Iterative modeling of field development technologies in the Sadon geological province
Abstract
The issues of optimizing the ecology of the Republic of North Ossetia–Alania due to the improvement of technology for the utilization of anthropogenic resources accumulated in the enrichment tailings during the years of operation of the deposits of the Sadon geological province are considered. The relevance of the study is determined by the need to reduce the harmful effects of mining on the environment. Methods: generalization, systematization, experiment, modeling, technical and economic calculations and engineering forecasting. Results. A reference on the history of industrial development of ore deposits in the geological province is provided, detailing information on anthropogenic resources in ore processing tailings storages. It is shown that an obstacle to the disposal of mining waste is the incomplete extraction of metals, and therefore tailings are of material value, being generators of chemical pollution of environmental ecosystems. Information on processed products from ores is summarized and models are presented to determine the ecological and economic feasibility of involving dead resources in production. An equipment optimized according to the criterion of metal extraction efficiency is recommended, which is based on the phenomenon of activation of matter by the application of energy. The possibility of increasing the effectiveness of environmental protection by reducing the amount of diluting minerals in the ore is noted, which is ensured by laying the exhausted space with mixtures based on processing waste and leaching tailings in the subsurface. The results of lead and zinc leaching from sulfide ores of the KakadurKhanikom deposit are presented. The results of the calculation of the efficiency of waste application for the manufacture of hardening mixtures of a mine and a dolomite quarry at the same time are presented. Modeling has established that the combined technology is more economical than the basic technology.
References
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.
Батугин А.С., Шевчук С.В., Шерматова С.С., Головко И.В., Зундуйжамц Б. 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.
Бурдзиева О.Г., Козырев Е.Н., Кортиев А.Л., Ревазов М.О. Особенности формирования геоэкологических рисков горной территории на основе анализа причинно-следственных связей геодинамических эндогенных и экзогенных процессов. // Геология и геофизика Юга России. – 2023. – Т. 10. № 4. – С. 124–134. DOI: 10.46698/VNC.2023.88.99.010.
Бурдзиева О.Г., Мельков Д.А., Ревазов М.О., Кортиев А.Л. Активизация оползневых процессов, обусловленная урбанизацией горных территорий. // Устойчивое развитие горных территорий. – 2024б. – Т. 16. № 4. – С. 1646–1658. DOI: 10.21177/1998-4502-2024-164-1646-1658.
Бурдзиева О.Г., Ревазов М.О., Кортиев А.Л., Гогичев Р.Р. Влияние воздействия геодинамических процессов на геоэкологическую нагрузку горного региона. // Геология и геофизика Юга России. – 2024а. – Т. 14. № 4. – С. 166–179. DOI: 10.46698/VNC.2024.50.44.014.
Валиев Н.Г., Пропп В.Д., Абрамкин Н.И., Камболов Д.А. Практика применения выщелачивания металлов из некондиционного сырья и отходов обогащения руд. // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2023. – № 12-1. – С. 17–30. DOI: 10.25018/02 36_1493_2023_121_0_17.
Голик В.И. Перспективное направление восстановления потенциала Садона (РСОАлания). // Устойчивое развитие горных территорий. – 2022. – Т. 14. № 1. – С. 68–75. DOI: 10.21177/1998-4502-2022-14-1-68-75.
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., Бурдзиева О.Г. К концепции разработки месторождений Садонского рудного пояса. // Геология и геофизика Юга России. – 2023. – Т. 13. №3. – С. 180–192. DOI: 10.46698/VNC.2023.26.85.014.
Голик В.И., Дмитрак Ю.В., Комащенко В.И., Разоренов Ю.И. Экологические аспекты хранения хвостов обогащения руд в горном регионе. // Экология и промышленность России. – 2018. – Т. 22. № 6. – С. 35–39.
Каменецкий Е.С., Радионов А.А., Тимченко В.Ю., Панаэтова О.С. Математическое моделирование распределения химических веществ и твердой фазы хвостов, осаждающихся на горных склонах в районе Фиагдонского хвостохранилища РСО-Алания. // Устойчивое развитие горных территорий. – 2022. – Т. 14. № 3. – С. 349–361. DOI: 10.21177/1998-45022022-14-3-349-361.
Клюев Р.В., Мартюшев Н.В., Кукарцев В.В., Кукарцев В.А., Бригида В.С. Анализ геологической информации для обеспечения устойчивого функционирования горнотехнических систем. // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2024. – № 5. – С. 144–157. DOI: 10.25018/0236_1493_2024_5_0_144.
Комащенко В.И. Эколого-экономическая целесообразность утилизации горнопромышленных отходов с целью их переработки. // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. – 2015. – № 4. – С. 23–30.
Конгар-Сюрюн Ч.Б., Ковальский Е.Р. Твердеющие закладочные смеси на калийных рудниках: перспективные материалы, регулирующие напряжённо-деформированное состояние массива. // Геология и геофизика Юга России. – 2023. – Т. 13. № 4. – С. 177–187. DOI: 10.46698/VNC.2023.34.99.014.
Куликова Е.Ю., Баловцев С.В., Скопинцева О.В. Комплексная оценка геотехнических рисков в шахтном и подземном строительстве. // Устойчивое развитие горных территорий. – 2023. – Т. 15. № 1. – С. 7–16. DOI: 10.21177/1998-4502-2023-15-1-7-16.
Ляшенко В.И., Хоменко О.Е., Голик В.И. Развитие природоохранных и ресурсосберегающих технологий подземной добычи руд в энергонарушенных массивах. // Горные науки и технологии. – 2020. – Т. 5. № 2. – С. 104–118.
Музаев И.Д., Харебов К.С., Музаев Н.И. Математическое моделирование сдвиговых сейсмических колебаний массива состоящего из рекультивированного материала отложения горно-рудной промышленности (хвосты). // Геология и геофизика Юга России. – 2022. – Т. 12. № 2. – С. 19–33. DOI: 10.46698/VNC.2022.34.57.002.
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.
Свалова В.Б. Управление геоэкологическим риском и проблемы устойчивого развития горных территорий. // Геология и геофизика Юга России. – 2022. – Т. 12. № 1. – С. 129–147. DOI: 10.46698/VNC.2022.48.61.010.
Фоменко В.А., Маковозова З.Э., Соколов А.А., Аксенова М.А., Ковалев Г.C. Анализ водного режима и эволюции массива грунтов рекультивированного объекта горного производства. // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2025. – № 5. – С. 118–129. DOI: 10.25018/0236_1493_2025_5_0_118.
Чотчаев Х.О., Бурдзиева О.Г., Заалишвили В.Б. Зонирование высокогорных территорий по геоэкологическим нагрузкам, обусловленным геодинамическими и климатическими воздействиями. // Геология и геофизика Юга России. – 2021. – Т. 11. № 1. – С. 81 – 94. DOI: 10.46698/VNC. 2021.15.66.007.
Bloodworth A., Gunn G. The future of the global minerals and metals sector: issues and challenges out to 2050. // Geosciences. – 2012. – No 15. – pp. 90–97.
Brigida V.S., Golik V.I., Klyuev R.V., Sabirova L.B., Mambetalieva A.R., Karlina Yu.I. Efficiency gains when using activated mill tailings in underground mining. // Metallurgist. – 2023. – Vol. 67. No. 3-4. – pp. 398–408. DOI: 10.1007/s11015-023-01526-z.
Lakshmanan V.I., Roy R., Halim M.A. Innovative process development in metallurgical industry. Switzerland: Springer, 2016. – pp 359–383. DOI: 10.1007/978-3-319-21599-0_18.
Lei Q., Gao K. A numerical study of stress variability in heterogeneous fractured rocks. // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. – 2019. – Vol. 113. – pp. 121–133.
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 & Recycling Advances. – 2024. – Vol. 23. Art. No. 200224. DOI: 10.1016/j.rcradv.2024.200224.
Pereira F.C., Lima T., Chaves S.S., Vilca Y.C., Canabrava L.P. Stability analysis of free span in excavations with diameter greater than 10 meters–Study case in the corrego do sítio mine. In: Proc. of the 14th International Congress on Rock Mechanics and Rock Engineering “Rock Mechanics for Natural Resources and Infrastructureˮ. Development–Full Papers: Ser. Proceedings in Earth and Geosciences. Vol. 6. London: CRC Press, – 2020. – pp. 878–883.
Zaalishvili V.B., Beriev O.G., Kanukov A.S., Maysuradze M.V. Mining impact on environment on the North Ossetian territory. // International Journal of GEOMATE. – 2016. – Vol. 10. Issue 1. – pp. 1693–1697.
English
Русский
