|
|
|
Главная – Журналы – Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых 2014 номер 2
Array
(
[SESS_AUTH] => Array
(
[POLICY] => Array
(
[SESSION_TIMEOUT] => 24
[SESSION_IP_MASK] => 0.0.0.0
[MAX_STORE_NUM] => 10
[STORE_IP_MASK] => 0.0.0.0
[STORE_TIMEOUT] => 525600
[CHECKWORD_TIMEOUT] => 525600
[PASSWORD_LENGTH] => 6
[PASSWORD_UPPERCASE] => N
[PASSWORD_LOWERCASE] => N
[PASSWORD_DIGITS] => N
[PASSWORD_PUNCTUATION] => N
[LOGIN_ATTEMPTS] => 0
[PASSWORD_REQUIREMENTS] => Пароль должен быть не менее 6 символов длиной.
)
)
[SESS_IP] => 3.145.91.152
[SESS_TIME] => 1732179050
[BX_SESSION_SIGN] => 9b3eeb12a31176bf2731c6c072271eb6
[fixed_session_id] => 21eec9290162b3216a36865e2225b544
[UNIQUE_KEY] => 3bfb348401d74ce83b0e511b47c6d90b
[BX_LOGIN_NEED_CAPTCHA_LOGIN] => Array
(
[LOGIN] =>
[POLICY_ATTEMPTS] => 0
)
)
2014 год, номер 2
|
В.Н. ОПАРИН1,2, Т.А. КИРЯЕВА1, В.Ю. ГАВРИЛОВ3, Р.А. ШУТИЛОВ3, А.П. КОВЧАВЦЕВ4, А.С. ТАНАЙНО1, В.П. ЕФИМОВ1, И.Е. АСТРАХАНЦЕВ1, И.В. ГРЕНЕВ3
1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
сoalmetan@mail.ru
2Новосибирский государственный университет, ул. Пирогова, 2, 630090, г. Новосибирск, Россия
3Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН, просп. Академика Лаврентьева 5, 630090, г. Новосибирск, Россия
gavrilov@catalysis.ru
4Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, пpосп. Академика Лавpентьева 13, 630090, г. Новосибирск, Россия
kap@isp.nsc.ru
Ключевые слова: напряженно-деформированное состояние, температура, уголь, выход летучих, удельная поверхность, структура, пористость, плотность, окисление, горение, выбросоопасность, стадии метаморфизма, классификация
Страницы: 3-30
Подраздел: Геомеханика
Аннотация >>
Представлены экспериментальные данные лабораторных и натурных исследований по особенностям взаимодействия между геомеханическими и физико-химическими процессами в угольных пластах Кузбасса различной стадии метаморфизма с учетом влияния температурного фактора. Анализируется связь между напряженно-деформированным состоянием угольных образцов с температурой, а также ИК-излучением. Изучается влияние температуры и микроструктуры угольного вещества в энергомассообменных процессах (изменение массы, выхода летучих, удельной поверхности частиц угля, внутренней энергии релаксации метаноносности, а также влагосодержания). Обсуждается связь между выбросо- и пожароопасностью угольных пластов с позиций единой постадийной термомеханической и термохимической зависимости в поведении угольного вещества при его формировании в натурных условиях и последующего извлечения ведением горных работ. Введен обобщенный показатель количественного описания петрографических свойств углей, с использованием которого даны классификация и описано распределение петрографических групп угольных пластов районов Кузбасса.
|
|
Э.И. МАШИНСКИЙ
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, просп. Академика Коптюга, 3, г. Новосибирск, 630090, Россия
MashinskiiEI@ipgg.sbras.ru
Ключевые слова: локальная неупругость, динамическая микропластичность, задержка времени и деформации, неупругие сейсмические параметры, амплитудная зависимость скоростей волн и затухания
Страницы: 31-40
Подраздел: Геомеханика
Аннотация >>
Описаны эффекты локальной микропластической неупругости при распространении продольной сейсмической волны частотой 240–1000 Гц в суглинках в пространстве между двумя неглубокими скважинами. Импульсный пьезоэлектрический излучатель размещался в одной скважине, а аналогичный приемник - в другой. Проявления микропластичности на сейсмической записи представлены в виде ступенчатого изменения амплитуды в течение времени и встроенных плато длительностью единицы — десятки микросекунд. Плато создают краткосрочное прерывание упругого процесса, временную задержку, которая зависит от амплитуды сигнала. В результате этого процесса изменяется время первого вступления, происходит трансформация формы волны. Микропластичность, предположительно, обусловлена концентрацией напряжений на различных дефектах. Результаты могут быть полезными для решения прикладных задач в горном деле и сейсмике.
|
|
А.Ф. ЕМАНОВ1,2,3, А.А. ЕМАНОВ1,2, А.В. ФАТЕЕВ1,2, Е.В. ЛЕСКОВА1,2, Е.В. ШЕВКУНОВА1, В.Г. ПОДКОРЫТОВА1
1Алтае-Саянский филиал Геофизической службы СО РАН, просп. Академика Коптюга, 3, 630090, г. Новосибирск, Россия
2Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, просп. Академика Коптюга, 3, 630090, г. Новосибирск, Россия
3Новосибирский государственный университет, ул. Пирогова, 2, 630090, г. Новосибирск, Россия
Ключевые слова: техногенное землетрясение, наведенная сейсмичность, углеразрез “Бачатский”, Кузбасс, афтершоки, сеть временных сейсмостанций
Страницы: 41-46
Подраздел: Геомеханика
Аннотация >>
Представлены данные о крупнейшем техногенном землетрясении при добыче твердых полезных ископаемых на Земле — Бачатском (ML = 6.1), произошедшем 18 июня 2013 г. в Кузбассе. Сейсмическая активизация в районе разреза “Бачатский” в 2012–2013 гг. трижды сопровождалась крупными землетрясениями, создавшими ощутимые воздействия на населенные пункты Кузбасса. Проанализированы результаты экспериментов с временными сетями сейсмологических станций в 2012 г. и при регистрации афтершокового процесса Бачатского землетрясения в 2013 г. Установлено существование сейсмической активности на уровне малых энергий под разрезами “Бачатский” и “Шестаки”. Выявлено, что мелкие землетрясения концентрируются под центральной частью разреза, а наиболее крупные — около бортов, при этом глубина очагов составляет 3–4 км.
|
|
С.В. КЛИШИН, О.А. МИКЕНИНА, А.Ф. РЕВУЖЕНКО
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Красный проспект, 54, 630091, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: напряженное состояние, гранулированный материал, численный анализ, метод дискретных элементов, жесткое включение, вязкость
Страницы: 47-53
Подраздел: Геомеханика
Аннотация >>
Выполнено численное исследование напряженно-деформированного состояния сыпучего материала в окрестности жесткого цилиндрического включения. Рассматривается случай сложного нагружения с непрерывным поворотом направления сдвига. Учитывались дилатансия, сухое трение, вязкость. Показано, что при определенных условиях на жесткое включение действует момент, который стремится повернуть его в направлении, противоположном направлению сдвига. Дано сопоставление с экспериментом.
|
|
О.Б. БОЧАРОВ1, В.Я. РУДЯК2, А.В. СЕРЯКОВ1
1Новосибирский технологический центр компании Baker Hughes, просп. Кутателадзе, 4а, 630128, г. Новосибирск, Россия
2Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет, ул. Ленинградская, 113, 630008, г. Новосибирск, Россия
Ключевые слова: пороупругость, теория смесей, метод масштабов, насыщенная пористая среда, совместная модель, среда с сохранением объема, аналитические решения
Страницы: 54-68
Подраздел: Геомеханика
Аннотация >>
Анализируется совместная модель двухфазного течения в пористой среде и деформирования порового пространства. Модель включает в себя уравнения переноса компонент среды (флюида и пористого скелета), полученные на основе законов сохранения, условия совместности деформирования и замыкающие уравнения в форме обобщенного закона Гука. Показано, что система определяющих уравнений содержит ряд малых параметров, разложение по которым позволяет построить иерархическую последовательность моделей, соответствующих определенным условиям деформирования среды. В явном виде выписаны модели нулевого и первого приближения. Установлено, что в случае несжимаемости компактных фаз уравнения первого приближения переходят в систему, аналогичную модели Баклея–Леверетта, но с учетом изменения порового пространства. Уравнения нулевого приближения описывают поведение пористой среды при условии сохранения объема. В данном случае уравнение на поровое давление отделяется от системы уравнений для упругого скелета. Для модели нулевого приближения построены аналитические решения в цилиндрических координатах, характеризующиеся наличием сдвиговых напряжений, способных вызвать разрушение.
|
|
В.Л. ШКУРАТНИК, Е.А. НОВИКОВ, Р.О. ОШКИН
Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС”, Ленинский проспект, 4, 119049, г. Москва, Россия
ftkp@mail.ru
Ключевые слова: горные породы, генотип, одноосное сжатие, термостимулированная акустическая эмиссия, теоретическое обоснование, напряженно-деформированное состояние, пористость
Страницы: 69-76
Подраздел: Геомеханика
Аннотация >>
Экспериментально исследованы и теоретически обоснованы закономерности низкотемпературной термостимулированной акустической эмиссии (ТАЭ), возникающей в образцах горных пород различных генотипов и пористости при одноосном механическом нагружении. Показано качественное соответствие этих закономерностей для магматических, метаморфических и осадочных горных пород. Проведено сопоставление границ стадий деформирования испытуемых горных пород, определенных по традиционной методике, основанной на деформационных измерениях, при механическом нагружении образцов, и измерении по предлагаемому ТАЭ методу. Дано объяснение механизмов, лежащих в основе рассмотренных термоакустоэмиссионных явлений, связанных с переходом объектов контроля из одной стадии деформирования в другую в зависимости от исходной дефектно-пористой структуры геоматериала. Показана возможность использования метода ТАЭ для контроля действующих в массиве напряжений и их пространственно-временной динамики.
|
|
К.О. СОКОЛОВ
Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского СО РАН, просп. Ленина, 43, г. Якутск, 677980, Россия
_ksokolov@mail.ru
Ключевые слова: георадиолокация, вейвлет-анализ, криолитозона, неоднородности горного массива
Страницы: 77-81
Подраздел: Геомеханика
Аннотация >>
Предложен способ обработки георадиолокационных разрезов на основе непрерывного вейвлет-преобразования для оценки поглощения электромагнитной энергии в изучаемой среде. С помощью разработанного метода показана возможность локализации неоднородностей мерзлого горного массива повышенной электропроводимости.
|
|
М.А. РОЗЕНБАУМ, Д.Н. ДЕМЁХИН
Национальный минерально-сырьевой университет “Горный”, ВО, 21-я линия, 2, 199106, г. Санкт-Петербург, Россия
Ключевые слова: разрывное нарушение, краевая часть пласта, метод комплексных потенциалов, численные методы, метод граничных элементов, метод разрывных смещений
Страницы: 82-86
Подраздел: Геомеханика
Аннотация >>
Рассмотрены вопросы поэтапного крепления горных выработок. На моделях из эквивалентных материалов определены допустимые значения расслоения пород кровли, при которых необходимо устанавливать крепь в соответствии с полным паспортом крепления. Рассчитаны критические смещения, после реализации которых применение поэтапного крепления невозможно.
|
|
П.А. МАРТЫНЮК, Г.Н. ШЕРЕВ
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Ключевые слова: Гидроразрыв, блочный массив, поле сжатия, раскрытие трещин
Страницы: 87-93
Подраздел: Разрушение горных пород
Аннотация >>
Проанализировано влияние нерегулярности строения сжатого блочного массива на процесс развития трещины гидроразрыва. Исследован предельный случай, когда двуосное поле сжатия является изотропным.
|
|
Е.В. ЗАХАРОВ, А.С. КУРИЛКО
Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского СО РАН, просп. Ленина, 43, 677980, г. Якутск, Россия
zaharoff@igds.ysn.ru
Ключевые слова: энергоемкость разрушения, отрицательные температуры, карбонатные породы, кимберлит
Страницы: 94-98
Подраздел: Разрушение горных пород
Аннотация >>
Приведены результаты исследований по определению влияния отрицательных температур на удельную энергоемкость разрушения горных пород. Установлено, что энергоемкость разрушения известняков карьеров “Удачный” и “Мохсоголлох”, а также кимберлита трубок “Интернациональная” и “Удачная” в диапазоне температур от −5 до −15 °С существенно снижается.
|
|
В.И. ГЕРМАН
ГПКК “Красноярский научно-исследовательский институт геологии и минерального сырья”, просп. Мира, 55, 660049, г. Красноярск, Россия
germanv@rambler.ru
Ключевые слова: прогноз обрушений, сейсмический мониторинг, концентрационный критерий разрушения, параметр сближения сейсмических событий
Страницы: 99-109
Подраздел: Разрушение горных пород
Аннотация >>
Рассматривается физический смысл характеристик сейсмичности, наиболее часто используемых для оценки опасности развития обрушений на рудниках. Описывается и обосновывается на основе механики разрушения модифицированный концентрационный критерий разрушения твердых тел, который успешно применяется для прогноза обрушений на Жезказганском медном месторождении.
|
|
Е.В. ФРЕЙДИНА1,2, А.А. БОТВИННИК1, А.Н. ДВОРНИКОВА1
1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
2Новосибирский государственный университет экономики и управления, ул. Каменская, 52, 630091 г. Новосибирск, Россия
Ключевые слова: робастность, открытая разработка месторождений, робастное управление, предел допустимых отклонений, управление качеством, геоинформационное моделирование, полные и условно-динамические модели, карты качества, контрольные карты
Страницы: 110-124
Подраздел: Технология добычи полезных ископаемых
Аннотация >>
Обоснована актуальность, изложены концепция, принципы и инструментарий применения робастного управления в приложении к предприятиям по открытой добыче твердых полезных ископаемых. Показано, что на всех этапах для управления качеством выстраиваются пределы допустимой флуктуации показателей свойств добываемых углей и производительности погрузочного оборудования, а также ограничения на пространственное развитие элементов рабочей зоны разреза. Создание устойчивой работы производственной системы в установленных пределах и ограничениях - цель и возможности робастного управления. Представлены методологические основы и инструментарий применения робастного управления при открытой угледобыче.
|
|
Г.Д. ПЕРШИН, М.С. УЛЯКОВ
Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова, просп. Ленина, 38, 455000, г. Магнитогорск, Россия
Ключевые слова: канатная пила, производительность, расход инструмента, удельная работа резания, себестоимость
Страницы: 125-135
Подраздел: Технология добычи полезных ископаемых
Аннотация >>
Приведены зависимости основных показателей процесса резания (производительность, расход энергии и алмазного инструмента) от режима работы канатной пилы при различной высоте добычного уступа. Разработана методика выбора рационального режима управления канатной пилой, учитывающая установленные зависимости производительности отделения монолита от массива и эксплуатационные затраты на его отделение от высоты уступа. Для возможности выбора рационального режима управления канатной пилой предложен комплексный технико-экономический показатель, характеризуемый затратами, отнесенными к интенсивности отделения объемов камня от массива.
|
|
Б. ДИМИТРИЕВИЧ1, С. ВУЙИЧ2, И. МАТИЧ1, С. МАИАНАЦ2, Ж. ПРАШТАЛО2, Й. НИКОЛИЧ2, В. ЧОЛАКОВИЧ2
1Белградский университет, г. Белград, Республика Сербия
bojan.dimitrijevic@rgf.bg.ac.rs
2Горный институт, г. Белград, Республика Сербия
slobodan.vujic@ribeograd.ac.rs
Ключевые слова: рекультивация, угольный карьер, многоатрибутный и многокритериальный анализ, принятие решений
Страницы: 136-143
Подраздел: Технология добычи полезных ископаемых
Аннотация >>
Угольный карьер “Кленовник” в Костолацком угольном бассейне выведен из производственной эксплуатации из-за истощения запасов угля. Началась работа по проектированию рекультивации и благоустройства деградированных земель. Ключевая проблема - выбор способа рекультивации. Учитывая цели рекультивации и окружающие условия, на основании анализа влиятельных факторов и определения критериев осуществления проекта, выделено 10 возможных решений. Как ранжировать альтернативы и обоснованно выбрать лучшую из них - такую задачу решают с помощью многоатрибутного метода принятия решений Promethee и Electre.
|
|
А.М. КРАСЮК1, П.В. КОСЫХ2, Е.Ю. РУССКИЙ1
1Институт горного дела им. Н. А.Чинакала СО РАН, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
krasuk@cn.ru
2Новосибирский государственный технический университет, просп. К. Маркса, 630074, г. Новосибирск, Россия
Ключевые слова: частота движения поездов, возмущение воздушного потока, спектральный анализ, вентилятор, метрополитен, амплитуда колебаний, нагрузки на вентилятор, усталостная прочность, спектр частот
Страницы: 144-153
Подраздел: РУДНИЧНАЯ АЭРОГАЗОДИНАМИКА
Аннотация >>
Представлены результаты спектрального анализа возмущений воздушного потока, вызванного движением поездов в метрополитене. Предложена методика определения влияния возмущенного воздушного потока на крутильные колебания ротора туннельного вентилятора. Показано, что при использовании частотно регулируемого привода возможно совпадение гармонических частот возмущенного потока с собственными частотами ротора.
|
|
Л.Ю. ЛЕВИН, М.А. СЕМИН, А.В. ЗАЙЦЕВ
Горный институт УрО РАН, ул. Сибирская, 78а, 614007, г. Пермь, Россия
aerolog_lev@mail.ru
Ключевые слова: сеть горных выработок, микроклимат, тепловой режим, нестационарный теплообмен, породный массив, математическое моделирование, воздухораспределение, источники тепловыделения
Страницы: 154-161
Подраздел: РУДНИЧНАЯ АЭРОГАЗОДИНАМИКА
Аннотация >>
Представлены результаты разработки математических методов прогнозирования микроклиматических условий в сети горных выработок произвольной топологии на основании исследований процессов формирования теплового режима шахт и рудников. Разработаны математические модели, позволяющие проводить расчет теплораспределения в сети горных выработок с учетом следующих факторов: гидростатического сжатия-расширения воздуха в вертикальных и наклонных горных выработках, наличия источников тепловыделения (поглощения), протекания фазовых переходов влаги.
|
|
К.Н. ТРУБЕЦКОЙ, Ю.П. ГАЛЧЕНКО, Г.В. САБЯНИН
Институт проблем комплексного освоения недр РАН, Крюковский тупик, 4, 111020, г. Москва, Россия
Ключевые слова: Литосфера, техногенно измененные недра, геофизический экотон, напряженно-деформированное состояние, массив, экологические индикаторы, индекс, плотность
Страницы: 162-168
Подраздел: ГОРНАЯ ЭКОЛОГИЯ
Аннотация >>
Рассмотрены условия и особенности формирования в литосфере нового экологического объекта - техногенно измененных недр. Выдвинута и разработана гипотеза о формировании геофизического экотона и приведена методика определения значений экологических индикаторов для этого объекта применительно к подземному способу освоения минеральных ресурсов.
|
|
Е.В. БОГАТЫРЕВА1, А.В. ЧУБ2, А.Г. ЕРМИЛОВ1
1Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС”, Ленинский проспект, 4, 119049, г. Москва, Россия
Helen_Bogatureva@mail.ru
2ОАО “Соликамский магниевый завод”, ул. Правды, 9, г. Соликамск, Россия
Ключевые слова: ильменитовый концентрат, аризонитовый концентрат, механоактивация, солянокислотное выщелачивание, рентгеноструктурный анализ
Страницы: 169-183
Подраздел: Обогащение полезных ископаемых
Аннотация >>
Показана возможность прогнозирования изменения энергосодержания и реакционной способности аризонитового и ильменитового концентратов после механоактивации по данным рентгеноструктурного анализа. Установлено различие в характере изменения энергосодержания ильменита и аризонита после механоактивации от энергии структурных нарушений в минералах. Подтверждено влияние количества запасенной при механоактивации энергии в виде поверхностной энергии и микродеформаций на показатели последующего выщелачивания. Методика и критерии оценки эффективности предварительной механоактивации аризонитового и ильменитового концентратов создают технологические предпосылки для производства искусственного рутила из доступного минерального сырья.
|
|
В.И. БЕЛОБОРОДОВ, Г.П. АНДРОНОВ, И.Б. ЗАХАРОВА, Н.М. ФИЛИМОНОВА, Е.Д. РУХЛЕНКО
Горный институт КНЦ РАН, ул. Ферсмана, 24, 184209, г. Апатиты, Россия
Ключевые слова: фосфориты, гравитационное обогащение, концентрационный стол, фосфатный концентрат
Страницы: 184-188
Подраздел: Обогащение полезных ископаемых
Аннотация >>
Представлены результаты исследований по обогащению шельфовых фосфоритов Намибии. Предложены варианты технологических схем гравитационного обогащения проб фосфоритов, имеющих различный химический и гранулометрический состав. Получен фосфатный концентрат с содержанием 27% Р2О5 при извлечении 81.2% Р2О5.
|
|
М. ДАУМБОЙЯ1,2, К.Э. КАСЕМ1, С. КИТЕЙН2, А. БЕЛХАДЖ1
1Университет им. Мухаммеда, г. Рабат, Марокко
2Национальная школа горнодобывающей промышленности, г. Рабат, Марокко
Ключевые слова: золото, бокситовые шламы, цианирование, выщелачивание, гравитационное разделение, уголь
Страницы: 189-196
Подраздел: Обогащение полезных ископаемых
Аннотация >>
Предложен способ обогащения золотосодержащих руд с применением бокситовых шламов в качестве pH-корректора в цикле цианирования золота. Показано, что красный шлам может быть использован в качестве pH-корректора золотосодержащей пульпы. Также выявлено, что красный шлам содержит золото, которое может быть извлечено попутно с золотом, содержащимся в руде. В экспериментах по определению содержания угля в цианистых выщелачивающих растворах установлен уровень деактивации угля органическими компонентами бокситовых шламов.
|
|
