Главная – Журналы – Поиск по журналам

Рассмотрены изменения удельной скорости измельчения и функции распределения степени измельчения образцов нефелинового сиенита с помощью шаров из легированной стали различных диаметров. Исследовано распределение частиц по размеру. Установлено, что при увеличении диаметра шаров повышается скорость измельчения.

Проанализирован процесс искусственного замораживания влагонасыщенного породного массива при строительстве шахтных стволов. Рассмотрен упрощенный случай единственной замораживающей колонки. Исследованы стадии активного и пассивного замораживания. Поддержание постоянной толщины ледопородного ограждения на стадии пассивного замораживания осуществлено с помощью имитационной модели регулятора температуры хладоносителя. Проведено многопараметрическое численное моделирование замораживания породного массива, определены зависимости температуры хладоносителя от времени на стадии пассивного замораживания. Выявлено, что для поддержания постоянной толщины ледопородного ограждения на стадии пассивного замораживания температура хладоносителя должна монотонно возрастать с течением времени по степенному закону с показателем степени около - 0.2. Выбор значения температуры хладоносителя в фазе активного замораживания практически не влияет на суммарную энергоэффективность системы замораживания.

Представлены структура, особенности и примеры использования программного комплекса, созданного на основе расширенного метода конечных элементов в среде программирования ABAQUS и предназначенного для моделирования гидравлического разрыва проницаемого породного массива, определения траекторий развития трещин в условиях неоднородного напряженного состояния среды.

Приведена методика моделирования фильтрации флюидов, разработанная на основе расширенного метода конечных элементов в среде программирования ABAQUS и предназначенная для расчетов распределения порового давления и направления потоков жидкости и газа в породном массиве при разработке твердых полезных ископаемых с применением гидроразрыва. Рассмотрена типовая модель и примеры использования методики для расчетов дебитов газа при дренировании угольного пласта скважинами и трещинами различной ориентации.

Рассмотрена математическая модель горной породы с учетом свойства аккумулировать и высвобождать накопленную энергию. Введены внутренние переменные для описания самоуравновешенных напряжений. Исследован тип замкнутой системы уравнений. Предложен алгоритм численного моделирования динамических скачков разупрочнения в рамках квазистатической постановки задачи. Методом конечных элементов решена задача о деформировании массива в окрестности горизонтальной выработки. Показано, что при определенных условиях самоуравновешенные напряжения могут быть выведены из состояния равновесия, что сопровождается катастрофическими динамическими проявлениями горного давления.

Предложена математическая модель воздействия сейсмовзрывной волны на неоднородный (многослойный) массив горных пород, вмещающий горизонтальную выработку. Разработан численный алгоритм, реализующий эффективный метод расщепления С. К. Годунова, и составлен вычислительный комплекс. По результатам численных расчетов определены безопасные параметры ведения буровзрывных работ, обеспечивающие сохранность подземных горных сооружений.

Приведены расчетная схема и результаты расчетов развития разрушения в слоистом породном массиве при взрывных работах и гидроразрыве нефтяных пластов. Для нахождения напряженного состояния упругого породного массива с трещинами использовался метод граничных элементов в трехмерной постановке. Определено влияние прочностных свойств слоев массива на форму радиальных трещин, их размеры и площадь. Установлено, что наличие более прочной прослойки способствует уменьшению поперечного размера, развивающихся в ней трещин по сравнению с размером трещин в окружающем массиве, т. е. неравномерному разрушению массива вдоль скважины и возможному появлению негабаритов. Показана возможность корректировки формы трещин при изменении распределения взрывчатого вещества вдоль скважины. При гидроразрыве наличие ослабленной прослойки приводит к развитию трещины преимущественно вдоль нее.

Показано изменение коэффициента поглощения сейсмической энергии в зависимости от геологических и горнотехнических условий при разработке одного из длинных забоев на угольной шахте “Руда” в Польше. Применялся метод определения затухания, основанный на адаптированной модели сейсмоакустической эмиссии. Рассмотрено пять стадий разработки массива длинным забоем при различном напряженном состоянии массива. Установлено, что в областях концентрации высоких напряжений затухание имеет слабо выраженный характер, а в областях ослабленного массива горных пород наблюдается сильное затухание сейсмической энергии.

Рассмотрены теоретические вопросы зональной дезинтеграции газоносного угольного пласта и газодинамических явлений в горной выработке. Используется концепция неустойчивости геомеханического состояния пласта, обусловленная неустойчивостью деформирования пласта при образовании микротрещин и неустойчивостью трещинообразования в макромасштабе. Установлено, что в зоне дезинтеграции газоносного угольного пласта происходит процесс перехода растворенного в угольном веществе метана в свободное состояние. В результате роста давления свободного метана в глубине пласта образуется зона разрушенного угля и газа, которая может быть очагом таких газодинамических явлений, как суфляр, отжим пласта, выброс угля и газа. Получены значения и соотношения параметров геомеханических и газодинамических процессов, согласующиеся с данными практики.

Снижение угрозы горных ударов при подземной разработке каменноугольных пластов возможно с помощью стратегии активного предотвращения, которая заключается в снятии избыточного напряжения взрывами длинных скважин. Использован метод оценки сейсмического эффекта взрыва в каменноугольных шахтах на чешской части Верхнесилезского каменноугольного бассейна. Применена классификационная система оценки сейсмического эффекта с помощью статистического анализа, учитывающего энергию вызванных толчков и массу взрывчатых веществ. Выполнен анализ эффективности подобных взрывов при разработке длинным забоем угольного пласта № 408 в шахте на польской части Верхнесилезского каменноугольного бассейна. Подтверждена эффективность взрывов при обрушении кровли. Сейсмический эффект при использовании разгрузочных взрывов заключается в проявлении дополнительных процессов, в результате которых массив горных пород приобретает новое равновесное напряженно-деформированное состояние.