Дана оценка состояния бетонной обделки подземного машинного зала Рогунской ГЭС по результатам измерений конвергенции его боковых поверхностей. Приведены результаты экстраполяции данных натурных наблюдений функциями, отражающими затухающий и незатухающий характер изменения конвергенции обделки машинного зала. Установлено, что при неизменных внешних условиях процесс сближения боковых поверхностей в створах машинного зала на конец 2018 г. носит незатухающий характер, что свидетельствует об имеющем место реологическом процессе во вмещающем массиве и в обделке.
А.В. Азаров, С.В. Сердюков, А.В. Патутин
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия antonazv@mail.ru
Ключевые слова: Гидравлический разрыв, пороупругая среда, моделирование роста трещины гидроразрыва, горная выработка
Страницы: 12-17
Рассмотрено распространение трещины гидроразрыва в пороупругой среде, содержащей круговую полость. Численные исследования выполнены на основе расширенного метода конечных элементов. Показано, что в условиях гидростатического сжатия траектория развития трещины зависит как от напряженного состояния среды поле вокруг полости, так и от пороупругих эффектов.
В.Д. Барышников, Д.В. Барышников, Л.Н. Гахова
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия v-baryshnikov@yandex.ru
Ключевые слова: Карьер, подкарьерная потолочина, напряженное состояние, запредельное деформирование
Страницы: 18-22
Выполнена прогнозная оценка напряженно-деформированного состояния подкарьерного массива при подземной отработке запасов на руднике “Интернациональный” АК “Алроса”. Для условий распределения напряжений в нетронутом массиве, в соответствии с гипотезой А. Гейма и А. Н. Динника, установлены особенности формирования напряжений в рудной потолочине и наблюдательной выработке геомеханического мониторинга на различных этапах ведения горных работ. Дана верхняя оценка величин напряжений в окрестности наблюдательной выработки.
Д.А. Беспалов
Институт геомеханики и освоения недр Национальной АН КР, Бишкек, Кыргызстан divorses@mail.ru
Ключевые слова: Оценка месторождений, кодекс JORC, инновации, минеральные ресурсы, горнодобывающая промышленность
Страницы: 23-27
Рассмотрены международные системы оценки месторождений семейства CRIRSCO и JORC, для перехода к системе JORC при оценке месторождений полезных ископаемых в Кыргызской Республике.
В.Л. Гаврилов1,2, Н.А. Немова1, Е.А. Хоютанов2 1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Новосибирск, Россия gvlugorsk@mail.ru 2Институт горного дела Севера им. Н. В. Черского СО РАН, Якутск, Россия
Ключевые слова: Уголь, “цифровое месторождение”, предприятие, освоение, управление, моделирование, эффективность
Страницы: 28-34
Показан рост уровня неопределенности, сложности и изменчивости в работе горнопромышленного комплекса, ведущий к необходимости комплексного использования расширяющихся возможностей цифровых технологий для совершенствования бизнеса. Отмечено, что предприятия, связанные с добычей угля, находятся на более низком уровне их применения по сравнению с нефтегазовой отраслью. Рассмотрена возможность заимствования накопленного опыта для развития концепции “цифровое месторождение” и программ “индустрия 4.0”, как базиса устойчивого тактического и стратегического функционирования разрезов и шахт. Указано, что цифровизация георесурса, геотехнологий и методов управления при освоении месторождений поможет оперативному получению более полной картины производственно-сбытовых процессов, росту эффективности работы при разведке, добыче, обогащения и потреблении угля. Определена целесообразность применения результатов 3D-моделирования, оценки запасов с учетом их качества и условий залегания для более точной настройки работы предприятий под различные конкурентоспособные сценарии освоения сложных по строению месторождений.
В.Л. Гаврилов1, Е. В. Фрейдина1,2 1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия gvlugorsk@mail.ru 2Новосибирский государственный университет экономики и управления, Новосибирск, Россия evfreydina@cosio.pro
Ключевые слова: Месторождение, уголь, минерально-сырьевой потенциал, добывающая компания, возможность, действительность, предел, неопределенность
Страницы: 35-42
Показано, что добывающая компания, являясь сложной вероятностной системой, работает на контакте геологической и рыночной сред. Эти среды выступают носителями разных категорий неопределенности, влияющих на успешное развитие предприятия. Рассмотрены предпосылки дифференциации минерально-сырьевого потенциала угольного месторождения при его трансформации от возможности, заложенной природой, к действительности при освоении. Выделены типы потенциала: предельный, достижимый и инвестиционный. Представлена типология потенциала месторождения, учитывающая стадию геологической разведки, изученность свойств угля, этап освоения объекта недропользования. Раскрыты понятия категорий неопределенности: статической, эргодической и неэргодической.
Приведена принципиальная технологическая схема способа производства твердеющих смесей с использованием гранулированного шлака, цемента, ангидрита, щебня и хвостов обогащения, являющихся отходами металлургического производства. Показаны наибольший удельный вес типов закладки техническое оснащение закладочных компонентов. Описано производство закладочных смесей на руднике “Комсомольский”. Установлено, что применение пластифицированных добавок закладочные смеси позволяет улучшить показатели, повысить производительность закладочного комплекса со снижением эксплуатационных затрат.
М.Ю. Дрыгин
Кузбасский государственный технический университет им. Т. Ф. Горбачева, Кемерово, Россия mike.drygin@gmail.com
Ключевые слова: Экскаватор, календарный фонд времени, производительность, резервы, простои
Страницы: 51-56
Показано, что резерв увеличения добычи заключается в повышении производительности основных технологических машин, работающих на угольных разрезах Кузбасса. Анализ данных показал, что у экскаваторного парка имеется значительное количество собственных временных резервов. Даже с учетом коэффициента технического использования завода-изготовителя недоиспользование фонда времени составляет более 8.2 - 10.2 %, недоиспользование гарантированной производительности (смена-сутки) - 75 - 77 % в краткосрочном и не менее 58 - 60 % в долгосрочном периодах (неделя и более).
А.А. Еременко1, А.И. Конурин1, Е.А. Христолюбов2, В.А. Штирц3 1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия eremenko@ngs.ru 2Шахта Шерегешевская АО “ЕВРАЗ ЗСМК”, Шерегеш, Россия evgeny.khristolubov@evraz.com 3Шахта Таштагольская, АО “ЕВРАЗ ЗСМК”, Таштагол, Россия vladimir shtirts@evraz.com
Ключевые слова: Напряженно-деформированное состояние, динамические явления, горный удар, безопасность горных работ, шахтные измерения
Страницы: 57-63
Приведена горно-геологическая характеристика месторождений Горной Шории, опасных по горным ударам. Представлены обобщенный опыт измерения напряженного состояния массива горных пород на Таштагольском и Шерегешевском железорудных месторождениях и результаты уточнения действующих напряжений. Определены напряжения в массиве горных пород для выбора типа крепи выработок при понижении горных работ.
А.А. Еременко, В.Н. Филиппов
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала, Новосибирск, Россия eremenko@ngs.ru
Ключевые слова: Горный массив, борт карьера, сейсмическое воздействие, контурное взрывание, угол падения откосов, дайки, устойчивость горных пород
Страницы: 64-73
Для предохранения горного массива на контуре погашения бортов карьеров от разрушения и снижения сейсмического воздействия на него буровзрывных работ предусматривается постановка борта карьеров в предельное положение методом контурного взрывания. Показано, что при совпадении направления и углов падения откосов уступов с направлением и углами падения зон ослабления горного массива (даек, трещин, напластования и т. д.) возникают обрушения пород на стадии проведения контурного взрывания с последующим осыпанием сильнотрещиноватых, раздробленных взрывом, пород. Установлены зоны устойчивости горных пород на разных горизонтах карьеров Быстринский 2 и Верхне-Ильдиканский. Предложены схемы расположения зарядов и их конструкции в различных горно-геологических и горно-технических условиях.
Е.А. Запысова, В.П. Косых
Институт горного дела им Н. А. ЧинакалаСО РАН, Новосибирск, Россия elenazapysova@mail.ru
Ключевые слова: Деформации, напряжения, слабые удары, скорость распространения продольных волн, геоматериал
Страницы: 74-79
Приведены результаты экспериментального исследования влияния многократных слабых ударов на ползучесть образца из эквивалентного геоматериала, нагруженного статической сжимающей нагрузкой. Установлено, что при длительных слабых ударах скорость ползучести вначале увеличивается, а затем уменьшается до стационарного значения. Слабые удары инициируют прохождение по образцу упругой волны деформации, скорость распространения которой, немонотонно возрастает с увеличением числа ударов. Показано, что это связано с изменением внутренней структуры образца вследствие воздействия внешних нагрузок.
К.Ч. Кожогулов, Д.А. Беспалов
Институт геомеханики и освоения недр НАН Кыргызской Республики, Бишкек, Кыргызстан ifmgp@yandex.ru
Ключевые слова: Инновации, горнодобывающий сектор, оценка месторождений
Страницы: 80-84
А.И. Конурин1, В.А. Штирц2, Е.А. Христолюбов3 1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия akonurin@yandex.ru 2Шахта Таштагольская, АО “ЕВРАЗ ЗСМК”, Таштагол, Россия vladimir shtirts@evraz.com 3Шахта Шерегешевская, АО “ЕВРАЗ ЗСМК”, п. Шерегеш, Шерегеш, Россия evgeny.khristolubov@evraz.com
Ключевые слова: Месторождения, руда, технологии, горные работы, напряженное состояние, опасные зоны, динамические явления, горный удар, безопасность горных работ
Страницы: 85-90
Выполнен анализ напряженно-деформированного состояния горных пород и степени удароопасности на Таштагольском и Шерегешском месторожденииях ОА “ЕВРАЗ ЗСМК” при проведении массовых и технологических взрывов. Дана оценка геодинамического состояния массива горных пород в районе расположения зоны максимума опорного давления. Установлены зоны распределения толчков с различной сейсмической энергией в массиве при подготовке и отработке блоков. Определено влияние тектонических нарушений впереди фронта ведения очистных работ на геомеханическое состояние горных пород в шахтном поле. Разработана методика расчета и построения зон повышенного горного давления, которая позволяет находить местоположение опасных зон в зависимости от мощности рудных тел, главных горизонтальных напряжений, предела прочности пород на сжатие и др. при отработке одновременно нескольких тел на удароопасных месторождениях.
С.В. Лавриков, А.Ф. Ревуженко
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия lvk64@mail.ru
Ключевые слова: Горный массив, самоуравновешенные напряжения, высвобождение энергии, моделирование
Страницы: 91-98
На основе концепции горного массива как среды с внутренними источниками и стоками энергии строится плоская математическая модель, учитывающая свойство геосреды запасать энергию внутренних самоуравновешенных напряжений. Предложен численный МКЭ-алгоритм расчета квазистатических задач деформирования массива вблизи выработок с учетом динамических скачков разупрочнения. Показано, что разгрузка контура может привести к потере устойчивости выработки.
П.В. Меньшиков, В.А. Кутуев, С.Н. Жариков
Институт горного дела УрО РАН, Екатеринбург, Россия menshikovpv@mail.ru
Ключевые слова: Взрывные работы, технологический взрыв, взрывные работы в подземных горных выработках, ударная воздушная волна, избыточное давление на фронте УВВ, предельно допустимое избыточное давление, промышленная безопасность подземных горных работ, коэффициент ослабления (усиления)
Страницы: 99-104
Представлены результаты исследований воздействия ударной волны технологических взрывов в подземных условиях. Проведены инструментальные замеры фактических значений давления на фронте ударно-воздушной волны (УВВ) при ведении взрывных работ на шахте “Магнезитовая”. На их основе определены безопасные расстояния по воздействию УВВ, исключающие травмирование людей. Выполнен расчет избыточного давления на фронте УВВ с учетом местных сопротивлений горных выработок. Осуществлено сравнение зарегистрированных значений избыточного давления с предельно допустимыми для рабочих, деревянных перемычек, вентиляционных трубопроводов, электрооборудования и электросетей.
В.Е. Миренков
Институт горного дела им. Н.А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия mirenkov@misd.ru
Ключевые слова: Порода, трещина, корректная задача, напряжения, деформации
Страницы: 105-109
Показано, что исходное поле напряжений нетронутого массива пород связано с расчетом напряжений и смещений только через формулировку дополнительной задачи. Рассмотрена возможность восстановления исходного напряженного состояния пород через экспериментальное определение раскрытия трещин, расположенных под углом к горизонтали. Обсуждается построение эпюры растягивающих напряжений на продолжении разреза, используя диаграмму растяжения эталонного образца.
Оценены перспективы вовлечения в дражную разработку техногенных запасов и дана их краткая характеристика. Отмечены проблемы, связанные с повторной разработкой дражных полигонов, имеющих техногенные запасы с весьма невыдержанными параметрами и неоднородной структурой продуктивных отложений. Установлена необходимость совершенствования существующих методов расчета параметров дражных отвалов в условиях драгирования продуктивных отложений с непостоянным поперечным сечением. Предложен графоаналитический метод обоснования параметров дражных отвалов, который позволяет более точно оценивать вместимость выработанного пространства для размещения хвостов обогащения и заблаговременно принимать необходимые меры по предотвращению подэфеливания кормы понтона и подсыпки стакера.
Рассмотрены возможности известных лабораторных установок для моделирования гидроразрыва в условиях истинно трехосного нагружения. Наибольший интерес вызывают стенды, позволяющие создавать трещину в крупных образцах кубической формы с длиной ребра 200 мм и больше. В этом случае удается снизить влияние краевых эффектов от границ образца на траекторию распространения разрыва. В обзор вошли результаты исследований, полученные с использованием 10 различных установок, расположенных в крупных научных центрах.
В.А. Портола1, Л.А. Крупник2, Ю.Н. Шапошник3, С.Н. Шапошник4 1Кузбасский государственный технический университет им. Т. Ф. Горбачева, Кемерово, Россия portola2@yandex.ru 2Казахский национальный исследовательский технический университет, Алматы, Казахстан leonkr38@mail.ru 3Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия shaposhnikyury@mail.ru 4Восточно-Казахстанский государственный технический университет, Усть-Каменогорск, Казахстан shaposhniksergey@mail.ru
Ключевые слова: Сульфидные руды, ядовитые газы, рудничная атмосфера, тупиковая выработка
Страницы: 124-130
Представлены результаты исследований по изучению выделения токсичных газов, таких как двуокись углерода, оксида углерода, оксидов азота, диоксида серы, сероводорода и углеродов в тупиковых выработках в шахтах, отрабатывающих колчеданно-полиметаллические руды. Исследования по определению состава воздуха в условиях разогретых сульфидных руд, гидратации вяжущих закладки и гниющей и/или пиролизованной деревянных элементов затяжки и забутовки рамной металлической крепи выполнялись в шахтных условиях и в испытательной аккредитованной лаборатории. В лабораторных условиях установлены концентрация и интенсивность выделения ядовитых газов и поглощение кислорода из сульфидных руд, древесины и закладки в условиях шахтных регламентированных температур и при нагревании. Выполнены расчеты выделения токсичных газов в тупиковой непроветриваемой выработки при естественной температуре окружающей среды.
А.Ф. Ревуженко, С.В. Лавриков, О.А. Микенина
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия lvk64@mail.ru
Ключевые слова: Упругость, определяющие уравнения, разностные схемы, гладкость функций
Страницы: 131-137
Плоская деформация упругого тела должна описываться пятью определяющими уравнениями. В законе Гука фигурируют только три уравнения. Еще два уравнения неявно содержатся в предположении о гладкости поля перемещений. В работе строится разностная схема решения плоской задачи теории упругости, которая опирается на пять определяющих уравнений и две разностные сетки, вложенные друг в друга с определенным шагом. Рассмотрена численная реализация построенной схемы и даны примеры решения краевых задач.
С.В. Риб1, В.М. Серяков2, В.Н. Фрянов1, Л.В. Полищук3 1Сибирский государственный индустриальный университет, Новокузнецк, Россия seregarib@yandex.ru 2Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия vser@misd.ru 3ООО "Шахта “Юбилейная” АО “ТопПром”, Новокузнецк, Россия
Ключевые слова: Угольная шахта, очистной забой, передовая выработка, смещения кровли, шахтный эксперимент
Страницы: 138-143
Предлагается комплексный подход к прогнозированию параметров геомеханических процессов в породном массиве при отработке угольных пластов сложного строения. Для приведения в соответствие расчетных и натурных данных смещений кровли подготовительных выработок модернизирована формула для определения расчетного сопротивления вмещающих пород. Показаны результаты натурных наблюдений по изменению величин смещений пород кровли на реперных станциях в передовой выработке шахты “Юбилейная” при приближении к ней очистного забоя. Представлены соотношения, позволяющие прогнозировать величины смещений кровли передовой выработки в зависимости от расстояния до забоя.
В. М. Серяков, А. А. Красновский
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия vser@misd.ru
Ключевые слова: Выработка, крепь, неустойчивые горные породы, напряженно-деформированное состояние, концентрация напряжений, фенольные смолы
Страницы: 144-148
Рассмотрены вопросы проходки и крепления выработок, пройденных в неустойчивых горных породах. Проведено моделирование напряженно-деформированного состояния массива горных пород и крепи при заполнении объема вывалов горных пород в кровле и бортах выработки фенольными смолами. Обсуждены результаты расчетов при увеличении высоты зоны вывалов в кровле выработки.
С.М. Ткач
Институт горного дела Севера им. Н. В. Черского СО РАН, Якутск, Россия tkach@igds.ysn.ru
Ключевые слова: Геотехнология, криолитозона, условия разработки, геомеханика, горная теплофизика, обогащение, эффективность
Страницы: 149-154
Приведен анализ геомеханических и геотехнологических особенностей освоения месторождений твердых полезных ископаемых Севера России и их отрицательное и положительное влияние на эффективность и безопасность горного производства. Представлены результаты исследований Института горного дела Севера им. Н. В. Черского СО РАН, направленные на решение задач по совершенствованию существующих и разработке принципиально новых, эффективных, экологически безопасных элементов инновационных геотехнологий, методов, технических средств добычи и переработки минерального сырья, максимально учитывающих специфические условия разработки месторождений твердых полезных ископаемых криолитозоны.
Рассмотрено геологическое строение месторождения “Макмал”, которое характеризуется метаморфическими, осадочными и интрузивными горными породами. Проанализированы физико-механические свойства горных пород (граниты, мраморы, окварцованные рудные тела, мраморизованные известняки, карбонатная брекчия, кварц-полевошпат и др.). В лабораторных условиях определены физико-механические свойства горных пород месторождения “Макмал”, отобранные из штолен № 6 и № 11.
О.М. Усольцева, П.А. Цой, В.Н. Семенов
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия usoltseva57@mail.ru
Ключевые слова: Лабораторный эксперимент, угол напластования, срез, предел прочности, сцепление
Страницы: 162-168
Проведено экспериментальное исследование влияния угла напластования на прочностные свойства образцов сланца и алевролита слоистой структуры при нагружении срезом со сжатием. Образцы сланца и алевролита имели существенную анизотропию прочностных свойств при тестировании на сжатие и растяжение. Испытания проводились при различных вариациях углов ориентации слоев относительно оси образца Ψ и углов ориентации плоскостей среза Δ относительно напластования образца. Получены экспериментальные зависимости “предельное касательное напряжение τ - нормальное напряжение s” и величины сцепления С 0 от углов Ψ и Δ. Установлено, что предел прочности и сцепление при срезе образцов сланца и алевролита слоистой структуры определяется комбинацией углов Ψ и Δ. Для образцов с углом напластования Ψ = 0° угол Δ оказывает значительно более существенное влияние на характер разрушения, чем значения нормальных напряжений. Для образцов с Ψ = 45° наблюдается комбинированный характер влияния угла Δ и величины нормальных напряжений на характер разрушения образцов. Для образцов с ориентацией углов напластования Ψ = 90° характер сдвига не зависит от угла Δ и определяется только величиной нормальных напряжений.
Е.А. Христолюбов1, А.А. Еременко2, В.Н. Филиппов2 1Шахта Шерегешевская, АО “Евраз ЗСМК", Шерегеш, Россия evgeny.khristolubov@evraz.com 2Институт горного дела им. Н. А. Чинакала, Новосибирск, Россия eremenko@.ru
Ключевые слова: Шахтные поля, напряженно-деформированное состояние массива, зона неупругих деформаций, разгрузочные скважины, разуплотнение породного уступа
Страницы: 169-175
При проведении оценки НДС массива породного выступа Шерегешевского месторождения установлено, что зоны неупругих деформаций формируются вблизи отработанных пространств в юго-западной части целика. Показано, что расположение разгрузочных скважин на отм. + 195 м, обеспечивающих разуплотнение породного уступа в его периферических областях, вызывает дополнительную разгрузку массива. При этом происходит ослабление сжимающих горизонтальных напряжений в приграничной части выступа, соответствующие сдвигающие напряжения, сравниваемые со сцеплением массива, уменьшаются на 40 - 50 %, что приводит к снижению неупругих деформаций в породном выступе.
Е.А. Христолюбов1, В.А. Штирц2, А.А. Еременко3 1Шахта Шерегешевская, АО “Евраз ЗСМК”, Шерегеш, Россия evgeny.khristolubov@evraz.com 2Шахта Таштагольская, АО “Евраз ЗСМК”, Таштагол, Россия vladimir shtirts@evraz.com 3Институт горного дела им. Н. А. Чинакала, Новосибирск, Россия eremenko@ngs.ru
Ключевые слова: Тектоническое нарушение, энергия, геодинамическое явление, толчок, массив, рудное тело, горные работы
Страницы: 176-182
Проведена оценка влияния крупного тектонического нарушения на интенсивность сейсмических и геодинамических явлений. Установлена геодинамическая активность при отработке рудных участков Шерегешевского месторождения. Определены напряжения и зоны неупругих деформаций, энергия толчков в породном целике между рудными участками.
П.А. Цой, О.М. Усольцева
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия paveltsoy@mail.ru
Ключевые слова: Коэффициент шероховатости, одноосное сжатие, горные породы, профиль нарушения сплошности, 3D-сканирование
Страницы: 183-187
Представлены демонстрационные результаты расчета коэффициента шероховатости JRC для образцов горных пород в зависимости от положения профиля нарушения сплошности в условиях одноосной нагрузки. Для этого сканировались сдвиговые поверхности разрушения испытанных образцов. Используя дополнительную программную обработку, поверхности разрезали на множество профилей в направлении приложения нагрузки. В зависимости от среза для каждого профиля рассчитывался коэффициент JRC, затем определялось его среднее значение по всей поверхности, которое было рекомендовано для оценки шероховатости.
А.И. Чанышев1,2 1Новосибирский государственный университет экономики и управления, Новосибирск, Россия a.i.chanyshev@gmail.com 2Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: Пластичность, полная пластичность, условие Кулона - Мора, вес породы, индентор, коническая головка, осесимметричная задача, предельная нагрузка
Страницы: 188-194
Решается задача о внедрении абсолютно жесткого индентора в виде круглого конуса в весомую горную породу (осесимметричная задача теории пластичности). Определяется предельная нагрузка, зависящая от угла внутреннего трения породы, сцепления, раствора угла при вершине конуса, веса породы. Приводится зависимость нагрузки от указанных параметров.
А.И. Чанышев1,2, И.М. Абдулин1, О.Е. Белоусова1, О.А. Лукьяшко1 1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия a.i.chanyshev@gmail.com 2Новосибирский государственный университет экономики и управления, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: Разрушение, вектор напряжений, вектор перемещений, задача Коши
Страницы: 195-201
Ставится задача определения состояния массива пород вокруг выработки по данным одновременного измерения на ее контуре вектора напряжений Коши и вектора перемещений (задача Коши). Рассматривается запредельное деформирование. Полученное решение позволяет дать оценку оставшегося резерва прочности материала как на самом контуре выработки, так и вблизи его.
Представлена горно-геологическая характеристика Ведугинского месторождения и физико-механические свойства горных пород. Приведены результаты расчета показателя качества пород Центральной и Юго-Восточной рудных зон Ведугинского месторождения. Приведена методика определения устойчивости пород по Q -рейтингу. Установлена устойчивость пород месторождения на основе рейтинговой классификации устойчивости массива пород, разработанной в Норвежском геотехническом институте Бартоном.
В.А. Штирц1, Е.А. Христолюбов2, А.А. Еременко3 1Шахта Таштагольская, АО “Евраз ЗСМК”, Таштагол, Россия vladimir shtirts@evraz.com 2Шахта Шерегешевская, АО “Евраз ЗСМК”, Шерегеш, Россия evgeny.khristolubov@evraz.com 3Институт горного дела им. Н. А. Чинакала, Новосибирск, Россия eremenko@ngs.ru
Ключевые слова: Массив горных пород, закладка, выработанное пространство, напряжения, толчки, система разработки, руда
Страницы: 209-216
Даны геологическая и горнотехническая характеристики Таштагольского месторождения. Установлено расположение зоны опорного давления при отработке Восточного участка. Рассмотрены случаи проявления толчков и нарушения в выработках. Выполнена оценка НДС массива горных пород разными методами прогноза геодинамических явлений, Определена категория удароопасности. Выявлены аномальные участки в пределах шахтного поля в районе ортов № 03 - 10, № 22 - 25 и др. Отмечено, что основными факторами, влияющими на НДС горных пород, являются совмещенные взрывы по подготовке и обрушению блоков.
Т.Г. Гаврилова
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия gavrilova.t.g@mail.ru
Ключевые слова: Флотация, ксантогенаты, сульфидные руды, осадки ксантогенатов, физическая форма сорбция, активация, соли тяжелых металлов
Страницы: 217-221
Исследована возможность активации свинцово-цинковой руды продуктами нестехиометрического взаимодействия бутилового ксантогената калия с солями тяжелых металлов. Установлено, что меняя соотношение компонентов, можно регулировать собирательные свойства полученных смесей. Для оценки их активационной эффективности использован критерий “мощности поверхностного потока” пленки производных продуктов собирателя на границе раздела “газ - жидкость”. Предложен механизм, раскрывающий причины изменения показателей флотации при использовании осадков ксантогенатов различных металлов.
Рассмотрены вопросы металлогенического моделирования рудообразующих систем в поисковых целях при исследовании флангов и глубоких горизонтов разрабатываемых месторождений. Объектом исследования является анализ геолого-геохимических условий рудонакопления различного минерального состава и концентрирования полезных компонентов в различных сечениях Талнахской рудоформирующей системы. Минеральная и геохимическая зональности месторождений отражают степень контаминации первичных силикатных и магматических расплавов коровым материалом. На западном и южном флангах рудоформирующей системы рудная минерализация представлена низкосернистыми ассоциациями минералов группы халькопирита и специализирована на Cu - Ni - Co.
В.П. Мязин1, И.И. Петухова2, Л.В. Шумилова2, А.А. Балагуров2 1Институт горного дела им Н. А. Чинакала СО РАН, Чита, Россия myazinvpchita@mail.ru 2Забайкальский государственный университет, Чита, Россия
Ключевые слова: Минеральное сырье, золотосодержащие пески, извлечение, комплексное использование, вторичное сырье, глинистые и галечные продукты
Страницы: 229-233
Показано, что высокие технологические потери ценного компонента при промывке песков и низкая эффективность использования отходов в качестве вторичного сырья снижают рациональное использование минеральных ресурсов россыпной золотодобычи. Предложена концепция повышения эффективности комбинированных малоотходных технологических схем для извлечения свободного мелкого золота и выделения нерудных эфельных, глинистых и галечных продуктов при обогащении и переработке труднообогатимых металлоносных песков. Выполнено научно-технологическое обоснование схем комплексного использования отвальных продуктов для создания ресурсосберегающих технологий на объектах россыпной золотодобычи с целью использования их в качестве вторичного минерального сырья в стройиндустрии.
К.К. Размахнин, П.А. Василюк
Институт горного дела им Н. А. Чинакала СО РАН, Чита, Россия igdranchita@mail.ru
Ключевые слова: Золотосодержащие руды, выщелачивание, бесцианидный реагент, технологические показатели, режим
Страницы: 234-238
Дана оценка проблеме выщелачивания золотосодержащих руд с помощью цианида натрия. Изучены перспективы применения бесцианидных реагентов в процессах гидрометаллургии золота. Определена возможность внедрения бесцианидного, экологически менее опасного по сравнению с цианидом натрия, реагента. Выполнен анализ результатов экспериментальных исследований по сопоставимости показателей выщелачивания золотосодержащих руд с использованием цианида натрия и реагента на основе цианата натрия. Установлены оптимальные параметры реализации технологического процесса извлечения рудного золота с использованием предлагаемого реагента.
Д.М. Цицилина
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия tsitsilinadm@mail.ru
Ключевые слова: Флотация, несульфидные минералы, олеат свинца, физическая форма сорбции
Страницы: 239-242
Исследована собирательная способность производных форм олеиновой кислоты, представленных продуктами ее взаимодействия с солью свинца. Установлено влияние полученного реагента-собирателя на показатели флотационного извлечения апатитовой руды.
Э.С. Абдраимов1,2, Б.Б. Бакиров1,2, М.И. Шадиев3 1НИЦ проблем машиностроения им. С. Абдраимова ИА КР, Бишкек, Кыргызстан engineer2013@inbox.ru 2Институт машиноведения и автоматики НАН КР, Бишкек, Кыргызстан bakirov.57@list.ru 3Международный университет инновационных технологий, Бишкек, Кыргызстан shadiev61@mail.ru
Ключевые слова: Механизмы переменной структуры, схема с наибольшим шатуном, с наибольшим коромыслом, с наибольшим основанием
Страницы: 243-249
Рассмотрены конструкции разработанных рычажных ударных механизмов С. Абдраимова с наибольшим шатуном для уплотнения грунтов. Приведены результаты кинематического исследования трех разновидностей схем С. Абдраимова с наибольшим основанием Установлены и рекомендованы их параметры с целью создания высокочастотных ударных механизмов для уплотнения грунтов.
С.Е. Алексеев, Б. Кубанычбек, Е.М. Черниенков
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия alex@misd.ru
Ключевые слова: Погружной пневмоударник, бурение, скважина, мощность, энергоноситель, система воздухораспределения, упругий клапан
Страницы: 249-254
Представлена схема погружного пневмоударника и рассмотрен вопрос надежности машины с трехступенчатым ударником, выполненным по данной схеме. Показаны особенности системы очистки забоя таких машин. Определены возможности использования эластичного клапана, располагаемого на большей ступени ударника. Приведены результаты промышленных испытаний погружных пневмоударников,
Рассмотрены условия самоторможения в волновых передачах с гибким колесом, выполненным в виде втулочной цепи. Показано, что особенностью волновой передачи является конструкция, имеющая сдвоенный генератор и двухвенцовую звездочку, которая позволяет исключить перекос цепи под нагрузкой. Определены критерии самоторможения в волновой цепной передаче: в диапазоне передаточных отношений свыше 30 эффект самоторможения обеспечивается, до 30 - для его достижения необходимо использовать внецентроидное зацепление.
Приведены гидравлические схемы разработанного универсального стенда, предназначенного для практического исследования спроектированных средств автоматизации, получения их выходных параметров, а также для настройки гидравлических регуляторов расхода жидкости и проведения анализа адекватности работы автоматических систем, предназначенных для регулирования режимов работ буровых машин. Рассмотрен принцип работы стенда и технические характеристики его основных гидравлических устройств.
В.И. Востриков, С.Ю. Гаврилов
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия vvi.49@mail.ru
Ключевые слова: Алмазоносный карьер, измерительно-вычислительная система, датчик, мониторинг, тектонический разлом, приразломная зона, смещение
Страницы: 267-272
На карьере алмазаносной трубки “Зарница” в 2019 г. для наблюдения за геомеханическим состоянием приразломных зон тектонических разломов на горизонтах + 380 и + 405 была развернута измерительно-вычислительная система в составе двух датчиков. Мониторинг проводился в период с 02.10.2019 по 28.11.2019. Измерения показали знакопеременные смещения геоблоков в приразломной зоне величиной до 3 мм, которые приводят со временем к обрушениям горной породы по тектоническим разломам бортовых откосов карьера.
Л.В. Городилов, В.П. Ефимов, П.В. Сажин, В.Г. Кудрявцев, А.И. Першин
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия gor@misd.ru
Ключевые слова: Ударное устройство, породный массив, корпус, боек, сила трения, осциллограмма, ускорение
Страницы: 272-278
Разработана методика экспериментального исследования перемещений ударного устройства в скважине, включающая использование “низкочастотных” (токовихревых) датчиков перемещения и “высокочастотных” (акселерометров) датчиков ускорения. Проведена программная обработка получаемых с датчиков сигналов, включающая частотную фильтрацию, двойное интегрирование ускорений и определение точек сопряжения перемещений после интегрирования и прямой регистрации. Приведены осциллограммы измерений при разных величинах реакции со стороны породного массива. Обсуждены количественные аспекты явления, сделана попытка выявить взаимосвязь между количественными показателями ударных импульсов и продвижением корпуса.
Л.В. Городилов, А.И. Першин
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия a.ig.pershin@gmail.com
Ключевые слова: Гидроударное устройство, ограничители, реверсивный режим работы, ударная мощность
Страницы: 278-283
Разработана имитационная модель автоколебательной гидроударной системы одностороннего действия с двумя ограничителями движения бойка, включающая насос (источник постоянного расхода), боек и корпус (с ограничителями), связанные между собой механической пружиной, золотниковый распределитель, газожидкостный аккумулятор, соединительные гидравлические линии. Проведены расчеты режимов работы реверсивного гидроударного устройства с энергией удара, изменяющейся от 8 до 110 Дж. Полученные результаты сравниваются с результатами расчетов на “идеальной” модели (без гидравлических и механических потерь и с мгновенно переключающемся распределителем). Разрабатываемое оборудование может быть использовано для преодоления заклинивания оборудования при бурении и использовании в уже пробуренных скважинах специального оборудования, при проходке выработок ударным методом в грунтах.
Б.Б. Данилов1, А.И. Чанышев1,2, Д.О. Чещин1 1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия a.i.chanyshev@gmail.com 2Новосибирский государственный университет экономики и управления, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: Сопротивление, упругое, пластическое, вязко-пластическое, глубина, скорость, время
Страницы: 284-292
Из различных видов сопротивления массива пород внедрению в него твердого тела определены такие, с преодолением которых связан не отскок, а глубина проникания (вязко-пластическое сопротивление). Показано, как при известной начальной скорости движения инструмента (при измеренных в экспериментах глубине и времени проникания) для заданной геометрии инструмента восстанавливается искомая функция сопротивления, состоящая из постоянного слагаемого и функции, зависящей от скорости движения. Более приемлемой считается такая геометрия инструмента, при которой сопротивление среды внедрению для данной глубины получается минимальным.
Б.Б. Данилов, Д.О. Чещин, В.В. Плохих
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия dimixch@mail.ru
Ключевые слова: Ударные машины, пневмомолоты, гидромолоты, точность обработки, давление
Страницы: 293-297
Описан принцип действия ударного механизма с уплотнительными элементами и внешним распределительным устройством. Представлены результаты экспериментального исследования макетного образца, приведены индикаторные диаграммы.
Л.А. Кияница, И.В. Лугин, А.М. Красюк
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия lavrentij.kijanitza@yandex.ru
Ключевые слова: Железнодорожный тоннель, вентиляция, теплообмен, распределение температур, тепловентиляционная установка
Страницы: 298-303
Представлены результаты исследования распределения температуры воздуха по длине протяженного железнодорожного тоннеля в зависимости от различных конфигураций и мест расположения тепловентиляционных установок. Показано, что наиболее рациональным способом является равномерное размещение тепловентиляционных установок по длине тоннеля, совмещенное с устройством припортальных воздушно-тепловых завес. Это позволяет обеспечить положительную температуру воздуха на всех участках по длине тоннеля.
П.В. Косых, А.М. Красюк, Е.Ю. Русский
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия p.kosykh@yahoo.com
Ключевые слова: Вентилятор, рабочие лопатки, аэродинамические и конструктивные параметры, топологическая оптимизация
Страницы: 304-311
Разработаны аэродинамические схемы для высоконагруженных осевых вентиляторов главного проветривания шахт и рудников, обладающих коэффициентом аэродинамической нагруженности 696 - 914 кВт/м2, что в 4 - 5.3 раза выше, чем у выпускаемых шахтных вентиляторов. В основу достигнутого результата положено увеличение окружных скоростей по концам рабочих лопаток до 220 м/с. Это стало возможным благодаря решению задачи топологической оптимизации распределения материала рабочих лопаток по их объему по критерию минимума массы, что позволило создать лопатки с ориентированной структурой, массы которых на 50 - 70 % меньше массы монолитной лопатки при сохранении допускаемого напряженно-деформированного состояния.
Е.Г. Куликова, В.М. Усольцев
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: Упругий рабочий орган, инерционный вибровозбудитель, самосинхронизация, рассогласование частот, сыпучий материал, погонный вес
Страницы: 312-318
Приведены результаты экспериментальных исследований динамики упругого рабочего органа вибротранспортирующего устройства, оборудованного двумя инерционными вибровозбудителями. Установлен характер изменения рассогласования частот вращения роторов виброисточников и степени их взаимного влияния при увеличении погонного веса сыпучего материала. Определены основные соотношения конструктивных и динамических параметров виброустройства, позволяющие увеличить дальность перемещения сыпучих геоматериалов.
А.К. Ткачук, А.Ю. Примычкин
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: Источник продольных волн, динамическое воздействие, разведка полезных ископаемых вакуумная ударная машина, система управления
Страницы: 319-324
Показан опыт использования образца вакуумной машины ударного действия при реализации технологий разведки полезных ископаемых и освоения подземного пространства. Экспериментально определены основные параметры ее автоматической системы управления, намечены пути модернизации.
