Научный центр геомеханики и проблем горного производства Санкт-Петербургского горного университета императрицы Екатерины II, Санкт-Петербург, Россия

Кутепов Ю. И., зав. лабораторией, д-р техн. наук, проф.
Кутепов Ю. Ю., ведущий научный сотрудник, канд. техн. наук, Kutepov_YuYu@pers.spmi.ru
Кутепова Н. А., главный научный сотрудник, д-р техн. наук
Шабаров А. Н., директор, д-р техн. наук

Разработана типизация природно-технических систем «карьер – техногенный массив из закладочного материала» по степени сложности обеспечения устойчивости бортов при складировании отходов сухим и гидравлическим способом. Предлагаемая типизация базируется на систематизации основных факторов, влияющих на характер развития различных инженерно-геологических и гидрогеомеханических процессов в прибортовых массивах при заполнении карьеров. В качестве критериев для разделения природно-технических систем по категориям сложности приняты следующие факторы: степень ответственности объектов; геолого-структурные, инженерно-геологические и гидрогеологические условия; геомеханическое состояние бортов и вид материала, размещаемого в открытую горную выработку.

1. Соколовский А. В., Гончар Н. В. Оценка направлений использования техногенных ресурсов при отработке различных видов минерального сырья // Горная промышленность. 2023. № 5. С. 102–107.
2. Козырев А. А., Константинов К. Н., Рыбин В. В., Бушков В. К. Экспериментальные определения параметров напряженного состояния прибортового массива пород карьера «Восточный» Олимпиадинского золоторудного месторождения // Проблемы недропользования. 2018. № 3(18). С. 61–69.
3. Серебряков Е. В., Гладков А. С. Геолого-структурная характеристика массива глубоких горизонтов месторождения Трубка «Удачная» // Записки Горного института. 2021. Т. 250. С. 512–525.
4. Flores G., Catalan A. A transition from a large open pit into a novel “macroblock variant” block caving geometry at Chuquicamata mine, Codelco Chile // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2019. Vol. 11. Iss. 3. P. 549–561.
5. Septian A., Llano-Serna M. A., Ruest M. R., Williams D. J. Three-dimensional Kinematic Analysis of Bingham Canyon Mine Pit Wall Slides // Procedia Engineering. 2017. Vol. 175. P. 86–93.
6. Сергин Е. В. Мониторинг безопасности при ликвидации гидроотвала Кедровского угольного разреза // ГИАБ. 2014. № 2. С. 405–410.
7. Саблин М. В., Боргер Е. Б., Кутепов Ю. И., Утепов Ю. Ю., Миронов А. С. Геомеханическое обоснование отработки свиты угольных пластов на шахте им. А. Д. Рубана под гидроотвалом открытых горных работ // ГИАБ. 2019. № 6. С. 124–135.
8. Калмыков В. Н., Зотеев О. В., Зубков А. А., Гоготин А. А., Зубков А. А. Опытно-промышленные испытания технологии закладки выработанного пространства Учалинского карьера отходами обогатительного передела // Известия вузов. Горный журнал. 2013. № 7. С. 4–8.

9. Cacciuttolo C., Atencio E. IIn-Pit Disposal of Mine Tailings for a Sustainable Mine Closure: A Responsible Alternative to Develop Long-Term Green Mining Solutions // Sustainability. 2023. Vol. 15. Iss. 8. ID 6481.
10. Semeraro T., Arzeni S., Turco A., Margiotta S., La Gioia G. et al. Landscape Project for the Environmental Recovery of a Quarry // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 603. No. 3. ID 032020.
11. Sarp G., Ozcelik M. Evaluation of an abandoned aggregate quarry used for uncontrolled waste disposal using remote sensing technologies (Atabey, Isparta-Turkey) // Arabian Journal of Geosciences. 2018. Vol. 11. DOI: 10.1007/s12517-018-3907-6
12. AlZaghrini N., Srour F. J., Srour I. Using GIS and optimization to manage construction and demolition waste: The case of abandoned quarries in Lebanon // Waste Management. 2019. Vol. 95. P. 139–149.
13. Lu H., Qi C., Chen Q., Gan D., Xue Z. et al. A new procedure for recycling waste tailings as cemented paste backfill to underground stopes and open pits // Journal of Cleaner Production. 2018. Vol. 188. P. 601–612.
14. El-Fadel M., Sadek S., Chahine W. Environmental Management of Quarries as Waste Disposal Facilities // Environmental Management. 2001. Vol. 27. No. 4. P. 515–531.
15. Polemio M., Romanazzi L. Numerical simulation of ground water protection works for an industrial waste dump // Bulletin of Engineering Geology and the Environment. 1999. Vol. 57. P. 253–261.
16. Privett K. D. The after-use of quarries with specific reference to solid waste disposal // Proceedings of the 2nd Seminar on Solid Wastes. – São Paulu : Associação Brasileira de Geologia de Engenharia e Ambiental, 2004.
17. Рыльникова М. В., Перепелицын А. И., Зотеев О. В., Никифорова И. Л. Особенности и перспективы реализации проекта федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила обеспечения устойчивости бортов и уступов карьеров, разрезов и отвалов» // Горная промышленность. 2020. № 1. С. 132–139.
18. Read J., Stacey P. Guidelines for open pit slope design. – Collingwood : CSIRO Publishing, 2009. – 487 p.
19. Martin D., Stacey P. Guidelines for Open Pit Slope Design in Weak Rocks. – Leiden : CRC Press/Balkema, 2018. – 416 p.
20. Жабко А. В. Новая концепция оценки устойчивости откосов // ГИАБ. 2022. № 10. С. 104–124.
21. Zhabko A., Volkomorova N., Zhabko N. Theoretical basis for calculation of the quarries sides for collapse // Ural Mining Decade : XVIII Scientific Forum. 2020. E3S Web of Conferences. 2020. Vol. 177. ID 01004.
22. Бахаева С. П., Гурьев Д. В. Оценка устойчивости борта котлована под промышленную площадку шахты // ГИАБ. 2021. № 1. С. 32–42.
23. Панюков П. Н. Инженерная геология. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Недра, 1978. – 296 с.
24. Карасев М. А., Поспехов Г. Б., Астапенко Т. С., Шишкина В. С. Анализ моделей прогноза напряженно-деформированного состояния техногенных грунтов низкой прочности // ГИАБ. 2023. № 11. С. 49–69.
25. Малкин А. И., Попов Д. А. Эффект Ребиндера в разрушении металлов и горных пород // Физика металлов и металловедение. 2022. Т. 123. № 12. С. 1313–1324.
26. Kang K., Huang S., Liu W., Cheng H., Fomenko I. et al. Sandstone Slope Stability Analysis Under Wetting-Drying Cycles Based on Generalized Hoek-Brown Failure Criterion // Frontiers in Earth Science. 2022. Vol. 10. ID 838862.
27. Кузнецов Г. И. Эффективные технические решения накопителей промышленных отходов в криолитозоне // Известия вузов. Строительство. 1999. № 2-3(482-483). С. 85–94.
28. Пашкевич М. А., Данилов А. С. Экологическая безопасность и устойчивое развитие // Записки Горного института. 2023. Т. 260. C. 153–154.
29. Семячков А. И., Почечун В. А., Семячков К. А. Гидрогеоэкологические условия техногенных подземных вод в объектах размещения отходов // Записки Горного института. 2023. Т. 260. С. 168–179.
30. Cheskidov V., Kurenkov D., Lipina A., Grobler H. Slope monitoring systems design for mining enterprises // Proceedings of the 5th International Innovative Mining Symposium. 2020. E3S Web of Conferences. 2020. Vol. 174. ID 01025.
31. Kotikov D. A., Tsirel S. V. Dependence of the distribution of seismic events on the location of geological faults // Rock Mechanics for Natural Resources and Infrastructure Development – Full Papers : Proceedings of the 14th
International Congress on Rock Mechanics and Rock Engineering. Series: Proceedings in Earth and geosciences. – Leiden : CRC Press/Balkema, 2020. Vol. 6. P. 1448–1455.
32. Вербило П. Э., Вильнер М. А. Изучение анизотропии прочности и масштабного эффекта трещиноватого массива горных пород // ГИАБ. 2022. № 6-2. С. 47–59.
33. Verbilo P., Karasev M., Belyakov N., Iovlev G. Experimental and numerical research of jointed rock mass anisotropy in a three-dimensional stress field // Rudarsko-geološko-naftni zbornik. 2022. Vol. 37. No. 2. P. 109–122.
34. Ильинов М. Д., Коршунов В. А., Поспехов Г. Б., Шоков А. Н. Комплексные экспериментальные исследования механических свойств горных пород: проблемы и пути их решения // Горный журнал. 2023. № 5. С. 11–18.
35. Павлович А. А., Хорева А. Ю. Определение прочностных свойств отвальной массы для оценки устойчивости откосов отвалов // Горный журнал. 2023. № 5. С. 55–61.
36. Коршунов В. А., Павлович А. А., Бажуков А. А. Оценка сдвиговой прочности горных пород по трещинам на основе результатов испытаний образцов сферическими инденторами // Записки Горного института. 2023. Т. 262. С. 606–618.
37. Котлов С. Н., Целищев Н. А., Сотник Е. А., Гилязев Д. Х. Геолого-гидрогеологические факторы формирования водопритоков в горные выработки Яковлевского рудника // Горный журнал. 2023. № 5. С. 108–113.
38. Кутепов Ю. Ю. Гидрогеомеханическое обоснование устойчивости бортов карьеров при размещении в них жидких промышленных отходов // ГИАБ. 2024. № 9. С. 65–77.