Вестник МГТУ, 2026, Т. 29, № 2.

Введение Оптимизация параметров буровзрывных работ (БВР) на горнодобывающих предприятиях является ключевым фактором обеспечения требуемого гранулометрического состава взорванной горной массы и минимизации выхода некондиционных фракций. В современной литературе предложены различные подходы к совершенствованию технологии БВР: корректировка зарядов и схем инициирования по результатам предшествующих взрывов ( Абдулкасимов, 2006), оптимизация геометрии скважинной сетки и последовательности взрывания (Шубин и др., 2007), применение специальных конструкций зарядов (Румянцев, 2013) и др. Однако большинство указанных методов базируются на усредненных представлениях о свойствах горного массива и не учитывают его локальную неоднородность. Развитая трещиноватость и высокая степень структурных нарушений в породном массиве становятся доминирующими предпосылками возникновения негабарита в случае применения унифицированных технологий бурения и заряжания. Наиболее достоверным способом оценки структурного состояния пород является бурение с отбором керна; тем не менее регулярное применение данного метода в производственных условиях экономически нецелесообразно из-за значительного увеличения трудоемкости и сроков выполнения работ. Альтернативный подход - анализ параметров обратной связи при бурении - позволяет косвенно судить о состоянии массива, но не обеспечивает заблаговременного прогнозирования его свойств до начала взрывных операций. Перспективным решением данной задачи является разработка и апробация комплексной методики геофизической диагностики, сочетающей достаточную точность оценки физико-механических свойств пород с оперативностью получения данных при заблаговременном обследовании участков предстоящих взрывов (Vedernikov et al., 2020). Принципиальная новизна предлагаемого подхода заключается не просто в применении нескольких методов параллельно, а в разработке алгоритма их синергетического комплексирования, при котором каждый метод компенсирует ограничения других. Так, сейсморазведка обеспечивает высокую точность определения упругих параметров, но имеет ограниченную разрешающую способность в условиях высокой трещиноватости; электротомография обладает лучшей разрешающей способностью по латерали и чувствительна к изменениям влажности и минерализации; метод вызванной поляризации выявляет зоны окисления и гидротермальных изменений, которые не всегда отчетливо проявляются в сейсмических и резистивиметрических данных. Интеграция этих методов позволяет использовать результаты одного метода в качестве априорной информации при интерпретации другого, что повышает надежность реконструкции пространственного распределения ключевых механических параметров горного массива. Геофизическая диагностика обеспечивает выявление зон с резкими контрастами физических полей, локализацию структурных нарушений и оценку локальной неоднородности, непосредственно влияющих на результативность БВР (Ronczka et al., 2017; Григорьев и др., 2019; Park et al., 2016). Научная новизна исследования состоит в разработке алгоритма расчета динамического модуля Юнга и коэффициента Пуассона путем совместной интерпретации многокомпонентных геофизических данных, полученных в едином полевом цикле. Впервые демонстрируется механизм синергетического взаимодействия трех методов: как электротомография уточняет сейсмические границы, как вызванная поляризация выявляет деградационные процессы в породах и как совместная интерпретация всех трех методов позволяет достичь 15-20 % повышения достоверности по сравнению с монометодными подходами. Впервые на примере месторождения хризотилового асбеста продемонстрирована эффективность интегрированного геофизического подхода для адаптивной оптимизации параметров буровзрывных работ с учетом локальной неоднородности массива. Исследование направлено на выявление наиболее эффективной геофизической методики для экспресс- диагностики прибортового пространства карьера перед проведением взрывных операций. Сравнительный анализ информативности и трудоемкости сейсмических, резистивиметрических и поляризационных методов показал, что ни один из них в отдельности не обеспечивает полной характеризации массива: сейсморазведка дает точные значения упругих модулей, но слабо чувствительна к окислению пород; электротомография выявляет литологические границы и зоны выветривания, но не дает прямой информации об упругих свойствах; вызванная поляризация диагностирует гидротермальные изменения, но требует дополнительной информации для оценки механической прочности. Разработанный алгоритм расчета ключевых механических параметров горного массива - в частности, модуля упругости (Юнга) и коэффициента поперечной деформации (Пуассона) - реализуется путем совместной интерпретации многокомпонентных геофизических данных, при которой каждый метод поставляет информацию, недостающую другим методам. Исследования были проведены на Житикаринском месторождении хризотил-асбеста (Костанайская обл., Казахстан), разрабатываемом открытым способом. Специфика месторождения определяется его расположением в пределах глубинного регионального разлома, это объясняет высокую геодинамическую активность. Горный массив месторождения характеризуется выраженной неоднородностью физико - механических свойств. Данная особенность обусловливает формирование на бортах карьера многочисленных зон нарушенного состояния, проявляющихся в виде участков дезинтеграции пород, повышенной интенсивности трещиноватости и зон тектонического рассланцевания.