Исследовано влияние рациональных межскважинных интервалов замедлений на сейсмобезопасность производства взрывных работ на открытых горных работах. Проведены инструментальные измерения фактического времени замедления детонаторов неэлектрических систем инициирования с дальнейшей обработкой результатов при помощи компьютерного моделирования. Проанализированы отечественные и зарубежные источники информации по отклонению фактического времени замедления от номинального. Расчетами подтверждено повышение относительного коэффициента сейсмобезопасности при выполнении взрывных работ с увеличением межскважинных интервалов времени замедления. Показана необходимость проведения дополнительных инструментальных измерений сейсмических колебаний для апробации актуальных схем в полевых и лабораторных условиях и исследование качества дробления горной массы.
Рассмотрено изменение прочности пирокластических пород из Каппадокии после 5, 10, 15, 20 и 30 циклов замерзания и оттаивания путем определения абсолютных значений прочности и индекса сосредоточенной точечной нагрузки (PLT). Полученное эмпирическое соотношение для прогнозирования прочности на одноосное сжатие с помощью PLT-индекса имеет коэффициент корреляции 0.8663.
Проведен анализ технических средств, используемых при открытой разработке россыпей. Обоснован комплекс технологических решений, обеспечивающих повышение сквозного извлечения золота из песков россыпей. При разработке сложноструктурного выемочного блока после проведения вскрышных работ уточняются контуры включений богатых песков посредством второй стадии эксплуатационной разведки с локальным сгущением сети скважин. Осуществляется селективное извлечение разносортных песков. Выемка и транспортировка рядовых и бедных песков, составляющих основную часть выемочного блока, ведется высокопроизводительными бульдозерами тяжелого класса, при этом рядовые пески направляются к промывочному прибору, из бедных песков формируется штабель для кучного выщелачивания. Богатые пески с относительно небольшим объемом основной части золота выемочного блока транспортируются к комплексу многостадийного обогащения для высокого извлечения. Полученные при переработке богатых и рядовых песков хвосты, содержащие преимущественно мелкое и тонкое золото, направляются на кучное выщелачивание.
Д. Ким1, Г. Ким2, Х. Баек3 1Институт промышленных технологий, Кангвонский национальный университет, Чхунчхон, Республика Корея 2Институт минеральных и энергетических запасов, Тэджон, Республика Корея 3Кангвонский национальный университет, Чхунчхон, Республика Корея hwanjo@kangwon.ac.kr
Ключевые слова: Лазерный сканер, облако точек, численный анализ, коэффициент запаса прочности, смещение
Страницы: 99-108
С помощью лазерного сканера получено облако точек подземной шахты по добыче известняка. На основе дискретной и непрерывной моделей выполнен численный анализ устойчивости двух целиков, расположенных в подземной выработке. Рассчитан коэффициент запаса прочности, превышающий единицу, и значения смещения целиков, которые незначительны по сравнению с их размерами. В дискретной модели коэффициент запаса прочности ниже на ~ 30 % по отношению к непрерывной модели, значения смещения выше на ~ 40 %. Изменение коэффициента запаса прочности установлено с использованием минимальных, средних и максимальных значений механических свойств рассматриваемого породного массива и составляет ~ 50 %.
Л.В. Городилов1, Д.И. Симисинов2, А.Н. Коровин1, В.Г. Кудрявцев1 1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия gor@misd.ru 2Уральский государственный горный университет, Екатеринбург, Россия
Ключевые слова: Гидравлический экскаватор, активный исполнительный орган, гидроударное устройство, рабочий цикл, ударная мощность
Страницы: 109-117
Для активного ковша гидравлического экскаватора второй размерной группы определена ударная мощность системы ударных устройств, требуемая для эффективной разработки пород с пределом прочности на сжатие до 60 - 80 МПа. Выбрана конструкция и параметры гидроударных устройств. Предложена схема подсоединения гидроударных устройств к маслостанции экскаватора, содержащая клапаны включения для каждого из них и редукционный клапан на входе в систему. Разработана имитационная модель системы гидроударных устройств, выполнены расчеты ее динамики и выходных характеристик при нескольких расходах поступающей к ударному устройству жидкости и давления настройки редукционного клапана. Показана эффективность предложенных конструкций и схемы подключения системы устройства к гидросистеме экскаватора, возможность глубокого регулирования ударной мощности за счет изменения давления настройки редукционного клапана.
А.О. Кордубайло, Б.Ф. Симонов, А.А. Леуткин
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия kordubaylo_ao@mail.ru
Ключевые слова: Скважинный виброисточник, электромагнитный ударный двигатель, гидравлический силовой элемент, автоматическое отключение, система защиты, давление жидкости, ток, напряжение
Страницы: 118-126
Разработан стенд, предназначенный для испытания и исследования скважинного импульсного виброисточника, содержащего электромагнитный ударный узел и силовые гидравлические элементы в условиях, имитирующих его работу в нефтяной скважине на глубинах более 1000 м с автоматическим контролем за давлением в системе. Выполненные исследования позволили довести ресурс безотказной непрерывной работы виброисточника в условиях скважины до 150 ч и выше; определить диапазоны регулирования энергии и частоты его ударов в зависимости от напряжения питания и рекомендовать желательную частоту его работы для обеспечения безопасности цементного камня обсадной колонны скважины. Получены номограммы, позволяющие установить зависимость максимальной продолжительности включения скважинного импульсного виброисточника от плотности тока в катушках и коэффициента теплоотдачи для поддержания теплового баланса молота при допустимых температурах нагрева электромагнитов.
И.В. Тищенко, В.В. Червов
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия vchervov@yandex.ru
Ключевые слова: Пневмомолот, ударная мощность, упругий клапан, давление сжатого воздуха, частота ударов, расход энергоносителя, энергия ударного импульса
Страницы: 127-135
Выполнен анализ способов повышения энергетических и эксплуатационных параметров пневмомолота с клапанным воздухораспределением. Предложен алгоритм изменения структуры ударной мощности пневмомолота с упругим кольцевым клапаном в камере обратного хода ударника, связанный с переходом на источник питания с повышенным давлением энергоносителя. На его основе разработана конструктивная схема и создан опытный образец. На лабораторном измерительном стенде получены фактические значения рабочих характеристик опытного образца: энергия удара; частота генерируемых импульсов; расход энергоносителя. После обработки индикаторных диаграмм давления определен удельный показатель затрат сжатого воздуха на единицу производимой энергии удара.
В.А. Чантурия, М.В. Рязанцева
Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н. В. Мельникова РАН, Москва, Россия ryzanceva@mail.ru
Ключевые слова: Сорбенты на основе сверхсшитого полистирола, продуктивный раствор азотнокислого выщелачивания, эвдиалитовый концентрат, редкоземельные элементы, селективное выделение
Страницы: 136-144
Представлены результаты экспериментальных исследований, полученные при использовании синтетических сорбентов на основе сополимеров сверхсшитого полистирола с дивинилбензолом и винилпиридином для извлечения и разделения ценных компонентов (Zr, Σ РЗМ) из продуктивного раствора азотнокислого выщелачивания эвдиалита. Установлено, что на этапе выделения Zr и Σ РЗМ из продуктивного раствора наиболее перспективны хелатная смола марки Puromet MTS 9500 и бифункциональный сильнокислый катионит марки Purolite C160. Для Puromet MTS 9500 предложена схема ступенчатого градиентного элюирования, насыщенного ценным компонентом сорбента, позволяющая получить на выходе растворы Zr и Σ РЗЭ с извлечением 97.7 и 81.1 % соответственно. Эффективное разделение РЗМ на подгруппы достигается при использовании смолы марки ВП-3АП.
В.А. Чантурия1, В.Г. Миненко1, А.Л. Самусев1, Г.А. Кожевников1, Е.В. Копорулина1,2 1Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н. В. Мельникова РАН, Москва, Россия andrey63vzm@mail.ru 2МГУ им. М. В. Ломоносова, Москва, Россия
Ключевые слова: Редкоземельные элементы, сорбция, модифицированный сапонит, статическая обменная емкость
Страницы: 145-154
Теоретически и экспериментально обоснованы перспективные методы модификации сапонита (пилларинг и термическая обработка), обеспечивающие получение сорбентов с высокой емкостью катионного обмена по отношению к катионам редкоземельных элементов. Механизм пилларинга и термической модификации при температуре 625 °С сапонитсодержащего продукта заключается в расширении слоев минерала, образовании дополнительных кислотных или окислительно-восстановительных центров (пилларинг), в изменении структуры с образованием метастабильных фаз (термическая обработка). Установлены оптимальные параметры применения сорбента (рН, соотношение сорбента к раствору), обеспечивающие эффективное извлечение отдельных РЗЭ из продуктивных растворов выщелачивания эвдиалитового концентрата и сорбционную емкость до 18.8 мг/г.
Т.Н. Матвеева, В.В. Гетман, А.Ю. Каркешкина
Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н. В. Мельникова РАН, Москва, Россия ipkon@inbox.ru
Ключевые слова: Флотация, рудная флотация, флокуляция, реагенты, водорастворимые полимеры, модифицированный поливинилкапролактам, золото, шламы, тонкоизмельченная руда
Страницы: 155-162
Проведены исследования нового реагента - модифицированного водорастворимого полимера поливинилкапролактама (ПВКтм) в качестве реагента-собирателя для флотационного извлечения сульфидных минералов, содержащих золото. Модифицированный ПВКтм получен методом твердофазной модификации поли-N-винилкапролактама (ПВК) реагентом тиомочевиной. Методами сканирующей электронной и лазерной микроскопии идентифицирована адсорбция ПВКтм вокруг золотин искусственно нанесенных на поверхность аншлифа пирита. Установлено, что ПВКтм способствует селективной агрегации золотосодержащих минералов из шламовых фракций пробы руды, более 99 % золота с содержанием 3.54 г/т переходит из шламовой в песковую фракцию. Применение ПВКтм совместно с бутиловым ксантогентом калия (ПВКтм 30 г/т, БКК 200 г/т) в процессе флотации тонкоизмельченной пробы золотосодержащей руды Олимпиадинского месторождения позволило улучшить качество концентрата по содержанию золота с 19.9 до 29.5 г/т и повысить извлечение золота с 81 до 95 %. Использование модифицированного ПВКтм совместно с БКК приводит к росту извлечения золота на 14 %, повышению качества концентрата в 1.5 раза и снижению содержания золота в хвостах флотации до 0.15 г/т.