Научная статья на тему 'КОМБИНИРОВАННОЕ РАЗВИТИЕ ГОРНЫХ РАБОТ НА ПОЛОГИХ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ ПИКОВОЙ ЭКОНОМИКИ ПРЕДПРИЯТИЯ'

КОМБИНИРОВАННОЕ РАЗВИТИЕ ГОРНЫХ РАБОТ НА ПОЛОГИХ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ ПИКОВОЙ ЭКОНОМИКИ ПРЕДПРИЯТИЯ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
61
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОТКРЫТО-ПОДЗЕМНАЯ РАЗРАБОТКА УГЛЯ / ЭКОНОМИКА КОМБИНИРОВАННЫХ РАБОТ / РАВНОМЕРНОЕ РАЗВИТИЕ ГОРНЫХ РАБОТ / ГОРНОТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА / ПРОДОЛЬНОПОПЕРЕЧНАЯ ОТРАБОТКА / МОДУЛЬНЫЙ ШАХТОУЧАСТОК / КОЭФФИЦИЕНТ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЧИСТОТЫ / ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ГОРНЫХ РАБОТ

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Шишков Р. И., Федорин В. А.

Принятие новых природоохранных законов, требующих восстановления нарушенных земель, введение платы за природные ресурсы делают бесперспективным применение для новых месторождений землеемких углубочных систем разработки с продольным порядком развития горных работ и внешним отвалообразованием. Эти системы разработки имеют ряд серьезных недостатков, значительно влияющих на основные показатели работы карьера [1]: неблагоприятные изменения объемов вскрышных работ на протяжении основного периода эксплуатации увеличение расстояния транспортирования горной массы с углублением карьера рост суммарной длины фронта горных работ в основном периоде эксплуатации и протяженности транспортных коммуникаций изъятие значительных земельных площадей под внешние отвалы большие нарушения земной поверхности горными работами, являющиеся источниками загрязнения природной среды невозможность восстановления нарушенной поверхности в процессе эксплуатации карьера непрерывное удаление друг от друга горных и отвальных работ. При открыто-подземной разработке выемочного столба вскрытие и подготовка модульного шахтоучастка пользуется преимуществом по сравнению с угольным разрезом [2]. На практике принято рассматривать открытый и подземный способ отдельно друг от друга при комбинированной отработке месторождений. Однако при структурированном подходе возможно вывести зависимость повышения производительности всей горнотехнологической структуры «разрез - модульный шахтоучасток» и снижения себестоимости добычи угля. Данный эффект является следствием применения продольно-поперечной отработки карьером и шахтных участков в одном комплексе на пологих пластах.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Шишков Р. И., Федорин В. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

HYBRID OPENCAST/UNDERGROUND MINING ADVANCE IN GENTLY DIPPING COAL SEAMS TOWARD PEAK MINE ECONOMY

Enactment of new environmental laws on disturbed land reclamation and imposition of charge for natural resources makes land-intensive in-depth and lengthway mining systems with external dumping ineffective. Such mining systems feature serious faults affecting performance of an opencast mine [1]: uneconomic change in the amount of stripping in the course of the main phase of mining; increase in the haulage distance with deeper level opencast mining; total elongation of mining front and transportation routes during the main phase of mining; withdrawal of considerable land for external dumping; extreme disturbance of land; environmental damage; impossibility of disturbed land reclamation during opencast mine operation; sustained increase in the distance between mining and dumping operations. In hybrid opencast/ underground mining, accessing and preparation of a modular underground mine area enjoys priority over an opencast [2]. In actual practice of hybrid opencast/underground mining, the open cast and underground methods are commonly considered separately. In the meanwhile, an integrated structured approach can help improve productivity of the whole opencast-modular mine area system and reduce coal production cost. This effect is achievable due to the combination of lengthway-crosswise opencast and underground mining of gently dipping coal seams.

Текст научной работы на тему «КОМБИНИРОВАННОЕ РАЗВИТИЕ ГОРНЫХ РАБОТ НА ПОЛОГИХ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ ПИКОВОЙ ЭКОНОМИКИ ПРЕДПРИЯТИЯ»

ГИАБ. Горный информационно-аналитический бюллетень / MIAB. Mining Informational and Analytical Bulletin, 2021;(3):49-57 ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ / ORIGINAL PAPER

УДК 622.27 DOI: 10.25018/0236-1493-2021-3-0-49-57

КОМБИНИРОВАННОЕ РАЗВИТИЕ ГОРНЫХ РАБОТ НА ПОЛОГИХ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ ПИКОВОЙ ЭКОНОМИКИ ПРЕДПРИЯТИЯ

Р.И. Шишков1, В.А. Федорин1

1 Институт угля ФИЦ УУХ СО РАН, Кемерово, Россия, e-mail: [email protected]

Аннотация: Принятие новых природоохранных законов, требующих восстановления нарушенных земель, введение платы за природные ресурсы делают бесперспективным применение для новых месторождений землеемких углубочных систем разработки с продольным порядком развития горных работ и внешним отвалообразованием. Эти системы разработки имеют ряд серьезных недостатков, значительно влияющих на основные показатели работы карьера [1]: неблагоприятные изменения объемов вскрышных работ на протяжении основного периода эксплуатации увеличение расстояния транспортирования горной массы с углублением карьера рост суммарной длины фронта горных работ в основном периоде эксплуатации и протяженности транспортных коммуникаций изъятие значительных земельных площадей под внешние отвалы большие нарушения земной поверхности горными работами, являющиеся источниками загрязнения природной среды невозможность восстановления нарушенной поверхности в процессе эксплуатации карьера непрерывное удаление друг от друга горных и отвальных работ. При открыто-подземной разработке выемочного столба вскрытие и подготовка модульного шахтоучастка пользуется преимуществом по сравнению с угольным разрезом [2]. На практике принято рассматривать открытый и подземный способ отдельно друг от друга при комбинированной отработке месторождений. Однако при структурированном подходе возможно вывести зависимость повышения производительности всей горнотехнологической структуры «разрез - модульный шахтоучасток» и снижения себестоимости добычи угля. Данный эффект является следствием применения продольно-поперечной отработки карьером и шахтных участков в одном комплексе на пологих пластах.

Ключевые слова: открыто-подземная разработка угля, экономика комбинированных работ, равномерное развитие горных работ, горнотехнологическая структура, продольно-поперечная отработка, модульный шахтоучасток, коэффициент экологической чистоты, перспективные технологии горных работ.

Для цитирования: Шишков Р.И., Федорин В.А. Комбинированное развитие горных работ на пологих угольных месторождениях для достижения пиковой экономики предприятия // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2021. - № 3. - С. 49-57. DOI: 10.25018/0236-1493-2021-3-0-49-57.

Hybrid opencast/underground mining advance in gently dipping coal seams toward peak mine economy

R.I. Shishkov1, V.A. Fedorin1

1 Mining Institute, Federal Research Center of Coal and Coal Chemistry of Siberian Branch of RAS, Kemerovo, Russia, e-mail: [email protected]

© Р.И. Шишков, В.А. Федорин. 2021.

Abstract: Enactment of new environmental laws on disturbed land reclamation and imposition of charge for natural resources makes land-intensive in-depth and lengthway mining systems with external dumping ineffective. Such mining systems feature serious faults affecting performance of an opencast mine [1]: uneconomic change in the amount of stripping in the course of the main phase of mining; increase in the haulage distance with deeper level opencast mining; total elongation of mining front and transportation routes during the main phase of mining; withdrawal of considerable land for external dumping; extreme disturbance of land; environmental damage; impossibility of disturbed land reclamation during opencast mine operation; sustained increase in the distance between mining and dumping operations. In hybrid opencast/ underground mining, accessing and preparation of a modular underground mine area enjoys priority over an opencast [2]. In actual practice of hybrid opencast/underground mining, the open cast and underground methods are commonly considered separately. In the meanwhile, an integrated structured approach can help improve productivity of the whole opencast-modular mine area system and reduce coal production cost. This effect is achievable due to the combination of lengthway-crosswise opencast and underground mining of gently dipping coal seams.

Key words: opencast/underground coal mining, hybrid operation economy, uniform mining advance, geotechnical structure, lengthway-crosswise extraction, modular mine area, ecological cleanness ratio, promising mining technologies.

For citation: Shishkov R. I., Fedorin V.A. Hybrid opencast/underground mining advance in gently dipping coal seams toward peak mine economy. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2021;(3):49-57. [In Russ]. DOI: 10.25018/0236-1493-2021-3-0-49-57.

Введение

В мировой практике шахтные участки зарекомендовали себя в Австралии, США, Канаде и других угледобывающих странах, где активно развивается научный подход к новой технологии [3, 4]. Разработка месторождения подземным способом при помощи шахтоучастков с борта разреза находит свое применение при отработке разреза с внешним или частично внешним отвалообразованием, что можно увидеть на угольной шахте Бродмэдоу, Австралия. При этой технологии подземная разработка имеет преимущество по сравнению с открытыми работами, где имеется опыт осуществления соответствующих мер безопасности и контроля [5].

В отечественной практике создание крупных угольных карьеров сопровождается изъятием больших земельных площадей под горные работы для складирования вскрышных пород, строительства объектов инфраструктуры и коммуникаций; загрязнением водного и воздушно-

го бассейнов; изменением гидрогеологического режима местности [6].

Для устранения недостатков таких проблем предложено использование уг-лубочно-продольной системы [7 — 12], которая характеризуется землесберега-ющими технологиями с размещением пород в выработанном пространстве.

В результате анализа технологий и сравнения их с продольной системой разработки (принятой за базовую) установлено, что лучшие технико-экономические и экологические показатели обеспечивают поперечные и комбинированные системы, позволяющие за счет более эффективного использования выработанного пространства оптимизировать режим ведения горных работ, до 1,4 раза сократить расстояние транспортирования вскрышных пород, в 1,51,7 раза уменьшить землеемкость горных работ.

В работе [8] в систематизированном виде (рис. 1) приведены предлагаемые технологии открытой угледобычи

с внутренним отвалообразованием на наклонных и крутопадающих месторождениях (и частично на пологопада-ющих) с оценкой уровня их экологической безопасности по относительному коэффициенту экологической чистоты (КЭЧ), учитывающему степень воздействия горного производства на все виды природных ресурсов:

К = М , / М • К = М , / М

ч изв1 выб7 ч изв2 с

К = М , / М ;

ч извЗ отх7

М

(!)

где М М , М — массы выбросов,

выб7 сток7 отх г

стоков, отходов; М ,, М .,, М , — мас-

" ' изв1' изв2' извЗ

сы веществ, извлеченных из выбросов, стоков, отходов.

Значение коэффициента чистоты в идеале должно стремиться к единице. При Кч = 0,9 — 1 процесс считается чистым, Кч = 0,5 — 0,9 — получистым, при К = 0,5 — грязным.

Схема классификации технологий открытой добычи позволяет раскрыть перспективные технологии, в которых коэффициент экологической чистоты выходит на новый уровень.

Для решения задачи чистоты предприятия должен производиться расчет максимально возможных сроков работы пускового модульного шахтоучастка во время проектирования угледобывающего комплекса (УДК), чтобы осуществить переход с внешнего на внутреннее отвалообразование. После отработки первой очереди карьера вскрыша будет формироваться вокруг него в виде клина, как предлагается в работе [13].

Площадь под внешнее отвалообразование 52, которая закладывается для перехода с внешнего на внутренний отвал (рис. 2), рассчитывается в зависимости от технической возможности

Рис. 1. Схема классификации технологий открытой угледобычи: а — угол падения пластов; в скобках — разработчик технологии; СР — система разработки

Fig. 1. Classification of opencast coal mining technologies: а - dip angle of coal seams; in brackets — technology designer; MS — mining system

Рис. 2. Технологическая схема увязки угледобычи карьером с внутренним отвалообразованием в совокупности с применением модульных шахтоучастков

Fig. 2. Combination flowchart of opencast coal mining with internal dumping and modular underground mine areas

оборудования, работающего на карьере, и его количества по формуле

S2 = V

2 куз

N • n • t,

(2)

где V — объем кузова автосамосвала, м3; N — количество автосамосвалов; п — количество ходок за сутки; г — время работы пускового модульного шахто-участка.

Для нормально действующей работы угледобывающего комплекса необходим баланс производственных мощностей Пм, чтобы подземные и открытые работы могли достигнуть своей макси-

мальной производственной мощности, в противном случае будут простои и снижение нагрузки. Для исключения такой возможности определяется время открытых го и подземных гп работ в отношении производственной мощности каждого при равномерном и последовательном развитии горных работ. Поэтому одни работы не будут накладываться на последующие, а последующие работы не снижают свою нагрузку.

На рис. 3 представлены результаты моделирования ситуаций, когда возникнет опережающее развитие горных

щее развитие подземных горных работ (а); опережающее развитие открытых горных работ (б); сбалансированное развитие открыто-подземных горных работ (в)

Fig. 3. Development of opencast-underground mine area geotechnology structure: faster advance of underground mining (a); faster advance of opencast mining (b); balanced opencast/underground mining advance (c)

работ подземным способом, тогда открытые работы будут создавать простои для подземных (рис. 3, а). При опережающем развитии горных работ открытым способом внутреннее отвалообра-зование ¿во не будет иметь возможности развиваться из-за отставания подземных работ (рис. 3, б). При последовательном равномерном развитии всех горных работ предприятие будет на пике своей экономической эффективности (рис. 3, в).

Пример расчета

На угледобывающем предприятии в базовом году добыто 5 млн т угля. В плановом году, когда в работу вступят модульные шахтоучастки при условии равной себестоимости одной тонны добытого полезного ископаемого, увеличить объем добычи на 15% (к = 1,15). Себестоимость добычи 1 т в базовом году С6 составила 2500 руб. (условно). Доля условно-переменных затрат на предприятии а составляет 35% от общих издержек предприятия.

Определить, как изменится себестоимость С добычи 1 т полезного ископаемого в плановом году под влиянием планируемого роста объема производства.

Примечание: ожидаемое снижение себестоимости учитывает влияние только изменения объема производства в единицу времени. В нашем случае рост объема производства является результатом осуществления технологических мероприятий, такой экономический эффект определяется отдельно и суммируется с эффектом, получаемым за счет роста объема производства [14]:

= 250055-1'15 + 65 =2288 руб./т, (3) 100-1,15

АС = 2 • (2500 - 2288) = 424 руб./т .

Себестоимость горнотехнологической структуры «разрез — модульный шах-тоучасток» снизится на 8,48% под влиянием условно планируемого роста.

Анализ проектной документации по угольным разрезам Кемеровской области показывает: примерно равное соотношение в укрупненной структуре площадей нарушаемых земель означает, что основное влияние на землеемкость оказывает порядок отработки угольного разреза. Значительную долю нарушаемых территорий занимают карьерное поле

Рис. 4. Принципиальная схема, показывающая снижение землеемкости открытых горных работ за счет модульных шахтоучастков

Fig. 4. Conceptual flow chart to demonstrate reduction in land intensity of opencast mining owing to modular underground mine areas

(38%) и внешний отвал (44%), а долевые остатки приходятся на инфраструктурные объекты и прочие нарушения.

Следует отметить, что добыча угледобывающим комплексом комбинированным способом возрастает в несколько раз при условии такой же площади нарушаемых только открытыми горными работами земель. Данный метод применения модульных шахтоучастков на разрезе объясняет и доказывает существенное понижение землеемкости (рис. 4).

Из протяженности УДК следует модульная составляющая чисел с возрастающей арифметической прогрессией.

Землеемкость внутренних отвалов описывается арифметической прогрессией, которая является конечной, так как число шахтоучастков ограничено шахтным отводом для подземных и открытых работ, и зависимость имеет вид

где 3 — землеемкость, га/млн т; S . —

" Н.3.01

площадь нарушаемых открытыми гор-

ными работами земель, га; Д.. — добыча угля за определенный период; п. — количество модульных шахтоучастков; Зу. — запасы угля в выемочном участке.

Заключение

При построении горнотехнологической структуры «разрез — модульный шахтоучасток» в настоящей статье учитывались такие цели, как снижение себестоимости, уменьшение землеемкости с возрастающей производительностью, достижение пиковой экономики предприятия.

На сегодняшний день все больше внимания уделяется способу комбинированной разработки, как в Российской Федерации [15 — 17], так и за рубежом [18—21]. Проведенное исследование данных по комбинированной разработке, условий разработки модульных шахтоучастков позволил выстроить равномерное развитие всех горных работ на графике, исходя из которого предприятие будет иметь возможность увеличивать рост производства.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кузнецов В. И., Ермолаев В. А., Ташкинов А. С., Ненашев А. С. Новые решения в технологии ведения горных работ на карьерах Кузбасса. - Кемерово, 1994.

2. Федорин В. А., Шахматов В.Я., Михайлов А.Ю. Комбинированный способ разработки угольных пластов Кузбасса на основе синтеза процессов ведения открытых и подземных горных//Вестник Научного центра ВостНИИ по промышленной и экологической безопасности. - 2018. - № 1. - С. 32-40.

3. Thermal Expansion. 2002 Science of Everyday Things, [online], available at: <http:// www.encyclopedia.com/doq/lG2-3408600095.html> [accessed: 18 September 2015].

4. Ground Probe, 2015 Targeted area monitoring (SSRTM-XT, SSRTM-MT), [online], available at: <http://www.groundprobe.com/products-and-services/targeted-area-monitoring-ssr-sup-tm-sup-xt-s sr-sup-tm-sup-mt> [accessed: 18 September 2015].

5. Шишков P. И., Федорин В. A. Зарубежный опыт геомеханической оценки вскрытия и разработки угольного пласта с рабочего борта разреза//Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. - 2019. - Т. 6. - № 2.

6. Кузнецов В. И. Пути совершенствования технологии добычи угля в Кузбассе// Уголь. - 1992. - №1.

7. Кузнецов В. И., Ермолаев В. А., Ташкинов А. С., Ненашев А. С. Новые решения в технологии ведения горных работ на карьерах Кузбасса. - Кемерово, 1994.

8. Михальченко В. В., Прокопенко С. А. Экологически чистые технологии - будущее открытой угледобычи в Кузбассе//Уголь. - 1992. - №1.

9. Барабанов В. Ф., Томаков П. И., Дергачев Н. И. Разработка крутых и наклонных пластов открытым способом с размещением пустых пород в выработанном пространстве // Уголь. — 1959. — № 12.

10. Васильев Е. И., Меньшонок П. П. К вопросу выбора направления подвигания фронта горных работ при открытой разработке месторождений пологого и наклонного падения. — М., 1972. — Деп. в ВИНИТИ в 1972 г. № 4582.

11. Томаков П. И., Ненашев А. С. Поэтапная отработка пологих месторождений Южного Кузбасса // Добыча угля открытым способом. — 1972. — № 1.

12. Рутковский Б. Т. Блочный способ отработки карьерных полей с большим простиранием / Разработка угольных месторождений открытым способом. — Кемерово: КузПИ, 1982.

13. Ческидов В. И. Пути повышения эффективности и экологической безопасности открытой добычи твердых полезных ископаемых. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2010. — С. 23 — 37.

14. Моссаковский Я. В. Экономика горной промышленности. Учебник для вузов. — М.: Изд-во МГГУ, 2004. — 361 с.

15. Шишков Р. И. Концепция освоения угольных месторождений комбинированным способом / Сборник материалов XI Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. — Кемерово, 2019.

16. Шишков Р. И. Направление развития открыто-подземного способа разработки угольных месторождений Кузбасса / Развитие-2019. Научное электронное издание. — Кемерово, 2019.

17. Федорин В. А., Шишков Р. И. Анализ геотехнологического потенциала комбинированной разработки угольных месторождений Кузбасса / Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов. — Новокузнецк: СибГИУ, 2019. — С. 47 — 51.

18. Fedorin V.A., Shakhmatov V. Ya., Anferov B.A., Kuznetsova L. V. Hybrid opencast/underground process to mine Kuzbass coal deposits // IOP Conference Series Earth and Environmental Science. 2019. Vol. 262. Article 012015. DOI: 10.1088/1755-1315/262/1/012015.

19. Kaplunov D., Bekbergenov D., Djangulova G. Particularities of solving the problem of sustainable development of chromite underground mining at deep horizons by means of combined geotechnology // E3S Web of Conferences. 2018. Vol. 56. Article 01015. DOI: 10.1051/ e3sconf/20185601015.

20. Kaplunov D., Rylnikova M, Radchenko D. The new wave of technological innovations for sustainable development of geotechnical systems // E3S Web of Conferences. 2018. Vol. 56. Article 04002. DOI: 10.1051/e3sconf/20185604002.

21. Clarkson L. Effect of punch longwall retreat on highwall stability / Proceedings of the 16th Coal Operators' Conference, Mining Engineering, University of Wollongong, 10 — 12 February 2016. Pp. 509 — 521. ЕЛЭ

REFERENCES

1. Kuznetsov V. I., Ermolaev V. A., Tashkinov A. S., Nenashev A. S. Novye resheniya v tekh-nologii vedeniya gornykh rabot na kar'erakh Kuzbassa [New solutions in mining technology in the quarries of Kuzbass]. Kemerovo, 1994.

2. Fedorin V. A., Shakhmatov V. Ya., Mikhaylov A. Yu. A combined method of developing coal seams in Kuzbass based on a synthesis of open and underground mining processes. Vest-nik Nauchnogo tsentra VostNII po promyshlennoy i ekologicheskoy bezopasnosti. 2018, no 1, pp. 32 — 40. [In Russ].

3. Thermal Expansion. 2002 Science of Everyday Things, available at: <http://www.encyclo-pedia.com/doc/1G2-3408600095.html> (accessed: 18 September 2015).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

4. Ground Probe, 2015 Targeted area monitoring (SSRTM-XT, SSRTM-MT), available at: <http://www.groundprobe.com/products-and-services/targeted-area-monitoring-ssr-sup-tm-sup-xt-s sr-sup-tm-sup-mt> (accessed: 18 September 2015).

5. Shishkov R. I., Fedorin V. A. Foreign experience in geomechanical assessment of opening and development of a coal seam from the working side section. Fundamental'nye i prikladnye voprosygornykh nauk. 2019. Vol. 6, no 2. [In Russ].

6. Kuznetsov V. I. Ways to improve coal mining technology in Kuzbass. Ugol'. 1992, no 1. [In Russ].

7. Kuznetsov V. I., Ermolaev V. A., Tashkinov A. S., Nenashev A. S. Novye resheniya v tekh-nologii vedeniya gornykh rabot na karerakh Kuzbassa [New solutions in mining technology in the quarries of Kuzbass]. Kemerovo, 1994.

8. Mikhal'chenko V. V., Prokopenko S. A. Environmentally friendly technologies - the future of open coal mining in Kuzbass. Ugol'. 1992, no 1. [In Russ].

9. Barabanov V. F., Tomakov P. I., Dergachev N. I. Development of steep and inclined formations in an open way with the placement of waste rock in a mined space. Ugol'. 1959, no 12. [In Russ].

10. Vasil'ev E. I., Men'shonok P. P. K voprosu vybora napravleniya podviganiya fronta gornykh rabot pri otkrytoy razrabotke mestorozhdeniy pologogo i naklonnogo padeniya [On the issue of choosing the direction of the front of mining operations in the open field development of a gentle and inclined dip], Moscow, 1972. Deposited in VINITI, 1972, no 4582. [In Russ].

11. Tomakov P. I., Nenashev A. S. Stage-by-stage development of gently sloping deposits in the South Kuzbass. Dobycha uglya otkrytym sposobom. 1972, no 1.

12. Rutkovskiy B. T. The block method of mining career fields with a large strike. Razrabotka ugol'nykh mestorozhdeniy otkrytym sposobom [Open pit mining]. Kemerovo: KuzPI, 1982.

13. Cheskidov V. I. Puti povysheniya effektivnosti i ekologicheskoy bezopasnosti otkrytoy dobychi tverdykh poleznykh iskopaemykh [Ways to improve the efficiency and environmental safety of open mining of solid minerals], Novosibirsk, Izd-vo SO RAN, 2010, pp. 23-37.

14. Mossakovskiy Ya. V. Ekonomika gornoy promyshlennosti. Uchebnik dlya vuzov [Mining economics. Textbook for high schools], Moscow, Izd-vo MGGU, 2004, 361 p.

15. Shishkov R. I. Concept of development of coal deposits by combined method. Sbornik materialov XI Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem [Proceedings of the XI All-Russian Scientific and Practical Conference with International Participation], Kemerovo, 2019. [In Russ].

16. Shishkov R. I. Direction of development of open-underground method of development of coal deposits in Kuzbass. Razvitie-2019. Nauchnoe elektronnoe izdanie. Kemerovo, 2019. [In Russ].

17. Fedorin V.A., Shishkov R. I. Analysis of the geotechnological potential of combined development of Kuzbass coal deposits. Naukoemkie tekhnologii razrabotki i ispol'zovaniya mineral'nykh resursov [Science-intensive technologies for development and use of mineral resources], Novokuznetsk, SibGIU, 2019, pp. 47-51.

18. Fedorin V. A., Shakhmatov V. Ya., Anferov B. A., Kuznetsova L. V. Hybrid opencast/underground process to mine Kuzbass coal deposits. IOP Conference Series Earth and Environmental Science. 2019. Vol. 262. Article 012015. DOI: 10.1088/1755-1315/262/1/012015.

19. Kaplunov D., Bekbergenov D., Djangulova G. Particularities of solving the problem of sustainable development of chromite underground mining at deep horizons by means of combined geotechnology. E3S Web of Conferences. 2018. Vol. 56. Article 01015. DOI: 10.1051/ e3sconf/20185601015.

20. Kaplunov D., Rylnikova M., Radchenko D. The new wave of technological innovations for sustainable development of geotechnical systems. E3S Web of Conferences. 2018. Vol. 56. Article 04002. DOI: 10.1051/e3sconf/20185604002.

21. Clarkson L. Effect of punch longwall retreat on highwall stability / Proceedings of the 16th Coal Operators' Conference, Mining Engineering, University of Wollongong, 10-12 February 2016. Pp. 509-521.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Шишков Роман Игоревич1 — аспирант, e-mail: [email protected], Федорин Валерий Александрович1 — д-р техн. наук, профессор, 1 Институт угля ФИЦ УУХ СО РАН. Для контактов: Шишков Р.И., e-mail: [email protected].

INFORMATION ABOUT THE AUTH ORS

R.I. Shishkov1, Graduate Student, e-mail: [email protected], V.A. Fedorin1, Dr. Sci. (Eng.), Professor,

1 Mining Institute, Federal Research Center of Coal and Coal Chemistry of Siberian Branch of RAS, 650065, Kemerovo, Russia. Corresponding author: R.I. Shishkov, e-mail: [email protected].

Получена редакцией 02.12.2019; получена после рецензии 01.04.2020; принята к печати 10.02.2021. Received by the editors 02.12.2019; received after the review 01.04.2020; accepted for printing 10.02.2021.

_ A _

ОТДЕЛЬНЫЕ СТАТЬИ ГОРНОГО ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОГО БЮЛЛЕТЕНЯ

(СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВЫПУСК)

ПОСТРОЕНИЕ ИНТЕРАКТИВНОЙ ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЗОН КАРЬЕРА НА ОСНОВЕ ИНТЕГРАЦИИ ГЕТЕРОГЕННЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ДАННЫХ

(2020, № 12, СВ 43, 16 с.) Конов Илья Сергеевич1 — директор центра «Академия данных MADE», e-mail: [email protected], Дерябин Сергей Андреевич1 — зав. лабораторией, Темкин Игорь Олегович1 — д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой, 1 НИТУ «МИСиС».

Приведен перечень и сравнительный анализ источников информации, продуцирующих массивы гетерогенных геопространственных измерений для обеспечения решения задачи исследования. Показана схема интеграции данных в виде единой функциональной интерактивной структуры. Дано обобщенное описание алгоритма решения задачи, в основе которого использованы алгоритм Сатоши Сузуки и алгоритм триангуляции Делоне. Даны результаты экспериментального моделирования, в рамках которого рассмотрены различные варианты разбиения технологического пространства на примитвы различной формы с присвоением им дополнительных геоинформационных признаков.

Ключевые слова: геоинформационные системы, геоинформационное моделирование, цифровая платформа, цифровой двойник, открытые горные работы, карьер.

CONSTRUCTION OF AN INTERACTIVE GEOINFORMATION MODEL OF TECHNOLOGICAL ZONES OF A QUARRY BASED ON INTEGRATION OF HETEROGENEOUS SPATIAL AND TECHNOLOGICAL DATA

I.S. Konov1, Director of «Academy of data MADE» Сenter1 e-mail: [email protected], S.A. Deryabin1, Head of Laboratory; I.O. Temkin1, Dr. Sci. (Eng.), Professor, Head of Chair,

1 National University of Science and Technology «MISiS», 119049, Moscow, Russia.

The article provides a list and comparative analysis of information sources that produce arrays of heterogeneous geo-spatial measurements to ensure the solution of the research problem. The scheme of data integration in the form of a single functional interactive structure is shown. A generalized description of the algorithm for solving the problem is given, which is based on the Satoshi Suzuki algorithm and the Delaunay triangulation algorithm. The results of experimental modeling are presented, in which various options for dividing the technological space into primitives of various shapes with assigning them additional geoinformation features.

Key words: geoinformation systems, geoinformation modeling, digital platform, digital twin, open pit mining.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.