Научное обоснование и разработка рациональных, природоохранных геотехнологий и их элементов, методов и технических средств освоения месторождений твердых полезных ископаемых Севера со сложными горно-геологическими и природно-климатическими условиями разработки

Цель работы – обоснование и разработка рациональных, природоохранных геотехнологических решений, методов и технических средств освоения месторождений твердых полезных ископаемых Севера со сложными горно-геологическими и природно-климатическими условиями их разработки, обеспечивающих повышение эффективности и безопасности горных работ за счет максимально возможного извлечения полезных ископаемых из недр и снижения непроизводительных затрат при разведке, добыче, переработке и использовании минерального сырья на основе комплексной оценки и учета особенностей строения, состава и криогенного состояния массивов горных пород месторождений криолитозоны. Методы исследования – методы математического, физического и горно-геологического моделирования, аналогий, сравнений, математической статистики, корреляционный и пространственный анализы, методы электроразведки, опытно-промышленные испытания, экспериментальные работы на стендах и опытных образцах. Объект – массив и образцы мерзлых горных пород и угля, открытые и подземные геотехнологии, сложные по строению и неоднородные по качеству рудные и рос-сыпные месторождения криолитозоны. Краткая характеристика основных результатов. На основе анализа результатов численного моделирования и натурных геофизических измерений построены комплексные физико-геологические модели типичных геокриологических разрезов россыпных месторождений Якутии, отражающие элементы их геологического и криогенного строения, распределение физических свойств горных пород и особенности геоэлектрических полей георадиолокации, электротомографии и бесконтактного измерения электрического поля. Экспериментальными исследованиями изменения свойств бурого угля Кангаласского месторождения при различных при различных условиях и длительности его хранения установлены параметры выхода мелких классов (0-10 мм), практически, не участвующих в горении в печах со слоевым сжиганием. Экспериментальными исследованиями на физической модели установлены закономерности изменения показателей извлечения руды из блока, склонной к смерзанию, в зависимости от конструктивного оформления днища блока. Предложена методология минимизации объёмов промываемых песков, на основе их комбинированной переработки с гравитационной сортировкой металла в массиве. Обоснованы условия применения способов разработки россыпных место-рождений (бульдозерного, комбинированного экскаваторного, комбинированного с погрузчиком) в условиях криолитозоны, по критерию энергоемкости, при разработке вскрышных пород россыпных месторождений. Возможные области применения результатов исследований при: обосновании оптимального комплекса геофизических методов для оценки геокриологической обстановки на участках ведения горных работ при освоении россыпных месторождений криолитозоны; разработке комплекса технологических и организационных мероприятий по обеспечению качественным твердым топливом потребителей удаленных районов Крайнего Севера; разработке рекомендаций по технологии выпуска руды, склонной к повторному смерзанию; разработке планов развития горных работ с учетом исключения из добычи пустых блоков и нерентабельных к отработке песков и рудных зон; обосновании условий применения способов разработки россыпных месторождений Якутии по критерию энергоемкости выемки многолетнемерзлых дисперсных пород.