Главная – Журналы – Поиск по журналам

Представлены результаты самолетных лидарных измерений пространственного распределения относительной концентрации хлорофилла а в поверхностных водах Карского моря, которая определялась методом лазерно-индуцируемой флуоресценции. Для нормировки одновременно осуществлялась регистрация интенсивности сигнала комбинационного рассеяния излучения водой. Результаты пространственного распределения нормированной интенсивности флуоресценции получены на трех участках полета в юго-западном регионе Карского моря. Для двух участков шельфовой зоны возле западного побережья п-ва Ямал пространственное распределение интенсивности флуоресценции достаточно однородное с коэффициентами вариации 9 и 15%. Третий участок в районе северной оконечности п-ва Ямал характеризуется мощным влиянием материкового речного стока, что проявляется в наличии резких фронтальных зон с масштабами 5-10 км, где коэффициент вариации нормированной интенсивности флуоресценции Cl достигает 40%. В вариации значений Cl на этом участке преимущественный вклад вносит сильная изменчивость нормировочных сигналов комбинационного рассеяния и в гораздо меньшей степени изменение интенсивности флуоресценции. Рассмотрены факторы, влияющие на изменчивость сигналов комбинационного рассеяния. Синхронные измерения in situ с борта судна и дистанционные с борта самолета позволили оценить размерный калибровочный коэффициент k_Cl = 1,03 ± 0,09 мкг/л для первых двух участков зондирования поверхностных вод Карского моря.

Облака являются естественным регулятором приходящей к земной поверхности солнечной энергии, поэтому наземный мониторинг облачности играет важную роль. Представлен способ детектирования большинства форм высококучевых и слоисто-кучевых облаков и облаков вертикального развития и определения их среднего (4-7) и высокого (8-10) баллов, основанный на статистическом анализе непрерывных рядов измеренной суммарной радиации. Облака делятся на два класса по степени их влияния на неоднородность формируемых рядов - класс облачности «кучевая Cu » и класс облачности «кучевообразная Cuf ». В качестве анализируемых характеристик ряда используются коэффициент вариации и величина размаха. Апробация способа показала, что кучевообразная облачность детектируется с точностью 94% при полноте выборки 63%, а балл облачности определяется с погрешностью не более 21%. Результаты работы могут быть использованы в метеорологических и климатологических исследованиях.

Выполнена постановка краевой задачи для моделирования напряженно-деформированного состояния геомассива с учетом нелинейного характера деформирования пород в зонах влияния подземных горных выработок. Рассмотрены различные варианты расположения скважин для направленного гидроразрыва пород труднообрушаемой кровли, позволяющие снизить риск опасных геодинамических явлений при отработке пологого угольного пласта длинными очистными забоями. Результаты численного моделирования показали, что наиболее эффективным вариантом является расположение инициирующей щели в кровле пласта параллельно природному напластованию горных пород в углепородном массиве. Установлено, что существенное влияние инициирующие щели оказывают на уменьшение смещений пород кровли над забоем вследствие разгрузки массива горных пород между искусственной трещиной и отрабатываемым угольным пластом. Этот эффект усиливается при увеличении длины инициирующей щели до 10 - 20 м.

Представлены численные исследования о возможности использования давления распространения гидроразрыва массива горных пород вблизи горной выработки для оценки напряженного состояния среды. Разработка и тестирование предлагаемого подхода выполнено на основе результатов численных экспериментов трехмерного моделирования гидроразрыва вблизи цилиндрической полости. Для решения основных уравнений модели использовался расширенный метод конечных элементов. Установлены закономерности изменения давления распространения трещин гидроразрыва вблизи цилиндрической полости. Приведены соотношения для определения напряжений в случае однородного сжатия среды и в неоднородном поле, когда минимальное напряжение действует перпендикулярно оси полости. Исследовано, как изменяется ошибка при использовании предлагаемого метода в зависимости от соотношений между параметрами модели. Показано, что в некоторых случаях по траектории трещины гидроразрыва, ее выходу на поверхность полости и давлению распространения можно оценивать направление действия минимального напряжения.

С использованием метода дискретных элементов проведен численный анализ скалярных и векторных свойств сыпучей среды при нагружении по двухзвенным ломаным траекториям. Выполнены расчеты по нагружению образцов сыпучей среды при циклическом знакопеременном сдвиге и сдвиге с изломом траектории деформирования. Исследован вопрос о величине следа запаздывания по Ильюшину. На основе анализа дилатансии даны оценки следа запаздывания скалярных свойств среды. Запаздывание векторных свойств оценено путем сравнения компонент тензоров напряжений и деформаций в процессе нагружения. Даны количественные оценки. Установлено, что след запаздывания скалярных и векторных свойств для сыпучих сред на один-два порядка выше, чем для металлов.

Дана оценка удароопасности массива горных пород при отработке подкарьерных запасов месторождения Саяк-1. Месторождение отрабатывается камерно-столбовой системой до глубин 295 м от дна карьера. В настоящее время под дном карьера Центральный Саякского месторождения сосредоточены запасы, большая часть которых представлена рудными целиками. При отработке месторождения отмечены единичные случаи проявления горного давления в динамической форме. В лабораторных условиях определены деформационно-прочностные свойства горных пород. Выявлена склонность образцов керна к удароопасности. Параметры природного поля напряжений на месторождении замерены методом гидроразрыва скважин. Определен показатель интенсивности трещиноватости массива горных пород RQD. Установлено, что массив месторождения относится к крепким и среднетрещиноватым. Среднее значение предела прочности пород на одноосное сжатие составляет 95.85 МПа. По критерию Кайзера потенциал удароопасности у пород месторождения отсутствует, вследствие чего возможность динамических разрушений маловероятна. Показано, что для всех типов пород месторождения, склонных к горным ударам, на глубине до 295 м значения коэффициента K , характеризующего удароопасность массива, меньше критического. Уровень максимальных напряжений, действующих вблизи горных выработок месторождения и обусловленных отработкой запасов руд, не достаточен для провоцирования динамических проявлений горного давления.

Представлены результаты исследований устойчивости бортов карьеров и разрезов на месторождениях Забайкальского края, выполненные на стадиях детальной разведки месторождений, проектирования и реконструкции карьеров. Отличительные особенности рассмотренных карьеров - тектоническая нарушенность пород массивов, включая зоны разломов, дробления и смятия. Ранее такие оценки проводились в рамках традиционных подходов, а выводы делались без оценки вероятности обрушения бортов и их участков. Современные правила обеспечения устойчивости бортов и уступов карьеров рекомендуют выполнять количественную оценку вероятности обрушения, основанную на вероятностном расчете, с помощью методов статистических испытаний, например метода Монте-Карло. Благодаря использованию метода статистических испытаний и полученным с его помощью результатам, можно не только количественно оценить возможные риски обрушения бортов карьеров, но и более четко сформулировать требования к точности исходных данных.

С помощью методов численного и физического моделирования изучено влияние ширины зоны нарушения сплошности массива и диаметра фракции раздробленной горной породы на параметры георадиолокационных сигналов. Зона нарушения сплошности рассматривалась как слой с шероховатыми границами. Выявлены зависимости между погрешностью измерения ширины такого слоя и размером фракции раздробленной породы.

На основе полевых исследований выявлено наличие структурных плоскостей в породном массиве и определены гидрологические условия налегающих пород над выработанным пространством. Изучен механизм возникновения оползневых явлений в условиях холодного климата и большой высоты склона, возникающих из-за сложной системы выработок. С учетом полученных результатов дан анализ механизма возникновения оползня. Анализ устойчивости горного склона, поверхность скольжения и призма сползания выполнен с помощью метода конечных элементов в двумерной постановке. Основными причинами обрушения горного склона являются: крутизна структурной плоскости в породном массиве, эрозия почвы из-за атмосферных осадков, цикл “замерзание - оттаивание”; подземная отработка рудного тела. Геологические условия определены как внутренняя причина, а подземная добыча - как внешняя. Совместное воздействие внутренних и внешних причин приводит к возникновению оползневого явления.

Рассмотрена методика перехода от удельной энергоемкости бурения к оптимальным технологическим параметрам буровзрывных работ на примере медно-порфирового месторождения Коктасжал. Предлагаемая методика определения крепости пород по сравнению с проводимыми с этой целью лабораторными испытаниями обеспечивает возможность получения в режиме реального времени, без значительных затрат, превентивной информации о массиве, что может быть использовано для решения практических вопросов, в частности управления и оптимизации процесса БВР. Выполнена корректировка проекта массового взрыва блока № 18-19 на Теректинском ГОКе. Удельный расход взрывчатого вещества рассчитывался для каждой скважины по традиционной методике и по предлагаемой с учетом удельной энергоемкости бурения. Экспериментальные исследования с определением показателя энергоемкости бурения в качестве критерия оптимизации буровзрывных работ показали положительный результат и существенный экономический эффект. Экономия составила больше 10 % от общего количества взрывчатого вещества, заложенного в проект на массовый взрыв. Улучшено качество дробления породы, что положительно сказывается на работе дробильно-сортировочного комплекса.