В самом сердце Урала, на месте легендарного Сибайского карьера, разворачивается драма — подземная и научная одновременно. В 2019 году из-за внезапного подземного пожара знаменитый медный рудник и его гигантская открытая выемка были экстренно затоплены, чтобы потушить пламя. Но вода, ставшая спасением, превратилась в серьёзное препятствие: на глубине около 300 метров под кислотной водной толщей остались миллионы тонн ценной руды, до которых теперь не добраться. Казалось, месторождение, которое десятилетиями кормило регион, придётся навсегда похоронить. Однако группа российских учёных-инженеров предложила смелый и высокотехнологичный план, который не только позволит вернуть к жизни эти богатства, но и сделает это абсолютно безопасно.
Проблема Сибая уникальна по своей сложности. Просто откачать почти 18 миллионов кубометров едкой минерализованной воды нельзя — это может открыть доступ кислорода к сульфидным рудам и снова разжечь подземный пожар. Строить же мощные очистные сооружения — долго и невероятно дорого. К тому же, ценные запасы меди, цинка, золота и серебра залегают прямо у самого контура затопленного карьера, что делает традиционное осушение и одновременную подземную добычу несовместимыми и опасными.
Ученые-инженеры предлагают не бороться с водой, а… заменить её. Суть инновационной технологии заключается в создании гигантского искусственного «геобарьера» на дне карьера. Минерализованный раствор будут постепенно замещать специально подобранной насыпной массой. В её состав войдут обрушенные породы, песчано-глинистые смеси и даже тонкодисперсные отходы обогатительной фабрики. Эта влажная, плотная «подушка» станет непреодолимым щитом, который надежно изолирует руду от кислорода и навсегда исключит возможность повторного самовозгорания.
Но это не всё. Главная фишка технологии в том, что добычу оставшихся под карьером запасов можно будет вести прямо под защитой этого насыпного барьера, используя эффективную систему подэтажного обрушения. Чтобы «подушка» вела себя предсказуемо и не хлынула внезапно в подземные выработки, учёные разработали целый комплекс мер по управлению её свойствами. С помощью расчётов и аналогов, таких как опыт Соколовского рудника в Казахстане, они научились контролировать ключевые параметры: гранулометрический состав, влажность и реологические (текучие) свойства этой искусственной среды. Постоянный мониторинг и дренаж обеспечат стабильность барьера.
Авторы работы — доктора технических наук Вячеслав Калмыков и Олег Зотеев, а также инженер Андрей Тарабаев — уже провели необходимые расчёты и обосновали параметры технологии. Их метод открывает путь к безопасной и рентабельной доработке огромных запасов Ново-Сибайского участка, суммарно оценивающихся в более чем 13,5 миллионов тонн руды. Это не просто возврат потерянных активов, это прорыв в горном деле, который может стать эталоном для реабилитации других сложных и опасных месторождений по всему миру. Затопленный Сибайский карьер, который ещё недавно считался потерянным, может получить вторую жизнь благодаря интеллекту и смелости российских инженеров.
Исследование опубликовано в журнале «Горная промышленность»
