2009/2008/2007/2006/2005 

2009 год

Геотехнология
Создана компьютерная технология инженерного обеспечения горных работ, позволяющая на основе комплексного решения задач геотехнологии в едином геоинформационном пространстве предприятия повысить уровень информационной поддержки организационных и технологических решений, принимаемых при разработке месторождений.

Разработаны методические принципы и алгоритм обоснования параметров горнодобывающих предприятий, позволившие на основе многофакторного анализа геологических и технологических характеристик минерального сырья оценить эффективность освоения перспективных месторождений Кольского региона.

С целью рационального освоения минерально-сырьевой базы месторождения апатит-нефелиновых руд Хибинского массива разработаны «Методические положения по оценке потерь и разубоживания руды при разработке месторождения «Олений Ручей», основанные на результатах физического моделирования и отличающиеся учётом как геологического строения месторождения, так и технологических особенностей системы разработки.

Геомеханика
На основе установленных закономерностей распределения напряжений в массиве пород, а также его деформирования вокруг карьерной выемки с учётом действия тектонических напряжений (σт), особенностей структурно-тектонического строения скальных массивов и их свойств показана принципиальная возможность увеличения углов откоса бортов карьеров на 20-30% при заданном коэффициенте запаса устойчивости, что позволяет значительно сократить объёмы вскрыши и прирастить объёмы полезного ископаемого, добываемого открытым способом за счёт увеличения глубины карьера.

Разработана энергетическая модель сейсмического процесса в иерархично блочной геологической среде, заключающаяся в том, что наименьшие блоки вследствие более высокой концентрации напряжений на их границах в поле тектонических сил оказываются наиболее энергонасыщенными, поэтому для вывода их из динамического равновесия достаточно меньших импульсных нагрузок по сравнению с крупными блоками, что обусловливает каскадное развитие сейсмического процесса. При этом возвращение их к исходному состоянию происходит за гораздо большие временные интервалы, чем это требуется для более крупных блоков, что объясняет форшоковые и афтершоковые явления.

Разработана методика интерпретации результатов геодезических наблюдений на геодинамических полигонах, которая по данным измерений перемещений позволяет выделять энергонасыщенные зоны, фиксировать изменения уровня дополнительной энергии деформирования в отдельных структурных блоках и, тем самым, оценивать динамику напряжённого состояния контролируемых участков массива.

По результатам численного моделирования динамики напряженного состояния Ловозерского массива в процессе затопления рудника «Умбозеро» установлено, что поскольку вес столба воды даже при полном затоплении рудника полностью много меньше гравитационно-тектонических сил, действующих в массиве. Поэтому процесс затопления существенно не повлияет на геодинамический режим соседнего рудника «Карнасурт». Установлено также, что в связи с обводнением массива и снижением его прочностных и деформационных свойств, произошло повышение техногенной сейсмичности в районе рудника «Умбозеро».

Средствами микросейсмического мониторинга выявлены и подтверждены результатами численного моделирования напряженно-деформированного состояния сейсмоактивные зоны в массиве горных пород геомеханическом пространстве карьера «Железный» ОАО «Ковдорский ГОК».

С учетом изменившейся глубины подземной отработки запасов на Кукисвумчоррском месторождении ОАО «Апатит» (более 500м) с использованием ретроспективного анализа обрушений за последние 10 лет и на основании результатов объемного численного моделирования разработана методика, позволяющая определять критические параметры подработки налегающего массива по простиранию и вкрест простирания рудной залежи при различной его высоте.

Геодинамика освоения нефтегазовых месторождений
Разработаны научно-методические основы информационного обеспечения решения задач геодинамической безопасности освоения нефтегазовых месторождений Баренцрегиона, заключающиеся в формировании баз данных и знаний и последовательном построении концептуальной, геомеханической и расчетной моделей нефтегазовой природно-технической системы в комплексе исследований механизмов формирования и реализации опасных геодинамических проявлений.

Разработана системная структура геодинамического мониторинга добычи, хранения и трубопроводного транспортирования углеводородного сырья в Баренцрегионе, учитывающая тектонофизические особенности региона и включающая комплексы натурных измерений потенциально-опасных зон соответствующими методами контроля, прогнозных расчетов, экспертных оценок природных и техногенных воздействий на нефтегазообъекты в целях прогнозирования и обнаружения на ранних стадиях признаков возникновения опасных деформационных процессов для принятия управляющих решений и превентивных мероприятий.

Разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика
Разработан комплексный метод оценки взрывной эффективности крупнодисперсных смесевых ВВ, включающий измерение в едином экспериментальном цикле скорости детонации, количества ядовитых газов, оценку бризантного и фугасного действия взрыва по степени расширения стального кольца и деформированию свинцового столбика, что дает возможность установить взаимосвязь между энергетическими и детонационными характеристиками ВВ и выбирать ВВ для конкретных горно-геологических условий.

Разработана методика по расчету и проектированию буровзрывных работ для системы разработки с подэтажным обрушением и торцевым выпуском руды, учитывающая закономерности разрушения скальных массивов при взрыве скважинных зарядов, характеристики различных типов ВВ, допустимые уровни сейсмического воздействия, порядок и последовательность подготовки блоков к очистной выемке и рациональные схемы обуривания массива.

Разработана новая «Методика расчета количества воздуха и организации проветривания подземных рудников ОАО «Апатит»», учитывающая основные закономерности формирования аэрозольного и газового состава в горных выработках при работе машин с двигателями внутреннего сгорания и после взрывных работ и обоснованы рекомендации по нормализации их атмосферы, что позволило значительно упростить схемы проветривания. Данная методика прошла экспертизу промышленной безопасности и утверждена Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору с присвоением регистрационного номера № 07-02-ИД-00015-2009 от 17.02.2009 г.

Разработан энергетический критерий (объемное энергонасыщение) оценки интенсивности динамического нагружения породного массива при производстве массовых взрывов на карьерах, на основе которого обеспечивается возможность определения фактического уровня реализации части энергии сейсмических колебаний в форме накопления необратимых деформаций, что позволяет прогнозировать степень динамической устойчивости прибортовой части породного массива. (ГоИ КНЦ РАН, 60)

Обогащение полезных ископаемых
На основании изучения температурной зависимости растворимости в воде различных по составу оксиэтилированных алкилфенолов разработан способ приготовления растворов труднорастворимых компонентов в виде устойчивых солюбилизированных систем, позволяющий повысить эффективность их действия в качестве реагента-регулятора селективной флотации несульфидных руд, снизить расходы реагентов на 25% и сократить при этом энерго- и трудозатраты.

На основе использования предварительной концентрации разработана новая технология подготовки лопаритовой руды к обогащению, позволяющая более чем в два раза повысить качество руды, поступающей на фабрику и получить крупнокусковой продукт, дообогащение которого позволяет получить отвальные хвосты.

Разработан новый способ диспергирования газовой фазы, заключающийся в использовании струи жидкости, разгоняемой потоком газа под высоким давлением, что при столкновении с потоком суспензии приводит к образованию газовых пузырьков узкого диапазона крупности. Способ обеспечивает достижение увеличенного расхода газа по отношению к расходу жидкости, снижение разжижения пульпы при дозировке реагентов в виде активированных водных дисперсий воздуха, приводящие к уменьшению расхода реагентов и интенсификации процесса флотационного разделения.

Разработан способ флотационного обогащения малосульфидных и бедных медно-никелевых руд, заключающийся в оптимизации крупности измельчения руд и реагентного режима, отличающегося от традиционного введением дополнительного вспенивателя, представляющего собой смесь гликоля и спиртов, повышающего селективность процесса флотации руд сложного вещественного состава. Предложенный способ позволил разработать технологию флотационного обогащения комплексных малосульфидных руд всего Федорово-Панского массива, обеспечивающую получение коллективного сульфидного благороднометалльного концентрата с высокими показателями обогащения, пригодного для металлургической переработки. Результаты опытно-промышленных испытаний использованы при подсчете запасов месторождений.
 

Горная экология
Разработана и подтверждена практикой теория сохранения и освоения техногенных месторождений, в основу которой положен комплексный подход, учитывающий закономерности изменений минералого-технологических характеристик складированных отходов рудообогащения, результаты аналитического и численного моделирования технологических процессов извлечения полезных компонентов с использованием программных средств, обеспечивающих анализ информации и принятие обоснованных решений при разработке новых технологий. Разработаны: технология создания биогеобарьера для сохранения техногенных месторождений; технология флотации апатита из тонких фракций (-0.071), содержание которых в складированных отходах >50%. Селективное извлечение апатита достигнуто подготовкой его поверхности и созданием нового реагентного режима.

Захоронение радиоактивных отходов
Исследовано образование критической массы в аварийных обводненных контейнерах с деградировавшим отработанным ядерным топливом судовых реакторных установок, изучены ядерно-опасные сценарии при обращении с такими контейнерами в условиях Кольского полуострова. Доказано, что гарантированная ядерная безопасность может быть достигнута при использовании технологий обращения с осушением контейнеров.

Созданы компьютерные модели нестационарных процессов тепломассопереноса (с учетом сопряженного теплообмена на поверхностях) в подземном объекте хранения тепловыделяющих материалов для различных режимов вынужденной конвекции. Модели позволяют прогнозировать пространственно-временные распределения потоков воздуха и температурных полей, обосновывать компоновку источников тепловыделений, подбор расхода воздуха и теплофизические свойства материалов для снижения термических нагрузок на вмещающий скальный массив.