Главная – Журналы – Поиск по журналам

С помощью метода каустик изучен механизм развития естественных изначальных трещин в окружающей породе возле тоннеля под действием взрыва. Процесс развития изначальной трещины можно разделить на два этапа, которые разграничиваются моментом проникновения радиальной трещины от взрыва в изначальную. На первом этапе изначальная трещина развивается в поле напряжений, определяемом свободной поверхностью тоннеля параллельно ей, в вертикальном направлении. На втором этапе под влиянием радиальной трещины изначальная трещина поворачивается и развивается параллельно радиальной. На противоположной стороне тоннеля, в нижней ее части, возможно появление новой трещины. Моделирование показало, что направление развития такой трещины изменяется после того, как изначальная трещина достигает свободной поверхности тоннеля.

Выполнена оценка угрозы затопления и обоснован выбор методов его предотвращения в областях повышенного водонасыщения и интенсивных фильтрационных процессов в Верхнесилезском каменноугольном бассейне. Такая оценка актуальна для областей, граничащих с закрытыми и затопленными шахтами, что обусловливает необходимость рассмотрения повторного насыщения водой пород действующих шахт. В направлении реструктуризации шахт рассмотрено изменение состояния массива при горных ударах. Дана оценка склонности массива к горным ударам в пограничных областях между действующими и закрытыми шахтами.

Рассмотрен вопрос выбора рационального типа крепи и ее параметров в горных выработках, пройденных в закладочном массиве. Проанализирована существующая технология крепления выработок в закладке на Артемьевской и Орловской шахтах. Проведены лабораторные испытания деформационно-прочностных свойств образцов закладки. Представлены результаты численного моделирования методом конечных элементов напряженно-деформированного состояния рудного и закладочного массивов вокруг горных выработок с оценкой их устойчивости. Приведены вероятные зоны разрушений закладочного и рудного массивов при слоевой нисходящей системе разработки. Обоснованы рациональные параметры крепления выработок в закладочном массиве I, II, III категории устойчивости. Дана оценка опытно-промышленным испытаниям несущей способности фрикционных анкеров в закладочном массиве. Показана сравнительная экономическая эффективность установки металлической рамной крепи и фрикционных анкеров в закладочном массиве.

Предложен комплексный подход к оценке безопасных параметров подземных технологий при выемке рудных залежей редких, благородных и цветных металлов, основанный на совместном учете постоянно меняющихся свойств горных пород, принципах районирования месторождений и ранжированного использования критерия сохранности пролета свода естественного равновесия. На примере месторождения Шокпак-Камышовое выполнено обоснование устойчивости горнотехнических конструкций при освоении камерной системы разработки. Установлена возможность отработки обособленных залежей малой мощности без закладки выработанного пространства или с принудительным обрушением вмещающих пород.

Отмечена актуальность освоения новых железорудных месторождений Сибири в связи с истощением существующей минерально-сырьевой базы металлургических предприятий и потенциалом внутреннего и внешнего потребления качественной железосодержащей продукции. Рассмотрены особенности природно-климатических, гидрологических и горно-геологических условий в районе Бакчарского оолитового месторождения бурых железняков в Томской области как перспективного объекта недропользования. Приведены результаты анализа публикаций и научно-технических решений, касающихся добычи бакчарской руды. Показаны риски освоения месторождения в условиях высоких экологических стандартов к сохранению природной среды региона и неопределенности рынка. Сформулированы основные требования к потенциальным геотехнологиям добычи руды и предложены концептуальные основы варианта ресурсосберегающей эколого-ориентированной отработки месторождения с рациональным использованием в технологическом цикле добычи руды природных и техногенных ресурсов.

Показано, что повышение безопасности при ведении открытых горных работ в сложных горно-геологических условиях может быть достигнуто при организации на предприятии многоуровневой системы геомеханического мониторинга по отслеживанию состояния уступов и бортов карьера, а также законтурного массива пород на различных масштабных уровнях. Приводится характеристика широко используемых как в отечественной, так и в зарубежной практике методов мониторинга за устойчивостью конструктивных элементов карьера. Предложенный подход свидетельствует о необходимости оснащения действующих предприятий современными средствами контроля, методиками, специальными службами, которые в своей взаимосвязи существенно расширяют возможности геомеханического мониторинга.

Приводятся рекомендации по схемам расстановки резцов, способствующим недопущению существенного роста усилий на соседних с вышедшим из строя резцах. Предложено решение задачи своевременного выявления повреждения резцового инструмента на основе анализа характера изменения нагруженности трансмиссии исполнительного органа горной машины. Согласно теоретическим расчетам, при выходе из строя резцового инструмента относительный рост усилия подачи не превышает относительного роста усилия резания, в отличие от увеличения нагрузки вследствие изменения прочности разрушаемых горных пород. Данная гипотеза проверена при проходке шахтного ствола на Талицком участке Верхнекамского месторождения калийно-магниевых руд комбайном 1СПКВ-8.0 и получила подтверждение.

Комплексом термодинамических расчетов и спектральных исследований обоснованы концентрации реагентов-гидрофобизаторов (бутилового ксантогената и олеата натрия), обеспечивающие хемосорбцию и химическое взаимодействие с силикатной матрицей люминофора ФЛ-530. Обнаружено, что в оптимальных условиях происходит поверхностное взаимодействие реагентов-гидрофобизаторов с ортосиликатом цинка без протекания объемной реакции, которая приводит к снижению спектральных характеристик люминофора. Увеличение олеофильности люминофора ФЛ-530 повышает его способность удерживаться в органической фазе эмульсии и эффективность закрепления на поверхности алмазов. С использованием визиометрического анализа в ультрафиолетовом свете установлено повышение интенсивности закрепления гидрофобизированных люминофоров на алмазах и определены оптимальные концентрации растворов бутилового ксантогената калия и олеата натрия. Эксперименты на сепараторе “Полюс-М” подтвердили эффективность использования гидрофобизированного люминофора ФЛ-530, обеспечивающего существенное увеличение амплитуд быстрой и медленной компонент сигнала рентгенолюминесценции слаболюминесцирующих алмазов и их извлечение в процессе сепарации.

Изучены условия извлечения сульфидов рудной минерализации с применением комплекса методов флотации, выщелачивания окисленных минералов меди в условиях измельчения руды с некислотным комплексообразующим реагентом - сернокислым аммонием, сорбционно-электролитического извлечения меди из продуктивных высокоминерализованных медьсодержащих растворов. Представлен анализ результатов термодинамической функции состояния продуктов, полученных после взаимодействия основных минералов меди с продуктами гидролизных растворов сернокислого аммония. Предложен механизм сульфатно-аммонийного выщелачивания окисленных минералов меди при суммарных механотермоактивирующих воздействиях. Выполнены экспериментальные исследования по разработке комплексной технологии переработки некондиционных смешанных медных руд из отвалов путем сочетания химических и электрохимических методов, а также по переработке смешанной медной руды с применением комплексной флотационно-гидрометаллургической технологии.

Приведены результаты теоретического исследования динамики воздушных потоков в вертикальном шахтном стволе в условиях смешанной конвекции с применением трехмерного численного моделирования в программном комплексе Ansys. Получены средние коэффициенты теплоотдачи на границе “крепь - воздух” в зависимости от перепада температуры между воздухом и крепью ствола, а также от средней скорости воздушной струи. Определены пороговые скорости воздушного потока для различных перепадов температуры крепи и воздуха. Показано, что при скоростях выше пороговой в инженерных расчетах можно пренебречь влиянием термогравитационных сил и использовать формулу для теплоотдачи при вынужденной конвекции, а при скоростях ниже пороговой необходимо учитывать поправку на величину коэффициента теплоотдачи вследствие действия свободной конвекции. Предложена эмпирическая формула для вычисления среднего безразмерного коэффициента теплоотдачи при доминирующем влиянии свободной конвекции.