Technological solutions development for mining adjacent rock mass and pit reserves taking into account geomechanical assessment of the deposit

User Rating:  / 0


N. A. Nemova, Cand. Sc. (Tech.), -5050-611X, Mining Institute of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Novosibirsk, the Russian Federation, e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

D. Tahanov, Cand. Sc. (Tech.),, Karaganda State Technical University, Karaganda, the Republic of Kazakhstan, e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

B.Hussan,, Karaganda State Technical University, Karaganda, the Republic of Kazakhstan, e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

A.Zhumabekova,, Karaganda State Technical University, Karaganda, the Republic of Kazakhstan, e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2020, (2): 17-23

 повний текст / full article



Purpose. The assessment of options for opening and mining the upper tier of Oleniy Ruchey apatite- nepheline deposits and technological solutions development taking into account geomechanical calculations of open pit slopes and benches stability, both on the marginal contour and when changing the design values of the slope parameters, open pit benches and the stability safety factor to establish the marginal maximum accepted under the condition of the values stability.

Methodology. Searching for technological solutions of mining is based on the method of mining and geometric analysis of the deposit upper tier, comparison, generalization, systematization, analytical calculations, 3D parametric modeling, three-dimensional numerical modeling of stress-strain state and the rock mass stability by the finite element method.

Findings. According to the research results, the optimal development of mining operations has been proposed for an option providing for the minimum overburden ratio. The parameters of the highwall slopes and their elements on the marginal contour and the development of the deposit are recommended according to the option that provides the maximum possible involvement in the development of the adjacent rock mass and pit reserves mining within the existing limits of the open pit mining tap.

Originality. It consists in feasibility evaluation of using a rational technology for the development of mining operations according to the option that provides for the minimum overburden ratio and possible mining development schemes for mining open pit reserves with an assessment of the possibility of internal dumping during the development of an open pit.

Practical value. The calculations show that for the conditions of a lying side, the normative factor of the slope stability on the marginal contour can be ensured only if they are bank slopes worked along the weakening surfaces, whose cutting should not be permitted.


1. Sakantsev, G. G., Sakantsev, M. G., Cheskidov, V. I., & Norri, V. K. (2014). Improving the development of deep deposits based on the optimization of their opening elements and quarry parameters. FTPRPI, (4), 117-123.

2. Cheskidov, V. I., Norri, V. K., Zaitsev, G. D., Botvinnik, A. A., Bobylsky, A. S., & Reznik, A. V. (2014). Improving the Efficiency of Technologies for Open-cast Mining of Solid Mineral Fields. FTPRPI, (5), 107-123.

3. Lobanov, E. A., Chaikin, D. A., & Menshikov, P. Yu. (2018). Development of technological solutions for the opening and mining of adjacent rock mass and pit reserves of apatite-nepheline ores. Fundamental and applied sciences in mining5(1), 88-93.

4. Kozyrev, A. A., Semenov, I. E., & Avetisyan, I. M. (2015). Geomechanical feasibility of safe mining of joining zones in the Yuksporskoye field. Mining Informational and analytical bulletin, 84-92.

5. Kalyuzhny, A. S. (2016). Determination of the parameters of the disturbed zone and the volume of potential dumps for the conditions of the Oleniy Ruchey quarry. Mining Informational and analytical bulletin, (7), 403-412.

6. Rybin, V. V., Potapov, D. A., & Kalyuzhny, A. S. (2014). Zoning the quarry field at the Oleniy Ruchey deposit by depth using the geomechanical classification of Professor D. Lobshire. Problems of Subsoil Use, (1), 44-52.

7. Reed, J., & Stacy, P. (Eds.) (2015). Guidelines for the design of the pit career edges. (Translation from English). Yekaterinburg: Provoved.

8. Guidelines for determining the angles of inclination of the edges, slopes of shelves and dumps of the quarries while construction and exploitation (1972). Leningrad: All-Union Scientific Research Institute of Mining Geomechanics and Surveying (VNIMI). Retrieved from

9. SNiP 11-7-81* Construction in seismic areas.” (2014). Moscow: Ministry of Construction and Housing and Communal Services of the Russian Federation. Retrieved from

10. Kalyuzhny, A. S., & Zemtsovsky, A. V. (2017). Study of the stress-strain state of an array of rocks in the vicinity of a quarry excavation at the Oleniy Ruchey deposit. In Proceedings of the Fersmanovskaya Scientific Session of the Mining Institute of the Kola Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, (pp. 278-282).

11. Kozyrev, A. A., Zhukova, S. A., Samsonov, A. V., & Volkov, A. V. (2015). Methodical principles for taking natural factors into account when assessing the technogenic seismicity of the Khibiny massif. Mining Informational and analytical bulletin, 56-64.

12. Kozyrev, A. A., Semenova, I. E., & Zemtsovskiy, A. V. (2017). Conquerous Deposits Under Tectonic Stresses Investigation of Geomechanical Features. Mining Informational and analytical bulletin191, 324-331.

Tags: edgeslopeadjacent rock masspit reservesopen pit reservesstress-strain statestabilitydevelopment system

Related news items:

Newer news items:

Older news items: