Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Rambler's Top100

Rambler's Top100

Поиск по журналу

Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых

2013 год, номер 6

1.
Моделирование наведенной нарушенности массива пород вблизи горных выработок

И.В. МИЛЕТЕНКО, Н.А. МИЛЕТЕНКО, В.Н. ОДИНЦЕВ
Институт проблем комплексного освоения недр РАН, Крюковский тупик, 4, 111020, г. Москва, Россия
Ключевые слова: массив горных пород, трещинные контакты, наведенная нарушенность, горные выработки, напряженное состояние, теория перколяции, проницаемость
Страницы: 3-10
Подраздел: Геомеханика

Аннотация >>
Предложен новый подход к моделированию техногенной нарушенности массива, основанный на расчете неоднородного напряженного состояния пород, вероятностной оценке прочности массива и некоторых положениях теории перколяции.


2.
Оценка распределения давления в продуктивном пласте при добыче углеводородов по данным измерения смещений на дневной поверхности вмещающего породного массива

Л.А. НАЗАРОВ1,2, Л.А. НАЗАРОВА1,2, А.Л. КАРЧЕВСКИЙ3,2, Н.А. МИРОШНИЧЕНКО1
1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
2Новосибирский государственный университет, ул. Пирогова, 2, 630090, г. Новосибирск, Россия
3Институт математики им. С. Л. Соболева СО РАН, просп. Академика Коптюга, 4, 630090, г. Новосибирск, Россия
Ключевые слова: массив горных пород, продуктивный пласт, давление, обратная задача, геодезические данные, смещения, целевая функция
Страницы: 11-19
Подраздел: Геомеханика

Аннотация >>
Предложен метод оценки пространственного распределения давления в разрабатываемом продуктивном пласте по геодезическим данным, зарегистрированным на земной поверхности. Численными экспериментами установлено, что для однозначной разрешимости обратной задачи необходима регистрация поверхностных смещений как в вертикальном, так и горизонтальном направлении.


3.
Природно-техногенная сейсмоактивность Кузбасса

Д.В. ЯКОВЛЕВ, Т.И. ЛАЗАРЕВИЧ, С.В. ЦИРЕЛЬ
ОАО “Научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела” — Межотраслевой научный центр ВНИМИ, 22-я линия, 3, корп. 3, лит. В, 199106, г. Санкт-Петербург, Россия
vnimioao@yandex.ru
Ключевые слова: сейсмические события, землетрясения, разрезы, горные работы, график повторяемости, глубинные разломы, сеть сейсмостанций, продольные и поперечные волны, геодинамический мониторинг
Страницы: 20-34
Подраздел: Геомеханика

Аннотация >>
С помощью анализа графиков повторяемости сейсмических событий, их распределения по времени в течение рабочей недели и расположения эпицентров показано, что сейсмичность Кузбасса начиная с 60-х годов прошлого века носит сложный природно-техногенный характер. С конца 80-х гг. природно-техногенная сейсмичность переходит во вторую стадию, характеризующуюся роевыми потоковыми проявлениями сейсмических событий низкого энергетического класса и мощными неглубокими землетрясениями в районах высокой концентрации горных работ, прежде всего вблизи глубоких карьеров. Самым ярким событием этого типа стало землетрясение 19.06.2013 г. с магнитудой Ms = 5.2 около разреза “Бачатский”. Установлено, что природно-техногенная активность в большой мере связана с глубинными разломами, относительно слабо проявленными в верхнем слое земной коры и рельефе местности, что свидетельствует об ускорении их прорастания на поверхность под воздействием техногенных факторов. Предложена программа углубленных исследований природно-техногенной сейсмоактивности Кузбасса и разработки методов раннего выявления активизирующихся зон.


4.
Моделирование триггерных эффектов в разломных зонах горных пород

А.П. БОБРЯКОВ
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Красный проспект, 54, 630091, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: срез, триггерные эффекты, мягкое нагружение, разломы, трение, скольжение
Страницы: 35-44
Подраздел: Геомеханика

Аннотация >>
Работа выполнена в рамках лабораторного моделирования неустойчивого деформирования горных пород вдоль границы разломной зоны. Приведены результаты исследований подвижек по жестким границам, разделенным прослойкой предварительно напряженной сыпучей среды при триггерной разгрузке. Установлено, что связь между сбросом усилий и смещениями твердых границ на диаграммах триггерной разгрузки линейна. Угол наклона прямых характеризует результирующую жесткость системы и определяется вариацией входящих параметров: пружины, имитирующей упругость бортов разлома; сыпучей среды, имитирующей контактное трение на разломе; триггера, вызывающего кратковременное падение трения. Выявлено, что мягкое нагружение более энергоемко, а при разгрузке приводит к меньшим сбросам усилий, но к большим подвижкам. Показано, что разгрузка сыпучей среды, приведенной в предельное состояние, при каждом триггерном воздействии сопровождается динамическими проявлениями в виде “скачков” смещений твердых границ и частичным сбросом сдвиговых усилий.


5.
О коэффициенте бокового распора случайных упаковок дискретных элементов

С.В. КЛИШИН, О.А. МИКЕНИНА
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
sv.klishin@google.com
Ключевые слова: напряженное состояние, боковой распор, континуальная модель, горная порода, сплошная среда, гранулированный материал, численный анализ, метод дискретных элементов
Страницы: 45-52
Подраздел: Геомеханика

Аннотация >>
Выполнено численное исследование напряженно-деформированного состояния дискретного материала в случае двухосного нагружения в трехмерной постановке. Показано выполнение соотношения континуальной модели Друкера – Прагера для двумерного случая на начальной стадии течения.


6.
Методика расчета допустимой нагрузки на очистной угольный забой по газовому фактору

С.В. СЛАСТУНОВ1, Г.Г. КАРКАШАДЗЕ1, К.С. КОЛИКОВ1, Г.П. ЕРМАК2
1Московский государственный горный университет, Ленинский проспект, 6, 119991, Москва, Россия
2Управление по надзору в угольной промышленности Ростехнадзора, ул. А. Лукьянова, 4, стр. 1, 105066, Москва, Россия
Ключевые слова: уголь, метан, газоносность, давление, сорбция, массоперенос, допустимая нагрузка
Страницы: 53-59
Подраздел: Геомеханика

Аннотация >>
Представлена методика расчета допустимой нагрузки на очистной забой по газовому фактору, основанная на решении уравнений эмиссии метана в очистной забой из угольного пласта, пород кровли и почвы. В модели учитывается проницаемость, параметры сорбции угля, пористость, мощность пласта, длина очистного забоя, давление газа, а также разрешенная по нормам техники безопасности концентрация метана в исходящей вентиляционной струе. Модель реализована численно для обоснования плановых нагрузок на очистной забой при разработке угольных пластов.


7.
О развитии методологии классифицирования газодинамических явлений в угольных шахтах

А.Ф. БУЛАТ1, С.П. МИНЕЕВ1, А.М. БРЮХАНОВ2, А.В. НИКИФОРОВ2
1Институт геотехнической механики НАН Украины, ул. Симферопольская, 2а, 49005, г. Днепропетровск, Украина
sergmineev@gmail.com
2Государственный Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (МакНИИ), ул. Лихачева, 60, 86108, г. Макеевка, Донецкой обл., Украина
Ключевые слова: газодинамическое явление, горные работы, угольная шахта, классификация, условия возник-новения явления, предупредительные признаки, характеристика явления
Страницы: 60-70
Подраздел: Геомеханика

Аннотация >>
Выполнен анализ обзорных материалов газодинамических явлений (ГДЯ), происходящих в угольных шахтах при ведении горных работ. Изучены и обобщены разработанные ранее классификации ГДЯ, рассмотрены принципы дальнейшего развития методологии классифицирования ГДЯ. Предложена классификация, которая рекомендована для практического использования на угольных шахтах Донбасса при расследовании аварий, связанных с этими явлениями.


8.
Малоглубинные геофизические исследования на Верхнекамском месторождении калийных солей

И.А. САНФИРОВ, Ю.И. СТЕПАНОВ, К.Б. ФАТЬКИН, И.Ю. ГЕРАСИМОВА, А.И. НИКИФОРОВА
Горный институт УрО РАН, ул. Сибирская, 78а, 614007, г. Пермь, Россия
sanf@mi-perm.ru
Ключевые слова: упругие волны, электрическое сопротивление, растворение, замещение, разубоживание, мониторинг
Страницы: 71-77
Подраздел: Геомеханика

Аннотация >>
Представлена схема геофизического обеспечения безопасной разработки Верхнекамского калийного месторождения. Содержание и реализация различных этапов данной схемы проиллюстрированы практическими примерами. Рассмотрены возможности комплексной интерпретации сейсмо- и электроразведочных исследований с целью локализации и контроля негативных природно-техногенных процессов в отложениях, вмещающих калийную залежь.


9.
Параметры состояния метана при фазовых переходах в краевой зоне выбросоопасного угольного пласта

В.В. ДЫРДИН, В.Г. СМИРНОВ, С.А. ШЕПЕЛЕВА
Кузбасский государственный технический университет им. Т. Ф. Горбачева, ул. Весенняя, 28, 650026, г. Кемерово, Россия
smirnovvg@mail.ru
Ключевые слова: подземная разработка, угольные пласты, газодинамические явления, газовыделение, диссоциация, фазовые переходы, газовые гидрат
Страницы: 78-82
Подраздел: Геомеханика

Аннотация >>
Рассмотрено фазовое равновесие газообразного метана и кристаллогидратной частицы в угольных порах с учетом поглощаемой теплоты фазового перехода. Показано, что в мелких порах фазовое равновесие кристаллогидрат — газообразный метан может быть неустойчивым, т. е. при отклонении от кривой фазового равновесия параметры состояния меняются таким образом, что усиливают возникшее отклонение. Мгновенная диссоциация кристаллогидратов приводит к росту пластового давления метана, увеличивая показатель выбросоопасности и влияя на газовый баланс выброса.


10.
Мониторинг трансформации структуры горного массива под влиянием процесса сдвижения

С.В. УСАНОВ, В.В. МЕЛЬНИК, А.Л. ЗАМЯТИН
Институт горного дела УрО РАН, ул. Мамина-Сибиряка, 58, 620219, г. Екатеринбург, Россия
Ключевые слова: сдвижение горных пород, повреждения на поверхности, геодинамические явления, мониторинг, деформации, геофизические методы, структура массива
Страницы: 83-89
Подраздел: Геомеханика

Аннотация >>
Представлены результаты мониторинга процесса сдвижения от подземных горных работ комплексом геодезических и геофизических методов на примере локального участка Высокогорского железорудного месторождения, где произошла геодинамическая подвижка. При проведении мониторинга использовались как традиционные геодезические наблюдения за деформированием земной поверхности, так и наблюдения за изменением структуры подработанного горного массива с помощью метода спектрального сейсмопрофилирования. Наблюдения проводились с целью установления пространственных параметров области дезинтеграции горных пород, разработки рекомендаций по дальнейшему ведению горных работ и охране объектов в мульде сдвижения, определения причин, вызвавших потерю устойчивости вмещающих пород.


11.
Температурная зависимость накопления микроповреждений при ударном разрушении гранита

И.П. ЩЕРБАКОВ, В.С. КУКСЕНКО, А.Е. ЧМЕЛЬ
Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН, ул. Политехническая, 26, 194021, Санкт-Петербург, Россия
chmel@mail.ioffe.ru
Ключевые слова: динамическое разрушение, граниты, акустическая эмиссия, температурная зависимость
Страницы: 90-97
Подраздел: Разрушение горных пород

Аннотация >>
Неоднократно отмечалось, что закономерности возникновения и накопления трещин в горных породах имеют много общего в крупномасштабных геоструктурах и в лабораторных условиях. Данные экспериментов по деформации и разрушению лабораторных образцов часто используются для интерпретации природных сейсмических явлений. Однако обычно эти опыты проводятся при комнатной температуре, тогда как температура пород на глубине формирования очагов горных ударов и землетрясений может достигать нескольких сот градусов Цельсия. Чтобы оценить значение этого несоответствия, в настоящей работе получены временные ряды импульсов акустической эмиссии, генерируемых при возникновении микротрещин в гранитах, подвергнутых ударному разрушению при различной температуре. Выявлены существенные изменения в кинетике накоплении повреждений и степени кооперативных эффектов в зависимости от температуры образцов в диапазоне от 20 до 600° С.


12.
Сотрясательное взрывание штабеля перерабатываемых руд зарядами низкоплотных взрывчатых веществ

А.Б. БЕГАЛИНОВ, Е.Т. СЕРДАЛИЕВ, Е.Е. ИСКАКОВ, Д.Б. АМАНЖОЛОВ
Казахский национальный технический университет им. К. И. Сатпаева, ул. К. Сатпаева, 22а, 050013, г. Алматы, Республика Казахстан
www.kazntu.kz
Ключевые слова: кучное выщелачивание, низкоплотные взрывчатые вещества, пенополистирол, встряхивание, проницаемость, кольматация
Страницы: 98-104
Подраздел: Технология добычи полезных ископаемых

Аннотация >>
Дано новое решение актуальной научно-технической задачи повышения эффективности технологии кучного выщелачивания труднообогатимых окисленных и смешанных золотосодержащих руд. В процессе исследования определены оптимальные способы улучшения технологических процессов выщелачивания путем регулярного встряхивания и рыхления штабеля руды взрывными зарядами низкоплотных взрывчатых веществ.


13.
Моделирование процесса выпуска угля при механизированной отработке мощных крутопадающих угольных пластов

С.В. КЛИШИН1, В.И. КЛИШИН2, Г.Ю. ОПРУК2
1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
sv.klishin@google.com
2Институт угля СО РАН, Ленинградский проспект, 10, 650065, г. Кемерово, Россия
klishinvi@icc.kemsc.ru
Ключевые слова: подземная добыча угля, технология, выпуск, механизированная крепь, гравитационное движение, физическая модель, лабораторный эксперимент, численная модель, метод дискретных элементов
Страницы: 105-116
Подраздел: Технология добычи полезных ископаемых

Аннотация >>
Выполнено физическое и аналитическое моделирование процесса выпуска угля при подземной разработке мощных угольных пластов в технологии подэтажного обрушения. Рассмотрен процесс управления гравитационным движением раздробленной горной массы над секциями механизированной крепи при дозированном выпуске угля на забойный конвейер, расположенный между секциями крепи. На основе результатов физического моделирования предложена математическая модель для численного исследования процессов гравитационного движения гранулированных материалов в трехмерной постановке методом дискретных элементов.


14.
Моделирование и оптимизация технологических параметров очистных и подготовительных работ в панели угольной шахты

А.А. ОРДИН, А.М. НИКОЛЬСКИЙ, А.А. МЕТЕЛЬКОВ
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
ordin@misd.nsc.ru
Ключевые слова: оптимизация, длина лавы, производительность, комплексно-механизированный очистной забой, шахта, панель, целики, очистные и подготовительные работы
Страницы: 117-126
Подраздел: Технология добычи полезных ископаемых

Аннотация >>
Изложена постановка и приведены численные решения задачи оптимизации технологических параметров очистных и подготовительных работ по критерию максимума чистого дисконтированного дохода за период отработки панели. Представлены результаты оптимизации длины комплексно-механизированного очистного забоя при отработке пласта 19 шахты “Костромовская”. Предложена трехштрековая технологическая схема подготовки очистного забоя и показана ее эффективность для условий шахты “Костромовская”.


15.
Выбор местоположения главного шахтного ствола с помощью мультимодельного анализа

М. ХУДЕЙ1, С. ВУЙИЧ2, М. РАДОСАВЛЕВИЧ2
1Горно-строительное предприятие “Веленье”, Республика Словения
marjan.hudej@rlv.si
2Белградский университет, Студентски трг, 1, 11000, Белград, Республика Сербия
slobodan.vujic@ribeograd.ac.rs
Ключевые слова: главный шахтный ствол, выбор местоположения ствола, мультимодельный анализ, угольная шахта “Веленье”
Страницы: 127-132
Подраздел: Технология добычи полезных ископаемых

Аннотация >>
На примере выбора местоположения шахтного ствола шахты “Веленье” описывается подход к решению проблемы, суть которого состоит не в выборе наиболее подходящего метода для обоснования принятия решения, а в применении мультимодeльного способа, когда одновременно используется несколько многокритериальных методов. В случае, когда примененные методы не дают одинаковые последовательности альтернатив, предлагается формировать окончательную последовательность методом пондерации (согласования и уравновешивания).


16.
Исследование процесса зарастания отвалов предприятий горного производства по данным дистанционного зондирования

В.Н. ОПАРИН1, В.П. ПОТАПОВ2, О.Л. ГИНИЯТУЛЛИНА2, Е.Л. СЧАСТЛИВЦЕВ2
1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
2Институт вычислительных технологий СО РАН, Кемеровский филиал, ул. Рукавишникова, 21, 650025, г. Кемерово, Россия
Ключевые слова: отвалы горного предприятия, дистанционное зондирование, вегетационные индексы, самозарастание, рекультивация земель
Страницы: 133-141
Подраздел: ГОРНАЯ ЭКОЛОГИЯ

Аннотация >>
Представлен подход к определению биомассы на основе использования почвенного вегетационного индекса SAVI. Приводятся данные по определению зон формирования почвенного грунта и процесса самозарастания на примере действующего отвала в Кузбассе.


17.
Проблемы переработки и комплексного использования углей месторождений Сибири

В.И. ЧЕСКИДОВ, Г.Д. ЗАЙЦЕВ
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
cheskid@misd.nsc.ru
Ключевые слова: угольные месторождения Сибири, переработка и комплексное использование угля
Страницы: 142-150
Подраздел: ГОРНОЕ НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЕ

Аннотация >>
Рассматриваются вопросы повышения эффективности и конкурентоспособности угольной отрасли на основе глубокой переработки углей. Отмечается, что угольные ресурсы месторождений Сибири представлены в широком диапазоне марочного состава, обеспечивающего, помимо выработки тепловой и электрической энергии, получение большой гаммы угольной продукции с высокой добавленной стоимостью.


18.
Повышение извлечения цветных и благородных металлов с использованием аэрофлотов при флотации шеелит-сульфидных руд

Л.А. САМАТОВА1, В.И. РЯБОЙ2, Е.Д. ШЕПЕТА1
1Институт горного дела ДВО РАН, ул. Тургенева, 51, 680000, г. Хабаровск, Россия
2ЗАО “Механобр-Оргсинтез-Реагент”, 21-я линия, 6А, 199106, г. Санкт-Петербург, Россия
Ключевые слова: шеелит-сульфидные руды, халькопирит, арсенопирит, золото, серебро, флотация, селективные собиратели, ксантогенат, аэрофлоты
Страницы: 151-157
Подраздел: Обогащение полезных ископаемых

Аннотация >>
Изучены флотационные свойства новых образцов диалкилдитиофосфатов (БТФ-163, БТФ-175) в сравнении с базовым аэрофлотом ИМА-И413 и бутилксантогенатом при флотации шеелит-сульфидных руд. Показана селективность действия аэрофлотов испытываемых марок при разделении халькопирита от пирротина, пирита и арсенопирита, а также возможность повышения извлечения меди и благородных металлов при снижении содержания мышьяка в медном концентрате. Лучшие результаты получены на образце БТФ-163, который и рекомендован к промышленным испытаниям.


19.
Перспективы комплексной переработки сынныритов

Г.И. ХАНТУРГАЕВА1,2, В.Г. ШИРЕТОРОВА1,2
1Байкальский институт природопользования СО РАН, ул. Сахьяновой, 6, 670047, г. Улан-Удэ, Россия
2Бурятский государственный университет, ул. Смолина, д. 24а, 670000, г. Улан-Удэ, Россия
Ключевые слова: сыннырит, калиевый полевой шпат (микроклин), калисилит, нефелин, глинозем, квасцы, спекание, кислотное выщелачивание
Страницы: 158-166
Подраздел: Обогащение полезных ископаемых

Аннотация >>
Представлены состав и свойства алюмосиликатного калийного сырья — сынныритов Калюмного участка Сыннырского щелочного массива. Показано, что сынныриты — комплексное сырье, главными породообразующими минералами которого являются калиевый полевой шпат и калисилит. Разработана комбинированная технологическая схема комплексной переработки сынныритов.


20.
Влияние воздействия ускоренными электронами на цеолитсодержащие породы Восточного Забайкалья

А.Н. ХАТЬКОВА1, В.И. РОСТОВЦЕВ2, К.К. РАЗМАХНИН1, В.Н. ЕМЕЛЬЯНОВ1
1Забайкальский государственный университет, ул. Александро-Заводская, 30, 672039, г. Чита, Россия
constantin-const@mail.ru
2Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
benevikt@misd.nsc.ru
Ключевые слова: минеральное сырье, цеолиты Восточного Забайкалья, воздействие ускоренными электронами, раскрытие минералов, технологическая эффективность
Страницы: 167-174
Подраздел: Обогащение полезных ископаемых

Аннотация >>
Установлено, что обработка ускоренными электронами оказывает существенное влияние на прочностные свойства цеолитсодержащих пород, их гранулометрический состав после измельчения, степень раскрытия минералов, за счет чего повышается эффективность последующих процессов обогащения. Показана возможность снижения содержания железосодержащих примесей в цеолитовых продуктах: с 3.14 до 0.36 % — для цеолитсодержащих пород Шивыртуйского месторождения и с 11.2 до 0.12 % — для шабазит-содержащих андезитобазальтов Талан-Гозагорского месторождения.


21.
Деарсенизация арсенопиритной руды в атмосфере перегретого водяного пара

П.Л. ПАЛЕЕВ, А.Н. ГУЛЯШИНОВ, И.Г. АНТРОПОВА
Байкальский институт природопользования СО РАН, ул. Сахьяновой, 6, 670047, г. Улан-Удэ, Россия
palpavel@mail.ru
Ключевые слова: золотосодержащий арсенопирит, пирит, обжиг, перегретый водяной пар, термодинамическое моделирование, кинетика
Страницы: 175-179
Подраздел: Обогащение полезных ископаемых

Аннотация >>
Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований процесса деарсенизации золотосодержащей арсенопиритной руды в атмосфере водяного пара. Показано, что при обжиге арсенопирита с пиритом в атмосфере перегретого водяного пара возможно полное удаление мышьяка из исходного материала в виде его сульфидов и вскрытие благородных металлов.