Вестник МГТУ. 2019, Т. 22, № 1.

Вестник МГТУ. 2019. Т. 22, № 1. С. 120-128. DOI: 10.21443/1560-9278-2019-22-1-120-128 - пространственно-морфологические: формы, размер и мощность рудных залежей Кукисвумчоррского и Юкспорского месторождений, условия залегания и строение рудных залежей, степень тектонической нарушенности тел полезных ископаемых; - гидрогеологические и инженерно-геологические: объем прогнозируемого водопритока в карьер и подземные горные выработки; физико-механические свойства вмещающих пород и руд, определяющие степень их устойчивости. Отработка прикарьерных запасов Саамского карьера осложняется наличием рудных охраняемых целиков, расположенных под промплощадкой Кировского рудника, подъездными железнодорожными путями, Юкспорским тоннелем, а также наличием Саамского разлома, который простирается вкрест структуры Кукисвумчоррского месторождения. Саамский разлом представляет собой неоднородную зону дробления, катаклаза и милонитизации мощностью в пределах карьера от нескольких до 136 м, внутри которой находятся многочисленные блоки, линзы и грубообломочные куски окисленных (шпреуштейнезированных) вмещающих горных пород. По падению разлом прослежен в карьере и в подземных выработках Кировского рудника более чем на 200 м [2]. Применение метода компьютерного моделирования в ГГИС MINEFRAME значительно ускорило решение технологических задач и позволило комплексно учесть основные факторы и горнотехнические ограничения, влияющие на выбор рациональной технологии отработки прикарьерных запасов Саамского карьера. С помощью инструментов ГГИС MINEFRAME сотрудниками Горного института (ГоИ) ФИЦ КНЦ РАН был произведен [3-10]: - анализ горно-геологических условий, включающий в себя анализ изменения угла падения и мощности рудных залежей с понижением горных работ; - подсчет геологических запасов с определением качества балансовой и забалансовой руды, в том числе в пределах охранных целиков и в зоне тектонического Саамского разлома; - подсчет отбиваемых запасов с определением качества балансовой и забалансовой руды при разных вариантах отработки прикарьерных запасов; - подсчет площади и объема обрушенных покрывающих пород в выработанное пространство Саамского карьера при ведении подземных горных работ; - подсчет объемов горно-подготовительных, нарезных и очистных горных выработок; - подсчет показателей извлечения балансовых и забалансовых запасов при разных вариантах отработки прикарьерных запасов. Сводные объемы распределения запасов по вариантам отработки представлены в таблице. Результаты и обсуждение На основе анализа, технических ограничений и фактического состояния горных работ на Кировском руднике в ГГИС MINEFRAME были созданы цифровые модели конструктивных элементов возможных вариантов систем разработки с обрушением руды и вмещающих пород, которые позволили выбрать наиболее рациональный и безопасный вариант отработки прикарьерных запасов Саамского карьера. Общая цифровая модель для анализа горно-геологических условий залегания и подсчета геологических запасов Кукисвумчоррского и Юкспорского месторождений сформирована на основе геологической документации, цифровых моделей месторождений и Саамского карьера, созданных в программном комплексе MineScape и экспортированных в ГГИС MINEFRAME. При создании моделей вариантов отработки запасов учитывалось наличие рудных охранных целиков под промплощадкой Кировского рудника и подъездными железнодорожными путями (рис. 1). Сформированная цифровая модель геологических запасов позволила провести анализ горно­ геологических условий в автоматизированном режиме. Для этого в ГГИС MINEFRAME был задействован инструментарий модуля автоматизированного анализа горно-геологических условий залегания. Данный инструмент позволяет формировать вертикальные разрезы в пределах рудного тела с заданным шагом, в соответствии с которым автоматически определяются углы падения висячего и лежачего боков рудных тел месторождений, а также нормальная мощность и рудные площади, в том числе в охранных целиках. Продолжительность выполнения измерений и последующего анализа изменчивости горно-геологических условий при таком подходе сокращается с нескольких недель до 1-2 часов [6]. На основе цифровых моделей геологических запасов, охранных целиков, Саамского карьера, анализа условий отработки запасов и ограничивающих факторов создавались цифровые модели подземных горных выработок и отбиваемых балансовых и забалансовых запасов. 121