозаряжании. Установлено, что при использовании пористых сортов селитры введение алюминиевых порошков различной дисперсности приводит к снижению параметров детонации, за счет особенностей окисления алюминия на фронте детонационной волны, и перераспределению энергии между бризантным и фугасным действием взрыва в сторону увеличения последнего в зависимости от содержания алюминия.

Создан переносной измерительный комплекс для оценки в полигонных и натурных условиях времени срабатывания различных ступеней замедления систем неэлектрического инициирования (НСИ), основанный на использовании высокопрочных акселерометров в специальной установке и цифровой регистрации сигналов, и разработаны методика и программное обеспечение для количественной оценки полученных результатов. С использованием разработанного комплекса установлено несоответствие фактических данных параметров замедления, полученных в лабораторных условиях и заявленных в технической документации на изделия данным в условиях атмосферы подземных рудников.

Обогащение полезных ископаемых
На основании выявленных минералого-технологических особенностей тонковкрапленных пелитоморфных карбонатно-кремнистых разновидностей фосфатов месторождения Коксу Каратауского бассейна и изучения зависимости состояния пены от условий флотации разработана технология обогащения, основанная на применении смеси оксиэтилированных моноалкилфенолов в качестве модификатора пены. Новая технология прошла стадию опытно-промышленных испытаний с наработкой опытных партий фосфатных концентратов с содержанием P2O5 28,3-29,0%. Проведенные работы легли в основу составления  исходных данных для проектирования промышленного производства с производительностью 4 млн. т руды в год.

Разработан реагент-собиратель для флотации несульфидных руд из класса моноэфирных производных непредельных дикарбоновых кислот – моноалкилмалеат (R-МАМ). Наличие двойной связи и двух различных по природе функциональных групп в молекуле R-МАМ обуславливают его высокую собирательную способность. Флотационными экспериментами подтверждено, что использование оптимальных по составу смесей кислот талловых масел и R-МАМ с числом углеводородных атомов в радикале (R) 10-14, позволяет повысить избирательность процесса и уменьшить циркуляционные нагрузки на 10-15%, способствует снижению пенообразования на ~15-25% и повышению разрушаемости пены, что особенно важно для флотации при низких температурах пульпы.

Разработаны принципы численного моделирования многофазных нестационарных потоков в аппаратах, применяемых для разделения минеральных компонентов, и для их реализации выбран программный инструментарий, позволяющий моделировать течение  этих потоков с учетом особенностей сепарационных процессов и задаваемой конфигурации обогатительного оборудования. Это дало возможность провести расчет гидродинамических параметров изучаемых двух- и трехфазных потоков в рабочих объемах исследуемых аппаратов, и при создании образцов новой техники интенсифицировать процессы, протекающие в них.

Использование оптимального признака разделения, учитывающего соотношение  интенсивностей рентгеновских излучений цветных металлов и железа в рудах, при наличии высокой степени корреляции суммарных содержаний благородных и цветных металлов в малосульфидных платинометалльных рудах является основанием применения их покусковой рентгенорадиометрической предконцентрации. На примере комплексных малосульфидных руд месторождения Вуручуайвенч Мончегорского рудного района разработана комбинированная технология их обогащения, включающая покусковую предконцентрацию руд рентгенорадиометрическим методом и сульфидную флотацию. Технология апробирована на укрупненной лабораторной технологической пробе. Получен коллективный концентрат, содержащий  7,48% никеля, 11,79% меди, 125,3 г/т суммы благородных металлов (платины, палладия и золота) при их извлечении 78,0%, 89,9% и 88,0% соответственно.

Захоронение радиоактивных отходов
Разработана методология прогнозирования ядерной, радиационной, тепловой и экологической безопасности, предназначенная для обеспечения инженерного анализа и теоретического обоснования проектных решений по конструктивному исполнению, компоновке и технологии возведения подземных объектов долговременного хранения и захоронения ядерных и радиационно-опасных материалов в геологических формациях Европейского Севера России.

На основе комплексных исследований аспектов ядерной и радиационной безопасности обоснованы оптимальные конструктивно-компоновочные схемы подземного хранилища неперерабатываемого отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) судовых реакторных установок в регионе европейского Севера России, позволяющие повысить эффективность использования подземного пространства при размещении топлива в хранилище.