О.М. Усольцева, В.И. Востриков, П.А. Цой, В.Н. Семенов
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия usoltseva57@mail.ru
Ключевые слова: Сдвиг, нарушение сплошности, прочность, микросейсмическая эмиссия, Shear loading, rock joint, strength, microseismic emission
Страницы: 261-266
Выполнен анализ параметров сигналов микросейсмической эмиссии: количества сигналов, накопленных за десятисекундный интервал, их амплитуды и частоты в соответствии со стадией нагружения диаграммы “касательное напряжение - время” при сдвиговом деформировании образцов горных пород. Эксперименты проведены на сплошных образцах из глинистой коры выветривания и образцах туфопесчаника, содержащих нарушения сплошности с различной шероховатлстью поверхности. Показано, что процесс сдвигового нагружения можно разделить на следующие стадии: линейный участок зависимости “касательное напряжение - время”, нелинейный в окрестности пиковой нагрузки и постпиковый. Установлено, что каждой стадии соответствуют определенные закономерности изменения параметров сигналов микросейсмической эмиссии, которые могут быть использованы для прогнозных оценок начала разрушения горной породы.
О.М. Усольцева, С.В. Сердюков, П.А. Цой, Л.А. Рыбалкин, В.Н. Семенов
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия usoltseva57@mail.ru
Ключевые слова: Лабораторный эксперимент, уголь, пористость открытая, общая, поверхностная, Laboratory experiment, coal, open porosity, total porosity, surface porosity
Страницы: 267-271
Проведена серия экспериментов по определению пористости на угольных образцах тремя методами: открытой пористости - методом насыщения жидкостью, поверхностной - по поверхности аншлифа в ультрафиолетовом свете на комплексе Минерал-7 (с помощью люминофорного заполнения пор) и общей пористости - томографическим методом на ЯМР-релаксометре “МСТ-05”. Анализ показал, что традиционный метод дает сильно заниженные результаты. Установлено, что для корректировки характеристик открытой и общей пористости необходимо использовать их комплексирование, делая акцент на одном из указанных методов в зависимости от предстоящих задач.
Представлены конструктивные решения, связанные с созданием скоростного дебалансного виброисточника, обоснованы горно-геологические условия его применения и предложены технологические схемы работы в продуктивной скважине. На основе проведенного модального и статического анализа конструкции вала с присоединенной массой определены критические частоты источника, а также напряжения и деформации, возникающие при его работе на этих частотах. Сформулированы технические требования для его безаварийной эксплуатации в скважине совместно с электроцентробежным насосом при наличии механических примесей в добываемом флюиде.
Е.А. Христолюбов1, Е.Е. Узун1, А.А. Еременко2,3, И.Н. Мокроусов2 1Горно-Шорский филиал АО "Евраз ЗСМК", п. Шерегеш, Россия Evgeny.Khristolubov@evraz.com 2Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия eremenko@ngs.ru 3Кузбасский Государственный Технический Университет им. Т. Ф. Горбачева, Кемерово, Россия
Ключевые слова: Взрывные работы, скважина, заколообразование, выработки, сейсмическая энергия, анализ, профилактические мероприятия, Blasting operations, borehole, flaw formation, mine workings, seismic energy, analysis, preventive measures
Страницы: 278-282
Выполнен анализ влияния взрывных работ на геомеханическое состояние массива горных пород при обрушении блоков, создании компенсационных камер и подсечных пространств. Установлено воздействие сейсмической энергии взрывов на количество толчков в выработках и их сопряжениях. Показано, что наибольшее количество обрушений происходит при взрывах с энергией 106 и 107 Дж на расстояниях 40 - 300 м и более, при массе ВВ 300 т их объемы составляют 15 м3.
П.А. Цой1,2, О.М. Усольцева1 1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия paveltsoy@mail.ru 2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: Горные породы, коэффициент хрупкости, модуль упругости, модуль спада, Hard rocks, brittleness coefficient, modulus of elasticity, modulus of weakening
Страницы: 283-286
Представлена модификация критерия степени хрупкости Тарасова Б. Г., рассмотренная в терминах угловых коэффициентов, определяемых на основе диаграммы “напряжение - деформация”.
П.А. Цой1,2, О.М. Усольцева1 1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия paveltsoy@mail.ru 2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: Деформации, бесконтактное измерение, корреляция цифровых изображений, образцы горных пород, Strains, contactless measurement, digital image correlation, hard rock samples
Страницы: 287-289
Рассмотрен бесконтактный метод измерения деформаций, возникающих в процессе нагружения горных пород и эквивалентных геоматериалов, с помощью виртуальных экстензометров. Проанализированы особенности проведения измерений в зависимости от геометрической формы и поверхности образца.
А.И. Чанышев1,2, И.М. Абдулин1 1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия a.i.chanyshev@gmail.com 2Новосибирский государственный университет экономики и управления, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: Анизотропия, пластичность, клин, внедрение, начальная скорость, максимальная глубина проникания, Anisotropy, plasticity, wedge, penetration, initial velocity, maximum penetration depth
Страницы: 290-296
Построена математическая модель пластического деформирования первоначально анизотропной среды в предположении, что собственные тензоры упругого деформирования остаются собственными в состояниях пластичности и разрушения. В качестве бойка в задаче о внедрении рассмотрен цилиндр с наконечником в виде клина. При заданной начальной скорости бойка рассчитывается максимальная глубина его погружения. Исследовано влияние параметров анизотропии среды и бойка на глубину проникания.
В.В. Червов, И.В. Тищенко
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия vchervov@yandex.ru
Ключевые слова: Пневматический молот, расход воздуха, удар, частота, масса, энергия удара, труба, Pneumatic hammer, air consumption, impact, frequency, mass, impact energy, pipe
Страницы: 297-303
Экспериментально изучена работа устройства с двумя подвижными ударными массами, действующими в едином корпусе для виброударного погружения стальных труб в упругопластическую грунтовую среду. Изготовлен и испытан лабораторный образец пневмомолота с составной ударной частью, выполненный на основе воздухораспределительной схемы с упругим клапаном в камере обратного хода ударника. Приведены результаты исследования рабочего цикла при различных типах настройки. Получены предварительные сведения о возможности влияния ударов на продолжительность и периодичность силового импульсного воздействия.
Д.О. Чещин, Б.Б. Данилов
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия dimixch@mail.ru
Ключевые слова: Управляемое бурение, криволинейые скважины, расширители, бестраншейные технологии, Directional drilling, curved wells, expansion reamer, trenchless technologies
Страницы: 304-309
Представлен расчет конструктивных параметров шнекового расширителя для скважин с криволинейной траекторией. В ходе математического моделирования найдены зависимости величины деформации грунта обсадной трубой расширителя от ее длины при движении по криволинейной траектории. Получена формула для определения максимальной длины обсадной трубы расширителя в зависимости от ее диаметра и параметров направляющего устройства.
Ю.Н. Шапошник1, С.А. Неверов1, А.А. Неверов1, А.И. Конурин1, С.Н. Шапошник2 1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия shaposhnikyury@mail.ru 2Восточно-Казахстанский государственный технический университет, Усть-Каменогорск, Республика Казахстан
Ключевые слова: Рудное тело, система разработки, закладка, численное моделирование, Ore body, mining system, backfilling, numerical simulation
Страницы: 310-316
Обосновано применение подэтажно-камерной системы разработки с закладкой с нисходящей и восходящей выемкой для отработки Северного рудного тела Орловского месторождения на с помощью численного моделирования напряженно-деформированного состояния массива методом конечных элементов. Установлено, что более безопасным вариантом в условиях нижних горизонтов месторождения с точки зрения устойчивости вмещающих пород является нисходящая выемка с высотой несущего слоя из закладки 8 м.