НИР
Тематика НИР кафедры РМПИ по освоению месторождений подземным способом (руководитель проф. Павлов А.М.) связана с исследованием природных и технологических особенностей подземной разработки рудных месторождений Сибири, Дальнего Востока, с изучением характера влияния на показатели эффективности напряженно-деформированного состояния массива, ослабленного горными выработками, совершенствованием применяемых и изысканием новых более эффективных систем разработки с обоснованием рациональных параметров технологии. По этой тематике, начиная с 1980 г., по заказам горных предприятий выполнено более 50 НИР.
Результаты НИР кафедры востребованы промышленностью, характеризуются достаточно большими объемами выполненных исследований (4-8 млн руб. в год). Активность преподавателей и студентов отражаются в патентах (2-3 патента в год), в сборниках статей и докладах конференций, в диссертациях, в т.ч. на соискание уч. ст. д. техн. наук (Сосновский Л.И., 2007 г., Павлов А.М., 2013 г.) и кандидатов технических наук.
По результатам исследований в последние годы выявлены основные закономерности проявления тектонических структур с позиций синергетики и фрактального анализа. Разработан метод прогноза геомеханических условий ведения горных работ по величине коэффициента масштабного подобия между элементами смежных уровней, который по физической сущности отражает скорость фрактального роста или масштабного расширения тектонических структур. По результатам прогноза районированы золоторудные месторождения Сибири, Урала и Узбекистана на средне и высоконапряженные зоны.
Установлены основные геолого-тектонические типы строения горных массивов золоторудных месторождений и определены параметры сдвижения горных пород и земной поверхности с учетом тектонической нарушенности пород и неравномерного распределения запасов в недрах.
Выявлены закономерности распределения напряжений в элементах систем разработки среднее – и высоконапряженных участков, на основе которых разработаны методы и методики управления напряженным состоянием целиков и кровли камер, определения их оптимальных размеров в горно-геологических и горно-технических условиях золоторудных месторождений.
Обоснованы эффективные и безопасные варианты систем разработки (с магазинированием руды, этажно-камерной, сплошной), позволяющие отрабатывать месторождения жильного горного давления и крайне неравномерного распределения запасов в недрах.
Проведены исследования геомеханических процессов на подземных рудниках в странах СНГ: Узбекистан (р. Ангренский, Каульдинский, Коч-Булакский, Марджан-Булакский и др.), Таджикистан (Макмальский ГОК, прииск Дарваз и рудник Тарор), Украина (р. Сауляк).
На основе выполненных исследований разработано более 20 методических и нормативных документов по управлению геомеханическими процессами на Дарасунском, Ирокиндинском, Холбинском, Ново-Широкинском, Майском и других золотодобывающих предприятиях, рекомендованных органами Ростехнадзора для практического применения.
По результатам исследований природных и техногенных напряжений усовершенствованы методы и методики определения устойчивых целиков и обнажений камер при выемке запасов крутопадающих и наклонных рудных месторождений малой, средней мощности и мощных. Обоснована целесообразность оставления целиков минимально допустимых размеров. На больших глубинах (400-600 м и более) целики оставляются таких же размеров, как и на верхних горизонтах. Для обеспечения устойчивости эксплуатационных блоков разработаны специальные мероприятия: выемка запасов лентами длиной 10-20 м; упрочнение стенок камер анкерным и анкерно-тросовым креплением; создание потолочины шатровой формы и разгрузочных щелей; создание элементов искусственной податливости в потолочине и междукамерных целиках.
Для условий крутопадающих жильных месторождений разработан вариант системы разработки подэтажных штреков при выемке запасов в блоке лентами шириной 10-20 м и креплением стенок камер анкерным и анкерно-тросовым креплением, обеспечивающим устойчивость очистного пространства на время, необходимое для отбойки и выпуска руды из блока. Внедрение этой геотехнологии на Холбинском руднике позволило частично заменить в сложных горно-геологических условиях систему с твердеющей закладкой. Разработана методика построения контура эксплуатационных блоков с учетом выявленных закономерностей неравномерного распределения металла в недрах, позволяющая увеличить выемочную мощность блока и избежать законтурных потерь. При этом представилось возможным заменить шпуровую отбойку руды на скважинную. За счет этого производительность системы разработки возросла в 2-3 раза.
Для условий наклонных рудных тел в криолитозоне разработан вариант сплошной системы разработки без оставления внутриблоковых целиков, а также разработаны технические решения по выемке внутриблоковых целиков в ранее отработанных блоках камерно-столбовыми системами разработки. Внедрение этой технологии на Ирокиндинском и Майском рудниках позволяет уменьшить потери руды и металла в недрах на 10-20%.
Одним из научных направлений кафедры является: «Разработка ресурсосберегающих технологий горных работ» (научный руководитель проф. Б.Л. Тальгамер). Исследования направлены на создание эффективных способов эксплуатации угольных и россыпных месторождений со сложными горнотехническими условиями залегания; изыскание эффективных технологий вскрышных работ; разработку методических положений по определению рациональных технологических схем вскрышных и отвальных работ; исследование влияния природных и технологических факторов на работу горного оборудования. Сотрудниками кафедры выполнен большой объем проектных работ по разработке россыпных и угольных, а также нерудных месторождений полезных ископаемых (более 40 проектов за последние 5 лет).
Сотрудниками кафедры разработаны новые технологии разработки глубоких и труднодрагируемых россыпей, горизонтальных и наклонно залегающих пластовых месторождений, консервации и рекультивации карьеров, повторной дражной разработки техногенных россыпей, новые системы и способы водоснабжения горных работ и очистки сточных вод от взвешенных частиц, способы подготовки песков к дезинтеграции, способы строительства водоподпорных сооружений и перехода через них драг, способы формирования отвалов, а также новое оборудование и устройства для выемочных работ, очистки шпуров, крепления выработок, инициирования шпуровых зарядов (а.с. №№929153, 1084394, 1302774, 1560689, 1490095, 1694901, 1614586; патенты: 1802578, 1788267, 1781236, 1765420, 2456454, 2379620, 2396394, 2362115, 2451182, 2451179, 2370650, 2374445, 2392437, 245179, 2426832, 245179, 2433268, 2295038, 2426832, 2490464, 2506425, 252428, 2593857,2629187, 2674452).
Результаты научных исследований широко используются в учебном процессе и отражаются в многочисленных публикациях, в т.ч. в центральных изданиях: «Горный журнал», «Горный журнал. Известия вузов».
