Geophysical monitoring of innovative technologies for the development of ore deposits in North Ossetia
Abstract
The relevance of this research is explained by the fact that the ore deposits of the Sadon ore cluster in the Republic of North Ossetia–Alania are not being mined due to their unprofitability, which stems from high losses and ore depletion caused by poorly controlled geomechanical processes during mining. Methods: generalization of laboratory and field study results, systematization of the obtained data, analysis of research results, experimentation, physical and mathematical modeling, and engineering-level forecasting. Results. Information is provided on systems for monitoring the condition of ore-bearing rock masses during underground mining of ore deposits. Aspects of utilizing dolomite mining and processing waste and ore processing tailings in the production of concrete grouting mixtures within a unified technology have been investigated. Results of underground block leaching and metal extraction from industrial effluents of the Sadon ore cluster deposits are presented. The main methods for studying the ore-bearing rock mass under technological impact are characterized. A database has been created to develop a unified model of the interaction between natural and technical systems in areas of intensive and large-scale comprehensive subsoil development, using the Republic of North Ossetia–Alania as an example. This study presents the results of a systematic review of experimental data and an analysis of the geomechanical behavior of mined ore reserves, the optimization of a mechanism for managing the condition of the mined rock mass to minimize losses and ore dilution, and a radical improvement in the environmental performance of mining operations for ores that can be extracted using conventional methods. An alternative technology to the traditional one involving metal leaching is proposed, the distinctive feature of which is the transfer of ore processing operations to the subsoil. As the main direction for improving metal extraction, the concept of integrating the capabilities of the Sadon Lead and Zinc Combine and the “Dolomite” quarry is recommended; its implementation can ensure the operation of the region’s mining and processing enterprises while yielding a comprehensive environmental, economic, and social effect. The research materials are of interest for the development of technologically extractable solid minerals and may be in demand for the modernization of existing enterprises and the construction of new ones, as well as for the training of top-level specialists.
References
Абрамкин Н.И., Ефимов В.И., Мансуров П.А. Эмпирические методики оценки состояния массива горных пород // Известия высших учебных заведений Горный журнал. – 2022. № 2. – С. 68–76. DOI: 10.21440/0536-1028-2022-2-68-76.
Адигамов А.Э., Юденков А.В. Модель напряженно-деформированного состояния нарушенного породного массива с учетом анизотропии и неоднородностей // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2021. – № 8. – С. 93–103. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_8_0_93.
Баловцев С.В., Воробьева О.В., Монастырев Н.Н., Кривошеева С.И., Копылова А.В., Кравцова Е.А. Безопасность и управление рисками в горном деле // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2016. – № 2. (специальный выпуск 39). – 36 с.
Батугин А.С., Шевчук С.В., Шерматова С.С., Головко И.В., Бямбасурэн З. К вопросу мониторинга геоэкологической опасности при геодинамическом взаимодействии объектов освоения недр // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2021. – № 10-1. – С. 63–73. DOI: 10.25018/0236_1493_ 2021_101_0_63.
Голик В.И., Комащенко В.И., Качурин Н.М. Концепция комбинирования технологий разработки рудных месторождений // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. – 2015. – № 4. – С. 76–88.
Голик В.И., Бурдзиева О.Г. Извлечение металлов из убогого сырья и хвостов переработки руд с активацией процессов путем комбинирования химической и механической энергии // Геология и геофизика Юга России. – 2024. – Т. 14. № 1. – С. 152–161. DOI: 10.46698/VNC.2024.82.22.011.
Голик В.И. Сейсмобезопасные технологии подземной разработки рудных месторождений // Геология и геофизика Юга России. – 2025а. – Т. 15. № 1. – С. 56–64. DOI: 10.46698/ VNC.2025.55.34.005.
Голик В.И. Итерационное моделирование технологий разработки месторождений Садонской геологической провинции // Геология и геофизика Юга России. – 2025б. – Т. 15. № 3. – С. 199–210. DOI: 10.46698/VNC.2025.73.38.002.
– Месхи Б., Плешко М., Булыгин Ю., Алексеенко Л., Молев М. Обеспечение безопасной эксплуатации и оценка состояния подземных сооружений методом акустической резонансной дефектоскопии // Серия конференций IOP: Наука о Земле и окружающей среде. 2017. – Вып. 90. № 1. – Art. No. 012217.
Рыбак Я., Хайрутдинов М.М., Кузиев Д.А., Конгар-Сюрюн Ч.Б., Бобырь Н.В. Прогнозирование геомеханического состояния массива при отработке соляных месторождений с закладкой // Записки Горного института. – 2022. – Т. 253. – С. 61–70. DOI: 10.31897/ PMI.2022.2
Тюляева Ю.С., Хайрутдинов А.М., Горелкина Е.И. Классификация георесурсов в парадигме их комплексного освоения // Горная промышленность. – 2024. – № 6. – С. 140–143.
Хакулов В.А., Крапивский Е.И., Блаев Б.Х., Шаповалов В.А. Технология формирования качества руд Тырныаузского месторождения с использованием предварительной сортировки и обогащения // Обогащение руд. – 2018. – № 5. – С. 33–40.
Реутова Н.В., Реутова Т.В., Дреева Ф.Р. Природное и антропогенное загрязнение микроэлементами верховий бассейна р. Ардон // Геология и геофизика Юга России. – 2025. – Т. 15. № 2. – С. 219–230. DOI: 10.46698/VNC.2025.46.62.001.
Agelet de Saracibar C. Nonlinear continuum mechanics – An engineering approach. Springer, 2022. – 346 p. DOI: 10.1007/978-3-031-15207-8.
Askaripour M., Saeidi A., Rouleau A., Mercier-Langevin P. Rockburst in underground excavations: A review of mechanism, classificati on, and prediction methods // Underground Space. – 2022. – Vol. 7. Issue 4. – pp. 577–607.
Cristelo N., Coelho J., Oliveira M., Cesar Consoli N., Palomo A., Fernandez-Jimenez A. Recycling and application of mine tailings in alkali-activated cements and mortars-strength development and environmental assessment // Applied Sciences. – 2020. – Vol. 10. No. 6. – Art. No. 2084. DOI: 10.3390/app10062084.
Di Y., Wang E., Li Z., Liu X., Huang T., Yao J. Comprehensive early warning method of microseismic, acoustic emission, and electromagnetic radiation signals of rock burst based on deep learning // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. – 2023. – Vol. 170. – Art. No. 105519. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2023.105519.
Golik V.I., Razorenov Y.I., Polukhin O.N. Metal extraction from ore benefication codas by means of lixiviation in a disintegrator // International Journal of Applied Engineering Research. – 2015. – Vol. 10. No. 17. – pp. 38105–38109.
Liu Z., Zhao X., Tan J., Tian H. Model and simulation of engineering safety risk control based on artificial intelligence algorithm // International Transactions on Electrical Energy Systems. 2022. – Vol. 2022. – DOI: 10.1155/2022/3204317.
Ma L., Ghorbani Y., Kongar-Syuryun C.B., Khayrutdinov M.M., Klyuev R.V., Petenko A., Brigida V. Dynamics of backfill compressive strength obtained from enrichment tails for the circular waste management // Resources, Conservation and Recycling Advances. – 2024. – Vol. 23. Art. No. 200224. DOI: 10.1016/j.rcradv.2024.200-214.
English
Русский
