Главная – Журналы – Поиск по журналам

В результате обследования горных выработок рудника “Таймырский” на ранее затопленных участках выявлена повышенная трещиноватость массива горных пород, вывалы пород из кровли и бортов в выработку, формирование куполов в кровле выработок и разрушение набрызгбетонной крепи. Основная причина обрушения - растворение рыхлого материала в трещинах массива габбро-долеритов и последующее его вымывание. Выявлены сложные условия залегания рудных залежей Октябрьского месторождения в пределах шахтного поля рудника “Таймырский”. Отработка запасов руд значительно осложнена тектонической нарушенностью, сильной трешиноватостью, слабой устойчивостью пород, проявлениями динамических форм горного давления. Проанализировано состояние горных выработок и проведены испытания образцов пород, отобранных в зоне подтопления: при одноосном сжатии определены пределы прочности, модули деформации и коэффициенты поперечной деформации образцов; при растяжении установлены пределы прочности; построены паспорта прочности (сцепление и угол внутреннего трения) горных пород. Дана оценка устойчивости массива горных пород Октябрьского месторождения, в том числе трещиноватости вмещающих пород. Проведено видеоэндоскопическое обследование разведочных и разгрузочных скважин с целью выявления мест расслоений и трещиноватости в обводненных зонах породного массива. Выполнено георадиолокационное изучение прибортового массива горных пород. Обнаружено корродирующее воздействие шахтной воды и рудничной атмосферы на металлические и бетонные элементы крепей. Предложены направления совершенствования технологии крепления горных выработок на обводненных участках месторождения. Даны рекомендации по обеспечению безопасности ведения горнопроходческих работ.

Изложен методологический подход к формированию горнотехнических систем глубоких карьеров, основанный на учете переходных процессов. Параметры и показатели подсистем горнотехнической системы и их элементы имеют большое количество взаимосвязей и претерпевают изменения в течение срока существования карьера. Их формирование рассматривается как совокупность периодов стабильного функционирования и переходных процессов. Описана терминологическая парадигма структуры, элементов и параметров горнотехнической системы карьера в приложении к карьерному транспорту. Приведена концепция адаптации технологической и технической подсистем при переходных процессах как механизм обеспечения оптимального уровня функционирования горнотехнической системы. Проиллюстрирован механизм обеспечения их динамического равновесия. Показаны элементы оптимизации параметров транспортной системы карьера как одного из наиболее затратных процессов при добыче полезных ископаемых открытым способом, основанные на применении комплексного компьютерного моделирования: геометрического, процессно-имитационного и экономико-математического. Описаны ключевые особенности учета устойчивости бортов карьера при обосновании параметров горнотехнической системы. Приведен подход к оптимизации параметров взрывной подготовки горной массы к выемке, основанный на оперативном уточнении физико-механических свойств пород и данных о горном массиве.

Выполнена геомеханическая оценка безопасных параметров конструктивных элементов выемки и последовательного погашения подкарьерных и прибортовых запасов рудного месторождения сплошной камерной системой разработки с обрушением и технологией формирования закладочного массива. Установлено, что безопасное расстояние между буродоставочными выработками смежных камер находится в прямой зависимости от высоты зоны отработки. Доказана необходимость последовательного проведения проходки буродоставочных штреков по мере извлечения камер. Опережение проходческих работ над добычными должно составлять не более одной-двух выработок в зависимости от нарушенности массива горных пород. Порядок реализации очистных работ не должен сопровождаться формированием разного рода целиков по ширине, соизмеримой с очистной камерой или менее ее. Показано, что небезопасно вести отработку запасов на участках, попавших в зону надработки и продработки. Определены параметры конструктивных элементов систем разработки, обеспечивающих безопасность ведения горных работ.

Построена физическая модель нефтяного пласта, состоящая из двух стеклянных пластин прямоугольной формы. Пространство между пластинами заполнено аналогичной по химическому составу пластин стеклянной крошкой. Модель позволяет исследовать фильтрацию флюидов по схеме разнесенного диполя из двух симметрично расположенных относительно центра скважин. Для имитации скважин в верхней пластине просверлены отверстия. Эксперименты проведены с целью оценки увеличения нефтеотдачи пластов в случае применения композиции ГБК-Ф. Получены зависимости расхода от времени на откачной скважине и доли воды в общем объеме флюидов. Исследовано влияние паузы в режиме фильтрации на картину распределения нефти в пласте после воздействия композиции ГБК-Ф. Подтверждена эффективность применения реагента.

Для исследования закономерностей движения горной массы в условиях взаимного влияния сближенных забоев использован метод дискретных элементов в трехмерной постановке. С его помощью воспроизведены технологические схемы выпуска руды при отработке подземных запасов апатит-нефелиновых руд Хибинского массива. Анализ режимов выпуска руды из очистного пространства позволил выявить закономерности формирования потерь, а также определить рациональные параметры конструктивных элементов системы разработки и планограммы выпуска. Результаты численного моделирования проверялись в ходе проведения натурных экспериментов по скважинной отбойке и торцевому выпуску руды для различных горно-геологических и горнотехнических условий рудников КФ АО “Апатит”. Разработаны принципы методики моделирования торцевого выпуска и методических указаний по нормированию потерь и разубоживания при подземной отработке месторождений апатит-нефелиновых руд.

Установлена причина потерь алмазов с нестандартной интенсивностью природной люминесценции в условиях основной рентгенолюминесцентной сепарации. Разработана технология корректировки природных спектрально кинетических характеристик алмазов с помощью обработки кимберлитового алмазосодержащего материала люминофорсодержащими реагентами, включающими в качестве основы смесь люминофоров типа ФЛ-530 и антрацена. Для повышения устойчивости люминофорсодержащих композиций и улучшения закрепления люминофоров на поверхности алмаза предложен способ усиления их олеофильности за счет обработки реагентом-гидрофобизатором (бутиловый ксантогенат калия). Обеспечение максимальной селективности рентгенолюминесцентной сепарации предложено осуществлять путем предотвращения адгезии люминофорсодержащей композиции на зернах кимберлита за счет добавления реагентов-диспергаторов с концентрацией 1- 1.5 г/л. Показано, что гидрофобизация люминофора ФЛ-530 бутиловым ксантогенатом калия и применение реагентов-диспергаторов обеспечивает селективное закрепление люминофора на поверхности нестандартно люминесцирующих алмазов и их избирательное извлечение в соответствующий концентрат. Подтверждено общее снижение потерь алмазов при рентгенолюминесцентной сепарации.

Применение композиции собирателей - одно из перспективных направлений интенсификации флотационного процесса. При использовании смеси реагентов синергетический эффект от их взаимодействия проявляется не только на границе раздела фаз “минерал- жидкость”, но и на границе раздела “газ - жидкость”. Настоящая работа направлена на установление связи синергетического эффекта в понижении поверхностного натяжения комбинации катионного и анионного собирателей и синергизма этих реагентов во флотации. Проведены эксперименты по определению поверхностной активности физической формы сорбции при сочетании реагентов. Результаты сопоставлены с флотационной активностью комбинации и параметром взаимодействия компонентов смеси. Полученные данные послужат основой формирования расчетного метода подбора комбинации собирателей для флотационного обогащения.

Установлена связь между синергизмом сочетания анионных и неионогенных реагентов в понижении ими поверхностного натяжения раствора с синергетическим эффектом собирателей во флотации. Показано, что указанные эффекты имеют одну природу. Предложена гипотеза проявления синергизма во флотации, основанная на механизме работы физической формы сорбции собирателя в элементарном акте. Приведены экспериментальные доказательства соответствия мольных концентраций реагентов в понижении поверхностного натяжения раствора смеси и максимального извлечения полезного компонента в концентрат. Рассмотрены причины возможного отсутствия синергетического эффекта во флотации при использовании катионного и анионного собирателей, когда указанный эффект наблюдается в понижении ими поверхностного натяжения раствора. Установлена необходимость учета энергетического взаимодействия собирателя с минералом и окружающей средой. Для анализа изменения смачиваемости минералов реагентами показана возможность применения подхода, основанного на теории Лифшица -Ван-дер Ваальса и кислотно-основного взаимодействия контактирующих объектов. Полученные результаты могут быть использованы при разработке методик подбора сочетаний собирателей и эффективных реагентных режимов флотационного обогащения полезных ископаемых.

Исследована депрессия талька при его мономинеральной флотации с применением анионоактивных полимерных реагентов: карбоксиметилированного крахмала (КМК) и целлюлозы (КМЦ), сульфонатов, а также соединения с многозарядными катионами металлов. Полистиролсульфонат натрия с молекулярной массой 10⁶ кг/кмоль по эффективности депрессии талька сильнее сульфонатов с меньшей молекулярной массой, но уступает КМЦ и КМК. Катионы Mg и Al при концентрации 2.5 мг/л повышают эффективность депрессии талька с применением полистиролсульфоната натрия на ~ 4 %. Дальнейшее увеличение концентрации катионов металлов снижает эффективность депрессии талька. Добавление полистиролсульфоната натрия с концентрацией до 250 мг/л изменяет электрокинетический потенциал талька с - 20 до - 32 мВ. По сравнению с КМК и КМЦ полимерные сульфонаты обладают меньшим адсорбционным сродством к тальку. Предложено два варианта механизма взаимодействия полимерных сульфонатов с базальной поверхностью талька: в отсутствии многозарядных катионов металлов и при предварительном добавлении указанных катионов.

В качестве собирателей при флотации пирита использованы бутиловый ксантогенат калия и бутиловый дитиофосфат натрия. Влияние природы сульфгидрильного собирателя на флотируемость пирита изучалось на его навесках флотационной крупности - 74+ 44 мкм. Приведены результаты исследования пенной флотации пирита с добавлением в операцию одного из двух традиционных сульфгидрильных собирателей, которые проявляют близкое собирательное действие в процессе обогащения пирита при рН 8. На основе анализа кинетических кривых флотации пирита предложен новый подход к оценке флотоактивности тиоловых реагентов.