CC BY
14
ЭКОЛОГИЯ
УДК 622.06:[343.5+349.3]:622/[271.326+273.217]:622 Б01: 10.46689/2218-5194-2021-3-1-3-18
РАЗВИТИЕ ГОРНЫХ НАУК, ОБРАЗОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УКЛАДА ПРОИЗВОДСТВА - ОСНОВА УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ И СНИЖЕНИЯ РИСКОВ ПРИ КОМПЛЕКСНОМ ОСВОЕНИИ НЕДР КОМБИНИРОВАННЫМИ ГЕОТЕХНОЛОГИЯМИ
М.В. Рыльникова
Показано, что внедрение нового технологического уклада рудника способствует расширению минерально-сырьевой базы горных предприятий, увеличению сроков их эффективного функционирования, сокращению технико-технологических и производственных рисков, рисков промышленной и экологической безопасности техногенного преобразования, охране недр и среды обитания в рамках горнотехнической системы и ореоле её влияния. Рассмотрена история проведения международных научно-практических конференций «Комбинированная геотехнология», посвященных различным направлениям развития комбинированной геотехнологии. Представлены итоги проведения XI Международной конференции «Комбинированная геотехнология: риски и глобальные вызовы при освоении и сохранении недр». Выполненный анализ условий перехода на новый технологический уклад свидетельствует о том, что только на базе взаимосвязи развития горной науки, образования, интеллектуальных технологий и новой техники, в том числе с элементами искусственного интеллекта, программных комплексов обработки геоданных, высокоточных методов и средств изучения вещества недр, структуры и состояния горных массивов определяются новые направления в проектировании комплексного освоения рудных месторождений с высокой эффективностью и полнотой извлечения всех ценных компонентов.
Ключевые слова: горные науки, образование, комбинированная геотехнология, технологический уклад, устойчивое развитие, риски.
Технический прогресс горного производства, развитие горных наук и образования, определяющие совершенствование технологического уклада как основы снижения рисков при комплексном освоении недр, связаны,
в первую очередь, с совершенствованием техники и технологии горных работ, изменением количественного или качественного состава применяемых основных и вспомогательных технологических процессов, их технологического наполнения, технических характеристик и технико-экономических показателей, определяемых местом производства горных работ, методами организации и управления геотехнологическими процессами, преимущественно с участием интеллектуальных геотехнологий с цифровой трансформацией горнотехнических систем, а также состоянием массива горных пород, совершенством методов управления качеством рудной массы и логистической системы рудника [1 - 2].
Решению этих вопросов была посвящена конференция «Комбинированная геотехнология: риски и глобальные вызовы при освоении и сохранении недр», прошедшая в Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И. Носова (МГТУ) 24 - 28 мая 2021 г. при широком участии специалистов горных предприятий, проектных и научных организаций, преподавателей вузов горного профиля.
Подобные конференции с участием иностранных специалистов, посвященные рассмотрению различных аспектов развития комбинированных геотехнологий, основанных на сочетании открытого и подземного способов ведения горных работ, физико-химических и физико-технических геотехнологий, проводятся на Урале уже в течение 20 лет по инициативе и при организационном содружестве Института проблем комплексного освоения недр им. Н.В. Мельникова (ИПКОН РАН) и МГТУ. У конференции сложился свой электорат, сформировались устоявшиеся традиции, постоянно действующий оргкомитет под председательством член-корреспондента РАН Д.Р. Каплунова. Под редакцией сопредседателей конференции профессоров В.Н. Калмыкова и М.В. Рыльниковой выпускаются серии тематических сборников, издаются циклы статей в ведущих журналах горного профиля.
Сегодня можно утверждать, что в результате деятельности конференции в начале нового тысячелетия в России сформировалась из представителей академической и вузовской науки, ведущих технических специалистов горнодобывающих предприятий, отраслевых научных и проектных организаций научная школа по комбинированной разработке месторождений твердых полезных ископаемых, результаты деятельности которой способствовали решению наиболее актуальных проблем развития горнодобывающей отрасли и обеспечению устойчивости функционирования горнодобывающих предприятий России, в том числе в условиях проявления устойчивых тенденций усложнения проявлений горно-геологических, природно-климатических, геомеханических и горнотехнических факторов, влияющих на показатели разработки месторождений [3 - 5]. Кроме того, в 2020 г. появились дополнительные риски, обусловленные новыми вызовами, связанными с пандемией, мировыми экономическими санкциями, не-
обеспеченностью контрактов по поставке оборудования, запасных деталей и расходных материалов, волатильностью рынка минеральных ресурсов, дефицитом производственных кадров, приезжающих на вахтовой основе преимущественно из дружественных стран СНГ, а также специалистов высшей квалификации для технического руководства производством в связи с резким сокращением подготовки специалистов горного профиля в институтах и университетах России.
Именно в аспекте решения выше обозначенных проблем прошла XI Международная конференция «Комбинированная геотехнология: риски и глобальные вызовы при освоении и сохранении недр». Работа конференции проходила в комбинированном online - и offline режиме с двумя пленарными заседаниями и шестью секционными при последовательно-параллельной работе шести секций. В работе конференции приняли участие в очном режиме 175 человек и более 2000 участников присутствовали на конференции дистанционно. Традиционно в рамках конференции ведущими профессорами горного профиля были проведены консультации с аспирантами и соискателями кандидатских и докторских научных степеней по вопросам перспективных направлений развития диссертационных исследований с возможностью реализации результатов на горных предприятиях России и за рубежом.
История и тематика конференции «Комбинированная геотехнология»
Работа I конференции «Комбинированная геотехнология», прошедшей в начале XXI века, в 2001 г., отметила истощение минерально-сырьевой базы месторождений твердых ископаемых России, что проявлялось в:
- росте количества маломасштабных месторождений и увеличении доли мощных месторождений руд низкой ценности в общей добыче минерального сырья преимущественно низкого качества и сложных технологических свойств;
- снижении содержания в руде ценных компонентов и, как следствие, понижении бортового содержания черных, цветных и драгоценных металлов. Так, содержание железа (Fe) снизилось до 18 %; меди (Cu) - до 0,3...0,4 %; золота (Au) - до 0,3 гр/т;
- повышении доли труднообогатимых руд с высоким содержанием серы, мышьяковистых и других примесей;
- увеличении проектной глубины открытых горных работ в пределах до 1100 м, глубины ведения подземных работ на железнорудных месторождениях до 1000 м, медно-колчеданных до 1200 м, медно-никелевых до 2200 м, золоторудных до 1200 м;
- накоплении на поверхности Земли огромных объемов техногенных образований, сопоставимых по объему и качеству сырья с запасами перспективных месторождений;
- оставлении в недрах Земли значительных объемов природно-техногенных запасов, расположенных в сложных геомеханических, газогидродинамических и горнотехнических условиях, но уже ранее вскрытых и подготовленных к выемке открытыми и подземными горными выработками;
- смещении объектов разработки твердых полезных ископаемых в труднодоступные районы с неразвитой инфраструктурой и неблагоприятными природно-климатическими условиями, росте доли месторождений, разрабатываемых в криолитозоне.
Кроме того, дополнительными осложняющими факторами при освоении месторождений являются:
- устаревшие принципы подсчета запасов, установления рационального уровня извлечения из недр минерального сырья и ценности извлекаемых из вещества компонентов;
- отсутствие нормативно-правовых документов, регламентирующих условия недропользования в связи с проведенной в 2021 г. правовой «гильотиной»;
- сложная процедура вовлечения в эксплуатацию техногенных образований, по сути не отличающая от лицензирования природных месторождений твердых полезных ископаемых;
- рост техногенных катастроф, связанных с усложнением условий разработки месторождений и влекущих человеческие жертвы и потерю запасов в недрах, резкое ухудшение состояния окружающей среды в горнодобывающих регионах;
- интенсификация техногенной нагрузки на окружающую среду, имеющую ограниченную экологическую емкость.
Следует отметить, что отечественная индустрия добычи полезных ископаемых, созданная в период масштабной индустриализации второй половины ХХ века, не отвечает большим вызовам и глобальным трендам, связанным с изменением минерально-сырьевой базы отрасли и усложнением условий вовлечения природного и техногенного сырья в промышленную эксплуатацию [6]. Это определяет необходимость разработки научно-методических основ устойчивого развития горнотехнических систем на базе установления закономерностей взаимодействия природных и инновационных технологических процессов в условиях интенсивного комплексного освоения недр Земли с использованием рациональной структуры, сочетания различных, в том числе нетрадиционных геотехнологических процессов, с обоснованным определением заданных параметров комбинированной разработки месторождений при переходе к цифровым геотехнологиям и роботизации (рисунок).
Пример цифровой модели горного предприятия
Специфика функционирования горнотехнических систем и сопровождающих хозяйственных субъектов - рудников, горнодобывающих предприятий, корпораций, отраслей - состоит не только в неповторяемости объектов недропользования, изменении во времени и пространстве предмета труда, но и крайне высокой недостоверности исходной информации о состоянии объекта освоения недр [4]. В этих условиях устойчивое функционирование горнотехнических систем возможно обеспечить на основе синтеза и расширения спектра геотехнологических процессов, обеспечивающих уже на стадии проектирования и в ходе всего жизненного цикла освоения участка недр таких рациональных значений параметров горнотехнической системы, которые удовлетворяют потребности общества в минерально-сырьевой товарной продукции в настоящем поколении, не ставя под угрозу нужды будущих поколений [7 - 9]. По сути, комбинированная геотехнология как сочетание технологических процессов различных способов добычи полезных ископаемых позволяет решить указанные задачи и обеспечить устойчивое развитие горнотехнических систем в столь сложных условиях.
Обеспечение устойчивого развития минерально-сырьевой базы России возможно на основе определения для каждой горнотехнической системы комбинированной геотехнологии рационального сочетания геотехнологических процессов, масштабов их реализации и перечня перспективных инновационных процессов, включая рудничную сепарацию, закладку выработанного пространства с применением передвижных комплексов, кучное, подземное и скважинное выщелачивание, энерговоспроизводство, реализуемых преимущественно в программируемом режиме при одновре-
менном вовлечении в эксплуатацию природных и техногенных георесурсов различного качества, включая ранее некондиционные [10 - 12].
По сути, решению этих задач на протяжении 20 лет были посвящены в общей сложности одиннадцать конференций по различным направлениям развития комбинированной геотехнологии. Место и время проведения, тематика конференций указаны в таблице.
История проведения международных научно-практических конференций «Комбинированная геотехнология»
№ Статус конференции Место и время проведения Тематика
I Международная г. Магнитогорск, май 2001 г. Комбинированная геотехнология: проектирование и геомеханические основы
II Международная г. Магнитогорск, г. Сибай, май 2003 г. Комбинированная геотехнология: развитие способов добычи и безопасности горных работ
III Международная г. Магнитогорск, май, 2005 г. Комбинированная геотехнология: масштабы и перспективы применения
IV Международная г. Сибай, июнь, 2007 г. Комбинированная геотехнология: развитие физико-химических способов добычи
V Международная г. Екатеринбург, июнь, 2009 г. Комбинированная геотехнология: комплексное освоение и сохранение недр Земли
VI Международная г. Магнитогорск, май, 2011 г. Комбинированная геотехнология: теория и практика реализации полного цикла комплексного освоения недр
VII Международная г. Магнитогорск, май, 2013 г. Комбинированная геотехнология: масштабы добычи и качество сырья при комплексном освоении месторождений
VIII Международная г. Магнитогорск, май, 2015 г. Комбинированная геотехнология: устойчивое, экологически сбалансированное освоение недр
IX Международная г. Магнитогорск, май, 2017 г. Комбинированная геотехнология: ресурсосбережение и энергоэффективность
X Международная г. Магнитогорск, май, 2019 г. Комбинированная геотехнология: переход к новому технологическому укладу
XI Международная г. Магнитогорск, май, 2021 г. Комбинированная геотехнология: риски и глобальные вызовы при освоении и сохранении недр
За период проведения конференции участниками и под их руководством по результатам апробации материалов диссертационных исследований защищены 17 диссертаций на соискание ученой степени доктора технических наук и 74 диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Выпущен 21 сборник трудов по материалам проведенных конференций.
Результаты апробированных исследований внедрены на 27 ведущих горных предприятиях России, в том числе на Учалинском ГОКе, Юбилейном, Бурибаевском и Гайском ГОКах, горных предприятиях Группы компаний «Южуралзолото», Компаний «АЛРОСА» и «Норильский Никель», Русской медной компании и многих других.
За внедрение результатов выполненных научно-исследовательских работ участниками конференции получены четыре премии Правительства-Российской Федерации в области науки и техники:
2002 г. - за работу «Разработка и широкая промышленная реализация комбинированных геотехнологий при освоении рудных месторождений Урала»;
2008 г. - за работу «Разработка и широкая промышленная реализация на горнодобывающих предприятиях России автоматизированной системы управления горнотранспортными комплексами «Карьер»;
2012 г. - за работу «Разработка и широкая промышленная реализация безотходных технологий комплексного освоения железорудных месторождений КМА»;
2015 г. - за работу «Создание и широкомасштабное промышленное внедрение систем подземной разработки алмазных месторождений в экстремальных условиях криолитозоны Якутии».
Проведение конференции в 2019 г. стало основой подготовки Федеральных норм и правил «Обеспечение устойчивости бортов и уступов карьеров и разрезов и откосов отвалов», введенных в действие приказом Ро-стехнадзора №439 от 13.11.2020 г.
Специфика горнотехнических систем при комбинированной геотехнологии
Многообразие вариантов и условий применения комбинированной геотехнологии, специфика и сложность решаемых задач определили направления, рассматриваемые на конференциях. При этом анализ таблицы свидетельствует, что далеко не все темы комбинированной геотехнологии исчерпаны. Развитие технологического уклада горного производства и расширение знаний о теории и практике комбинированной геотехнологии позволяют определить направления последующих конференций.
Специфика функционирования горнотехнических систем комбинированной геотехнологии состоит не только в неповторяемости объектов
недропользования, изменении во времени и пространстве предмета труда, крайней нестабильности и сложной прогнозируемости рынка сырьевой товарной продукции, высокой недостоверности исходной информации о состоянии объекта освоения недр, но и в необходимости учета взаимного влияния различных геотехнологий и параметров горнотехнических конструкций открытых и подземных выработок на состояние и свойства массива горных пород и параметры горнотехнической системы.
Кроме того, следует отметить важное свойство любой горнотехнической системы - ее способность к самоуничтожению тех базовых условий эксплуатации, на которые она была запроектирована. Действительно, в ходе разработки месторождения истощаются его балансовые запасы, техно-генно изменяются состояние, свойства и часто состав массива горных пород [13 - 15].
В этих условиях устойчивое функционирование горнотехнических систем возможно обеспечить на основе синтеза и расширения спектра геотехнологических процессов, обеспечивающих на стадии проектирования и в ходе всего жизненного цикла освоения участка недр такие рациональные значения параметров горнотехнической системы, которые в полной мере удовлетворяют потребности общества в минерально-сырьевой товарной продукции и гарантируют безубыточность работы горного предприятия на протяжении всего периода освоения участка недр.
Также следует отметить, что горнотехническая система при освоении недр, как правило, включает процессы, относящиеся к разным технологическим укладам. При этом возможно сочетание ручного и механизированного труда с элементами систем автоматического управления производством. а в ряде случаев и полностью роботизированных интеллектуальных геотехнологий с программируемым управлением работой горного оборудования в автономном режиме. Это вызывает дополнительные сложности и требует особого подхода к проектированию устойчивого развития горнотехнической системы.
Развитие тематики конференции «Комбинированная геотехнология»
Оргкомитетом предложено посвятить XII Международную конференцию рассмотрению вопросов развития интеллектуальных роботизированных геотехнологий с цифровой трансформацией горнотехнических систем.
Вопрос внедрения интеллектуальных технологий на действующих горных предприятиях с открытым и подземным способами добычи или их сочетанием не являются простыми, а связаны с дополнительными техническими, технологическими и организационными трудностями:
- необходимостью изменения конструктивных параметров ранее уже сформированной горнотехнической системы: ширины транспортных
берм, рабочих площадок, углов откоса уступов и бортов карьера, состояния дорожного покрытия, пунктов разминовок горнопромышленного транспорта;
- решением проблем работы механизированной техники в режиме управления оператором и роботизированной техники, функционирующей в программируемом автономном режиме управления, в едином технологическом пространстве рудника, что вызывает дополнительные риски взаимодействия человеческого фактора и промышленного интеллекта;
- организацией поэтапного перехода с «ручного» управления в операционном или диспетчерском режиме на программируемое управление, в том числе с элементами искусственного интеллекта;
- внедрением систем автоматизированного контроля состояния подработанных открытыми и подземными выработками массивов горных пород и выработанных пространств с использованием георадаров, дронов, квадрокоптеров, лазеров, устройств для оборки заколов, очистки берм, работающих в программируемом автономном режиме;
- созданием цифровой модели горнотехнической системы, включающей геологическое и геомеханическое описание всех технологических процессов добычи полезных ископаемых, управления качеством сырья, состоянием подработанного массива горных пород, транспортирования горной массы, переработки рудной массы с извлечением ценных компонентов и утилизацией отходов;
- введением сквозного электронного документооборота;
- совершенствованием технического и программного обеспечения недропользования.
Внедрение интеллектуальных геотехнологий и роботизированной техники на горных предприятиях с открытым, подземным и комбинированным способами добычи предполагает выполнение комплекса научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, опытно-промышленной апробации технологий в реальных условиях горного производства, разработки обоснований безопасности на применение в опытном порядке интеллектуальных геотехнологий, не предусмотренных в настоящее время законодательством для применения на опасных производственных объектах.
Объективная необходимость внедрения интеллектуальных технологий на горных предприятиях продиктована тенденциями изменения минерально-сырьевой базы и усложнением условий ведения горных работ, повышенным риском эксплуатации месторождений.
Все перечисленные вопросы будут являться темой для обсуждения XII Международной конференции «Комбинированная геотехнология: интеллектуализация и цифровая трансформация горнотехнических систем», которая состоится на Урале в мае 2023 г.
Сложность решения вышеперечисленных задач определило то, что уже в настоящее время в двух ведущих академических институтах горного профиля ИПКОН РАН и ИГД Уро РАН созданы лаборатории по развитию интеллектуальных геотехнологий с цифровой трансформацией горнотехнических систем, а в Северо-Кавказском горно-металлургическом институте (г. Владикавказ) сформировано направление по подготовке горных инженеров соответствующей специализации, на ведущих горных предприятиях создаются специальные группы для разработки и внедрения интеллектуальных геотехнологий.
Снижение рисков эксплуатации горнотехнической системы при комплексном освоении недр
Основные направления снижения рисков при комплексном и экологически сбалансированном освоении месторождений должны базироваться на следующих принципах:
- рациональное сочетание основных и вспомогательных процессов добычи и переработки руд с обоснованием параметров процессов, включая нетрадиционные, с учетом специфики условий освоения месторождения и особенностей применения комбинированных геотехнологий;
- минимизация накопления на поверхности Земли отходов добычи и переработки минерального сырья на основе перехода с открытой на подземную геотехнологию с высокопроизводительными показателями добычи;
- комбинация внутрирудничной сепарации и методов выщелачивания с выдачей на поверхность исключительно кондиционных руд, концентратов сепарации и продуктивных растворов выщелачивания;
- выбор рациональной структуры и масштабов добычи и переработки руд и техногенного сырья в динамике освоения месторождения;
- совершенствование средств и методов оценки техногенных образований для эффективной и безопасной разработки и глубокой переработки сырья неоднородных техногенных массивов;
- разработка цифровой геоинформационной модели освоения участка литосферы в полном цикле добычи и переработки руд.
Условием снижения рисков эксплуатации горнотехнической системы является переход к новому технологическому укладу на основе оперативной синхронной цифровой трансформации геотехнологий к особенностям осваиваемого участка недр с учетом потребностей общества в георесурсах. Только на базе взаимосвязи интеллектуальных инновационных технологий и техники, работающей в автономном, программируемом режиме, в том числе с элементами искусственного интеллекта, программных комплексов обработки геоданных, высокоточных методов и средств изучения вещества недр, структуры и состояния массивов горных пород, возобновляемой энергетики и «зеленых» технологий, определяются новые
направления в проектировании комплексного освоения месторождений твердых полезных ископаемых с высокой эффективностью, полнотой качественного извлечения всех ценных компонентов. Это позволит повысить полноту и комплексность использования ресурсного потенциала месторождений твердых полезных ископаемых, будет способствовать решению экологических и социальных проблем в регионах добычи, что в целом существенно расширит минерально-сырьевую базу горных предприятий.
Изменение условий эксплуатации техники и значительный рост на машиностроительном рынке ее стоимости требуют формирования новой системы организации и культуры производственных процессов. Поэтому одним из принципов перехода к новому технологическому укладу на современном этапе является обеспечение соответствия уровня организации и культуры производства уровню его технического оснащения, что определяется специфическими условиями и ограниченностью технологического открытого и подземного пространства для размещения оборудования, материальных складов и транспортных коммуникаций, призванных обеспечить ритмичное и синхронное функционирование расширенного перечня инновационных технологических процессов и роботизирование оборудования.
Поэтому базовыми принципами проектирования горнотехнических систем при внедрении нового технологического уклада являются:
- интеллектуализация и роботизация основных и вспомогательных технологических процессов [16];
- экологизация производства и широкомасштабное внедрение «зеленых» технологий, в том числе с обеспечением энерговоспроизводста в ходе реализации геотехнологических процессов;
- введение нового вида организации и контроля параметров процессов с оценкой рисков при открытом распространении информации в режиме реального времени в широких сетях;
- ресурсо- и энергосбережение и воспроизводство.
Заключение
Современный этап технического перевооружения рудников предполагает расширение перечня технологических процессов в целях достижения лучших количественных и качественных показателей освоения недр на основе внедрения рациональных сочетаний физико-технических и физико-химических геотехнологических процессов на стадиях добычи и переработки минерального сырья с приближением их к месту извлечения минеральной составляющей из недр и получением расширенного спектра товарной продукции.
Оснащение горного предприятия на современной технической инновационной основе требует крупномасштабной перестройки производства, сопровождающейся, как правило, ростом производственной мощно-
сти всех технологических переделов. При этом изменяются технологические требования к продукции каждого передела.
Внедрение нового технологического уклада должно базироваться на расширении условий и сферы применения автономного интеллектуального оборудования, программно адаптируемого к изменению факторов и требований к освоению участка недр.
В целом, внедрение нового технологического уклада рудника способствует расширению минерально-сырьевой базы горных предприятий, увеличению сроков их эффективного функционирования, сокращению технико-технологических и производственных рисков, рисков промышленной и экологической безопасности техногенного преобразования, охране недр и среды обитания в рамках горнотехнической системы и ореоле её влияния.
Изучение условий перехода на новый технологический уклад свидетельствует о том, что только на базе взаимосвязи развития горной науки, образования, интеллектуальных технологий и новой техники, в том числе с элементами искусственного интеллекта, программных комплексов обработки геоданных, высокоточных методов и средств изучения вещества недр, структуры и состояния горных массивов, возобновляемой энергетики, определяются новые направления в проектировании комплексного освоения рудных месторождений с высокой эффективностью и полнотой извлечения всех ценных компонентов.
Переход к новому технологическому укладу связан с оперативной синхронной трансформацией геотехнологий к особенностям изменения состояния осваиваемого участка недр с учётом потребностей общества в георесурсах.
Требования устойчивости функционирования горнотехнических систем предполагают постоянную обеспеченность их не только материальными, финансовыми, энергетическими, трудовыми ресурсами. но и вскрытыми и подготовленными к добыче запасами полезных ископаемых, решением вопросов комплексного извлечения из них ценных компонентов и экологически безопасного складирования, хранения и утилизации минерально-сырьевых отходов горно-обогатительного производства.
Выполнение этих требований в условиях установившихся трендов истощения минерально-сырьевой базы предполагает особую организацию производства с созданием всех необходимых резервов и постоянное совершенствование технологического уклада всей горнотехнической системы освоения лицензионного участка недр.
Развитие технологического уклада горного производства связано, в первую очередь, с совершенствованием технологии горных работ, изменением количественного или качественного состава применяемых основных и вспомогательных процессов, их характеристиками, определяемыми местом производства работ, технологическими показателями, параметрами
процессов управления состоянием массива, качеством рудной массы и логистической системы рудника.
Обеспечить устойчивость горнотехнической системы на протяжении всего периода эксплуатации месторождения возможно только при изменении требований к вовлекаемым в эксплуатацию георесурсам в динамике развития горных работ с соответствующим изменением их проектной составляющей.
Список литературы
1. Каплунов Д.Р., Юков В.А. О принципах перехода горнодобывающего предприятия к устойчивому экологически сбалансированному развитию // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2020. № 3. С. 74-86.
2. Трубецкой К.Н. Развитие ресурсосберегающих и ресурсовоспро-изводящих геотехнологий комплексного освоения месторождений полезных ископаемых. М.: ИПКОН РАН, 2014. 196 с.
3. Оценка эффективности перехода подземного рудника к новому технологическому укладу с ростом глубины горных работ / Д.Р. Каплунов, Д.Н. Радченко, В.С. Федотенко, В.С. Лавенков // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2020. № 12. С. 515.
4. Каплунов Д.Р., Рыльникова М.В., Радченко Д.Н. Реализация концепции устойчивого развития горных территорий - базис расширения минерально-сырьевого комплекса России // Устойчивое развитие горных территорий. 2015. № 3. С. 46-50.
5. Повышение эффективности использования ресурсного потенциала рудных месторождений / С.В. Рыжов, С.В. Иляхин, А.А. Никитин, В.Н. Сытенков // Горный журнал. 2019. №12. С.25-29.
6. Radchenko D.N., Bondarenko A.A. Mining engineering system as an energy asset in industry 4.0 // E3S Web of Conferences. electronic edition. 2018. V.41. №01009.
7. Espinoza R. D., Rojo J. Towards sustainable mining (Part I): Valuing investment opportunities in the mining sector // Resources Policy. 2017. Vol. 52. P. 7-18.
8. Packey D. J. Multiproduct mine output and the case of mining waste utilization // Resour. Policy. 2012. Vol. 37. №1. P. 104-108.
9. Pimentel B. S., Gonzalez E. S., Barbosa G. N. O. Decision-support models for sustainable mining networks: fundamentals and challenges // Journal of Cleaner Production. 2016. Vol. 112. P. 2145-2157.
10. Radchenko D., Gadzhieva L., Gavrilenko V. Research of concentrations of ultrafine and finely dispersed aerosols in the atmosphere of a Southern
Urals mining region // E3S Web of Conferences. 3rd International Innovative Mining Symposium, IIMS 2018: Electronic edition. 2018. V.41. №01033.
11. Совместная утилизация отходов обогащения при комплексном освоении месторождений многокомпонентных руд / Д.Н. Радченко, В.С. Лавенков, В.В. Гавриленко, Е.А. Емельяненко // Горный журнал. 2016. № 12. С. 87-93.
12. Обоснование параметров рудничной сепарации рудничной массы при разработке медных месторождений Жезказганского региона / Ю.А. Юн, Е.Н. Есина, А.Г. Рыльников, Л.А.С. Гаджиева // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2019. Вып. 3. С. 203-212.
13. Стратегия освоения Светлинского месторождения / К.И. Стру-ков, Р.В. Бергер, В.А. Ежов, Е.Н. Есина // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2020. Вып. 1. С. 36-45.
14. Туркин И.С., Князькин Е.А., Бондаренко А.А. Исследование технологии производства электроэнергии от потоков гидросмесей для повышения энергоэффективности освоения золоторудных месторождений // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2020. № 3. С. 138-150.
15. Procedure for risk assessment of initiation and progression of oxidation processes during development of pyrite ore deposits / G. Einbinder, N. Mit-ishova, D. Radchenko, E. Knyazkin // E3S Web of Conferences. 2020. № 03005.
16. Рыльников А.Г., Пыталев И.А. Цифровая трансформация горнодобывающей отрасли: технические решения и технологические вызовы // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2020. № 1. С. 470-481.
Рыльникова Марина Владимировна, д-р техн. наук, проф., гл. науч. сотр., rylnikova@mail.ru, Россия, Москва, Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н.В. Мельникова Российской академии наук
DEVELOPMENT OF MINING SCIENCES, EDUCATION AND THE TECHNOLOGICAL STRUCTURE OF PRODUCTION - THE BASIS FOR SUSTAINABLE DEVELOPMENT AND RISK REDUCTION AT COMPLEX DEVELOPMENT OF SUBSURFACE RESOURCES
BY COMBINED GEOTECHNOLOGIES
M. V. Rylnikova
It is shown that the introduction of a new technological structure of the mine contributes to the expansion of the mineral resource base of mining enterprises, the increase in the terms of their effective functioning, the reduction of technical, technological and production risks, the risks of industrial and environmental safety of technological transformation, the protection of the subsurface and habitat within the mining system and the halo of its influence. The history of the international scientific and practical conferences "Combined Ge-otechnology", dedicated to various areas of development of combined geotechnology, is considered. The results of the XI International Conference "Combined Geotechnology: Risks and
Global Challenges in the Development and Conservation of Mineral Resources"are presented. The analysis of the conditions for the transition to a new technological order shows that only on the basis of the relationship between the development of mining science, education, intelligent technologies and new technology, including elements of artificial intelligence, software systems for processing geodata, high-precision methods and tools for studying the subsurface material, the structure and condition of mountain massifs, new directions are determined in the design of complex development of ore deposits with high efficiency and completeness of extraction of all valuable components.
Key words: mining sciences, education, combined geotechnology, technological structure, sustainable development, risks.
Rylnikova Marina Vladimirovna, doctor of technical sciences, professor, principal research scientist, rylnikova@mail. ru, Russia, Moscow, Institute of Comprehensive Exploitation of Mineral Resources of Russian Academy of Sciences
Reference
1. Kaplunov D. R., Yuk V. A. On the principles of the transition of a mining enterprise to a sustainable environmentally balanced development // Mining information and analytical bulletin (scientific and technical journal). 2020. No. 3. pp. 74-86.
2. Trubetskoy K. N. Development of resource-saving and resource-reproducing ge-otechnologies of integrated development of mineral deposits. Moscow: IPKON RAS. 2014. 196 p.
3. Evaluation of the efficiency of the transition of an underground mine to a new technological structure with an increase in the depth of mining operations / D. R. Kaplunov, D. N. Radchenko, V. S. Fedotenko, V. S. Lavenkov // Mining information and Analytical Bulletin (scientific and technical journal). 2020. No. 12. pp. 5-15.
4. Kaplunov D. R., Rylnikova M. V., Radchenko D. N. Implementation of the concept of sustainable development of mountain territories - the basis for expanding the mineral resource complex of Russia // Sustainable development of mountain territories. 2015. No. 3. pp. 46-50.
5. Improving the efficiency of using the resource potential of ore deposits / S. V. Ryzhov, S. V. Ilyakhin, A. A. Nikitin, V. N. Sytenkov // Mining Journal. 2019. No. 12. pp. 25-29.
6. Radchenko D. N., Bondarenko A. A. Mining engineering system as an energy asset in industry 4.0 // E3S Web of Conferences. electronic edition. 2018. V.41. №01009.
7. Espinoza R. D., Rojo J. Towards sustainable mining (Part I): Valuing investment opportunities in the mining sector // Resources Policy. 2017. Vol. 52. P. 7-18.
8. Packey D. J. Multiproduct mine output and the case of mining waste utilization // Resour. Policy. 2012. Vol. 37. №1. P. 104-108.
9. Pimentel B. S., Gonzalez E. S., Barbosa G. N. O. Decision-support models for sustainable mining networks: fundamentals and challenges. Journal of Cleaner Production. 2016. Vol. 112. Pp. 2145-2157.
10. Radchenko D., Gadzhieva L., Gavrilenko V. Research of concentrations of ultrafine and finely dispersed aerosols in the atmosphere of a Southern Urals mining region // E3S Web of Conferences. 3rd International Innovative Mining Symposium, IIMS 2018: Electronic edition. 2018. V. 41. No. 01033.
11. Joint utilization of enrichment waste during complex development of multicom-ponent ore deposits / D. N. Radchenko, V. S. Lavenkov, V. V. Gavrilenko, E. A. Emelianen-ko // Mining Journal. 2016. No. 12. pp. 87-93.
12. Justification of the parameters of mine separation of mine mass in the development of copper deposits in the Zhezkazgan region / Yu. A. Yun, E. N. Esina, A. G. Rylnikov, L. A. S. Gadzhieva // Proceedings of the Tula State University. Earth Sciences. 2019. Issue 3. pp. 203-212.
13. Strategy for the development of the Svetlinsky field / K. I. Strukov, R. V. Berger, V. A. Yezhov, E. N. Esina // Proceedings of the Tula State University. Earth Sciences. 2020. Issue 1. pp. 36-45.
14. Turkin I. S., Knyazkin E. A., Bondarenko A. A. Research of the technology of electricity production from the flows of hydraulic mixtures for improving the energy efficiency of the development of gold deposits // Mining information and analytical bulletin (scientific and technical journal). 2020. No. 3. pp. 138-150.
15. Procedure for risk assessment of initiation and progression of oxide-tion processes during development of pyrite ore deposits / G. Einbinder, N. Mitishova, D. Radchenko, E. Knyazkin // E3S Web of Conferences. 2020. № 03005.
16. Rylnikov A. G., Pytalev I. A. Digital transformation of the mining industry: technical solutions and technological challenges // Izvestiya Tula State University. Earth Sciences. 2020. No. 1. pp. 470-481.
УДК 622.34
Б01: 10.46689/2218-5194-2021-3-1-18-32
КОМПЛЕКСНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОМБИНИРОВАННОЙ ГЕОТЕХНОЛОГИИ - ОСНОВА УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ КОМПАНИИ «ЮЖУРАЛЗОЛОТО»
К.И. Струков
Традиционные проблемы золотодобычи связаны с тем, что большая часть месторождений, разрабатываемых АО «ЮГК», находится в стадии доработки, и это обусловлено особенностями горно-геологических и горнотехнических условий месторождений. В этих условиях структура горнотехнической системы для устойчивого функционирования горнодобывающего предприятия на завершающей стадии должна включать комплекс исследовательских подразделений для проведения технологических исследований комбинированной геотехнологии в полном цикле освоения недр.
Ключевые слова: золоторудные месторождения, комплексное освоение, комбинированная геотехнология, золотодобыча, устойчивое развитие, технологические исследования, полный цикл.
Постановка проблемы
Урал исторически является старейшим золотодобывающим регионом России. Несколько столетий подряд его богатые месторождения вносят весомый вклад в Золотой фонд страны и в укрепление её позиций на мировых сырьевых рынках. Группа компаний «Южуралзолото» (ЮГК) занимает четвертое место в рейтинге российских золотодобывающих корпораций по объемам производства золота [1]. Активы горных предприятий
