Главная – Журналы – Поиск по журналам

Предложена программа научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по освоению месторождений полезных ископаемых глубокого залегания в Сибири и на Дальнем Востоке. Раскрыты постановка и решение задач горного дела по изучению физического состояния недр, принципы создания и модернизации горных машин, ресурсосберегающих систем разработки угольных, рудных и нерудных месторождений полезных ископаемых, включая обоснование параметров технологических схем, роботизацию процессов добычи, обогащение, переработку минерального сырья и недропользование.

Проведены исследования с целью оценки воздействия горных работ, осуществляемых на угольных разрезах Горловского бассейна, на сейсмичность Искитимского района Новосибирской области. Проанализированы параметры сейсмических колебаний от массовых взрывов, выполнена оценка возможности инициирования сейсмических событий, а также оценка накопления деформаций при сейсмическом воздействии на напряженный разлом. В качестве основного потенциального триггера рассматривалось изменение параметров поля напряжений. Выполнены численные и аналитические расчеты разгрузки массива из-за образования котлована и дополнительной пригрузки из-за формирования отвалов породы как двух главных факторов техногенного воздействия на статическое поле напряжений. Для корректного выбора параметров расчетов предварительно проведен анализ геологического района угледобычи и основных физико-механических характеристик слагающих пород, выбраны основные механические параметры наиболее значимых структурных нарушений района.

Исследовано влияние биоцементации на повышение прочности дробленой горной породы на примере шахты Angouran, наиболее крупной свинцово-цинковой шахты на Ближнем Востоке. Для активации осаждения кальцита в отвале применялась бактерия Sporosarcina pasteurii . Показано, что прочность на одноосное сжатие, модуль деформации и скорость распространения упругих продольных волн значительно увеличились в результате биоцементации. Изучено влияние количества инъекций на прочность и скорость упругой волны нагруженной и ненагруженной породы.

Проведено экспериментальное и теоретическое исследование трещиностойкости компактных образцов и двух типов образцов двухконсольных балок из полиметилметакрилата при растяжении. В условиях нагружения по моде I критические нагрузки и траектории распространения трещин для данных образцов заметно различаются. Представлена теоретическая модель, основанная на энергетических принципах и позволяющая прогнозировать нестабильность пути роста трещины. Она учитывает сингулярный член напряжения перед вершиной трещины и первый несингулярный член ( Т -напряжение). Для проверки теоретической модели используются результаты экспериментов, полученные в испытаниях на разрушение нескольких образцов с трещинами моды I. Выполнено компьютерное моделирование распространения трещины в геометрически и физически нелинейной постановке. Сопоставлены экспериментальные данные с результатами расчетов. Показано, что нестабильность пути трещины существенно зависит от геометрии и может быть предотвращена путем изменения геометрии образца или типа нагрузки.

Изучено влияние температуры и продолжительности затвердевания при измерении прочности на неограниченное сжатие (ПНС) цементной закладочной смеси. Микроструктура образцов исследована с помощью сканирующей электронной микроскопии. Показано, что ПНС линейно увеличивается с ростом температуры затвердевания в течение 3_{- 7 сут, в промежутке 7 - 28 дней имеет экспоненциальную зависимость от температуры затвердевания, интенсивность роста ПНС постепенно уменьшается. С увеличением температуры и продолжительности затвердевания плотность микроструктуры растет, ПНС становится более чувствительной к изменениям продолжительности; характер разрушения образцов закладочной смеси изменяется от разрушения дроблением до разрушения растяжением. Получена формула для описания влияния температуры и времени затвердевания на ПНС.}

Изложены общешахтные причины, сдерживающие угледобычу в Кузбассе в связи с ростом глубины ведения горных работ и выделением метана из угольного массива в отработанное пространство. Предложены уточнения к известным теоретическим расчетам удельного газовыделения из угольных пластов с применением технологии поинтервального гидроразрыва. Показана теоретическая и экспериментальная обоснованность скорректированной методики расчета газоотдачи угольных пластов на основе данных, полученных в ходе проведения поинтервальных гидроразрывов из дегазационных скважин.

Представлена структура комплексной системы мониторинга, учитывающая горно-геологические и горнотехнические условия разработки месторождения, особенности основных объектов производства и инфраструктуры, технические характеристики и методики применяемых измерительных средств. Выполнена группировка и составлен перечень потенциально опасных объектов, необходимых для включения в систему мониторинга. Для каждой группы объектов определены объединяющие их особенности, свойства, критерии и другие характеристики, на основе которых осуществляется методическое сопровождение мониторинга с целью обеспечения безопасной и бесперебойной эксплуатации. Реализован макетный вариант системы мониторинга устойчивости объектов горнодобывающего предприятия на базе горно-геологической информационной системы MINEFRAME, сформирована база данных объектов мониторинга.

Проведен обзор негативного влияния контакта рабочей жидкости с атмосферой на долговечность гидропривода машин. Предложен способ применения закрытой гидропередачи с целью изоляции рабочей жидкости от воздуха, твердых засорителей и влаги. Разработана принципиальная схема закрытой гидропередачи, работающая с гидродвигателями в виде гидромоторов и гидроцилиндров. Обоснована методика расчета пневмогидроаккумулятора и эжекторного насоса, обеспечивающих подпорное давление на входе в основной насос гидросистемы и возврат дренажных утечек в систему, находящуюся под избыточным давлением. Разработана конструкция эжектора, позволяющая регулировать коэффициент эжекции и давление суммарного потока на выходе из насоса. Приведена методика проверки эжектора на возможность возникновения кавитации при различных значениях рабочего, дренажного и суммарного потоков.

Представлена математическая модель гидроударной объемной системы одностороннего действия с двумя ограничителями движения бойка, в которую включены параметры и элементы, учитывающие ее конструктивные особенности и условия взаимодействия с породным массивом: сухое трение в паре “корпус ударного устройства - боек”, гидравлические сопротивления в ветвях гидросистемы устройства, коэффициент восстановления скорости бойка. Определены динамические критерии подобия системы, являющиеся безразмерными аналогами этих величин. Проведены численные расчеты, дан анализ влияния указанных критериев на динамику и интегральные характеристик исследуемой системы, выявлены основные закономерности поведения. Установлено влияние этих критериев на конфигурацию областей, в которых реализуются одноударные в прямом и обратном направлениях, двухударные и многоударные предельные циклы. Показана возможность снижения разницы между характеристиками системы при работе с ударами в прямом и обратном направлениях за счет изменения координат бойка, при которых происходит смена позиций распределителя.

Разработана методика модифицирования спектрально-кинетических характеристик аномально люминесцирующих алмазов с применением люминофоров, которая обеспечивает одновременное увеличение амплитуд медленной и быстрой компонент сигнала рентгенолюминесценции в заданном соотношении (1 : 1). Установлено, что аномально и слабо люминесцирующие алмазы после модифицирования люминофорами увеличивают значения амплитуд спектрально-кинетических характеристик и распознаются как природные кристаллы с требуемой интенсивностью люминесценции. При выбранном подходе достигается одновременное увеличение свертки и постоянной времени затухания сигнала рентгенолюминесценции, вследствие чего у аномально и слабо люминесцирующих алмазов возрастают значения данных характеристик, и они диагностируются как природные алмазы с последующим извлечением в процессе рентгенолюминесцентной сепарации.