При доработке глубоких карьеров и переходе на подземный способ под защитой предохранительной подушки рассматривается вопрос об её технологических свойствах, агрегатном состоянии и возможности оптимизации её контроля c поверхности карьера.

Рассмотрено влияние рудничной депрессии на интенсивность водо- и льдонакопления в очистном блоке с мерзлой рудой. Показано, что с увеличением депрессии происходит интенсификация процессов влаго- и льдонакопления.

Изложены результаты натурных наблюдений температурного режима многолетнемёрзлых горных пород Кангаласского угольного разреза в массиве и поверхностном слое взорванных вскрышных пород в условиях последовательного обнажения забоя драглайна. Сделан вывод о том, что изучать процессы повторного смерзания горных пород следует раздельно, в зависимости от периодов года: 1) период весна-лето; 2) период осень-зима.
The article exposes long-term observations over temperature behavior of permafrost enclosing Kangalassky coal open pit mine and in surface of blasted overburden rock in the course of sequential stripping of face by dragline. The authors reach a conclusion on the analysis of regelation of rocks to be performed seasonably: (1) spring–summer period and (2) autumn–winter period.

Для проведения лабораторных исследований по определению прочности смерзания мерзлых пород разработана методика, включающая способ и устройство. Основным отличием данной методики от известных является то, что в процессе испытаний производится смораживание мерзлых образцов горных пород, поверхности которых по плоскости смерзания предварительно подвергаются тепловой обработке, фиксируемой глубиной протаявшего слоя. Методикой исследований предусматривается определение прочности смерзания при варьировании параметров основных влияющих факторов: температуры и влажности образцов пород, температуры смораживания, величины растепленного слоя (контактной зоны смораживания), нормального давления между образцами.
For the laboratory adfreezing strength testing of frozen rocks, the procedure, method and equipment have been developed. The main difference of the procedure from the known techniques is that frozen rock specimens are preliminary frozen to one another: the adfreezing interface is pre-heated and the defrosted layer thickness is measured before the tests. The test procedure allows for the adfreezing strength estimation at varied influence parameters: temperature and moisture of rock specimens, adfreezing temperature, defrosted layer thickness (adfreezing interface) and normal pressure in-between specimens.

Приведены результаты натурных исследований влияния реальных природно-климатических и технологических условий на сыпучие свойства породных, рудных и рудопородных материалов искусственно созданных штабелей на площадке Удачнинского ГОКа, для сооружении в дальнейшем предохранительной подушки на дне карьера, при подземной доработке трубки "Удачная".
The results of field studies of the effect of natural climatic and technological conditions on bulk properties of the rock, ore and ore materials in artificially created stacks on site of Udachninsky GOK for the construction of further safety cushion at the bottom of the quarry, during the closed work at "Udachnaya" pipe.

Отмечены трудности разработки горных пород драглайном на месторождениях зоны многолетней мерзлоты. Представлены результаты исследования теплового режима в развале взорванных многолетнемерзлых горных пород в периоды весна-лето, осень-зима при последовательном обнажении забоя. Показано, что в весенне-летний период на температуру поверхностного слоя оказывает влияние отрицательная температура в массиве, накопленная в зимний период и солнечная инсоляция. В осенне-зимний период температура в этом слое формируется за счет тепловой инерции массива, накопленной летом и воздействия низких температур окружающего воздуха. Для прогноза производительности драглайна в разные периоды года время цикла экскаватора рекомендовано определять по отдельным эмпирическим формулам. Рекомендован способ разработки взорванных смерзающихся вскрышных пород. Создание наиболее благоприятных условий для разработки смерзающейся взорванной горной массы драглайном обеспечивается максимально возможным эффектом растепления породы на наибольшей площади. Этот эффект достигается путем послойной экскавации породы, с верхней части развала на определенную глубину и по всей длине блока. Это позволяет постоянно вскрывать зону устойчивого смерзания и обеспечивает растепление взорванной породы в блоке с соответствующим снижением ее прочности.
Difficulties of development of rocks dragline on fields of a zone of permafrost are noted. Results of research of a thermal mode in disorder of the rocks blown up the permafrost during the periods spring-summer, fall-winter are presented at a consecutive exposure of a face. It is shown that during the spring and summer period negative temperature has impact on temperature of a blanket in the massif, saved up in the winter period and solar insolation. During the autumn and winter period temperature in this layer is formed due to the thermal inertia of the massif which has been saved up in the summer and influence of low temperatures of air. For productivity forecast dragline during the different periods of year it is recommended to determine time of a cycle of the excavator by separate empirical formulas. The way of development of the blown-up freezing together overburden breeds is recommended. Creation of optimum conditions for development of the freezing together blown-up mountain weight the dragline is provided with the greatest possible effect of thawing of breed on the greatest square. This effect is reached by layer-by-layer excavation of breed, from the top part of disorder on a certain depth and on all length of the block. It allows to open constantly a zone of steady freezing and provides thawing of the blown-up breed in the block with the corresponding decrease in its durability.

На примере Кангаласского буроугольного месторождения проведены расчеты прогноза температурного режима массива многолетнемерзлых горных пород до и после взрывной отбойки. Показано, что на формирование температурного поля во взорванном массиве горных пород оказывает влияние дата (температурно-климатический период, сезон) проведения взрывных работ. Полученные результаты свидетельствуют о том, что схемы отработки взорванного массива драглайном могут отличаться в различные периоды года.
On the example of lignite deposit Kangalassky conducted calculations forecast temperature array permafrost rocks before and after blasting. It is shown that the formation of the temperature field in the exploded rock mass influenced date (temperature and climatic period, season) blasting. The results indicate that the scheme mining dragline exploded array may vary at different times of the year.

Обоснована необходимость предварительной оценки интенсивности тепловых процессов происходящих в мерзлых грунтах с включениями погребенных льдов при проектировании сооружений поверхностного комплекса карьеров криолитозоны. Подчеркивается, что особое внимание должно быть уделено объектам которые могут оказывать негативное растепляюшее воздействие на мерзлые грунты, в частности, прудам-отстойникам, предназначенным для очистки карьерных и по- дотвальных вод. Рассмотрен конкретный пример проектируемого пруда - отстойника полузаглубленного типа, с ограждающими дамбами, с использованием в качестве противофильтрационного элемента геомембраны. В основание сооружения погребенные льды занимают почти всю площадь второй секции и часть плошали первой секции пруда- отстойника. В целях оценки возможности строительства таких сооружений на площадках сложенных высокольдистыми грунтами, а так же выбора рациональных режимов их эксплуатации разработана специальная математическая модель. Проведены многовариантные численные эксперименты. Расчеты показывают отсутствие воды в пруде - отстойнике в летний период может привести к оттайке погребённых льдов. При наполнении пруда-отстойника водой на 1,0 м и выше, в течение летнего периода оттайки погребённых льдов не происходит. Разработаны требования по рациональной эксплуатации прудов-отстойников, соблюдение которых обеспечивает долговременную устойчивость и безаварийное функционирование очистного комплекса в летний период в условиях криолитозоны.
Intensity of thermal processes occurred in frozen grounds with inclusions of buried ice preliminary estimation necessity substantiated at projecting cryolitezone opencast surface complex constructions. It is accentuated, that special attention should be devoted to objects, which can render negative thawing effect to frozen grounds, particularly settling ponds, assigned to opencast and under dump waters cleaning. Projected half buried settling pond with protective dam specific example was considered, with using geomembrane as antifiltering element. Buried ice in structure base occupies almost whole area of second section and part of first section area of settling pond. In order to estimate possibility and following construction of such structures on areas, consisting of highly icy grounds, and also its rational exploitation regimes special mathematical model was developed. Multiversion numerical experiments were held. Calculations show, that water absence in settling pond in summer period can lead to thawing of buried ice. In summer period buried ice thawing doesn’t occur in case of settling pond filled by water to 1,0 m. and higher. In case of settling ponds both sections whole projected water filling in summer period in dam base and ground area surface grounds negative temperature maintained. Requirements on settling ponds rational exploitation were developed, maintaining it provides long time lasting stability and accident free treating complex functioning in summer period in cryolitezone conditions. Basic requirements are: settling pond both sections obligatory filling by cleanable water in summer period to depth not less of 1 meter; water drain with cold period coming. The results of held numerical experiments allow make a conclusion that maintaining above-listed conditions and requirements settling pond construction on frozen quaternary grounds with buried ice presence is possible from thermalphysic side. At that, raised protecting structures stability will be provided and treating complex normal functioning.

Основным недостатком практического применения известных скважинных зарядов в зоне распространения многолетней мерзлоты является повторное смерзание взорванной массы в монолит, затрудняющее ее дальнейшую разработку горными машинами. Для повышения эффективности взрывных работ на открытых разработках в условиях криолитозоны предлагается использовать специальную конструкцию скважинного заряда, обеспечивающую предотвращение повторного смерзания взорванных многолетнемерзлых горных пород. Конструкция основана на применении специальных соляных модулей. Предложен способ изготовления соляных модулей необходимой конфигурации. Преимуществами предложенного способа являются: использование серийно выпускаемых (неспециальных) промышленных взрывчатых веществ; совмещение операций по разрушению взрывом и искусственному засолению многолетнемерзлых горных пород; использование при изготовлении соляных модулей дешевых и недефицитных компонентов технического хлористого натрия, хлористого кальция, отходов калийных комбинатов и других химикатов; создание конфигурации скважинного заряда требуемой формы.
The main disadvantage of practical application of well-known deep-hole charges in the permafrost area is the second freezing of exploded bulk into a monolith; it hinders its further mining with mining machines. In order to increase the efficiency of blasting operations at opencast minings in conditions of cryolithic zone, it is offered to use special construction of a deep-hole charge, which prevents the second freezing of exploded permafrost rocks. The construction is based on the application of special salt modules. The method of preparing salt modules of required configuration is offered. The advantages of the offered method are the following: the use of series-produced (non-special) commercial explosives; operations on breaking up with a blast and artificial salinization of permafrost rocks overlap; the use of cheap and abundant components of commercial sodium chloride, calcium chloride, wastes of potassium plants and other chemicals when producing salt modules; creation of deep-hole charge of required shape configuration.

Как показывает практика ведения открытых горных работ в суровых климатических условиях Севера, вскрышные породы зоны многолетней мерзлоты склонны к смерзанию после их взрывного разрушения. Опыт работы разреза "Кангаласский" А О Х К "Якутуголь" Республики Саха (Якутия) свидетельствует о том, что взорванные породы смерзаются за разное время в различные периоды года. При этом после смерзания развал приобретает такую прочность, что его дальнейшая разработка без дополнительного рыхления становится невозможной. В результате расчетов теплового режима в развале разрушенного взрывом уступа установлено, что формирование температурных полей носит не хаотичный, а упорядоченный характер послойного распространения температуры по всей длине взорванного блока многолетнемерзлых вскрышных пород. Определено, что в зависимости от схемы отработки эффективность экскавации взорванного массива может быть различной.
As the practice of open - pit mining in harsh climatic conditions of the North shows, overburden rocks of the permafrost zone are prone to freezing after blasting. The experience of the Kangalassky open pit mine of J S C Holding Company Yakutugol (Republic of Sakha - Yakutia) indicates that the blasted rocks freeze at different times in different periods of the year. Moreover, after freezing, the shotpile acquires such strength that its further mining without additional loosening is impossible. The calculations of the thermal regime in the shotpile of a blasted bench show that the formation of temperature fields has not chaotic but an ordered character of layer - by - layer temperature distribution along the entire length of blasted block of permafrost overburden rocks. It is found that, depending on the mining flow chart, the excavation efficiency of the blasted rock mass can be different.