Главная – Журналы – Поиск по журналам

Приведены результаты вычислительного моделирования процесса адиабатического охлаждения тоннельного воздуха при фазовом переходе воды из жидкого состояния в газообразное в условиях тоннеля метрополитена при различных параметрах распылительного оборудования. Показано, что данный способ существенно снижает требования к вентиляционному оборудованию по сравнению со способом удаления тепловых избытков только вентиляцией. Для удаления теплоизбытков вентиляцией производительность одного вентилятора (при параллельной работе двух вентиляторов) составляет до 269 м³/с, мощность - 727 кВт. При использовании адиабатического охлаждения тоннельного воздуха максимальная производительность одного вентилятора равна 67.5 м³/с при мощности 104 кВт, мощность насосов не превышает 50 кВт при максимальном расходе воды 1.5 м³/ч.

По отношению к классу систем разработки с обрушением руды и вмещающих пород рассмотрена методология выбора и обоснования вариантов технологий на основе рейтингового подхода к анализу определяющих факторов по условиям безопасности и эффективности горных работ. Разработан формализованный прием бальной системы, позволяющий оперативно решать вопросы в части освоения геотехнологий на основе прогнозируемой устойчивости горных выработок, величины потерь и разубоживания руды с учетом ценности добываемого минерального сырья. Установлена область рационального влияния вариантов подэтажного и этажного обрушения в различных горно-геологических и геомеханических условиях выемки.

Приведены результаты исследования аэродинамических процессов, протекающих в протяженных тупиковых выработках. Отражено изменение местного аэродинамического сопротивления исследуемого участка при нагнетательном и всасывающем режиме работы шахтной вентиляции. На основании результатов вычислительного моделирования показано, что использование обособленно установленных продольных перегородок позволяет проветривать тупиковые выработки (до 100 м) без применения местной механической вентиляции за счет возникающего эжекционного эффекта.

Разработана классификация комплекса осложняющих природных и техногенных факторов, влияющих на формирование геомеханических процессов и устойчивость выработок при интенсивной разработке подземным способом угольных месторождений. Проведена оценка их воздействия на основе вероятностно-статистического метода с использованием формулы полной вероятности гипотез Байеса.

Обоснован научный подход к определению ширины устойчивых угольных целиков при подготовке и отработке выемочных участков с нагрузкой более 15 тыс. т в сутки. Предложенная методика отличается от традиционной учетом скорости подвигания очистных и подготовительных забоев, времени поддержания подготовительных выработок, влияния динамического опорного давления при зависании и обрушении подработанных пород кровли соседних выемочных участков.

Рассмотрена технология возведения бутобетонных закладочных массивов. Определены свойства искусственных целиков в зависимости от вмещающих пород, добытых при проходке горных выработок на месторождениях Ведугинское и Перевальное. На основе результатов численного моделирования напряженно-деформированного состояния массива пород при освоении камерной системы разработки с отбойкой руды из подэтажных выработок и формированием бутобетонных целиков установлены конструктивные особенности технологии выемки рудных залежей. Рекомендованы безопасные параметры системы разработки с комбинированной закладкой для отработки Ведугинского месторождения с учетом глубины очистных работ.

Выполнены лабораторные исследования двухкомпонентных составов на основе полимерсиликатов и полиуретанов, созданных для укрепления разрушенных горных пород и образования непроницаемых включений в породном массиве. Определены вязкости жидких компонентов полимерных композиций для температурных условий подземной разработки твердых полезных ископаемых, а также физико-механические характеристики отвержденных полиуретановых и органоминеральных составов.

Представлены результаты испытаний на одноосное сжатие до разрушения призматических образцов из аргиллита с отверстием в центре с использованием измерительного комплекса, предназначенного для синхронной регистрации напряжений, деформаций, температурного поля и параметров микросейсмической эмиссии. Проведен анализ изменения этих физических параметров на различных стадиях деформирования образца. Показано, что эволюция деформационного процесса - появление микроповреждений, их локализация в области будущего разрушения и возникновение магистральной трещины, приводят к существенному изменению спектрального состава сигналов микросейсмической эмиссии и температурного поля. Повышение температуры в области будущего основного разрыва и генерация мощных низкочастотных гармоник при нагрузках, приближающихся к пику, может служить предвестником разрыва на поверхности и, как следствие, разрушения геоматериала.

Представлена методика исследования движения корпуса ударного устройства под действием ударной нагрузки, при отработке которой производили регистрацию его смещения параллельно акселерометром и датчиком перемещения. Приведены результаты двойного интегрирования ускорения и их сравнение с перемещением, регистрируемым датчиком перемещения. Отмечена некорректность получаемых при двойном интегрировании осциллограмм ускорения графиков перемещений макета корпуса по амплитуде и направлению. С помощью смещения по оси ординат регистрируемой при ударе первой полуволны осциллограммы ускорений удается существенно улучшить результат интегрирования. Величина смещения подбирается таким образом, чтобы перемещение корпуса после окончания ударного воздействия на него бойка оставалось неизменным.

Рассмотрены основные особенности лабораторной установки для моделирования гидравлического разрыва в крупноразмерных кубических моделях с независимым трехосным нагружением, а также прототипы скважинных устройств для его осуществления. Испытательная камера установки является разборной, что позволяет организовать простой доступ к образцу после окончания исследований. Разработана конструкция устройства разрыва с нажимными герметизаторами и регулируемым межпакерным интервалом для создания продольных и поперечных трещин. Проведены испытания трех вариантов несъемных скважинных устройств, установленных в блок из пескобетона при его заливке.