Original paper

UDC 622.831.1 © M.V. Shvankin¹, E.V. Aushev², A.V. Lapshin³, A.V. Bondarev¹, N.S. Dorokhin², 2026
ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Ugol’ – Russian Coal Journal, 2026, №2, pp. 69-74
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2026-2-69-74

ENSURING THE SAFETY OF MINING OPERATIONS ON IMPACT-PRONE FORMATIONS USING AN INTEGRATED APPROACH ON THE EXAMPLE OF THE OSINNIKOVSKAYA MINE

Authors

M.V. Shvankin¹, E.V. Aushev², A.V. Lapshin³, A.V. Bondarev¹, N.S. Dorokhin²

¹ Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University, Saint Petersburg, 199106, Russian Federation
² «Engineering Center «AMS»» LLC, Kemerovo, 650002, Russian Federation
³ «Shakhta «Osinnikovskaya» LLC, Osinniki, 652804, Russian Federation

Authors Information

Shvankin M.V. – PhD (Engineering), Head of the Geodynamic Safety Laboratory Sector, Scientific Center for Geomechanics and Mining Problems, Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University, Saint Petersburg, 199106, Russian Federation, e-mail: vnimi-sgu@yandex.ru
Aushev E.V. – Deputy Technical Director for Research and Innovation, «Engineering center «AMS»» LLC, Kemerovo, 650002, Russian Federation, e-mail: Aushev.EV@yandex.ru
Lapshin A.V. – Chief Engineer, «Shakhta «Osinnikovskaya» LLC, Osinniki, 652804, Russian Federation, e-mail: Aleksey.Lapshin@raspadskaya.ru
Bondarev A.V. – Leading Engineer at the Geodynamic Safety Laboratory, Scientific Center for Geomechanics and Mining Problems, Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University, Saint Petersburg, 199106, Russian Federation, e-mail: alex_bondarev78@mail.ru
Dorokhin N.S. – Leading Research Specialist, «Engineering center «AMS»» LLC, Kemerovo, 650002, Russian Federation, e-mail: Research@llc-ams.ru

Abstract

In the current mining, geological and mining engineering conditions of the preparatory faces of the Osinnikovskaya mine in 2021-2024, studies were carried out to test and justify the optimal parameters of preventive measures to combat dynamic phenomena. The intensification and concentration of mining operations dictate and actualize the need to develop a wide range of modern methods and systems for continuous monitoring and assessment of the stress-strain state of the massif as elements of a multifunctional system to ensure safety. The article presents the results of research on the peculiarities of the manifestation of established forms of risks, primarily dynamic phenomena, in coal seams E5 and E6. As a result, prognostic parameters were developed (adjusted) for the conditions of the Osinnikovskaya mine, which are currently implemented in the form of regime measures to combat dynamic phenomena.

Keywords

Impact-prone danger, geophysical method, mass transfer parameters, dust suppression, geodynamic safety, pilot tests, multi-parameter control.

References

Инструкция по прогнозу динамических явлений и мониторингу массива горных пород при отработке угольных месторождений. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности, приказ Ростехнадзора № 515 от 10 декабря 2020 г. URL: https://base.garant.ru/400164978/ (дата обращения: 15.01.2026).
Использование геофизических методов мониторинга для локального контроля напряженно-деформированного состояния массива / А.А. Соболев, Хэ Сюэцю, Мэн Шанцзю и др. // Уголь. 2024;(9):47-52. DOI: 10.18796/0041-5790-2024-9-47-52. Sobolev A.A., He Xueqiu, Meng Shangjiu, Dazhao Song, Zhenlei Li, Qin Yifeng. The use of geophysical monitoring methods for local ground stress control. Ugol’. 2024;(9):47-52. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2024-9-47-52.
Исаченко А.А., Коряга М.Г. Закономерности конвергенции кровли и почвы подготовительных выработок при отработке угольных пластов в сейсмически опасных районах Кузбасса // Недропользование. 2023. Т. 23. № 4. С. 174-178. DOI: 10.15593/2712-8008/2023.4.4. Isachenko A.A., Koryaga M.G. Patterns of roof and soil convergence in development workings during coal seams mining in seismically hazardous areas of Kuzbass. Nedropol'zovanie. 2023;23(4):174-178. (In Russ.). DOI: 10.15593/2712-8008/2023.4.4.
Батугин А.С. Геодинамические эффекты предельно напряженного состояния земной коры // Горная промышленность. 2023. № S1. С. 14-21. DOI: 10.30686/1609-9192-2023-S1-14-21. Batugin A.S. Geodynamic effects of the critically stressed state of the earth’s crust. Gornaya promyshlennost'. 2023;(S1):14-21. (In Russ.). DOI: 10.30686/1609-9192-2023-S1-14-21.
Gendler S.G., Vasilenko T.A., Stepantsova A.Yu. Investigation of mass transfer of hard coal during its transportation to the place of temporary storage. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2023;(9-1):135-148. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_91_0_135.
Вербило П.Э., Вильнер М.А. Изучение анизотропии прочности и масштабного эффекта трещиноватого массива горных пород // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2022. № 6-2. С. 47-59. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_62_0_47. Verbilo P.E., Vilner M.A. Study of the jointed rock mass uniaxial compression strength anisotropy and scale effect. Gornyj informatsionno-analiticheskij byulleten'. 2022;(6-2):47-59. (In Russ.). DOI: 10.25018/0236_1493_2022_62_0_47.
Зуев Б.Ю. Методология моделирования нелинейных геомеханических процессов в блочных и слоистых горных массивах на моделях из эквивалентных материалов // Записки Горного института. 2021. Т. 250. С. 542-552. DOI: 10.31897/PMI.2021.4.7. Zuev B.Yu. Methodology of modeling nonlinear geomechanical processes in blocky and layered rock masses on models made of equivalent materials. Zapiski Gornogo instituta. 2021;(250):542-552. (In Russ.). DOI: 10.31897/PMI.2021.4.7.
Зыков В.С. Классификация динамических явлений в угольных шахтах / В.С. Зыков, Т.И. Лазаревич // Уголь. 2016;(11):47-53. DOI: 10.18796/0041-5790-2016-11-47-53. Зыков В.С., Лазаревич Т.И. Классификация динамических явлений в угольных шахтах. Ugol’. 2016;(11):47-53. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2016-11-47-53.
Носков В.А., Андреев А.А., Шабаров А.Н. Разработка подхода по оценке эффективности противоударных мероприятий // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2024. № 11-1. С. 81-96. DOI: 10.25018/0236_1493_2024_111_0_81. Noskov V.A., Andreev A.A., Shabarov A.N. Development of an approach to assess the effectiveness of shock-proof measures. Gornyj informatsionno-analiticheskij byulleten'. 2024;(11-1):81-96. (In Russ.). DOI: 10.25018/0236_1493_2024_111_0_81.
Казанин О.И., Ильинец А.А. Обеспечение устойчивости выемочных выработок при подготовке выемочных участков пологих угольных пластов тремя выработками // Записки Горного института. 2022. Т. 253. С. 41-48. DOI: 10.31897/PMI.2022.1. Kazanin O.I., Ilinets A.A. Ensuring the excavation workings stability when developing excavation sites of flat-lying coal seams by three workings. Zapiski Gornogo instituta. 2022;(253):41-48. (In Russ.). DOI: 10.31897/PMI.2022.1.
Бондарев А.В., Шванкин М.В., Николашин С.Ю. Контроль критически важных факторов состояния массива на горнодобывающих предприятиях // Проблемы управления рисками в техносфере. 2021. № 4 (60). С. 13-18. Bondarev A.V., Shvankin M.V., Nikolashin S.Yu. Control of critical factors of the state of the massif at mining enterprises. Problemy upravleniya riskami v tekhnosfere. 2021;(4):13-18. (In Russ.).
Мулев С.Н., Старников В.Н., Романевич О.А. Современный этап развития геофизического метода регистрации естественного электромагнитного излучения (ЕЭМИ) // Уголь. 2019;(10):6-14. DOI: 10.18796/0041-5790-2019-10-6-14. Mulev S.N., Starnikov V.N., Romanevich O.A. The current stage of development of the geophysical method for recording natural electromagnetic radiation (EEMI – NER). Ugol’. 2019;(10):6-14. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2019-10-6-14.
Мулев С.Н., Разумов Е.А., Волошин В.А. Ведение мониторинга сейсмических событий техногенного характера на шахтах юга Кузбасса // Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов. 2021. № 7. С. 364-368. Mulev S.N., Razumov E.A., Voloshin V.A. Monitoring of man-made seismic events in mines in southern Kuzbass. Naukoemkie tekhnologii razrabotki i ispol'zovaniya mineral'nykh resursov. 2021;(7):364-368. (In Russ.).
Котиков Д.А., Шабаров А.Н., Цирель С.В. Установление связи между распределением сейсмособытий в массиве горных пород и его тектоническим строением // Горный журнал. 2020. № 1. С. 28-32. DOI: 10.17580/gzh.2020.01.05. Kotikov D.A., Shabarov A.N., Tsirel S.V. Connecting seismic event distribution and tectonic structure of rock mass. Gornyj zhurnal. 2020;(1):28-32. (In Russ.). DOI: 10.17580/gzh.2020.01.05.
Vasilenko T., Кirillov А., Islamov A., Doroshkevich A., Ludzik K., Chudoba M., Mita C. Permeability of a coal seam with respect to fractal features of pore space of fossil coals. Fuel. 2022;(329):125113. DOI: 10.1016/j.fuel.2022.125113.

Acknowledgements

The research was carried out within the state assignment of Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (FSRW-2023-0002).