В.Н. ОПАРИН1,2, Г.Е. ЯКОВИЦКАЯ1, А.Г. ВОСТРЕЦОВ1,3, В.М. СЕРЯКОВ1, А.В. КРИВЕЦКИЙ1,3 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 3Новосибирский государственный технический университет, проспект К. Маркса, 20, 630092, г. Новосибирск, Россия
Ключевые слова: разрушение горных пород, электромагнитное излучение, лабораторные эксперименты, деформационные характеристики образцов, коэффициент механо-электромагнитных преобразований
Страницы: 3-20 Подраздел: Геомеханика
Представлены результаты энергетических оценок при механо-электромагнитных преобразованиях в процессах разрушения образцов горных пород. Оценки можно использовать для диагностики степени удароопасности горных пород в условиях подземных горных выработок.
К. ВАН, И. ПАН, Ч. ЧЖАН
Ляонинский технический университет, Фуксин 123000, Китай wxbbb@263.net
Ключевые слова: зональная дезинтеграция, модель нагружения, модель разгрузки, пространственная локализация деформации, зона сдвига, тоннель, гетерогенность
Страницы: 20-32 Подраздел: Геомеханика
Исследована пространственная локализация деформаций массива пород как перспективное направление решения проблемы зональной дезинтеграции (Шемякина – Опарина). Модели трехмерной нагрузки и разгрузки реализованы численно с применением деформационной теории. Нагружение после выемки тоннеля круглого сечения выполнено с контролем осевого смещения. В модели разгрузки после достижения статического равновесия постадийно проведена выемка цилиндрического тоннеля. Численные результаты показывают наличие явления зональной дезинтеграции, при которой кольцевые участки высоких деформаций сдвига изолированы или перемежаются с зонами малых деформаций сдвига. Проведено сравнение результатов расчетов модели нагружения с таковыми модели разгрузки; установлено их соответствие с результатами натурных наблюдений. В плоскости, ортогональной оси тоннеля, участки повышенной деформации сдвига образуются на существенном расстоянии от поверхности тоннеля в результате распространения зон сдвига, происхождение которых не связано с процессами деформирования в рассматриваемой плоскости.
К. ЧЖОУ1, Ц. ЦЯНЬ1,2 1Университет Чонкин, Chongqing 400045, China 2Университет науки и технологий PLA, Nanjing 210007, China
Ключевые слова: дефекты, переменная нарушений, самоуравновешенные напряжения, новая неевклидова модель, глубокозалегающий породный массив, ранее существующие и вторичные микротрещины
Страницы: 33-41 Подраздел: Геомеханика
Глубокозалегающий породный массив рассматривается как сыпучий материал, включающий равномерно распределенные дефекты. Дефекты характеризуются переменной нарушения, определяемой методами Мори – Танака или Сидорова, в которых рассматривается взаимодействие микротрещин. Исследовано влияние ранее имеющихся и вторичных микротрещин на скалярную кривизну и плотность свободной энергии. Разработана новая неевклидова модель деформирования массива для изучения влияния на развитие существующих и появление вторичных микротрещин. Установлен эффект влияния существующих и вторичных микротрещин на самоуравновешенные напряжения при условии несовместности свободной энергии и деформации. Определены поля напряжений во вмещающем породном массиве вокруг глубинного тоннеля круглого сечения с помощью новой неевклидовой модели.
В.Е. МИРЕНКОВ
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия mirenkov@misd.nsc.ru
Ключевые слова: поры, разрушение, блок породы, уравнения, граничные условия, напряжения, смещения, акустическая эмиссия, обратные задачи
Страницы: 42-48 Подраздел: Геомеханика
Кислотно-каталитическую конденсацию 1,3-бутадиена с пара -хинонами и окисление получаемых аддуктов можно проводить в одну технологическую стадию в присутствии водных растворов Мо–V–P гетерополикислот (ГПК) общего состава H a P z Mo y V x O b . Эти растворы обладают бифункциональными каталитическими свойствами, будучи одновременно сильными бренстедовскими кислотами и довольно сильными обратимо действующими окислителями. Конденсация 1,4-нафтохинона с 1,3-бутадиеном в растворах ГПК приводит к получению 9,10-антрахинона (АХ) в смеси с тетрагидроантрахиноном (ТГА) и дигидроантрахиноном (ДГА). В ходе одностадийного процесса, проходящего без использования органических растворителей, раствор ГПК восстанавливается, и из него почти количественно выпадает малорастворимая смесь ТГА, ДГА и АХ (до 50 %). Выход и чистота АХ могут быть значительно повышены за счет использования органических растворителей, смешивающихся с водой (например, ацетон, 1,4-диоксан), а также высокованадиевых ГПК состава H15P4Mo18V7O89 и H17P3Mo16V10O89. Оптимизация процесса позволила получить продукт, содержащий не менее 90 % АХ. Полученные в работе результаты открывают перспективы создания малоотходного одностадийного процесса производства АХ из 1,3-бутадиена и 1,4-нафтохинона.
В.Н. АПТУКОВ, В.Ю. МИТИН, Н.Е. МОЛОШТАНОВА, И.А. МОРОЗОВ
Пермский государственный национальный исследовательский университет, ул. Букирева 15, 614000, г. Пермь, Россия aptukov@psu.ru
Ключевые слова: карналлит, шпатовая соль, сильвин, модуль упругости, твердость, нанодиапазон
Страницы: 49-56 Подраздел: Геомеханика
Приведены результаты испытаний по наноиндентированию зерен карналлита, шпатовой соли и сильвина на сканирующем зондовом микроскопе Dimension ICON. Получены сравнительные оценки для модуля упругости и твердости этих материалов.
И.Ю. РАССКАЗОВ1, Г.Н. ШКАБАРНЯ2, Н.Г. ШКАБАРНЯ1 1Институт горного дела ДВО РАН, ул. Тургенева, 51, 680000, г. Хабаровск, Россия 2альневосточный федеральный университет, ул. Суханова 8, 690950, г. Владивосток, Россия
Ключевые слова: электрическая томография, метод сопротивлений, математическое моделирование, геоэлектрические разрезы, буроугольное месторождение
Страницы: 57-66 Подраздел: Геомеханика
Рассмотрены возможности метода электрической томографии при исследовании сложно-построенных геологических разрезов угольных месторождений на основе математического моделирования электрических полей в неоднородных средах. Анализ результатов моделирования позволил определить закономерности распределения полей, которые используются при интерпретации натурных материалов с целью формирования фоновых моделей для установления формы, размеров, условий залегания и физических свойств изучаемых объектов в слабодифференцированных средах. В качестве примера приведены результаты экспериментальных исследований на буроугольном месторождении.
В.В. СЕРЕДИН1, Л.О. ЛЕЙБОВИЧ2, М.В. ПУШКАРЕВА3, И.С. КОПЫЛОВ1, А.С. ХРУЛЕВ4 1Пермский государственный национальный исследовательский университет, ул. Букирева, 15, 614990, г. Пермь, Россия 2Научно-исследовательское проектное и производственное предприятие по природоохранной деятельности “Недра”, ул. Льва Шатрова, 13а, 614064, г. Пермь, Россия 3Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Комсомольский проспект, 29, 614990, г. Пермь, Россия 4Пермский государственный национальный исследовательский университет
Ключевые слова: “магистральная” трещина разрушения, напряженное состояние, шероховатость, горные породы
Страницы: 85-90 Подраздел: Геомеханика
Установлено, что между напряженным состоянием материалов и шероховатостью поверхности “магистральной” трещины разрушения существует взаимосвязь: с увеличением максимальных нормальных напряжений, действующих в зоне разрушения материалов, на площадке максимальных касательных напряжений шероховатость уменьшается. На основании выявленной закономерности разработан способ определения напряженного состояния материала по величине шероховатости поверхности его разрушения.
Н.И. АЛЕКСАНДРОВА
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия alex@math.nsc.ru
Ключевые слова: продольные волны, упругий стержень, сухое трение, импульсное нагружение, численное моделирование
Страницы: 91-106 Подраздел: Разрушение горных пород
Исследуется распространение продольных волн в упругой трубе, частично погруженной в среду с сухим трением. Математическая постановка задачи ударного погружения трубы в грунт опирается на модель продольных колебаний упругого стержня с учетом бокового сопротивления. Боковое действие грунта описывается законом контактного сухого трения. Решен ряд задач о продольном нагружении трубы, взаимодействующей с внешней упругой средой, проведено сопоставление численных и аналитических результатов. Сравниваются расчеты, полученные с учетом и без учета деформируемости среды, окружающей трубу.
Рассмотрена проблема повышения производительности виброударного погружения в грунт стальных трубчатых элементов. Приведены результаты экспериментального моделирования процесса с последовательным подключением к источнику импульсной нагрузки дополнительных вибровозбудителей с осевым и поперечным направлением колебаний. Показана возможность использования в качестве силового возбудителя комбинированного генератора из двух устройств ударного действия с расширенным спектром воздействия.
С. В. Панковский
Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики fanilvaliev@mail.ru
Ключевые слова: ноосферное образование, ноосферная культура, ответственность, регуляция, управление
Страницы: 54-62
В статье исследована проблема реформирования современной системы образования с точки зрения становления ноосферной цивилизации; рассмотрены цели, принципы, содержание ноосферного образования; раскрыто содержание понятий «ноосферное образование», «ноосферная культура»; проанализированы виды ноосферной культуры.