В 2026 году Горный институт Кольского научного центра РАН отметит 65-летие с момента своего основания. В честь этой значимой даты запланирована конференция под названием «Прогноз и предупреждение удароопасности при ведении горных работ». На мероприятии участники обсудят важнейшие аспекты безопасности в сложных горно-геологических условиях, методы прогнозирования сейсмической активности, а также новые технологии для комплексного мониторинга. КНЦ РАН представит новую монографию «Локализация опасных зон в геологической среде горнотехнических систем», выпущенную к данному событию.
Подготовка книги была осуществлена ведущими сотрудниками Горного института, такими как Инна Семенова, Вадим Рыбин, Николай Кузнецов, Иван Аветисян и Светлана Жукова. В создании отдельных разделов также участвовали другие специалисты института. Особую роль в подготовке данного издания сыграл доктор технических наук, профессор Анатолий Козырев, который на протяжении более 30 лет возглавлял отдел геомеханики Горного института. Авторы отмечают, что именно его непосредственное участие в определении общей темы и направления издания, а также его консультации и критические замечания, значительно повысили качество материала, представленного в книге.
Монография охватывает ключевые этапы геомеханического обеспечения горных работ и состоит из нескольких глав. Первая глава посвящена сбору и систематизации исходных данных, где представлены результаты натурных измерений напряжений и лабораторных испытаний скальных пород. Также описана архитектура комплексной базы геомеханической информации, необходимой для дальнейших расчетов и прогнозов.
Вторая глава фокусируется на методах инструментальной диагностики и развитии систем геодинамического мониторинга. Третья глава анализирует геодинамические процессы на основе данных о техногенной сейсмичности, демонстрируя влияние природных факторов, таких как сезонная обводненность массивов, и техногенных воздействий на формирование опасных зон. Здесь также излагаются подходы к вероятностному прогнозу сейсмической опасности.
Четвертая глава раскрывает математический и программный аппарат численного моделирования. В ней детально описана эволюция программного комплекса Sigma GT, а также алгоритмы учета структурных неоднородностей с помощью трехмерных контактных элементов. Приведены методики создания вложенных моделей для прогнозирования перераспределения напряжений при углублении горных работ. В заключительной главе разработанные методы используются для геомеханического обоснования безопасности ведения горных работ. На примерах месторождений Кольского региона авторы определяют оптимальный порядок развития очистных работ, рассчитывают параметры разгрузочных выработок и обосновывают способы защиты выработок от высоких тектонических напряжений.
Каждый теоретический вывод, представленный в книге, основан на массиве первичных данных, собранных авторами в ходе многолетних натурных исследований. Все предложенные математические модели, формулы и методы мониторинга прошли проверку в реальных производственных условиях и решают конкретные инженерные задачи, с которыми ежедневно сталкиваются горные инженеры.
На примерах Кировского и Расвумчоррского рудников АО «Апатит» продемонстрировано, как сезонное снеготаяние и инфильтрация вод в разломы могут провоцировать реактивацию тектонических нарушений и увеличение сейсмической активности. На этих данных были отработаны алгоритмы вероятностного прогноза сильных сейсмических событий.
Кроме того, на основе анализа данных наземных радаров и микросейсмического мониторинга в глубоких скважинах рудника «Железный» АО «Ковдорский ГОК» были выведены конкретные критические параметры деформирования массива, такие как пороговая скорость смещения борта 2–3 мм/ч. При превышении этих значений система должна автоматически оповещать о необходимости эвакуации персонала.
С использованием численного 3D-моделирования был обоснован оптимальный порядок ведения горных работ на месторождении Олений ручей, которое разрабатывает АО «СЗФК». В частности, доказано, что закладку разрезки на глубоких горизонтах следует проводить непосредственно по разломной структуре, что позволяет избежать формирования удароопасных целиков.
На предприятиях ООО «Ловозерский ГОК» по результатам комплексного обследования выработок и инструментального контроля были выделены конкретные участки с повышенной удароопасностью на пластах «Малиньиты» и «Уртиты» редкометального месторождения.
В результате численного моделирования Ждановского месторождения АО «Кольская ГМК» было установлено, что традиционное опережение очистных работ по лежачему боку создает опасные зоны концентрации напряжений. Переход на опережение по висячему боку позволяет снизить уровень сжатия в массиве на 25–50% и повысить безопасность отработки медно-никелевых руд.
Издание представляет собой систематизированное руководство по управлению геомеханическими рисками в сложных горно-геологических условиях. Оно будет полезно специалистам в области геомеханики и геофизики, инженерно-техническим работникам горнорудных предприятий, а также студентам и аспирантам, обучающимся по горным и инженерно-геологическим специальностям. Накопленные за годы работы в Арктике полевые данные и численные расчеты преобразуются в конкретные технические решения, способствующие безопасному недропользованию и задают предметную основу для дискуссий на предстоящей конференции.