Записки горного института, 2023, № 1

Научный журнал «Записки Горного института» с 1907 года 
издается Санкт-Петербургским горным университетом – первым 
высшим техническим учебным заведением России, основанным 
в 1773 году Указом Екатерины II как воплощение идей Петра I  
и М.В.Ломоносова о подготовке инженеров для развития горнозаводского 
дела.  

На базе Санкт-Петербургского горного университета работает 
Международный центр компетенций в горнотехническом образовании 
под эгидой ЮНЕСКО, способствующий активному взаимодействию 
журнала с международным научным сообществом.

Цель журнала – создание информационного пространства, 
в котором отечественные и зарубежные ученые представят 
результаты теоретических и эмпирических исследований, посвященных 
проблемам минерально-сырьевого комплекса. Журнал 
привлекает ведущих специалистов к публикации научных статей 
и содействует их продвижению в международное научное 
пространство. 

Публикуемые статьи освещают вопросы геологии, горного и 
нефтегазового дела, металлургии и обогащения, электромеханики 
и машиностроения, геоэкологии и безопасности 
жизнедеятельности, геоэкономики и менеджмента. 

Журнал входит в Перечень рецензируемых научных изданий 
ВАК, индексируется Scopus (Q1), Web of Science Core Collection 
(ESCI), DOAJ, GeoRef, Google Scholar, РИНЦ.

Журнал выходит 6 раз в год. Средний срок до первого решения –  
1 месяц.

Статьи публикуются на русском и английском языках на безвозмездной 
основе. 

На обложке экспонат Горного музея – аквамарин – кристалл в виде шестисторонней 

призмы голубого цвета, вросший в кристалл дымчатого кварца обелисковидной формы 

(хребет Адун-Чилон, Восточное Забайкалье, Россия). Образец поступил в музей  

в 1874  г. Аквамарин – разновидность берилла, алюмосиликата бериллия. Название камня 

переводится с латинского “agua marina” – морская вода. Плиний Старший в I веке н.э. 

отмечал сходство аквамарина с изумрудом. Популярен в ювелирном искусстве. 

Горный музей – третья в мире по величине естественно-научная экспозиция, имеет более 

230 тысяч экспонатов, среди которых драгоценные металлы и камни, уникальные коллекции 

минералов, руд, горных пород, палеонтологических остатков, метеоритов, собрание моделей 

и макетов горной и горнозаводской техники, изделия камнерезного и ювелирного искусства.
  

Санкт-Петербургский

университетет

Международный 

центр компетенций

в горнотехническом 

образовании

под эгидой ЮНЕСКО
Записки Горного института

ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
В.С.Литвиненко, д-р техн. наук, профессор, академик Международной академии наук высшей школы, РАЕН, РАГН, МАНЭБ, ректор 
(Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия)

ЗАМЕСТИТЕЛЬ ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА
С.Г.Скублов, д-р геол.-минерал. наук, доцент, член Российского минералогического общества, эксперт Российского научного фонда и РАН (Санкт-Петербургский 
горный университет, Санкт-Петербург, Россия) 

ОТВЕТСТВЕННЫЙ СЕКРЕТАРЬ
С.В.Купавых, канд. техн. наук, директор издательского дома «Записки Горного института» (Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия)

РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ

О.Е.Аксютин, д-р техн. наук, чл.-кор. РАН, член правления, начальник департамента (ПАО «Газпром», Москва, Россия)

А.А.Барях, д-р техн. наук, профессор, академик РАН, директор (Пермский федеральный исследовательский центр УрО РАН, Пермь, Россия)

В.Н.Бричкин, д-р техн. наук, проректор по подготовке научных кадров (Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия)

С.Г.Гендлер, д-р техн. наук, профессор, академик РАЕН, зав. кафедрой безопасности производств (Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия)

О.М.Ермилов, д-р техн. наук, профессор, академик РАН, РАГН, зам. главного инженера по науке (ООО «Газпром добыча Надым» ПАО «Газпром», Надым, Россия)

В.П.Зубов, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой разработки месторождений полезных ископаемых (Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия)

Г.Б.Клейнер, д-р экон. наук, профессор, чл.-кор. РАН, заместитель директора (Центральный экономико-математический институт РАН, Москва, Россия)

А.В.Козлов, д-р геол.-минерал. наук, член Российского минералогического общества, зав. кафедрой геологии и разведки месторождений полезных ископаемых 
(Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия)

Ю.Б.Марин, д-р геол.-минерал. наук, профессор, чл.-кор. РАН, президент (Российское минералогическое общество, Санкт-Петербург, Россия)

В.А.Моренов, канд. техн. наук, доцент (Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия) 

М.А.Пашкевич, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой геоэкологии (Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия) 

Т.В.Пономаренко, д-р экон. наук, профессор, доцент (Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия)

О.М.Прищепа, д-р геол.-минерал. наук, академик РАЕН, зав. кафедрой геологии нефти и газа (Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия)

А.Г.Протосеня, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой строительства горных предприятий и подземных сооружений (Санкт-Петербургский горный университет, 
Санкт-Петербург, Россия)

В.Е.Сомов, д-р экон. наук, канд. техн. наук, академик РАЕН, директор (ООО «Кинеф», Кириши, Россия)

А.А.Тронин, д-р геол.-минерал. наук, директор (Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности РАН, Санкт-Петербург, Россия)

В.Л.Трушко, д-р техн. наук, профессор, академик Международной академии наук высшей школы, РАЕН, РАГН, МАНЭБ, зав. кафедрой механики

(Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия) 

П.С. Цветков, канд. экон. наук, начальник управления по публикационной деятельности (Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия)

А.Е.Череповицын, д-р экон. наук, профессор, зав. кафедрой экономики, организации и управления (Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия)

Я.Э.Шклярский, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой общей электротехники (Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия)

В.А.Шпенст, д-р техн. наук, профессор, декан энергетического факультета (Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия)

Олег Анцуткин, профессор (Технологический университет, Лулео, Швеция)

Габриэль Вейсс, д-р наук, профессор, проректор по научной и исследовательской деятельности (Технический университет, Кошице, Словакия)

Хал Гургенчи, профессор (Школа горного машиностроения Квинслендского университета, Брисбен, Австралия)

Эдвин Кроке, д-р наук, профессор (Институт неорганической химии Фрайбергской горной академии, Фрайберг, Германия)

Чжоу Фубао, д-р наук, профессор, вице-президент (Китайский горно-технологический университет, Пекин, Китай)

Чжао Юэмин, д-р наук, профессор, директор научного комитета (Китайский горно-технологический университет, Пекин, Китай)

Разделы

•Геология  •Геотехнология и инженерная геология
•Экономика сырьевых отраслей    •Энергетика

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ • 2023

У ч р е д и т е л ь  С а н к т - П е т е р б у р г с к и й  г о р н ы й  у н и в е р с и т е т

Свидетельство о регистрации ПИ № ФС77-70453 от 20.07.2017
Лицензия ИД № 06517 от 09.01.02

Редакция: начальник РИЦ В.Л.Лебедев, редакторы Е.С.Дрибинская, М.Г.Хачирова, В.Е.Филиппова, Л.В.Набиева

Компьютерная верстка В.И.Каширина, Н.Н.Седых

Издается с 1907 года

ISSN 2411-3336

е-ISSN 2541-9404

Адрес учредителя и редакции: 21-я линия, 2, Санкт-Петербург, Россия, 199106
Тел. +7 (812) 328-8416;        факс +7 (812) 327-7359; 
Е-mail: pmi@spmi.ru
Сайт журнала: pmi.spmi.ru

 Санкт-Петербургский горный университет, 2023
Подписано к печати 27.02.2023. Формат 60  84/8. Уч.-изд.л. 35.
Тираж 300 экз. Заказ 132. Отпечатано в РИЦ СПГУ.
Цена свободная.

Записки Горного института. 2022. Т. 259
Содержание

2

СОДЕРЖАНИЕ

Геотехнология и инженерная геология

Азварди Ичван, Вибово Арио П., Анггаяна Команг, Видодо Нухиндро П. Добыча россып-

ного олова методом распыления-всасывания из скважины: тематическое исследование оставшихся 
россыпных запасов олова в Бангка-Белитунг, Индонезия.....................................................
3

Барях А.А., Девятков С.Ю., Денкевич Э.Т. Математическое моделирование развития 

процесса сдвижения при отработке калийных руд длинными очистными забоями ........................
13

Зубкова О.С., Пягай И.Н., Панкратьева К.А., Торопчина М.А. Разработка состава и иссле-

дование свойств сорбента на основе сапонита ..................................................................................
21

Маринин М.А., Карасев М.А., Поспехов Г.Б., Поморцева А.А., Кондакова В.Н., Сушкова В.И.

Комплексное изучение фильтрационных свойств окомкованных песчано-глинистых руд и режимов 
фильтрации в штабеле кучного выщелачивания...............................................................................
30

Потехин Д.В., Галкин С.В. Применение технологии машинного обучения при модели-

ровании распределения литотипов на пермокарбоновой залежи нефти Усинского месторождения .............................................................................................................................................

41

Экономика сырьевых отраслей

Быкова Е.Н., Хайкин М.М., Шабаева Ю.И., Белобородова М.Д. Развитие методологии 

экономической оценки земельных участков для добычи и переработки твердых полезных 
ископаемых.........................................................................................................................................
52

Глебова Е.В., Волохина А.Т., Вихров А.Е. Оценка эффективности управления культурой 

производственной безопасности в компаниях ТЭК ..........................................................................
68

Лапинскас А.А. Влияние горной ренты на эффективность использования природного 

потенциала: парадокс изобилия и его российская специфика ..........................................................
79

Литвиненко В.С., Петров Е.И., Василевская Д.В., Яковенко А.В., Наумов И.А., Ратников М.А.

Оценка роли государства в управлении минеральными ресурсами .................................................
95

Матрохина К.В., Трофимец В.Я., Мазаков Е.Б., Маховиков А.Б., Хайкин М.М. Развитие 

методологии сценарного анализа инвестиционных проектов предприятий минерально-сырьевого 
комплекса ........................................................................................................................................................
112

Скобелев Д.О., Череповицына А.А., Гусева Т.В. Технологии секвестрации углекислого газа: 

роль в достижении углеродной нейтральности и подходы к оценке затрат.....................................
125

Энергетика

Непша Ф.С., Воронин В.А., Ливен А.С., Корнеев А.С. Оценка целесообразности примене-

ния когенерационных установок на угольных шахтах Кузбасса......................................................
141

 

 

Записки Горного института. 2023. Т.259. С. 3-12

© Ичван Азварди, Арио П. Вибово, Команг Анггаяна, Нухиндро П. Видодо, 2023 

DOI: 10.31897/PMI.2022.70 

3

Статья опубликована в открытом доступе по лицензии CC BY 4.0

 
 
 
 
 
 

Научная статья 

 

Добыча россыпного олова методом распыления-всасывания из скважины: 

тематическое исследование оставшихся россыпных запасов олова 

в Бангка-Белитунг, Индонезия 

 

ИЧВАН АЗВАРДИ , АРИО П. ВИБОВО, КОМАНГ АНГГАЯНА, НУХИНДРО П. ВИДОДО  
Технологический институт Бандунга, Бандунг, Индонезия  
 
 

Как цитировать эту статью: Азварди Ичван, Вибово Арио П., Анггаяна Команг, Видодо Нухиндро П.  
Добыча россыпного олова методом распыления-всасывания из скважины: тематическое исследование  
оставшихся россыпных запасов олова в Бангка-Белитунг, Индонезия // Записки Горного института. 2023.  
Т. 259. С. 3-12. DOI: 10.31897/PMI.2022.70 

 

Аннотация. Район островов Бангка-Белитунг, который является потенциальным районом россыпных месторождений 
олова в Индонезии, пострадал от уничтожения запасов олова на материке из-за бесконтрольной  
кустарной добычи, в результате которой остались небольшие запасы. Остатки этих запасов больше не могут 
быть добыты с использованием гидравлической разработки открытым способом из-за небольших размеров месторождений. 
Такие осадочные условия могут быть отработаны только скважинным методом. Целью этого 
исследования были разработка инструментов и проведение пробной добычи полезных ископаемых скважинным 
методом с распылительно-всасывающим механизмом. Определен способ и получены параметры разработки 
россыпных месторождений олова с использованием методов скважинной добычи, такие как мощность  
и радиус выемки, коэффициент извлечения полезных ископаемых и коэффициент разубоживания. Результаты 
этого исследования позволят увеличить количество наземных россыпных запасов олова для обеспечения его 
производства. 
 
Ключевые слова: россыпное олово; остатки малогабаритных запасов; гидравлическая разработка; скважинный 
метод; распылительно-всасывающий 

 

Поступила: 23.05.2022          Принята: 21.07.2022          Онлайн: 02.12.2022          Опубликована: 27.02.2023 

 
 

Введение. С 2000 г. в районе Бангка-Белитунг, Индонезия, широко распространена бесси-

стемная кустарная добыча россыпного олова осуществляемая местным сообществом. В результате 
запасы олова, которые первоначально разрабатывались залежами с высокой сплошностью, теперь заменены 
на точечные. Эти формы точечных отложений не образуются геологически [1], а являются 
результатом воздействия хаотичной добычи полезных ископаемых [2]. Они больше не могут классифицироваться 
как запасы [3-5], поскольку в настоящее время не существует доступного способа разработки 
месторождений [6-9]. По оценке физических условий района добычи полезных ископаемых 
кустарные шахты все еще оставляют много неразработанных участков в виде выявленных запасов. 

Типичный поперечный разрез показывает состояние месторождения олова, добытого кустар-

ным способом. В разрезе представлены оставшиеся запасы, которые еще не были добыты. Оставшиеся 
запасы на основе проверки могут быть реклассифицированы как ресурсы. 

Принцип открытой гидравлической россыпной добычи олова заключается в распылении слоя 

олова для диспергирования материала с образованием суспензии, которая затем поступает во всасывающее 
отверстие для всасывания и последующей перекачки материала в устройство для обогащения 
оловянной руды. Процесс распыления-всасывания очень важен для оптимизации выемки 
материала при открытой гидравлической добыче полезных ископаемых [10, 11]. 

Гипотеза состоит в том, что такие осадочные условия могут быть отработаны только сква-

жинным методом. Целью данного исследования является разработка инструментов и проведение 
горных испытаний скважинным методом с распылительно-всасывающим механизмом. Бывшие 

ЗАПИСКИ ГОРНОГО ИНСТИТУТА 

Journal of Mining Institute  

 

Сайт журнала: pmi.spmi.ru 

ISSN 2411-3336; е-ISSN 2541-9404 

 

 

Записки Горного института. 2023. Т. 259. С. 3-12
© Ичван Азварди, Арио П. Вибово, Команг Анггаяна, Нухиндро П. Видодо, 2023 

DOI: 10.31897/PMI.2022.70 

4

Статья опубликована в открытом доступе по лицензии CC BY 4.0  

скважины для кустарной добычи, которые были заполнены водой, могут быть использованы 
в качестве источника воды для добычи полезных ископаемых. Результатами этого исследования 
являются параметры выемки с применение скважинного метода добычи полезных ископаемых, 
такие как производительность и радиус выемки, коэффициент извлечения полезных ископаемых 
и коэффициент разубоживания. Ожидается, что результаты этого исследования дадут возможность 
увеличить количество наземных россыпных запасов олова для обеспечения его производства.  

Испытание скважинной разработки с распылительно-всасывающим механизмом, проводи-

лось в С. Секах, Белинью, регентство Бангка, провинция островов Бангка-Белитунг, Индонезия с 
координатами UTM X: 596 967; Y: 9 830 627. Это местоположение является характерным для 
оставшихся запасов олова в регионе. 

Методы. Проектирование грузоподъемности шламовой пульпы. Параметры, влияющие на 

расчет скорости подъема, включают удельный вес транспортируемых материалов, плотность жидкости 
и диаметр частиц. Расчетная скорость подъема рассчитывается с использованием уравнения 
Стокса для сферических материалов [12-14]: 

 
(1) 

где 1 – минеральная плотность касситерита, 1 = 7 г/см3; 2 – плотность жидкости (воды), 
2 = 1 г/см3;  – вязкость жидкости (вода),  = 0,00899 МПа∙с = 0,000899 МПа; d – диаметр частиц, 
d = 20" = 0,841 мм. 

Результирующая скорость подъема составляет 2,6 м/с, которая округляется до 3 м/с. 
Определение диаметра всасывающей трубы. Пульпа поднимается по всасывающей трубе, 

диаметр которой будет определять величину сброса или объем получаемой пульпы. Диаметр 
используемой всасывающей трубы является диаметром с наибольшей производительностью. 
Производительность обработки трубы будет зависеть от загрузки оборудования и необходимой 
мощности. Чем больше диаметр трубы, тем выше производительность, но чем больше насос и его 
вспомогательные принадлежности, тем выше будет нагрузка. Эмпирически установлено, что 
наиболее эффективная производительность обработки достигается при использовании трубы 
диаметром четыре дюйма. 

Объем пульпы. Результаты расчета скорости подъема и диаметра всасывающей трубы могут 

определять расход или объем пульпы [15, 16]. Расход пульпы может рассчитываться с 
использованием уравнения 

, 
(2) 

где V – скорость, м/с; А – площадь поперечного сечения, м2. 

При скорости 3 м/с и диаметре всасывающей трубы четыре дюйма расход пульпы составляет 

0,02431 м3/с или 87,51 м3/ч. 

Давление распыления и диаметр распылительного сопла. Давление распыления используется 

для распределения слоя оловянной руды, который обычно состоит из крупного песка и образует 
пульпу. Объем образующейся пульпы должен быть достаточным для объема или расхода 
поднимаемой пульпы. Давление распыления также будет определять количество распылительных 
форсунок [17-19]. Давление распыления вычисляется с помощью уравнения: 

, 
(3) 

где c – коэффициент расхода сопла, c = 0,96;  – площадь поперечного сечения сопла, м2;  
 – давление воды, выходящей из сопла (атмосферное). 

Давление, необходимое для образования слоя крупного песка в шламовую пульпу, составляет 

3,5 атм. Эта величина при использовании уравнения (3) может быть определена как скорость воды, 
образующаяся при распылении материала, при этом давление воды 3,5 атм обеспечит скорость 
распыления 25 м/с. Кроме того, используя давление 3,5 атм, можно также смоделировать 
взаимосвязь между диаметром сопла и результирующим расходом. 




2

1
2
 
,
18

gd

V



 





Q
VA


4,4  
3600
Q
c




 

 

Записки Горного института. 2023. Т.259. С. 3-12

© Ичван Азварди, Арио П. Вибово, Команг Анггаяна, Нухиндро П. Видодо, 2023 

DOI: 10.31897/PMI.2022.70 

5

Статья опубликована в открытом доступе по лицензии CC BY 4.0

Объем воды, образующийся при давлении распыления, должен быть достаточным для 

удаления количества пульпы. Из приведенного расчета известно, что объем поднимаемой пульпы 
составляет 87,51 м3/ч. Объем воды, который приблизительно соответствует этому количеству – 
81,64 м3/ч при использовании сопла диаметром 34 мм. Получаемая пульпа состоит из твердого 
материала и воды в соотношении от 1:8 до 1:10. При количестве распыляемой воды 81,64 м3/ч 
образуются твердые частицы от 8,16 до 10,20 м3/ч, таким образом, общий объем получаемой 
пульпы составляет 89,80-91,40 м3/ч. Это количество больше объема поднимаемой пульпы, 
который составляет 87,51 м3/ч, поэтому его достаточно. Если для распыления используются две 
форсунки, диаметр каждой должен составлять 17 мм. 

Проектирование оборудования для скважинной добычи полезных ископаемых. Конструкция 

для добычи оловянной руды с использованием скважинных средств основана на механизме 
распыления и всасывания. Распылительные и всасывающие трубы установлены на шесть и четыре 
дюйма соответственно. Всасывающая труба устанавливается внутри распылительной трубы таким 
образом, чтобы пространство или полость, в которую поступает струя, находилась между 
шестидюймовой и четырехдюймовой трубами. Наконечник бура снабжен двумя распылительными 
отверстиями: сбоку и снизу. Диаметр каждого бокового сопла составляет 17 мм. 

Используются два насоса – для распыления и всасывания, как правило, они имеют 

сбалансированную производительность. Давление распылительного насоса для диспергирования 
материала должно быть достаточным для диспергирования слоя оловянной руды. 

Всасывающий насос предназначен для подъема пульпы с объемным соотношением 

твердого вещества и воды от 1:8 до 1:10. Глубина выемки грунта в соответствии с описанным 
местом испытания была рассчитана на глубине 16 м. Высота трубы над землей 5 м, расчетная 
высота составляла 21 м. Всасывающая труба была спроектирована в вертикальном положении, 
поэтому предполагается, что потери на трение из-за наклона трубы отсутствуют (Hf = 0). 
Грузоподъемность минерала касситерита (олова) размером 20" составляет 3 м/с, что приводит 
к потере напора со скоростью 0,46 м. Таким образом, общая расчетная высота и потери напора 
составляют 21,46 м. Другие потери напора из-за изгибов шланга, соединительной трубы, 
двигателя и т.д. были оценены в 5 % от этой суммы, что составляет 1,07 м [20-24]. Общая 
потеря напора [25-28] составляет  

 
(4) 

где 
 – общая расчетная высота, м; Hf – потери на трение, м; 
 – скорость потери напора, м; 

 – другие потери напора, м. 

Таким образом, потеря общего напора 
, используемого при проектировании транспортировки 

оловянного материала в этом испытании, составляет 22,53 м.  

Мощность насоса, необходимая для подъема пульпового материала с общим напором 22,53 м, 

была рассчитана следующим образом [29-33]:  

1000
γ

60 75η

t
Q
H
P




, 
 (5) 

где  – плотность пульпы, кг/дм3;  – КПД насоса, %. 

Площадь поперечного сечения всасывающей трубы диаметром 4" составляет 0,0081 м2;  

таким образом, при скорости транспортировки пульпы 3 м/с результирующий расход 
 составляет 

0,0243 м3/с или 1,459 м3/мин. Предполагается, что плотность слоя олова 2,65 кг/дм3, а плотность 
воды 1 кг/дм3, поэтому при соотношении объема твердого вещества к объему воды 1:10 плотность 
пульпы  составляет 1,1 кг/дм3. Предполагается, что насос не будет работать на максимальной 
мощности, поэтому значение выхода насоса  было оценено в 75 %. В этих условиях мощность 
насоса Р, необходимая для подъема материала с общим напором 
= 22,53 м, составляет 11 кг 

м/с. В данном исследовании используется мощность, получаемая от механического двигателя. 

2
,
t
f
v
l
H
Z
H
H
H





2
Z
v
H

l
H

t
H

Q

t
H

 

 

Записки Горного института. 2023. Т. 259. С. 3-12
© Ичван Азварди, Арио П. Вибово, Команг Анггаяна, Нухиндро П. Видодо, 2023 

DOI: 10.31897/PMI.2022.70 

6

Статья опубликована в открытом доступе по лицензии CC BY 4.0  

Испытание. Описание попе-

речного сечения положения скважины 
для тестирования представлено 
на рис.1. Выемка грунта в 
этом месте будет проводиться на 
глубине 11-16 м или в пределах 
5 м. Содержание олова (Sn) в каждом 
слое от 0,0211 до 0,1734 кг/м3. 
Общее содержание олова (сорт) на 
глубине 5 м (11-16 м) составляет 
0,0931 кг/м3. 

Измерение расстояния распы-

ления в этом исследовании проводилось 
путем установки трех точек 
наблюдения. Эти точки были  
построены путем установки контрольных 

труб 
диаметром 
4"  

с расстояниями 1, 2 и 2,5 м. Контрольные 
трубы были заполнены 
окрашенным песчаным материалом 
размером 48-100 меш и тяжелым 
материалом (гайками) для 
проверки 
способности 
насоса 

транспортировать тяжелые материалы. 
Желтый песок был введен в 
контрольную трубу на расстоянии 
1 м, зеленый песок – на расстоянии 
2 м, а синий песок – на расстоянии 
2,5 м. В качестве тяжелого материала 
использовались гайки из не-

ржавеющей стали размером 28 мм и толщиной 13 мм, весом 41,7 г, удельный вес гайки составил 
7,1 г/см3. В контрольные трубы в трех точках были установлены гайки, которые различались по 
цвету (белые гайки были вставлены в контрольную трубу на расстоянии 1 м, красные – на расстоянии 
2 м, а коричневые на расстоянии 2,5 м). 

Окрашенные песок и гайки будут видны при выемке грунта для удаления материала и укажут 

на дальность распыления. 

Контрольная труба была установлена под углом 45° от конца/долота шахтной трубы 

скважины в самом нижнем положении (глубина 16 м). При такой установке ожидается, что если 
окрашенный песчано-гайковый материал образовал пульпу, он упадет непосредственно к концу 
всасывающей трубы и будет немедленно поднят. Наблюдение за процессом выемки грунта для 
удаления материала и окрашенным песком и гайками позволило обозначить диапазон распыления 
при выемке грунта. 

После подготовки пробной скважины был установлен скважинный инструмент для добычи 

полезных ископаемых, и в скважину была вставлена труба. Выемки проводились от слоя 1 до 
слоя 5. Материал, который был извлечен и отсосан, затем вытекал на поверхность и упаковывался 
в подготовленный большой мешок. 

Обсуждение результатов. Выемка грунта с использованием скважинной добычи дала 

следующие результаты. 

Удаление грунта. Из табл.1 видно, что в результате общей выемки было заполнено 

58 крупных мешков общим объемом 42,282 м3. Твердый материал, который помещался в большие 
мешки, представлял собой рыхлый песчаный материал, поэтому для измерения смещения грунта 
необходимо было преобразовать материал в насыпь [34, 35]. При добыче олова применяется 
поправочный коэффициент для песчаного материала к условиям насыпи путем деления объема 

1
2
3

Рис.1. Проверка положения буровой скважины 

1 – глинистый песок мелкий, песок крупный; 2 – плотная глина; 3 – песок  

крупный, песок мелкий 

6 м 

Сорт 

Испытательная 

точка  

для выемки  
скважинным 

методом /  
заданное  
положение 

Слой 1 

Испытательная скважина 

Подстилающая порода 

6 м 

0 м 

–5 м

–10 м

Слой 2 

Слой 3 

Слой 4 

Слой 5 

 

 

Записки Горного института. 2023. Т.259. С. 3-12

© Ичван Азварди, Арио П. Вибово, Команг Анггаяна, Нухиндро П. Видодо, 2023 

DOI: 10.31897/PMI.2022.70 

7

Статья опубликована в открытом доступе по лицензии CC BY 4.0

сыпучего песчаного материала на 0,9. Пересчет свободного объема в условиях насыпи 
представлен в табл.1. Кроме того, разделив объем песчаного материала в условиях насыпи на 
затраченное время, можно найти скорость переноса грунта. 

 

Таблица 1 

 

Скорость извлечения грунта 

 

Номер
слоя 

Время заполнения  
большого мешка 
Длительность, 

мин 

Количество 

мешков 

Объем сыпучего 

материала,  

м3 

Показатель
Объем 

(насыпи), м3

Скорость 
переноса 

грунта, м3/ч
пустой 
полный 

1 
10:43 
10:54 
12 
4 
2,916 
0,9 
3,240 
16 

2 
10:54 
11.06 
12 
4 
2,916 
0,9 
3,240 
16 

11:06 
11:18 
12 
4 
2,916 
0,9 
3,240 
16 

3 

11:18 
11:39 
21 
4 
2,916 
0,9 
3,240 
9 

11:39 
11:57 
18 
4 
2,916 
0,9 
3,240 
11 

11:57 
12:19 
22 
4 
2,916 
0,9 
3,240 
9 

12:19 
12:37 
18 
4 
2,916 
0,9 
3,240 
11 

12:37 
14:17 
12 
4 
2,916 
0,9 
3,240 
16 

14:17 
14:35 
18 
4 
2,916 
0,9 
3,240 
11 

14:35 
15:02 
27 
4 
2,916 
0,9 
3,240 
7 

4 

15:02 
16:31 
26 
4 
2,916 
0,9 
3,240 
7 

16:31 
16:51 
20 
4 
2,916 
0,9 
3,240 
10 

16:51 
11:02 
11 
4 
2,916 
0,9 
3,240 
18 

5 
11:41 
12:00 
19 
4 
2,916 
0,9 
3,240 
10 

12:00 
12:20 
20 
2 
1,458 
0,9 
1,620 
5 

 
 
 
 
 
 
 
 

 
Итого 
268 
58 
42,282 
0,9 
46,980 
11 

 
Общее количество грунтового материала (песка), добытого насыпью, составило 46,980 м3. 

Скорость извлечения грунта находилась в диапазоне от 7 до 18 м3/ч при среднем показателе 
11 м3/ч. 

Диапазон распыления. Диапазон распыления был измерен с помощью контрольной трубы, 

вставленной в окрашенный песчаный материал и гайки. Результаты наблюдения в полевых 
условиях показали наличие красных гаек. Наблюдения за окрашенным песчаным материалом 
проводились с помощью встряхивания. Обнаруженный песчаный материал был окрашен в желтый 
и зеленый цвета. Это доказывает, что диапазон разбрызгивания составляет до 2 м. 

Разубоживание. В процессе выемки грунта произошло обрушение поверхности грунта вокруг 

шахтной 
трубы 
скважины. 
Размеры 
полости 
или 
форма 
отверстия 
предполагались 

конусообразными. Это поверхностное обрушение указывает на возникновение обрушения под 
землей из неразработанного слоя (над ним), который входит в зону проведения выемки 
(разубоживание). Измерения разубоживания приведены в табл.2, которая показывает, что выемка 
грунта проводилась до тех пор, пока не был удален дополнительный материал слоя олова. На 
поверхности площадью 12,64 м2 произошел обвал сравнительно круглой формы диаметром 4,01 м. 
Глубина произошедшего обвала составила 1,55 м. Обвал был относительно конической формы с 
объемом 6,55 м3. 

Содержание олова в результате выемки. Материал слоя оловянной руды, извлеченный и 

помещенный в большие мешки, был отобран для лабораторного исследования чтобы определить 
его содержание. Содержание килограмма Sn в слое оловянной руды находится в диапазоне 0,0290-
0,1529 кг/м3 при общем содержании композитного слоя 0,1096 кг/м3 (табл.3). 

Сравнение фактических данных о выемке грунта и бурении. Было проведено сравнение 

содержания олова (Sn) в слое оловянной руды между данными бурения и результатами 
скважинной выемки. Сорт, полученный по результатам испытаний на глубине 11-16 м (толщина 
5 м), составляет 0,1096 кг/м3. Результаты сравнения содержания Sn в слое оловянной руды 
приведены в табл.4. Существуют значительные различия в слоях 4 и 5, но в целом разница 
незначительна. 

 

 

Записки Горного института. 2023. Т. 259. С. 3-12
© Ичван Азварди, Арио П. Вибово, Команг Анггаяна, Нухиндро П. Видодо, 2023 

DOI: 10.31897/PMI.2022.70 

8

Статья опубликована в открытом доступе по лицензии CC BY 4.0  

Таблица 2  

 

Результаты измерения разубоживания 

 

День 

Время, с 
Суммарное 

время, с 

Диаметр сква-

жины, м 

Суммарная 
площадь, м2 

Глубина обрушения, 
м 

Суммарный 

объем, м3 

Скорость обруше-

ния, м3/ч 
Этап 

Начало 
Окончание

1 

10:59:18 
11:16:53 
1055 
– 
– 
– 
– 
– 
Операция 

11:16:53 
12:00:52 
2639 
– 
– 
– 
– 
– 
–"– 

12:00:52 
12:15:01 
3488 
1,60 
2,01 
0,50 
0,33 
0,35 
–"– 

12:15:01 
12:26:19 
4166 
1,90 
2,83 
1,05 
0,99 
0,86 
–"– 

12:26:19 
13:53:45 
9412 
1,95 
2,98 
1,31 
1,30 
0,50 
–"– 

13:53:45 
14:11:12 
10,459 
2,02 
3,20 
1,49 
1,59 
0,55 
–"– 

14:11:12 
14:56:43 
13,190 
2,50 
4,91 
2,00 
3,27 
0,89 
–"– 

14:56:43 
15:44:45 
16,072 
3,01 
7,10 
2,04 
4,83 
1,08 
–"– 

15:44:45 
15:53:53 
16,620 
4,01 
12,64 
1,55 
6,55 
1,42 
–"– 

2 
12:19:55 
15:00:35 
72,823 
4,50 
15,90 
2,37 
12,55 
0,62 
После операции

 

Таблица 3 

 

Измерение содержания Sn в слое оловянной руды 

 

Номер
слоя 
Масса брутто, кг
Сухой вес, 

кг 

Сорт,  
% Sn 
Sn, кг 
Объем 

(насыпь), м3 

Сорт,  
кг/м3 

1 
3630 
3260 
0,015 
0,495 
0,495 
3,240 
0,1529 

2 
3102 
2785 
0,018 
0,503 
0,945 
6,480 
0,1458 
2723 
2444 
0,018 
0,442 

3 

3078 
2763 
0,011 
0,314 

2,259 
22,680 
0,0996 

3692 
3316 
0,011 
0,377 

3152 
2830 
0,011 
0,322 

2978 
2673 
0,011 
0,304 

3026 
2716 
0,011 
0,309 

3382 
3037 
0,011 
0,345 

2835 
2546 
0,011 
0,289 

4 

3307 
2969 
0,013 
0,401 

1,309 
9,720 
0,1347 
3579 
3214 
0,013 
0,434 

3920 
3521 
0,013 
0,475 

5 
4509 
4049 
0,003 
0,105 
0,141 
4,860 
0,0290 
1535 
1378 
0,003 
0,036 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Итого 
48,448 
43,499 
0,012 
5,149 
5,149 
46,980 
0,1096 

 

Таблица 4  

 

Сравнение содержания олова (Sn) в слоях оловянной руды  

 

Номер
слоя 

Данные о бурении, 

кг/м3 

Скважинная добыча, испытание, 

кг/м3 

Соотношение  

«испытание/данные о бурении»

1 
0,1734 
0,1529 
0,88  

2 
0,1319 
0,1458 
1,11  

3 
0,1071 
0,0996 
0,93  

4 
0,0319 
0,1347 
4,22  

5 
0,0211 
0,0290 
1,37  

1-5 
0,0931 
0,1096 
1,18  

 

Возникновение разубоживания не оказывает существенного влияния на содержание олова в 

фактических данных бурения. Коэффициент выхода, полученный в результате деления степени 
реализации горных разработок в скважине на данные о категории прочности бурения, составляет 
1,18. Диапазон соотношения представляет собой сравнение данных о реализации с данными 
разведки. Допустимый диапазон соотношения составляет +20 % или 0,80-1,20 [36]. 

 

 

Записки Горного института. 2023. Т.259. С. 3-12

© Ичван Азварди, Арио П. Вибово, Команг Анггаяна, Нухиндро П. Видодо, 2023 

DOI: 10.31897/PMI.2022.70 

9

Статья опубликована в открытом доступе по лицензии CC BY 4.0

На основании приведенных измерений можно оценить размер выемки, выполненной с 

использованием скважинной добычи полезных ископаемых. Оценка была произведена путем 
объединения данных в табл.1, 2 и выполнена в линейной конфигурации. Изображение выемок 
представлено на рис.2. 

Выемка грунта, состоящего из крупного и мелкого песка, происходила в слоях 1-5. Выше 

располагается слой глины, крупного и мелкого песка. Когда выемка была расширена, произошел 
дисбаланс в верхнем слое почвы, что привело к обрушению верхнего слоя. Тип вышележащего 
слоя с сыпучим материалом также мог быть причиной обрушения. Объем материала, попадающего 
в зону выемки, был аналогичен объему при разубоживании, которое происходило при выемке слоя 
оловянной руды. Форма обломков также была оценена как аналогичная форме обломков на 
поверхности. 

Каждый слой с 1 по 5 при выемке грунта имел толщину 1 м, таким образом общая толщина 

выемки составляла 5 м. Размеры выемки были получены из приведенных данных и выражены в 
графическом поперечном сечении, как показано на рис.2. 

На рис.2, а показано поперечное сечение выемки в каждом слое. Предполагается, что площадь 

скважины круглая. Этот показатель не прогнозирует разубоживание из-за разрушения материала 

а 

3
2
1 0
1
2
3

7

8

9

10

11

Слой 1
11
12
1 
3,240
 
1,016
 
12

Слой 2
12
13
1 
6,480
 
1,437
 
13

Слой 3
13
14
1 
22,680
 
2,688
 
14

Слой 4
14
15
1 
9,720
 
1,759
 
15

Слой 5
15
16
1 
4,860
 
1,244
 
16

Итого  
46,980
 

7

8

9

10

11

Слой 1
11
12
1
5,03
 
1,265
12

Слой 2
12
13
1
8,265
 
1,622
13

Слой 3
13
14
1
12,56
 
2,000
14

Слой 4
14
15
1
9,720
 
1,759
15

Слой 5
15
16
1
4,860
 
1,244
16

Итого  
46,980
 

Разубоживание 
3,91
6,55
1,265
7,09
11

Горизонтальный (м)

Горизонтальный (м)
Вертикальный 

(
м)

Слой 
Объем 

(м3) 
Радиус (м)
От
(м) 

До (м)
Толщина 

(м) 

Предел 
выемки 
грунта 

3
2
1 0
1
2
3

Вертикальный

(
м)

Рис.2. Графическое изображение поперечного сечения скважины: а – до корректировки; б – после корректировки 

Слой 
Объем 

(м3) 
Радиус (м) 
От
(м) 

До (м)
Толщина 

(м) 

б

 

 

Записки Горного института. 2023. Т. 259. С. 3-12
© Ичван Азварди, Арио П. Вибово, Команг Анггаяна, Нухиндро П. Видодо, 2023 

DOI: 10.31897/PMI.2022.70 

10

Статья опубликована в открытом доступе по лицензии CC BY 4.0  

над ним. Слой 3 имеет радиус 2,688 м. Этот радиус больше, чем предел результатов испытаний на 
выемку грунта в скважине (до 2 м), поэтому размер выемки, как показано на рис.2, а, необходимо 
скорректировать. Исправление проводили путем ввода коэффициента разубоживания и 
корректировки радиуса слоя 3 с дальностью копания 2 м. Эта поправка привела к тому, что объем 
выемки в слое 3 составил 12,56 м3. Объем уменьшился на 10,12 м3 по сравнению с 
первоначальными данными в 22,680 м3. Объем 10,12 м3 – это обвал грунта, происходящий из слоев 
1 и 2, и возникающее разубоживание. Объем разубоживания, которое произошло во время 
разработки, как видно из табл.2, составил 6,55 м3, поэтому обрушение грунта в слоях 1 и 2 
составило 3,57 м3. Материалом разубоживания был почвенный материал, образовавшийся в 
результате обрушения слоя над слоем 1. Форма материала разубоживания была оценена как 
аналогичная форме обвала, который произошел на поверхности почвы, – конус. Исходя из этих 
условий, можно было оценить поперечное сечение выемки скважины (рис.2, б). 

Во время выемки грунта уровень воды также колебался из-за процесса распыления-

всасывания, что приводило к тому, что вертикальный поток воды поднимался и опускался вдоль 
отверстия. Это условие также может привести к дисбалансу слоев, вследствие чего происходят 
просадки грунта в слоях вокруг трубы, особенно в слоях, состоящих из песка и слабой глины. На 
поверхности вокруг трубы расширяется обвал скважины. 

Выемка грунта на каждом слое заканчивалась, когда отсасываемый материал больше не 

поднимался на поверхность. Если в этих условиях происходит только циркуляция воды, состояние 
воды относительно стабильно (нет колебаний потока, как при выемке грунта), и на поверхности 
больше не происходит разрастания обломков почвы. Общая выемка грунта закончилась, когда 
раскопки достигли последнего слоя – слоя 5.  

Исходя из указанных условий, можно определить параметры, которые могут быть 

использованы в качестве эталона при оценке запасов скважинной добычи ресурсов точечных 
отложений, включая добытый материал (пригодный для добычи) и коэффициенты разубоживания. 
Форма выемки (рис.2, б) может быть преобразована в трехмерную модель (показана синим цветом 
на рис.3). 

Разубоживание 

1 
2 

Рис.3. Сочетание размеров выемки и планов работ 

1 – отложения в виде трубы; 2 – результат выемки 

–16,00Z 

–15,00Z 

–14,00Z 

–13,00Z 

–12,00Z 

–11,00Z 

–10,00Z 

–9,00Z 

–16,00Z 
–15,00Z 

–14,00Z 
–13,00Z 

–12,00Z 
–11,00Z 

–10,00Z 
–9,00Z 

–16,00Z 
–15,00Z 

–14,00Z 
–13,00Z 

–12,00Z 
–11,00Z 

–10,00Z 
–9,00Z 

–16,00Z 

–15,00Z 

–14,00Z 

–13,00Z 

–12,00Z 

–11,00Z 

–10,00Z 

–9,00Z 

–16,00Z 

–15,00Z 
–14,00Z 
–13,00Z 

–12,00Z 
–11,00Z 
–10,00Z 

–9,00Z 

–16,00Z 

–15,00Z 

–14,00Z 

–13,00Z 

–12,00Z 

–11,00Z 

–10,00Z 

–9,00Z 

–16,00Z 

–15,00Z 

–14,00Z 

–13,00Z 

–12,00Z 

–11,00Z 

–10,00Z 

–9,00Z 

–16,00Z 

–15,00Z 

–14,00Z 

–13,00Z 

–12,00Z 

–11,00Z 

–10,00Z 

–9,00Z