М.З. Абу Бакар, Я. Мажид
Инженерно-технологический университет, Лахор, Пакистан yasirbinmajeed@gmail.com.
Ключевые слова: J-число Сиверса, хрупкость, скорость бурения, абразивность по Шимазеку, индекс абразивности породы, твердость породы по Виккерсу, содержание кварца, эквивалентное содержание кварца
Страницы: 96-110
Определены параметры буримости и комплексный набор физико-механических свойств образцов горных пород, собранных в регионах Пакистана. Для расчета геотехнических показателей абразивности образцов, включающих абразивность по Шимазеку, индекс абразивности и твердость по Виккерсу, выполнен их петрографический анализ. Для проверки зависимости параметров буримости от физико-механических свойств и показателей абразивности породы выполнен однопараметрический регрессионный анализ. Выявлена корреляция параметров буримости с прочностью на одноосное сжатие. Установлено, что J-число Сиверса и скорость бурения существенно зависят от абразивности по Шимазеку. Разработаны многопараметрические линейные регрессионные модели для J-числа Сиверса, хрупкости и скорости бурения на основе физико-механических и петрографических свойств образцов пород. Подтверждена прогнозирующая способность предложенных моделей различными статистическими показателями.
М. Амин1, С. Судибио1, Д.К. Биравидха1, К. Иснугрохо1, Ф. Бахфи1, С. Сяфриади2, С. Септиана2, Б.Д. Ерлангга3 1Исследовательский центр горнодобывающих технологий, Лампунг, Индонезия fathanbahfie@gmail.com 2Университет Лампунга, Бандар-Лампунг, Лампунг, Индонезия 3Исследовательский центр геотехнологий, Бандунг, Индонезия
Ключевые слова: Каолин, базальт, амортит, геополимерный бетон, характеристики, прочность на сжатие, плотность бетона
Страницы: 111-117
Изучено влияние содержания каолина и базальта на характеристики геополимерного бетона (образцы K1 - K5). Время сушки образцов в форме куба составляло 4 ч при температурах 40, 50 и 60ºC, образцов в форме цилиндра - 9 ч при температуре 70 и 90 ºС. Наиболее прочным геополимером оказался образец K4 в форме цилиндра, высушенный при температуре 90 ºС, прочность которого составила 8.075 МПа. Плотность образца K2 в форме куба, высушенного при температуре 60 ºС, находилась в диапазоне 1.26 - 1.94 г/см3. Доминирующими соединениями в геополимерном бетоне являются кремниево-алюминиевые соединения, также в бетоне сформировались фазы кварца, анортита и мусковита.
Изучена частичная замена портландцемента на золу-унос с низким содержанием кальция при изготовлении закладочной смеси на металлорудной подземной шахте Китая. Установлено, что прочность на сжатие образцов смеси при частичной замене портландцемента на активированную золу-унос увеличилась. При доле активированной золы-уноса в составе связующего материала 29.8 %, выдержке 28 сут и соотношении связующего материала к хвостам 1 : 6 прочность на сжатие образцов закладочной смеси составила 3.9 МПа, превышая ее в 1.95 раза в образцах с содержанием только портландцемента. Частичная замена портландцемента на активированную золу-унос снижает затраты на производство закладочной смеси на 28.7 %, что дает значительную экономическую выгоду при ведении закладочных работ.
А.А. Ордин1,2, А.М. Никольский1, М.А. Грищенко1 1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия ordin@misd.ru 2Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: Шахта, ленточный конвейер, насыпная горная масса, контур поперечного сечения, ролики, кинематические параметры, производительность, сила трения, оптимизация
Страницы: 126-132
Изложена постановка задачи оптимизации контура поперечного сечения насыпной горной массы и кинематических параметров ленточного конвейера. Приведено аналитическое решение по определению оптимального угла наклона боковых роликов и контура поперечного сечения насыпной массы на ленте. Показано влияние угла естественного откоса на изменение оптимального контура поперечного сечения насыпной горной массы на ленте конвейера. Приведены результаты оптимизации скорости движения и ускорения ленты конвейера в пусковой период. Установлено влияние угла наклона боковых роликов на силу трения качения.
М.В. Секретов, М.Г. Рахутин
Университет науки и технологии МИСИС, Москва, Россия mv.sekretov@misis.ru
Ключевые слова: Добыча блоков из камня, распиливание блоков, крепкая горная порода, алмазно-канатный распиловочный станок, параболическая траектория распиливания, коэффициент трения, сила распиливания, алмазный сегмент, кромка алмазного сегмента
Страницы: 133-142
Представлен геометрический и силовой анализ системы “алмазно-канатная пила - распиливаемый блок”. Определены силы трения алмазно-канатной пилы о блок при параболической корректировке траектории канатного распиливания. Построены графики зависимостей силы распиливания от горизонтальных координат блока при разных значениях фокального коэффициента параболы. Дано описание фактической траектории распиливания монолитов и блоков. Получен коэффициент повышения нагрузки для начальной стадии рабочей операции. С использованием разработанной методики для фактической траектории распиливания выполнен прочностной анализ алмазных сегментов алмазно-канатного распиловочного оборудования, построены эпюры напряжений в алмазном сегменте с острой и скругленной кромкой. Рассчитана зависимость максимальных напряжений в алмазных сегментах со скругленной кромкой от радиуса скругления.
С.А. Кондратьев1, Н.П. Мошкин2,3 1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия kondr@misd.ru 2Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия 3Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: Флотационное обогащение, минеральная частица, пузырек газа, поверхностные колебания газового пузырька, вязкая жидкость
Страницы: 143-154
Рассмотрена динамика газового пузырька с минеральной частицей в слабовязкой жидкости. Модель взаимодействия газового пузырька и минеральной частицы представлена сопряженной системой дифференциально-алгебраических уравнений. Описание динамики возмущений системы проводится на основе лагранжева формализма. Модель учитывает колебания поверхности пузырька и прикрепленной к ней твердой цилиндрической частицы в бесконечном объеме идеальной несжимаемой жидкости. Капиллярная сила, удерживающая частицу на пузырьке, обусловлена формой поверхности мениска, которая определяет контактный угол. Разложение в ряд по многочленам Лежандра используется для представления малых осесимметричных колебаний системы “частица - пузырек”. Потенциальная и кинетическая энергии комплекса выражаются через коэффициенты этого ряда. Результирующее безвихревое поле скорости позволяет учесть эффект вязкости, принимая в расчет локальные скорости диссипации энергии.
Представлены результаты исследований вещественного состава двух проб свинцово-цинковой руды одного из рудных тел Горевского месторождения. Пробы характеризуются как труднообогатимые вследствие тонкой вкрапленности галенита, его сложных срастаний со сфалеритом; отличаются частичным замещением сульфида свинца англезитом и церусситом; наличием колломорфных образований галенита. Выполнены рентгенофазовый, химический, гранулометрический анализы исходных проб руды с распределением целевых элементов по классам крупности. Результаты флотационных исследований проб руды месторождения по селективной схеме с варьированием крупности в питании свинцового цикла, изучением различных реагентных режимов и последующего электронно-микроскопического анализа продуктов флотации подтвердили ее технологическую упорность.
Исследованы структурные и коллоидные свойства собирателя - солянокислого амина, обработанного ультразвуком, при сильвиновой флотации. На основании вязкостно-температурных зависимостей рассчитана свободная энергия Гиббса вязкого течения раствора солянокислого амина, необработанного и обработанного ультразвуком. Установлено, что амины, обработанные ультразвуком и добавленные в насыщенные водные растворы солей, более устойчивы к коагуляции. Исходя из результатов синхронного термического анализа, ИК-спектроскопии и рентгенофазового анализа, сделано заключение, что УЗ-обработка солянокислого амина незначительно увеличивает степень кристалличности амина. Результаты работы расширяют представление о влиянии ультразвуковой обработки на изменения структурных и коллоидных свойств собирателя, которые важны при оптимизации процессов флотации, а также для эффективности и устойчивости флотационного производства хлорида калия.
Рассмотрен технологический процесс извлечения монацита и циркона. Установлено, что из прибрежного песка с содержанием 0.0096 % монацита и 0.028 % циркона можно получить концентрат монацита с содержанием 97.90 % и извлечением 61.20 % и концентрат циркона с содержанием 98.70 % и извлечением 21.50 %.
Л.А. Еланцева, С.В. Фоменко
Белгородский государственный национальный исследовательский университет, Белгород, Россия elantseva@bsu.edu.ru
Ключевые слова: Яковлевский рудник, система осушения, нижнекаменноугольный водоносный горизонт, водопонижающие скважины, наклонно-восстающие скважины, закачка дренажных вод
Страницы: 183-190
Для системы осушения Яковлевского рудника исследуется возможность закачки отбираемых дренажных вод в глубокие геологические структуры. Данная проблема обусловлена увеличением высоты зоны водопроводящих трещин и интенсификацией гидравлической связи между нижнекаменноугольным и руднокристаллическим водоносными горизонтами вследствие увеличения мощности выработанного пространства при выходе рудника на производственную мощность 5 млн т, что может привести к прорывам вод в подземные горные выработки. Выполнено прогнозное моделирование совместной работы системы осушения и участков закачки дренажных вод нижнекаменноугольного водоносного горизонта с целью обеспечения безопасных условий ведения горных работ.