Главная – Журналы – Поиск по журналам

Уникальные связи параметров вызванной поляризации (ВП) со строением межфазных поверхностей раздела и порового пространства пород обеспечивают высокий интерес прикладной науки — обеспечивает непрерывное расширение области применения метода. Физико-химическая теория явления ВП пород имеет заменное количество пробелов. Последнее обусловлено сложность процессов, формирующих вторичные электрические поля в горных породах. До настоящего времени результаты лабораторных исследования остаются основным источником «новых знаний» о механизмах и процессах, протекающих в горных породах под действием электрического поля. В последнее 10 лет выдвинуто несколько новых гипотез, механизмов и моделей ВП пород с включениями электронопроводящих минералов (ЭМ), ключевые особенности которых описаны в статье. Эти гипотезы активно обсуждаются и используются для интерпретации данных ВП, полученных в лаборатории и поле. В работе приводятся результаты экспериментального изучения ВП межфазной границы «шунгит – поровая влага», выполненного на синтетической капиллярной модели пород с включением ЭМ. На основе вольтамперометрических измерений установлены основные особенности поляризации шунгита в водном растворе NaCl. Дается оценка величины токов обмена, динамики поляризации межфазной границы раздела при различных плотностях тока, особенности релаксации межфазного потенциала. Впервые приводятся измерения электрических токов, текущих в модели и внутри включения шунгита — токов ВП. Доказано, что релаксации электрического поля в модели и токов ВП имеют идентичные зависимости. Экспериментально подтверждена пропорциональность интенсивности поляризации включения шунгита нормальной компоненте тока на межфазной поверхности раздела «шунгит-поровая влага». Полученные и опубликованные материалы указывают на доминирующую роль механизма электродной поляризации включений ЭМ в породах. Приводится описание наиболее вероятного механизма ВП межфазной поверхности «ЭМ-поровая влага» в породах.

Выполнены исследования напряженно-деформированного состояния породных массивов с верификацией по результатам наблюдений за выработками, эксплуатируемыми в условиях Старобинского и Петриковского месторождений калийных солей. Сравнивались качественные и количественные параметры зон предельного состояния в окрестности выработки для умеренных и больших глубин в соответствии с комплексным критерием. Предложены формулы для определения размеров зон предельного состояния для больших глубин, учитывающие особенности геологического строения рассматриваемых месторождений. Рассмотрен алгоритм численного моделирования процесса формирования породных блоков в окрестности выработок на основе введения специальных блочных элементов в виде систем упругих и вязко-упругих связей. Результаты исследований могут использоваться при планировании горных работ для оценки устойчивости выработок и выбора мер их охраны и крепления.

Представлены данные мониторинга деформаций земной поверхности за 40-летний период. Выявлены пространственно-временные параметры геодинамических движений на основе анализа многолетних наблюдений за процессом сдвижения. Создана база данных мониторинга процесса сдвижения для классификации, моделирования и оценки геодинамических движений, для аналитической работы по выявлению закономерностей в больших массивах информации. Выполнен статистический и вейвлет-анализ скоростей изменения вертикальных перемещений земной поверхности. Проведено районирование земной поверхности Сарановского месторождения хромитов и прилегающих территорий, где расположены населенный пункт и промышленные объекты. Результаты исследований могут быть использованы для обнаружения ранее неизвестных параметров геодинамических процессов на земной поверхности, предупреждения аварий, связанных с утратой устойчивости капитальных объектов при разработке месторождений полезных ископаемых.

Описана методика оценки параметров зоны сдвижения, развивающейся в окрестности выработанного пространства, заполненного твердеющей смесью, при отработке кимберлитовых месторождений АК “АЛРОСА”. Показана возможность применения численного моделирования напряженно-деформированного состояния и основных положений, закрепленных в нормативной литературе. Обозначена проблема недостаточности современных методик и нормативных документов определения границ зоны опасных сдвижений. Результаты предложенных решений соответствуют фактическому состоянию массива горных пород на кимберлитовых рудниках “Интернациональный” и “Айхал”. При отработке запасов системами с твердеющей закладкой подземного рудника “Мир-Глубокий” показана локализация области опасных деформаций в окрестности выработанного пространства. Рассчитаны параметры зоны сдвижения на руднике “Мир-Глубокий”.

Рассмотрена техногенная сейсмическая активность, сопровождающая разработки железорудных месторождений в Горной Шории. В 2024 г. в районе населенных пунктов Шерегеш и Таштагол произошли ощутимые землетрясения с локальными магнитудами 4.5 и 4.6 соответственно. Обнаружен эффект частичной синхронизации активизаций в районе трех шахт “Таштагольская”, “Шерегешская” и “Казская” с одновременным усилением сейсмичности в период с 2012 г. по настоящее время. Сейсмические активизации демонстрируют пульсирующий характер, с периодическим затуханием процесса как по энергетическому уровню, так и по количеству событий, и с последующим его возобновлением. Показано, что энергетический уровень сейсмических активизаций коррелирует с режимом добычи полезных ископаемых и неуклонно повышается в соответствии с ростом темпов разработки месторождений.

Разработан метод адаптации параметров буровзрывных работ для сложноструктурных месторождений, основанный на синтезе объединенной зонной теории разрушения горных пород и теории импульса взрыва. Представлен порядок практической корректировки параметров буровзрывных работ с учетом горно-геологических условий. Метод состоит из комплекса мониторинга свойств массива, анализа данных, выбора технических приемов и оценки их эффективности через интегральный критерий, учитывающий безопасность, качество дробления и экономические показатели. Предложена классификация влияющих на импульс взрыва технических приемов и их комбинаций, способствующих снижению сейсмического воздействия, разлета кусков породы и минимизации затрат. Особое внимание уделено управлению пиковым давлением и длительностью импульса. Результаты работы позволяют адаптировать параметры буровзрывных работ для неоднородных массивов, повысить промышленную безопасность и эффективность работ. Перспективы связаны с интеграцией технологий искусственного интеллекта и созданием цифровых баз данных для прогнозирования последствий взрывов.

Образующиеся после взрыва крупные негабариты затрудняют отгрузку и транспортировку горной массы, что ведет к снижению производительности труда, увеличению себестоимости добычи. Рассмотрен показатель механической удельной энергоемкости шарошечного бурения с целью его использования в качестве критерия буримости пород для месторождения Коктасжал (Казахстан). На два буровых электрических станка DML-1200 устанавливалось дополнительное оборудование для регистрации исследуемых параметров энергопотребления. Определены взаимосвязи удельного расхода взрывчатого вещества с удельной энергоемкостью взрывного разрушения и пределом прочности на сжатие, между средним размером куска и удельной энергоемкостью бурения. При проектировании массовых взрывов на открытых работах обоснован переход от механической удельной энергоемкости бурения к удельной энергоемкости взрывного разрушения и в дальнейшем к прогнозированию размера среднего куска взорванной горной массы. Экспериментальные взрывы на карьере Коктасжал показали положительные результаты, открывающие перспективы исследований в этом направлении.

8 августа 2025 г. на 91-м году жизни скончался Игорь Владимирович Климовский - старший научный сотрудник Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, кандидат географических наук, заслуженный деятель народного хозяйства Республики Саха (Якутия), ветеран труда, заслуженный ветеран Сибирского отделения Российской академии наук. Игорь Владимирович останется в памяти как замечательный ученый-мерзлотовед, искренне преданный геокриологической науке, неутомимый исследователь и великолепный полевик.