Главная – Журналы – Поиск по журналам

Аппарат теории нестационарной термоупругости применен для оценки раздельного и совместного действия сорбционного давления газа и гравитации на процесс дегазации и формирование напряженного состояния в окрестности горных выработок. Показано, что фильтрация газа изменяет напряженное состояние угольного массива, а сорбционное давление оказывает существенное противодействие гравитационному, пренебрежение которым может привести к недостаточно обоснованному выбору технологий дегазации пласта угля, а также к ошибкам прогноза прочности и устойчивости горных пород.

Разработан и в лабораторных условиях на слоистых образцах из искусственного геоматериала апробирован экспериментальный метод, позволяющий в рамках модели среды с двойной проницаемостью определить параметры, контролирующие процессы миграции флюидов и пороупругое деформирование трещиновато-пористых породных массивов - трещинную проницаемость k₁ и коэффициент массообмена β, а также их зависимость от напряжений σ. Предложена и реализована процедура испытаний: при ступенчато возрастающем нормальном напряжении σ измеряются стационарные расходы Q₁(σ) и Q₂(σ) в трещиновато-пористом образце квазирегулярной структуры при заданном перепаде давления: по стандартной схеме (Q₁) и закрытых трещинах на торце (Q₂). Создана математическая модель эксперимента, получено аналитическое решение задачи о стационарной фильтрации: распределение давления в трещинах и матрице, зависимость расходов от σ. Представлен алгоритм для интерпретации данных эксперимента - расчета k₁ и β по зарегистрированным расходам Q₁ и Q₂. Показано, что проницаемость k₁ пропорциональна σ ^-2, а β практически не меняется.

Представлен анализ результатов сейсмической и гидрогеологической регистрации массового взрыва, проведенного 22.09.2021 г. в Лебединском карьере Курской магнитной аномалии. При взрыве четырех групп блоков определены значения максимальной скорости смещения грунта в пяти пунктах наблюдений, расположенных на эпицентральных расстояниях 1.7 - 4.9 км, и амплитуды гидрогеологических откликов обводненной надрудной толщи в двух наблюдательных скважинах. Основные параметры взрывов, оказавшие наибольшее сейсмическое воздействие на массив, использованы для расчета максимальной скорости колебаний в волне по установленной ранее зависимости. Расхождения между зарегистрированными и расчетными параметрами отмечены в ближней зоне взрыва первой группы блоков, разрабатываемых в рудно-кристаллическом массиве на приведенных расстояниях 106- 198 м/кг^1/3. При осуществлении взрывов в осадочных отложениях на приведенных расстояниях 405 - 512 м/кг^1/3 прослежено отличие в формировании волнового поля. Полученные данные могут быть привлечены для контроля технологии буровзрывных работ.

Представлены результаты дробления углей на лабораторной шнеко-зубчатой дробилке. Образцами служили товарные пробы углей разных месторождений России, Казахстана и Кыргызстана. На основе анализа изменения количественных выходов гранулометрических составов установлено, что независимо от местонахождения месторождений углей и их марочной принадлежности использование дробилки шнеко-зубчатого типа при подготовке сырья к обогащению не приводит к существенному переизмельчению угля.

Рассмотрена новая конструкция механизированной крепи для разработки мощных угольных пластов с выпуском подкровельной толщи угля, предусматривающая его контролируемый выпуск с помощью специального выпускного окна и питателя, совершающего возвратно-поступательное движение. Внедрение подобной технологии нуждается в предварительном тестировании, изучении режимных параметров выпуска секций, при которых обеспечивается максимально допустимое заполнение лавного конвейера без перегрузки и динамических явлений. Для изучения технологии создана имитационная модель в среде Rocky DEM, учитывающая физический эффект разрушения горного массива на основе метода дискретных элементов и позволяющая изменять конструктивные и режимные параметры работы крепей. Проведенные эксперименты позволяют оценить взаимную зависимость средней скорости выпуска угля на конвейер от угла наклона заслона и от частоты колебаний питателя.

Приведены результаты численного моделирования процесса торцевого выпуска руды, полученные методом дискретных элементов. Работа включала в себя стадии разработки методики моделирования, создание и калибровку численных моделей, анализ результатов. Установлены оптимальные параметры конструктивных элементов системы разработки, способствующие снижению потерь при выпуске в условиях отработки хибинских апатит-нефелиновых месторождений. Получены некоторые закономерности поведения горной массы при ее выпуске. Представлен механизм образования потерь.

Установлены параметры сжимаемости скальных пород нарушенного сложения для прогноза осадки горнотранспортного оборудования и устойчивости дамбы. Экспериментальные исследования проведены на крупногабаритном стенде штамповым методом при различных значениях плотности скальной вскрышной породы и нормального давления. Представлен способ оценки деформируемости скальных вскрышных пород с помощью пластины и геодезической рейки. Полученные результаты использовались для оценки возможности прохождения горнотранспортного оборудования при возведении дамбы и расчета ее устойчивости.

Исследована схема управления характеристиками рабочего цикла гидроударного устройства, основанная на задержке движения бойка перед фазой обратного хода. Задержка осуществляется за счет дроссельного регулирования давления в гидравлической камере золотникового распределителя. Проведены испытания физической модели гидроударного устройства с указанной схемой распределения, определены основные энергетические характеристики. В опытах изменялись настройки дросселей и пружины, производящей возврат золотника распределителя в исходное состояние, подаваемый к устройству расход жидкости. Приведены осциллограммы динамических характеристик гидроударного устройства, зависимости регулировочной характеристики распределителя от параметров дросселей, подаваемого к устройству расхода и предварительного натяга пружины. Построены зависимости энергетических характеристик гидроударного устройства от давления задержки и расхода, отражающие возможности их регулирования по предлагаемой схеме управления рабочим циклом. Проанализированы осциллограммы движения золотника в течение рабочего цикла, определены его особенности и недостатки. Предложена конструкция дроссельного регулятора, позволяющая получить режимы работы гидроударного устройства с фиксированными характеристиками.

Рассмотрен вопрос создания специального устройства, позволяющего обеспечивать трансформацию давления рабочей жидкости, нагнетаемой в гидравлическую систему, для осуществления гидроразрывов в прочных горных породах. Показаны особенности работы устройства, установленные в ходе проведения лабораторных исследований, предложены пути устранения недостатков. Определены размеры и форма дроссельных канавок, обеспечивающих четкое переключение золотника управления в зависимости от параметров движения рабочей жидкости. Разработана гидравлическая схема распределителя золотникового типа со струйным управлением, что позволило увеличить точность и четкость переключения золотника.

Изучено влияние фазовых переходов во влажных грунтах, содержащих растворенную поваренную соль, на процесс их искусственного замораживания. Рассмотрены эффекты, связанные с теплотой кристаллизации поровой воды при отрицательных температурах, а также с теплотой кристаллизации соли при достижении точки эвтектики. Сделаны выводы о возможности достижения точки эвтектики в искусственно замораживаемых грунтах надсолевых толщ соляных месторождений. С помощью математической модели тепловых процессов в искусственно замораживаемой глине, содержащей раствор поваренной соли, проанализировано влияние смещения точки эвтектики на поле температур замораживаемого грунта.