vestniktgasuВестник Томского государственного архитектурно-строительного университетаVestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture1607-18592310-0044Tomsk State University of Architecture and Building10.31675/1607-1859-2025-27-2-206-214vestniktgasu-2059Research ArticleТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВАCONSTRUCTION TECHNOLOGY AND MANAGEMENTО некоторых путях использования вскрышных пород угледобычи в строительных технологияхAbout Ways of Utilizing Coal Mining Overburden Rocks in Construction TechnologiesРубановА. В.RubanovA. V.

Рубанов Александр Викторович, канд. техн. наук, доцент

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

Aleksandr V. Rubanov, PhD, A/Professor

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk

rubanov@tsuab.ruСаркисовД. Ю.SarkisovD. Y.

Саркисов Дмитрий Юрьевич, канд. техн. наук, доцент

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

Dmitry Y. Sarkisov, PhD, A/Professor

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk

milandd@yandex.ruБычковО. А.BychkovO. A.

Бычков Олег Анатольевич, канд. геол.-мин. наук, доцент

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

Oleg A. Bychkov, PhD, A/Professor

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk

tisi20080611@mail.ruЧернышоваН. А.ChernyshovaN. A.

Чернышова Наталья Анатольевна, канд. геол.-мин. наук, доцент

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

Natalia A. Chernyshova, PhD, A/Professor

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk

tisi20080611@mail.ruГорленкоН. П.GorlenkoN. P.

Горленко Николай Петрович, докт. техн. наук, профессор

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2 

Nikolay P. Gorlenko, DSc, Professor

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk

gorlen52@mail.ruСаркисовЮ. С.SarkisovYu. S.

Саркисов Юрий Сергеевич, докт. техн. наук, профессор

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

Yuri S. Sarkisov, DSc, Professor

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk

sarkisov@tsuab.ruТомский государственный архитектурно-строительный университетРоссияTomsk State University of Architecture and BuildingRussian Federation202526042025272206214Copyright © Рубанов А.В., Саркисов Д.Ю., Бычков О.А., Чернышова Н.А., Горленко Н.П., Саркисов Ю.С., 20252025Рубанов А.В., Саркисов Д.Ю., Бычков О.А., Чернышова Н.А., Горленко Н.П., Саркисов Ю.С.Rubanov A.V., Sarkisov D.Y., Bychkov O.A., Chernyshova N.A., Gorlenko N.P., Sarkisov Y.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.tsuab.ru/jour/article/view/2059Актуальность

Актуальность. В работе на примере функционирования шахты «Заречная» г. Полысаево Кемеровской области рассмотрены некоторые геологические и экологические аспекты создания замкнутых технологий разработки угольных месторождений Кузбасса.

Цель работы – обоснование некоторых путей использования вскрышных пород в строительных технологиях. Особое внимание уделено теоретическому и экспериментальному обоснованию использования отходов вскрышных пород угледобычи в строительных технологиях.

Методы исследования

Методы исследования. В работе применены методы эмиссионного спектрального анализа (спектрометр «Гранд» с многоканальным анализатором эмиссионных спектров МАЭС), дериватографического (термогравиметрический анализатор TGA/DSC1) и ИК-спектроскопического анализа (SPECORD IR-75).

Результаты

Результаты. Показано, что вскрышные породы представляют собой совокупность минералов основных пород кальция, алюминия, магния, кремния и других элементов. На основе физико-химических исследований состава и структуры минералов вскрышных пород предложены оригинальные способы их переработки в строительные и композиционные материалы различного технического назначения, изготавливаемые на основе минеральных и органических вяжущих.

The paper considers the development of coal mining closed-cycle technology in Kuzbass based on the example of the Zarechnaya mine operation in Polysaevo, Kemerovo region.

Purpose

Purpose: Substantiation of some ways of utilising overburden rocks in construction technologies. Special attention is paid to theoretical and experimental substantiation of overburden waste utilization in construction.

Methodology

Methodology: The emission spectral analysis using a spectrometer Grand with a multichannel analyzer of emission spectra; a derivatograph is used in these studies.

Research findings

Research findings: It is shown that the overburden rocks are a combination of minerals from the main rocks of calcium, aluminum, magnesium, silicon and other elements. Based on physicochemical studies of the composition and structure of overburden rocks, methods are proposed for their processing into construction and composite materials for various technical purposes, made on the basis of mineral and organic binders.

вскрышная породаугольное месторождениесвязующиепрочностьструктуры твердениятехнологическая схемазамкнутые технологииИК-спектрдериватографический анализэмиссионный спектральный анализoverburden rockscoal depositbindersstrengthhardening structuresprocess flowclosed cycleIR spectrumderivational thermal analysisemission spectral analysisReferencesОльховатенко В.Е. Инженерная геология угольных месторождений Кузнецкого бассейна. Томск : Изд-во ТГАСУ, 2014. 149 с.Olkhovatenko V.E. Engineering Geology of Coal Deposits in the Kuznetsk Basin. Tomsk: TSUAB, 2014. 149 p. (In Russian)Рогов Г.М. Гидрогеология и геоэкология Кузнецкого угольного бассейна. Томск : Изд-во Томского государственного архитектурно-строительного университета, 2000. 166 с.Rogov G.M. Hydrogeology and Geoecology of the Kuznetsk Coal Basin. Tomsk: TSUAB, 2000. 166 p. (In Russian)Рогов Г.М., Ольховатенко В.Е. Геоэкологические проблемы Кузнецкого угольного бассейна // Геоэкологические проблемы урбанизированных территорий : труды Международной научной конференции, Томск, 22–24 сентября 1999 г. Томск: Изд-во Томского государственного архитектурно-строительного университета, 1999. С. 19– 21.Rogov G.M., Olkhovatenko V.E. Geoecological Problems of the Kuznetsk Coal Basin. In: Proc. Int. Sci. Conf. ‘Geoecological Problems of Urbanized Territories’. September 22–24, Tomsk: TSUAB, 1999. Pp. 19–21. (In Russian)Ольховатенко В.Е., Трофимова Г.И, Лазарев В.М., Чернышова Н.А. Общие вопросы инженерно-геологических изысканий при разработке открытым способом угольных месторождений Кузбасса // Сергеевские чтения. Научное обоснование актуализации нормативных документов инженерно-геологических и инженерно-экологических изысканий. Москва : Российский университет дружбы народов, 2010. Вып. 12. С 465–470.Olkhovatenko V.E. General Issues of Methods of Engineering and Geological Research in the Exploration of Coal Deposits. In: Coll. Papers ‘Engineering and Geological Conditions for Construction of Large Quarries in Siberia’. Tomsk: TSU, 1973. 153 p. (In Russian)Manjaria T., Manoharan V., Ramamurthy K. Effective utilization of mine overburden soil in producing aggregates by pelletization and sintering. Effective utilization of mine overburden soil in producing aggregates by pelletization and sintering // Construction and Building Materials. 2023. 1 December. V. 407. Р. 133408. URL: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.133408Manjaria T., Manoharan V., Ramamurthy K. Effective Utilization of Mine Overburden Soil in Producing Aggregates by Pelletization and Sintering. Construction and Building Materials. 2023; 407: Р. 133408. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2023.133408Gang Liu, Kun Wang, Xiaochen Hao, Zhipeng Zhang, Yantao Zhao, Qingquan Xu. A new advance prediction method of energy consumption in cement raw materials grinding system // Energy. 2022. 15 February. V. 241. Р. 122768. URL: https://doi.org/10.1016/j.energy.2021.122768Gang Liu, Kun Wang, Xiaochen Hao, Zhipeng Zhang, Yantao Zhao, Qingquan Xu. A New Advance Prediction Method of Energy Consumption in Cement Raw Materials Grinding System. Energy. 2022; 241: 122768. DOI: 10.1016/j.energy.2021.122768Ahyeon Lim, Hyunuk Kang, Dongho Jeon, Dongho Jeon, Namkon Lee, Dongho Jeon, Chi sun Poon. Understanding the effect of triethanolamine on grinding and hydration of blast furnace slag, focusing on the degrees of slag consumption and C(-A)-S-H formation // Construction and Building Materials. 2025. 10 January. V. 458. Р. 139693. URL: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.139693Ahyeon Lim, Hyunuk Kang, Dongho Jeon, Dongho Jeon, Namkon Lee, Dongho Jeon, Chi sun Poon. Understanding the Effect of Triethanolamine on Grinding and Hydration of Blast Furnace Slag, Focusing on the Degrees of Slag Consumption and C(-A)-S-H Formation. Construction and Building Materials. 2025; 458: 139693. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2024.139693Zihao Jin, Chen Wang, Chengjia Cui, Ying Su, Xingyang He, Zhenzhen Zhi, Shun Chen, Chao Yang, Shiyu Guan. Effect of ground granulated blast-furnace slag slurries by wet-grinding on the mechanical properties and hydration process of hemihydrate phosphogypsum // Materialstoday. 2024. December. V. 41. Р. 111006. URL: https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2024.111006Zihao Jin, Chen Wang, Chengjia Cui, Ying Su, Xingyang He, Zhenzhen Zhi, Shun Chen, Chao Yang, Shiyu Guan. Effect of Ground Granulated Blast-Furnace Slag Slurries by Wet-Grinding on the Mechanical Properties and Hydration Process of Hemihydrate Phosphogypsum. Materials Today. 2024; 41: 111006. DOI: 10.1016/j.mtcomm.2024.111006Горленко Н.П., Саркисов Ю.С. Системная, структурная и информационная организация дисперсных систем // Известия Томского политехнического университета. 2003. Т. 306. № 2. С. 21–24. EDN: HSMBDNGorlenko N.P., Sarkisov Yu.S. Systemic, Structural and Informational Organization of Dispersed Systems. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. 2003; 306 (2): 21–24. (In Russian)Горленко Н.П., Саркисов Ю.С. Низкоэнергетическая активация дисперсных систем. Томск : Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2011. 264 с.Gorlenko N.P., Sarkisov Yu.S. Low-Energy Activation of Water-Dispersed Systems. Tomsk: TSU, 2011. 264 p. (In Russian)Саркисов Ю.С. Управление процессами структурообразования дисперсных систем // Известия вузов. Строительство. 1993. № 2. С. 106–109.Sarkisov Yu.S. Process Management of Structure Formation of Discrete Systems. Izvestiya Vuzov, Stroitelstvo. 1993. (2):106–109. (In Russian)Козлова В.К., Завадская Л.В., Божок Е.В., Саркисов Ю.С., Горленко Н.П. Пути повышения коррозионной стойкости вяжущих и цементных систем. Томск : Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2024. 124 с. ISBN 978-5-6050247-6-7.Kozlova V.K., Zavadskaya L.V., Bozhok E.V., Sarkisov Yu.S., Gorlenko N.P. Ways to Increase the Corrosion Resistance of Binder and Cement Systems. Tomsk: TSUAB, 2024. 124 p. ISBN 978-5-6050247-6-7. (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.