|
|
|
Главная – Журналы – Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых 2021 номер 5
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] => 18.223.196.211
[SESS_TIME] => 1713601755
[BX_SESSION_SIGN] => 9b3eeb12a31176bf2731c6c072271eb6
[fixed_session_id] => 77bb361d7beb7cd83aad50c8b4435ba4
[UNIQUE_KEY] => 558df3c5428977574f7662b47df8ac4e
[BX_LOGIN_NEED_CAPTCHA_LOGIN] => Array
(
[LOGIN] =>
[POLICY_ATTEMPTS] => 0
)
)
2021 год, номер 5
|
И.Ю. Рассказов1, В.А. Петров2, Ю.В. Федотова1, П.А. Аникин1, М.И. Потапчук1, В.И. Усиков1
1Институт горного дела ДВО РАН, Хабаровск, Россия
rasskazov@igd.khv.ru
2Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН, Москва, Россия
Ключевые слова: Геодинамическое районирование, напряженно-деформированное состояние, физико-механические свойства, моделирование, геомеханический контроль, удароопасность
Страницы: 5-15
Аннотация >>
Приведены результаты комплексных геодинамических и геомеханических исследований урановых руд Мало-Тулукуевского месторождения в юго-восточной части Забайкалья. На основе изучения тектонической структуры и морфометрического анализа рельефа Стрельцовского рудного поля выявлены особенности современных геодинамических процессов в районе месторождения и их взаимосвязь с характером напряженно-деформированного состояния массива горных пород. По результатам определения параметров поля напряжений и физико-механических свойств горных пород месторождения установлена возможность разрушения краевых частей массива в динамической форме. В процессе численного моделирования напряженно-деформированного состояния и натурных шахтных наблюдений подтверждена склонность Мало-Тулукуевского месторождения к горным ударам, нижние горизонты которого (с глубины 500 м) отнесены к категории опасных. Для обеспечения безопасности горных работ разработан комплекс мероприятий по предотвращению горных ударов и снижению геодинамического риска.
DOI: 10.15372/FTPRPI20210501 |
|
А.Ф. Ревуженко, А.П. Бобряков, В.П. Косых
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
revuzhenko@yandex.ru
Ключевые слова: Дилатансия, простой сдвиг, сложное нагружение, циклическое деформирование, сыпучие тела, стохастические упаковки, относительная плотность
Страницы: 16-21
Аннотация >>
Приведены экспериментальные данные по дилатансионным свойствам сыпучих сред, состоящих из одинаковых частиц сферической формы - стеклянных шариков, пшена, гороха. Рассмотрен простой сдвиг и сложное нагружение с непрерывным поворотом осей тензора деформаций. Циклическое деформирование способствует частичному устранению дефектов начальной стохастической упаковки и последующему ее переходу в обратимое состояние. Указана оптимальная относительная плотность упаковки для использования ее в методе дискретных элементов.
DOI: 10.15372/FTPRPI20210502 |
|
С.В. Сердюков, А.В. Азаров
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
antonazv@mail.ru
Ключевые слова: Породный массив, трещина, поток воды, сейсмическое излучение, амплитуда и частота упругих колебаний, математическое моделирование, натурный эксперимент
Страницы: 22-34
Аннотация >>
Приведены результаты численных и экспериментальных исследований возбуждения сейсмического излучения потоком воды в трещине. Показана возможность дистанционного контроля параметров потока по амплитудно-частотной характеристике регистрируемых колебаний. Даны рекомендации по включению инфранизкочастотных наблюдений в систему сейсмического мониторинга горнодобывающих предприятий, опасных по гидродинамической обстановке.
DOI: 10.15372/FTPRPI20210503 |
|
С.В. Клишин
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
sv.klishin@gmail.com
Ключевые слова: Сыпучий материал, плотный грунт, подпорная стенка, пассивное давление, локализация сдвиговых деформаций, метод дискретных элементов
Страницы: 35-45
Аннотация >>
На основе метода дискретных элементов в трехмерной постановке исследована задача о пассивном давлении плотного грунта на подпорную стенку. Частицы среды имеют сферическую форму с радиусами, выбранными из нормального распределения. При расчете касательных сил, действующих между элементами материала, учитываются трение скольжения и сопротивление качению. Продемонстрировано влияние степени шероховатости подпорной стенки на развитие зон локализации сдвиговых деформаций в сыпучей среде, а также на давление, действующее на подпорную стенку со стороны материала. Проведено сравнение с классическим решением, полученным в рамках теории предельного состояния.
DOI: 10.15372/FTPRPI20210504 |
|
Л. Кан, Г. Дунмин, Ч. Цзюнь, К. Синьчао
Китайский университет горного дела и технологий, Пекин, Китай
liukang0512@163.com
Ключевые слова: Взрывная нагрузка, окрестность тоннеля, изначальная естественная трещина, механизм развития трещины, метод каустик
Страницы: 46-55
Аннотация >>
С помощью метода каустик изучен механизм развития естественных изначальных трещин в окружающей породе возле тоннеля под действием взрыва. Процесс развития изначальной трещины можно разделить на два этапа, которые разграничиваются моментом проникновения радиальной трещины от взрыва в изначальную. На первом этапе изначальная трещина развивается в поле напряжений, определяемом свободной поверхностью тоннеля параллельно ей, в вертикальном направлении. На втором этапе под влиянием радиальной трещины изначальная трещина поворачивается и развивается параллельно радиальной. На противоположной стороне тоннеля, в нижней ее части, возможно появление новой трещины. Моделирование показало, что направление развития такой трещины изменяется после того, как изначальная трещина достигает свободной поверхности тоннеля.
DOI: 10.15372/FTPRPI20210505 |
|
М. Буковская, П. Буковский
Центральный горный институт, Катовицеe, Польша
mbukowska@gig.eu
Ключевые слова: Склонность к горным ударам, геомеханическая угроза, затопление, закрытие шахты
Страницы: 56-70
Аннотация >>
Выполнена оценка угрозы затопления и обоснован выбор методов его предотвращения в областях повышенного водонасыщения и интенсивных фильтрационных процессов в Верхнесилезском каменноугольном бассейне. Такая оценка актуальна для областей, граничащих с закрытыми и затопленными шахтами, что обусловливает необходимость рассмотрения повторного насыщения водой пород действующих шахт. В направлении реструктуризации шахт рассмотрено изменение состояния массива при горных ударах. Дана оценка склонности массива к горным ударам в пограничных областях между действующими и закрытыми шахтами.
DOI: 10.15372/FTPRPI20210506 |
|
Ю.Н. Шапошник1, А.И. Конурин1, А.А. Неверов1, С.А. Неверов1, О.М. Усольцева1, С.Н. Шапошник2
1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
shaposhnikyury@mail.ru
2Восточно-Казахстанский технический университет, Усть-Каменогорск, Казахстан
Ключевые слова: Выработка, заходка, слой, закладочный массив, крепление, категория устойчивости закладочного массива, испытания, деформационно-прочностные свойства, моделирование, разрушение, прочность, устойчивость, фрикционные анкеры, эффективность
Страницы: 71-84
Аннотация >>
Рассмотрен вопрос выбора рационального типа крепи и ее параметров в горных выработках, пройденных в закладочном массиве. Проанализирована существующая технология крепления выработок в закладке на Артемьевской и Орловской шахтах. Проведены лабораторные испытания деформационно-прочностных свойств образцов закладки. Представлены результаты численного моделирования методом конечных элементов напряженно-деформированного состояния рудного и закладочного массивов вокруг горных выработок с оценкой их устойчивости. Приведены вероятные зоны разрушений закладочного и рудного массивов при слоевой нисходящей системе разработки. Обоснованы рациональные параметры крепления выработок в закладочном массиве I, II, III категории устойчивости. Дана оценка опытно-промышленным испытаниям несущей способности фрикционных анкеров в закладочном массиве. Показана сравнительная экономическая эффективность установки металлической рамной крепи и фрикционных анкеров в закладочном массиве.
DOI: 10.15372/FTPRPI20210507 |
|
В.И. Голик1,2, Ю.И. Разоренов1, В.С. Пузин1, Г.В. Стась3
1Южно-Российский государственный политехнический университет, Новочеркасск, Россия
v.i.golik@mail.ru
2Московский политехнический университет, Москва, Россия
3Тульский государственный университет, Тула, Россия
galina_stas@mail.ru
Ключевые слова: Массив горных пород, система разработки, устойчивость, методика
Страницы: 85-93
Аннотация >>
Предложен комплексный подход к оценке безопасных параметров подземных технологий при выемке рудных залежей редких, благородных и цветных металлов, основанный на совместном учете постоянно меняющихся свойств горных пород, принципах районирования месторождений и ранжированного использования критерия сохранности пролета свода естественного равновесия. На примере месторождения Шокпак-Камышовое выполнено обоснование устойчивости горнотехнических конструкций при освоении камерной системы разработки. Установлена возможность отработки обособленных залежей малой мощности без закладки выработанного пространства или с принудительным обрушением вмещающих пород.
DOI: 10.15372/FTPRPI20210508 |
|
В.И. Ческидов, В.Л. Гаврилов, А.В. Резник, А.С. Бобыльский
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
cheskid@misd.ru
Ключевые слова: Месторождение, бурый железняк, горно-геологические условия, обводненность, карьерные воды, продуктивная толща, технология отработки, гидромеханизация, выработанное пространство
Страницы: 94-105
Аннотация >>
Отмечена актуальность освоения новых железорудных месторождений Сибири в связи с истощением существующей минерально-сырьевой базы металлургических предприятий и потенциалом внутреннего и внешнего потребления качественной железосодержащей продукции. Рассмотрены особенности природно-климатических, гидрологических и горно-геологических условий в районе Бакчарского оолитового месторождения бурых железняков в Томской области как перспективного объекта недропользования. Приведены результаты анализа публикаций и научно-технических решений, касающихся добычи бакчарской руды. Показаны риски освоения месторождения в условиях высоких экологических стандартов к сохранению природной среды региона и неопределенности рынка. Сформулированы основные требования к потенциальным геотехнологиям добычи руды и предложены концептуальные основы варианта ресурсосберегающей эколого-ориентированной отработки месторождения с рациональным использованием в технологическом цикле добычи руды природных и техногенных ресурсов.
DOI: 10.15372/FTPRPI20210509 |
|
В.В. Рыбин, К.Н. Константинов, И.Ю. Розанов
Горный институт КНЦ РАН, Апатиты, Россия
k.konstantinov@ksc.ru
Ключевые слова: Мониторинг, многоуровневость, устойчивость бортов карьеров, геодезия, радарные технологии, геофизические методы, напряженно-деформированное состояние, коэффициент Пуассона
Страницы: 106-113
Аннотация >>
Показано, что повышение безопасности при ведении открытых горных работ в сложных горно-геологических условиях может быть достигнуто при организации на предприятии многоуровневой системы геомеханического мониторинга по отслеживанию состояния уступов и бортов карьера, а также законтурного массива пород на различных масштабных уровнях. Приводится характеристика широко используемых как в отечественной, так и в зарубежной практике методов мониторинга за устойчивостью конструктивных элементов карьера. Предложенный подход свидетельствует о необходимости оснащения действующих предприятий современными средствами контроля, методиками, специальными службами, которые в своей взаимосвязи существенно расширяют возможности геомеханического мониторинга.
DOI: 10.15372/FTPRPI20210510 |
|
Е.А. Аверин1, А.Б. Жабин2, А.В. Поляков2, Ю.Н. Линник3, В.Ю. Линник3
1Скуратовский опытно-экспериментальный завод, Тула, Россия
evgeniy.averin.90@mail.ru
2Тульский государственный университет, Тула, Россия
zhabin.tula@mail.ru
3Государственный университет управления, Москва, Россия
yn_linnik@guu.ru
Ключевые слова: Тангенциальный поворотный резец, износ, выход инструмента из строя, резание горных пород, аварийный режим работы, соотношение усилий резания и подачи
Страницы: 114-124
Аннотация >>
Приводятся рекомендации по схемам расстановки резцов, способствующим недопущению существенного роста усилий на соседних с вышедшим из строя резцах. Предложено решение задачи своевременного выявления повреждения резцового инструмента на основе анализа характера изменения нагруженности трансмиссии исполнительного органа горной машины. Согласно теоретическим расчетам, при выходе из строя резцового инструмента относительный рост усилия подачи не превышает относительного роста усилия резания, в отличие от увеличения нагрузки вследствие изменения прочности разрушаемых горных пород. Данная гипотеза проверена при проходке шахтного ствола на Талицком участке Верхнекамского месторождения калийно-магниевых руд комбайном 1СПКВ-8.0 и получила подтверждение.
DOI: 10.15372/FTPRPI20210511 |
|
В.В. Морозов, В.А. Чантурия, Г.П. Двойченкова, Е.Л. Чантурия
Институт проблем комплексного освоения недр РАН, Москва, Россия
dvoigp@mail.ru
Ключевые слова: Алмазы, рентгенолюминесцентная сепарация, люминофоры, композиция, спектрально-кинетические характеристики, модифицирование
Страницы: 125-139
Аннотация >>
Комплексом термодинамических расчетов и спектральных исследований обоснованы концентрации реагентов-гидрофобизаторов (бутилового ксантогената и олеата натрия), обеспечивающие хемосорбцию и химическое взаимодействие с силикатной матрицей люминофора ФЛ-530. Обнаружено, что в оптимальных условиях происходит поверхностное взаимодействие реагентов-гидрофобизаторов с ортосиликатом цинка без протекания объемной реакции, которая приводит к снижению спектральных характеристик люминофора. Увеличение олеофильности люминофора ФЛ-530 повышает его способность удерживаться в органической фазе эмульсии и эффективность закрепления на поверхности алмазов. С использованием визиометрического анализа в ультрафиолетовом свете установлено повышение интенсивности закрепления гидрофобизированных люминофоров на алмазах и определены оптимальные концентрации растворов бутилового ксантогената калия и олеата натрия. Эксперименты на сепараторе “Полюс-М” подтвердили эффективность использования гидрофобизированного люминофора ФЛ-530, обеспечивающего существенное увеличение амплитуд быстрой и медленной компонент сигнала рентгенолюминесценции слаболюминесцирующих алмазов и их извлечение в процессе сепарации.
DOI: 10.15372/FTPRPI20210512 |
|
О.Е. Горлова, Н.Л. Медяник, О.А. Мишурина, Э.Р. Муллина
Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова, Магнитогорск, Россия
medyanikmagnitka@mail.ru
Ключевые слова: Смешанная медная руда, комплексная технология, флотация, выщелачивание, сульфат аммония, параметры процесса
Страницы: 140-149
Аннотация >>
Изучены условия извлечения сульфидов рудной минерализации с применением комплекса методов флотации, выщелачивания окисленных минералов меди в условиях измельчения руды с некислотным комплексообразующим реагентом - сернокислым аммонием, сорбционно-электролитического извлечения меди из продуктивных высокоминерализованных медьсодержащих растворов. Представлен анализ результатов термодинамической функции состояния продуктов, полученных после взаимодействия основных минералов меди с продуктами гидролизных растворов сернокислого аммония. Предложен механизм сульфатно-аммонийного выщелачивания окисленных минералов меди при суммарных механотермоактивирующих воздействиях. Выполнены экспериментальные исследования по разработке комплексной технологии переработки некондиционных смешанных медных руд из отвалов путем сочетания химических и электрохимических методов, а также по переработке смешанной медной руды с применением комплексной флотационно-гидрометаллургической технологии.
DOI: 10.15372/FTPRPI20210513 |
|
Принц, А.Ш. Хати
Индийский технологический институт, Дханбад, Индия
anandashati@iitism.ac.in
Ключевые слова: Оценка скорости, адаптивная система управления, эталонная модель, асинхронный электропривод, система вентиляции
Страницы: 150-159
Аннотация >>
Обобщены закономерности регулирования скорости асинхронного электродвигателя системы шахтной вентиляции при изменении параметров, измеряемых в режиме реального времени, таких как температура и влажность. На основе адаптивной системы управления с эталонной моделью рассмотрена методика бездатчиковой оценки скорости асинхронного электродвигателя, используемого в приводах шахтной вентиляции при изменении температуры и влажности. Разработанный метод проверен аналитически и экспериментально в программах MATLAB/Simulink и LabVIEW-2013. Статистически подтверждено эмпирическое соотношение между температурой и влажностью воздуха в шахте и скоростью электропривода системы вентиляции.
DOI: 10.15372/FTPRPI20210514 |
|
Е.В. Колесов, Б.П. Казаков, М.А. Семин
Горный институт УрО РАН, Пермь, Россия
kolesovev@gmail.com
Ключевые слова: Рудничная вентиляция, шахтный ствол, смешанная конвекция, коэффициент теплоотдачи, CFD-моделирование, теплообмен
Страницы: 160-171
Аннотация >>
Приведены результаты теоретического исследования динамики воздушных потоков в вертикальном шахтном стволе в условиях смешанной конвекции с применением трехмерного численного моделирования в программном комплексе Ansys. Получены средние коэффициенты теплоотдачи на границе “крепь - воздух” в зависимости от перепада температуры между воздухом и крепью ствола, а также от средней скорости воздушной струи. Определены пороговые скорости воздушного потока для различных перепадов температуры крепи и воздуха. Показано, что при скоростях выше пороговой в инженерных расчетах можно пренебречь влиянием термогравитационных сил и использовать формулу для теплоотдачи при вынужденной конвекции, а при скоростях ниже пороговой необходимо учитывать поправку на величину коэффициента теплоотдачи вследствие действия свободной конвекции. Предложена эмпирическая формула для вычисления среднего безразмерного коэффициента теплоотдачи при доминирующем влиянии свободной конвекции.
DOI: 10.15372/FTPRPI20210515 |
|
М. Ондер1, Н. Курсуноглу2, С. Ондер1
1Эскишехирский университет Османгази, Эскишехир, Турция
monder@ogu.edu.tr
2Батманский университет, Батман, Турция
Ключевые слова: Рудничная вентиляция, шахтный ствол, смешанная конвекция, коэффициент теплоотдачи, CFD-моделирование, теплообмен
Страницы: 172-181
Аннотация >>
Предложена стратегия решения проблемы негативного влияния высокой температуры и влажности воздуха в выработках угольной шахты. Показано, что содержание влаги существенно влияет на состояние воздуха и тепловой поток, выделяемый от различных источников тепла. Выполнен расчет объема потока воздуха при его движении по сети выработок, обеспечивающего допустимые климатические условия согласно национальному стандарту Турции EN ISO 7243:2017.
DOI: 10.15372/FTPRPI20210516 |
|
М. Скиба, К. Годин, М. Млинарчук
Институт исследований механики горных пород Польской академии наук, Краков, Польша
skiba@img-pan.krakow.pl
Ключевые слова: Структура угля, искусственная нейронная сеть, количественный анализ трещин, околоразрывная зона
Страницы: 182-192
Аннотация >>
Проведено исследование применения искусственных нейронных сетей для определения структуры угля. Показано, что предлагаемая методика классификации может успешно использоваться в качестве инструмента принятия решений, связанных с описанием угля из околоразрывных зон. Эффективность методики подтверждается более чем 90 % случаями “правильного” определения структуры угля.
DOI: 10.15372/FTPRPI20210517 |
|
