Главная – Журналы – Поиск по журналам

На общем фоне доминирующего терригенного и в меньшей степени туфогенно-терригенного осадконакопления в ордовикских бассейнах Салаира эпизодически встречаются карбонатные образования. Они найдены на пяти различных стратиграфических уровнях: 1) тремадокском, 2) среднефлоском, 3) позднедапинском, 4) ранне-среднедарривильском, 5) катийском. На тремадокском уровне карбонатные отложения известны в Медведковском и Ельцовском тектонических блоках региона, а на других уровнях – в Восточно-Бердском, Гурьевском и Ельцовском тектонических блоках. По характеру и масштабам проявления карбонатные образования в ордовике Салаира представлены ракушняками, линзами обломочных известняков, слоистыми, песчанистыми и глинистыми известняками, мелкими маломощными биогермами, небольшими иловыми холмами. Наблюдается палеогеоморфологический контроль их локализации к склонам ордовикских вулканических построек.

В статье рассмотрены вопросы становления методологии геологоразведочных работ на нефть и газ в ключевых работах И.М. Губкина, А.А. Трофимука, А.А. Бакирова, С.П. Максимова, А.Э. Конторовича и других выдающихся ученых. Обосновывается, что наибольший вклад в методологию внес А.А. Трофимук. Отмечено, что теоретическая основа методологии (органогенная теория происхождения нефти) и основные принципы (генетического подхода, закономерного расположения месторождений, региональности, этапности геологоразведочных работ, комплексности исследований) были учтены Министерством геологии СССР при составлении обязательного к исполнению методологического документа «Положение об этапах и стадиях геологоразведочных работ на нефть и газ», которое было утверждено в 1983 году не только Мингео СССР, но и Миннефтепромом и Мингазпромом. Методология советского периода доказала свою высокую эффективность формированием беспрецедентно богатой минерально-сырьевой базы углеводородов. Констатируется, что в настоящее время, к сожалению, отсутствует методологический документ, в котором были бы закреплены компетенция и ответственность государства за различные этапы и стадии геологоразведочных работ. Доказывается, что существует разрыв в преемственности между региональными работами на нераспределенном фонде недр и поисковым этапом в распределенном фонде, что является главной причиной плачевного состояния поискового задела. Предлагается схема закрепления 1-ой стадии поискового этапа «подготовки объектов к поисковому бурению» за государством. Сделаны рекомендации по восстановлению государственного заказа в части научно-исследовательских, опытно-конструкторских и опытно-методических работ на нефть и газ, что безусловно повысит эффективность всего нефтегазопоискового процесса.

В данном исследовании предлагается численный подход к построению математической модели распространения загрязняющих веществ на лесные ресурсы с использованием смещенных ортогональных многочленов Бернулли (ОМБ). Модель основана на системе обыкновенных дифференциальных уравнений, которая преобразуется в алгебраическую систему с использованием подхода коллокации, основанного на смещенных OМБ. Метод Ньютона используется для получения численных решений и результаты сравниваются с результатами, полученными с использованием метода Рунге-Кутты четвертого порядка (РК4) для демонстрации эффективности предлагаемого метода. Результаты демонстрируют хорошее соответствие с методом РК4, показывая, что предлагаемый метод может использоваться для моделирования распространения загрязняющих веществ на лесные ресурсы.

Описан опыт применения признаково-интерпретируемых нейросетевых моделей, позволяющих оптимизировать процесс управления рисками при подземной разработке месторождений калийно-магниевых солей. Предложенная методика дает возможность провести классификацию исходных природных данных и техногенных факторов с приоритетом преобразования к непрерывному представлению и с введением классов качества наборов; конструирование безразмерных индексов-признаков, обеспечивающих физическую интерпретируемость модели; комплексный отбор признаков, основанный на однофакторном линейном анализе, корреляционной фильтрации, множественной регрессии и нелинейном анализе чувствительности обученной искусственной нейронной сети; обучение и валидацию нейросетевых моделей с интерпретацией вкладов признаков. Для перехода от прогноза оседаний к риск-ориентированным прогнозным решениям предложен комплексный показатель, объединяющий оседание, наклон, кривизну и индекс накопленной поврежденности, с картографированием уровней геомеханического риска. Методика протестирована на примере рудника СКРУ-1 Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей.

Приведены результаты наблюдений за колебаниями скорости деформации горных выработок при изменении среднегодового водопритока на шахтах Торезско-Снежнянского угленосного района Донбасса. Большая глубина расположения горных выработок способствует тому, что даже в нетронутом массиве горные породы находятся в предельном и запредельном напряженном состоянии, которое усугубляется поступлением воды с верхних горизонтов ранее отработанных и закрытых шахт. Увлажнение горных пород существенно снижает их прочностные характеристики, увеличивая скорость смещения контуров горных выработок. Установлена прямая зависимость между колебанием общешахтного водопритока и изменением скорости деформации горных выработок. Представленная методика наблюдений позволила выполнить ретроспективную оценку геомеханических процессов и показала состоятельность. Различия в скоростях смещения контуров для разных выработок обусловлены горно-геологическими особенностями их расположения, но фактор увлажнения вмещающего массива играет важную роль в интенсификации процесса деформации выработок.

Рассматривается актуальная задача повышения достоверности прогноза опасных деформаций земной поверхности на подрабатываемых территориях. Отмечено, что традиционные геодезические методы не всегда позволяют своевременно зафиксировать предпосылки к внезапным обрушениям. Предложен подход для совершенствования методики геодинамической диагностики с использованием эманационной съемки. Метод базируется на анализе пространственного распределения соотношения изотопов радона (²²²Rn и ²²⁰Rn) в почвенном воздухе, которое зависит от изменения напряженно-деформированного состояния массива горных пород. Опытно-методические исследования выполнены на участке Сарановского месторождения хромитов, примыкающего к зоне провала 2013 г. В ходе площадных работ на четырех профилях выполнены замеры объемной активности радона-222 и торона. На основе рассчитанных показателей растяжения и сжатия по данным радонометрии и нормированных значений активности радона построены карты деформаций и геодинамического районирования. Сопоставление полученных результатов исследований с данными геодезических наблюдений подтверждает информативность предлагаемого метода для изучения напряженно-деформационного состояния массива и обосновывает его применение для повышения безопасности горных работ. Новый подход к интерпретации результатов эманационной съемки позволяет получать информацию об особенностях напряженно-деформированного состояния изучаемого массива.

Предложен методический подход к численному моделированию порогового перехода газоносного угольного пласта к внезапному выбросу угля, породы и газа. Адаптирована структура кинетики Ли - Тарвера с целью описания перехода “интактный уголь - поврежденное газоотдающее состояние” без переноса химической составляющей описания процесса детонации. Введена внутренняя переменная F , заданы члены структуры “активация - рост - исчерпание ресурса”, сформулированы зависимости свойств угля от F и показана реализация в SPH-постановке для больших деформаций. Предложены идентифицируемые метрики: время до события QUOTE и длина развития активной зоны QUOTE . Результаты связываются не с управлением аварийным проветриванием, а с дегазацией, разгрузочными скважинами, креплением, мониторингом, остановкой работ и выводом людей при достижении пороговых признаков.

Представлен обзор методов изучения трещиноватости массива горных пород при открытой разработке месторождений. Проведен анализ современного программного обеспечения для моделирования трещиноватости. Предложен и апробирован подход к созданию трехмерной модели технологического блока, объединяющей прочностные характеристики по данным энергоемкости бурения скважин и упрощенную математическую модель трещин, включая тектонические нарушения. Модель реализована с использованием языка программирования Python и пакета визуализации данных Surfer. Определены перспективы дальнейших исследований, включающие экспериментальную верификацию модели и разработку на ее основе программного модуля для проектирования параметров буровзрывных работ на карьерах.

Рассмотрена проблема корректного описания проветривания тупиковых выработок в рамках классического сетевого подхода к расчету воздухораспределения в шахтах и рудниках. Формула Воронина, основанная на предположении идеального перемешивания, не отражает пространственную структуру течения воздуха в призабойной зоне и не учитывает конечное время циркуляции потоков в крупномасштабном вихре. Предложена сетевая модель проветривания тупиковой выработки с учетом рециркуляции воздуха в призабойном пространстве за счет инерции струи, исходящей из вентиляционного трубопровода, и ее взаимодействия с возвратным потоком. В традиционном подходе ветвь графа сопоставляется отдельной горной выработке, в предлагаемом подходе - соответствует отдельным воздушным потокам. Потоковая модель совместима с классическим сетевым подходом и может интегрироваться в расчетные модули решения задач проветривания в шахтных вентиляционных сетях. C ее помощью получено теоретическое объяснение эффекта превышения суммарного расхода циркулирующих воздушных масс в призабойной зоне тупиковой выработки над расходом, подаваемым по вентиляционному трубопроводу. Выявлено, что вихревая рециркуляция воздуха не определяет скорость выноса вредных примесей, однако при усложнении структуры потоков динамика снижения концентрации определяется длительностями пребывания воздуха в разных циркуляционных контурах. Замедление проветривания призабойного пространства связано с наличием удаленных участков единого вихря с малыми скоростями и их учет позволяет объяснить отклонения от выноса примесей, реализуемого в рамках подхода идеального вытеснения.

Исследованы механизмы декрипитации сподумена Колмозерского месторождения при нетепловом воздействии мощных наносекундных электромагнитных импульсов и низкотемпературной плазмы микросекундного диэлектрического барьерного разряда атмосферного давления. Методами аналитической растровой электронной и конфокальной лазерной сканирующей микроскопии, измерения микротвердости, ζ -потенциала и краевого угла смачивания установлено, что оба воздействия инициируют деструкцию минерала без макроскопического нагрева. Показано, что плазменная обработка приводит к структурной модификации поверхностного слоя, т. е. ослаблению кристаллических связей, разупрочнению и увеличению отрицательного заряда поверхности минеральных частиц. Нетепловое воздействие мощных электромагнитных импульсов вызывает деструкцию по границам зерен и микровключений за счет электрострикционных и ударно-волновых эффектов, снижение микротвердости на 20 % и изменение смачиваемости минеральной поверхности. Выявлена связь между структурной неоднородностью сподумена и эффективностью его декрипитации в сильных электрических полях. Обосновано применение нетепловых высоковольтных импульсных и плазменных воздействий для энергоэффективной подготовки труднообогатимого литиевого сырья.