АДАПТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПАРАМЕТРАМИ БВР ПРИ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКЕ СЛОЖНОСТРУКТУРНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ТВЕРДЫХ  ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Виктор Леонтьевич Яковлев; Сергей Николаевич Жариков; Андрей Сергеевич Реготунов; Вячеслав Александрович Кутуев

doi:10.25635/2313-1586.2026.03.019

Авторы

Виктор Леонтьевич Яковлев
Сергей Николаевич Жариков
Андрей Сергеевич Реготунов
Вячеслав Александрович Кутуев

DOI:

https://doi.org/10.25635/2313-1586.2026.03.019

Ключевые слова:

научно-методические основы, адаптация буровзрывных работ, адаптивное управление, интегральный критерий адаптации, эффективность и безопасность взрывных работ, параметры развала, потери и разубоживание, пылегазовыделение, ударно-воздушное воздействие, качество дробления, сейсмическая безопасность, дальность разлета кусков породы

Аннотация

В статье изложены научно-методические основы адаптивного управления параметрами буровзрывных работ (БВР) при открытой разработке сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых. Показано, что вовлечение в отработку глубоких горизонтов с неоднородным геологическим строением требует пересмотра традиционных подходов к проектированию БВР. Предлагаемый подход позволяет целенаправленно управлять перераспределением энергии взрыва между технологически значимыми зонами взрывного разрушения: обеспечивать требуемое качество дробления в зоне регулируемого дробления и минимизировать негативное воздействие в остальных зонах. Разработан циклический алгоритм адаптации, включающий непрерывное отслеживание состояния массива горных пород, анализ текущих условий, подбор корректирующих воздействий и их оценку посредством комплексного показателя. В качестве основы для оценки предложен интегральный критерий адаптации, объединяющий пять частных нормализованных показателей: качество дробления, сейсмическую безопасность, дальность разлета кусков, экономические затраты и соответствие импульса взрыва свойствам массива. Обосновано расширение критерия за счет четырех дополнительных показателей, отражающих ударно-воздушное воздействие, параметры развала, потери и разубоживание полезного ископаемого, а также уровень пылегазового загрязнения атмосферы. Предусмотрена возможность варьирования весовых коэффициентов в зависимости от стратегических приоритетов предприятия. Предлагаемый инструментарий может быть внедрен с минимальными инвестициями на основе существующей приборной базы, что создает предпосылки для перехода от эпизодических улучшений к непрерывному управлению эффективностью и безопасностью взрывных работ.

Библиографические ссылки

1. Зубков А.В., Сентябов С.В., 2020. Деформация земной коры: способы изучения, закономерности, проблемы. Литосфера, Т. 20, № 6, С. 863-872. DOI: 10.24930/1681-9004-2020-20-6-863-872.

2. Зубков А.В., Сентябов С.В., 2022. Астрофизическая и другие компоненты напряжений горных массивов. Известия высших учебных заведений. Горный журнал, № 3, С. 70-81. DOI: 10.21440/0536-1028-2022-3-70-81.

3. Зубков А.В., 2023. Климатические и геомеханические проблемы на Земле, вызванные изменением космической погоды. Проблемы недропользования, № 4(39), С. 105 115, DOI: 10.25635/2313-1586.2023.04.105.

4. Яковлев В.Л., Жариков С.Н., Реготунов А.С., Кутуев В.А., Меньшиков П.В., Флягин А.С., Васильева Л.А., 2024. Комплексная методика адаптации параметров БВР к изменяющимся условиям в динамике открытой разработки сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых. Взрывное дело, № 145/102, С. 18-42.

5. Реготунов А.С., 2024. Вопросы адаптации буровых работ на карьерах. Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле, № 4, С. 448-459.

6. Рыльникова М.В., Клебанов Д.А., Князькин Е.А., 2023. Анализ данных как основа повышения эффективности работы горнотранспортного оборудования при ведении открытых горных работ. Горная промышленность, № 1, С. 52-56 DOI: 10.30686/ 1609-9192-2023-1-52-56.

7. Рыльникова М.В., Клебанов Д.А., Рыбин В.В., Розанов И.Ю., 2024. Контроль и управление геомеханическим состоянием и устойчивостью конструктивных элементов горнотехнических конструкций карьеров на основе сбора и анализа больших данных. Горная промышленность, № 4, С. 121-128. DOI: 10.30686/1609-9192-2024-4-121-128.

8. Рыльникова М.В., Цупкина М.В., Кирков А.Е., 2023. Технологии сбора и обработки больших данных – основа повышения достоверности первичной информации о массивах горных пород при освоении месторождений полезных ископаемых и техно-генных образований. Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле, № 1-1, С. 308-327. – DOI: 10.46689/2218-5194-2023-1-1-308-327.

9. Ullah S., Ren G., Ge Y., Fissha Y., Kinyua E.M., Zhang L., 2025. Machine Learning-Based Prediction of Blast-Induced Ground Vibration in Open-Pit Mining. Journal of Vibration Engineering & Technologies, Vol. 13, No. 293. DOI: 10.1007/s42417-025- 01855¬-0.

10. Saubi O., Jamisola R., Suglo R. S., Matsebe O., 2025. Simultaneous Prediction and Optimisation of Rock Fragmentation and Ground Vibration Using an ANN-RF Ensemble in Open-Pit Blasting. Scientific Reports, Vol. 16, No. 3825. DOI: 10.1038/s41598-025-33871-1.

11. Orica Digital Solutions. BlastIQ™: Integrated Technology Solutions to Optimise Every Blast. URL: https://www.orica.com/digital-solutions/blast-design-and-execution/blastiq (дата обращения: 07.09.2026).

12. Яковлев В.Л., Жариков С.Н., Реготунов А.С., Кутуев В.А., 2024. Методологические основы адаптации параметров буровзрывных работ к изменяющимся горно-геологическим условиям при разработке сложноструктурных месторождений. Горная промышленность, № 6, С. 89-97.

13. Яковлев В.Л., Жариков С.Н., Реготунов А.С., Кутуев В.А., 2024. Комплексное обоснование взрывной нагрузки с учетом информации об изменчивости массива горных пород в границах выемочного блока. Проблемы недропользования, № 4, С. 96-108.

14. Saldana M., Gallegos S., Arias D., Salazar I., Castillo J., Salinas-Rodriguez E., Navarra A., Toro N., Cisternas L.A., 2024. Applications of Kuz-Ram Models in Mine-to-Mill Integration and Optimization-A Review. Minerals, Vol. 14, No. 11, P. 1162. DOI: 10.3390/ min14111162.

15. Face-to-Mill: Adaptive Blasting for Optimal Fragmentation Through the Mining Chain. Swedish Mining Innovation. URL: https://www.swedishmininginnovation.se /project/face-to-mill-2/ (дата обращения: 07.09.2026).

16. Кутузов Б.Н., Ильин А.М., Умнов А.Е. и др., 1992. Безопасность взрывных работ в промышленности. Москва: Недра, 544 с.

17. Друкованый М.Ф., 1973. Методы управления взрывом на карьерах. Москва: Недра, 416 с.

18. Кузнецов В.М., 1977. Математические модели взрывного дела. Новоси-бирск: Наука, 262 с.

19. Родионов В.Н., Адушкин В.В., Костюченко В.Н. и др., 1971. Механический эффект подземного взрыва. Под общ. ред. акад. М.А. Садовского. Москва: Недра, 224 с.

20. Покровский Г.И., Федоров И.С., 1957. Действие удара и взрыва в деформируемых средах. Москва: Промстройиздат, 276 с.

21. Кучерявый Ф.И., Кожушко Ю.М., 1972. Разрушение горных пород. Москва: Недра, 240 с.

22. Ефремов Э.И., Кравцов В.С., Мячина Н.И., Никифорова В.А., Родак С.И., Шеленок В.В., 1979. Основы теории и методы взрывного дробления горных пород. Ки-ев: Наук. думка, 224 с.

23. Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П., 2008. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. Москва: Физматлит, 652 с.

24. Баум Ф.А., Станюкович К.П., Шехтер Б.И., 1960. Физика взрыва. Москва: Физматиздат, 800 с.

25. Сенук В.М., 1979. Импульс взрыва и условия более полного использования его на дробление массивов крепких пород при скважинной отбойке. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, № 1, С. 28-34.

26. Горинов С.А., Маслов И.Ю., 2022. Оценка величины эффективного импульса при взрыве цилиндрического заряда. Проблемы недропользования, № 3 (34), С. 5-13. DOI 10.25635/2313-1586.2022.03.005.

27. Яковлев В.Л., Жариков С.Н., Реготунов А.С., Кутуев В.А., 2025. Аспекты практической реализации метода адаптации параметров буровзрывных работ в услови-ях сложноструктурных месторождений. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, № 4, С. 46-56. DOI 10.15372/FTPRPI20250405.

28. Яковлев В.Л., Жариков С.Н., Реготунов А.С., Кутуев В.А., 2025. Теоретическое обоснование метода адаптации параметров буровзрывных работ к условиям сложноструктурных месторождений. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, № 3, С. 64-75. DOI 10.15372/FTPRPI20250307.

29. Мосинец В.Н., Абрамов А.В., 1982. Разрушение трещиноватых и нарушен-ных горных пород. Москва: Недра, 248 с.

30. Яковлев В.Л., Жариков С.Н., Реготунов А.С., Кутуев В.А., 2026. Разработка и формализация интегрального критерия для адаптивного управления параметрами буровзрывных работ на карьерах. Горная промышленность, № 2, С. 56-60. DOI 10.30686/ 1609-9192-2026-2-56-60.