ФТПРПИ №6, 2010. Аннотации.

ГЕОМЕХАНИКА

УДК 539.3 

НЕКОТОРЫЕ ГЕОМЕХАНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ БУРЕНИЯ ГЛУБОКИХ СКВАЖИН В МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД
Л. А. Назарова, Л. А. Назаров, И. Н. Ельцов*, В. А. Киндюк*

Институт горного дела СО РАН, E-mail: larisa@misd.nsc.ru,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
*Институт нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН,
проспект Коптюга 3, 630090, г. Новосибирск, Россия

С использованием уравнений состояния упругопластической среды с дилатансией предложена модель процесса бурения глубоких скважин. Установлена нелинейная зависимость размеров зон возможных разрушений в околоскважинном пространстве от величины коэффициента бокового отпора. Предложено объяснение возрастания, начиная с глубины 3–4 км, скорости бурения.

Массив горных пород, вертикальная скважина, бурение, упругопластическая среда с дилатансией, необратимые деформации, метод конечных элементов

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проекты №№ 10–05–00736, 10–05–00835) и СО РАН (интеграционный проект № 60).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Калинин А. Г. Бурение нефтяных и газовых скважин. — М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2008.
2. Свалов А. М. Механика процессов бурения и нефтегазодобычи. — М.: Книжный дом «Либроком», 2009.
3. Будыко Л. В. О центрированности каротажных приборов в необсаженной скважине // Каротажник. — 2002. — Вып. 95.
4. M. D. Zoback. Reservoir Geomechanics, Cambridge University Press, Cambridge, 2007.
5. A. Settari, V. Sen. The role of geomechanics in integrated reservoir modeling, The Leading Edge, 2007, Vol. 26, No. 5.
6. N. Barton. Rock quality, seismic velocity, attenuation and anisotropy, Taylor and Francis Group, London, UK, 2007.
7. Опарин В. Н., Симонов Б. Ф., Назаров Л. А. и др. Геомеханические и технические основы увеличения нефтеотдачи пластов в виброволновых технологиях. — Новосибирск: Наука, 2010.
8. J. M. Carcione, H. B. Helle, A. F. Gangi. Theory of borehole stability when drilling through salt formations, Geophysics, 2006, 71, F31.
9. Папуша А. Н., Гонтарев Д. П. К вопросу расчета напряженно-деформированного состояния горного массива в окрестности сверхглубокой вертикальной скважины // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2010. — № 5.
10. J. Tronvoll, I. Larsen, L. Li et al. Rock Mechanics Aspects of Well Productivity in Marginal Sandstone Reservoirs: Problems, Analysis Methods, and Remedial Actions, SPE International Symposium and Exhibition on Formation Damage Control, 18–20 February 2004, Lafayette, Louisiana.
11. R. T. Ewy. Wellbore-Stability by Use of a Modified Lade Criterion, SPE Drill&Compl, 1999, Vol. 14, No. 2.
12. J. Wang, R. G. Wan, A. Settari, D. Walters. Prediction of Volumetric Sand Production and Wellbore Stability Analysis of a Well at Different Completion Schemes, Alaska Rocks 2005, The 40th U. S. Symposium on Rock Mechanics, June 25 — 29, 2005, Anchorage.
13. M. J. Kennedy, I. D. Moore, M. Asce, G. D. Skinner. Development of Tensile Hoop Stress during Horizontal Directional Drilling through Sand, International Journal of Geomechanics, 2006.
14. A. White, B. McIntyre, D. Castillo et al. Updating the Geomechanical Model and Calibrating Pore Pressure from 3D Seismic Data from the Gnu-1 Well, Dampier, Subbasin, Australia, SPE Reservoir Evaluation&Engineering, 2009.
15. Николаевский В. Н. Геомеханика и флюидодинамика. — М.: Недра, 1996.
16. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. — М.: Мир, 1975.
17. Назарова Л. А., Назаров Л. А., Козлова М. П. Роль дилатансии в формировании и эволюции зон дезинтеграции в окрестности неоднородностей в породном массиве // ФТПРПИ. — 2009. — № 5.
18. Кузнецов С. В., Одинцев В. Н., Слоним М. Э., Трофимов В. А. Методология расчета горного давления. — М.: Наука, 1981.
19. K. J. Bathe. Finite element procedures in engineering analysis, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1982.
20. Стефанов Ю. П., Тьерселен М. Моделирование поведения высокопористых материалов при формировании полос локализованного уплотнения // Физическая мезомеханика. — 2007. — Т. 10. — № 1.
21. Ржевский В. В., Новик Г. Я. Основы физики горных пород. — М.: Недра, 1973.
22. M. L. Zoback. First- and Second-Order Patterns of Stress in the Lithosphere: The World Stress Map Project, Journal of Geophysical Research, 1992, Vol. 97, Nо. B8.
23. T. Engelder. Stress Regimes in the Lithosphere, Princeton, New Jersey, 1993.
24. Назарова Л. А. Использование сейсмотектонических данных для оценки полей напряжений и деформаций земной коры // ФТПРПИ. — 1999. — № 1.

УДК 624.131.21 + 539.37 

О МЕХАНИЗМЕ ПРЕРЫВИСТОГО СКОЛЬЖЕНИЯ В СЫПУЧЕЙ СРЕДЕ
А. П. Бобряков

Институт горного дела СО РАН,
ККрасный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия

Приведены результаты экспериментального исследования неустойчивого скольжения сыпучих материалов при мягком нагружении прямым срезом. Установлены общие черты между полученным прерывистым скольжением сыпучего материала и моделью «stick-slip» твердых тел с жестким контактом. Механизм обусловлен уменьшением силы сухого трения при переходе от состояния покоя к скольжению. Получена зона спада срезающих усилий в зависимости от скорости скольжения частиц в образце кварцевого песка. Процесс относится к классу медленных движений, являясь промежуточным звеном при переходе от стадии очень медленного движения к более быстрому.

Срез, мягкое нагружение, сыпучая среда, прерывистое скольжение, сухое трение, внутрипоровое давление, медленные движения

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект №08–05–00406), а также междисциплинарного интеграционного проекта СО РАН № 69.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Brace W. F., Byerlee J. D. Stick-slip as a mechanism of Earthquakes, Science 26 August 1966, Vol. 153, No. 3739.
2. Pervozvanski A., Canudas-de-Wit C. Vibrational smoothing in systems with dynamic friction, Preprints of the 4th IFAC Nonlinear Control Systems Design Symposium, 1998, Vol. 2.
3. Бобряков А. П., Лубягин А. В. Экспериментальное исследование неустойчивых режимов скольжения // ФТПРПИ. — 2008. — № 4.
4. Косых В. П. Закономерности распределения скачков смещений при срезе сыпучих материалов в стесненных условиях // ФТПРПИ. — 2010. — № 3.
5. Казарновский В. Д. Динамическая реология грунтов / Тр. «Союздорнии». — 1997. — Вып. 194.
6. Казарновский В. Д. О механизме накопления остаточных деформаций в уплотненных песчаных грунтах под воздействием кратковременных нагрузок // Основания, фундаменты и механика грунтов. — 2008. — № 5.
7. Маслов Н. Н. Условия устойчивости водонасыщенных песков. — Л.: Госэнергоиздат, 1959.
8. Опарин В. Н., Симонов Б. Ф. О нелинейных деформационно-волновых процессах в вибрационных геотехнологиях освоения нефтегазовых месторождений // ФТПРПИ. — 2010. — № 2.
9. Багаев С. Н., Опарин В. Н., Орлов В. А., Панов С. В., Парушкин М. Д. О волнах маятникового типа и методе их выделения от крупных землетрясений по записям лазерного деформографа // ФТПРПИ. — 2010. — № 3.
10. Родионов В. Н., Сизов И. А. Динамика медленного оползания блока пород // Геоэкология. — 1999. — № 4.
11. Кочарян Г. Г., Кулюкин А. А., Павлов Д. В. Некоторые особенности динамики межблокового деформирования в земной коре // Геология и геофизика. — 2006. — Т. 47. — № 5.
12. Гольдин С. В. Деструкция литосферы и физическая мезомеханика // Физическая мезомеханика. — 2002. — Т. 5. — № 5.
13. Чанышев А. И., Белоусова О. Е. Об одной интерпретации зональной дезинтеграции массива горных пород вокруг выработок // Физическая мезомеханика. — 2009. — Т. 12. — № 1.
14. Marone, Chris J., Scholz, C. H., Bilham R. On the mechanics of Earthquake afterslip, J. Geophys, Res., 1991, Vol. 96, Nо. B5.

УДК 622.831 

ОБ ОДНОМ СПОСОБЕ УЧЕТА РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ РАСЧЕТЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА В ЗОНЕ ПОДРАБОТКИ
В. М. Серяков

Институт горного дела СО РАН, E-mail: vser@misd.nsc.ru,
Красный проспект, 54, 630091, Новосибирск, Россия

Предложен способ расчета деформирования и разрушения подработанной толщи, основанный на применении матрицы жесткости расчетной системы, отвечающей состоянию породного массива до начала ведения в нем горных работ. Учет изменения упругих констант в зоне деформирования при использовании соотношений линейной вязкоупругости производится с помощью метода начальных напряжений. Показаны возможности предлагаемого подхода, приведены примеры решения некоторых задач.

Массив горных пород, выработанное пространство, напряжения, деформации, матрица жесткости, моделирование, метод начальных напряжений, реологические процессы

Работа выполнена при финансовой поддержке СО РАН (интеграционные проекты № 61 и № 74).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Викторов С. Д., Иофис М. А., Гончаров С. А. Сдвижение и разрушение горных пород. — М.: Наука, 2005.
2. Серяков В. М. К расчету напряженно-деформированного состояния массива горных пород над выработанным пространством // ФТПРПИ. — 2009. — № 5.
3. Турчанинов И. А., Иофис М. А., Каспарьян Э. В. Основы механики горных пород. — Л.: Недра, 1989.
4. Зенкович О. Метод конечных элементов в технике. — М.: Мир, 1975.
5. Фадеев А. Б. Метод конечных элементов в геомеханике. — М.: Недра, 1987.
6. Самоделкина Н. А. Об одном способе учета реологических свойств пород в конечно-элементном анализе геомеханических процессов // ФТПРПИ. — 2003. — № 6.
7. Пестренин В. М., Пестренина Н. В. Нелинейная наследственная модель соляных пород с начальным напряженным состоянием // ФТПРПИ. — 2010. — № 1.
8. Малинин Н. Н. Прикладная теория пластичности и ползучести. — М.: Машиностроение,1975.
9. Троллоп Д. Х., Бок Х., Бест Б. С., Уоллес К., Фултон М. Дж. Введение в механику cкальных пород. — М.: Мир, 1983.
10. Борисов А. А. Механика горных пород и массивов. — М.: Недра, 1980.
11. Фармер Я. Выработки угольных шахт. — М.: Недра. 1990.

УДК 622.831.332 

О ТЕОРЕТИЧЕСКОМ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ПОСТРОЕНИИ ОГИБАЮЩЕЙ ПРЕДЕЛЬНЫХ КРУГОВ МОРА
В. М. Жигалкин, Т. А. Лужанская*, Б. А. Рычков*, О. М. Усольцева, П. А. Цой

Институт горного дела СО РАН,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
*Кыргызско-Российский Славянский университет, E-mail: rychkovba@mail.ru,
ул. Киевская, 44, 720000, г. Бишкек, Кыргызстан

Представлен способ теоретического определения пределов прочности горных пород при трехосном сжатии (получаемых при испытании по схеме Кармана), в котором в качестве исходных данных используются экспериментальные значения пределов прочности на одноосное растяжение и сжатие либо один из этих пределов. Достигнуто соответствие между расчетными и экспериментальными данными для разнообразных по крепости горных пород, что отражается в приближении к реальной картине прогнозируемого расположения предельных кругов Мора при различных видах напряженного состояния.

Напряжение, деформация, пределы прочности, круги Мора, плоскость среза, огибающая предельных кругов Мора

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Прочность и деформируемость горных пород / Под общей редакцией А. Б. Фадеева. — М.: Недра, 1979.
2. Работнов Ю. Н. Механика деформируемого твердого тела. — М.: Наука,1979.
3. Дуйшеналиев Т. Б., Койчуманов К. Р., Султаналиева Р. М., Чыныбаев М. О количественном описании теории прочности Мора / XVII Междунар. научн. школа им. акад. С. А. Христиановича: Деформирование и разрушение материалов с дефектами и динамические явления в горных породах и выработках. — Алушта, 2007.
4. Рычков Б. А., Маматов Ж. Ы., Кондратьева Е. И. Определение предела прочности на растяжение для горных пород по экспериментальным данным трехосного сжатия // ФТПРПИ. — 2009. — № 3.
5. Погорелов А. В. Дифференциальная геометрия. — М.: Наука, 1974.
6. Рычков Б. А. Условие текучести, дилатансия и разрушение горных пород // ФТПРПИ. — 2001. — № 1.
7. Ставрогин А. Н., Протосеня А. Г. Пластичность горных пород. — М.: Недра, 1979.
8. Введение в механику скальных пород / Под ред. Х. Бока. — М.: Мир, 1983.
9. Гудман Р. Механика скальных пород. — М.: Стройиздат, 1987.
10. Асанов В. А., Барях А. А., Паньков И. Л., Токсаров В.Н, Жигалкин В. М., Усольцева О. М., Цой П. А.. Экспериментальное исследование деформирования соляных пород // Горный информац. аналит. бюлл. — 2007.
11. Жигалкин В. М., Семенов В. Н., Усольцева О. М., Цой П. А., Асанов В. А. и др. Деформирование квазипластичных соляных пород при различных условиях нагружения. Сообщ. 2: Закономерности деформирования при трехосном сжатии // ФТПРПИ. — 2008. — № 1.

УДК 622.7 + 622 

ЛОКАЦИЯ ОЧАГОВ АККУМУЛИРОВАНИЯ МЕТАНА В УГОЛЬНОМ ПЛАСТЕ СЕЙСМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
М. В. Курленя, А. С. Сердюков*, С. В. Сердюков, В. А. Чеверда**

Институт горного дела СО РАН, E-mail: Kurlenya@misd@nsc.ru,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
*Новосибирский государственный университет, E-mail: svserd@academ.org,
ул. Пирогова, 2, 630090, г. Новосибирск, Россия
**Институт нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН, E-mail: CheverdaVA@ipgg.nsc.ru,
проспект акад. Коптюга, 3, 630090, г. Новосибирск, Россия

Предложен новый метод локации очагов аккумулирования и циркуляции свободного метана, основанный на многократном сейсмическом просвечивании угольного пласта в процессе изменения напряженного состояния при ведении горных работ. Приведены результаты численных экспериментов с применением сейсмотомографического алгоритма обработки данных.

Угольный пласт, метан, газодинамические явления, трещиноватые зоны, сейсмическое просвечивание, трансверсально-изотропная среда, обратная кинематическая задача

Работа выполнена при финансовой поддержке СО РАН (интеграционные проекты №№ 19, 123) и Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 08–05–00822).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Азаров Н. Я., Яковлев Д. В. Сейсмоакустический метод прогноза горно-геологических условий эксплуатации угольных месторождений. — М.: Недра, 1988.
2. Курленя М. В., Сердюков С. В. Десорбция и миграция метана в термодинамически неравновесном угольном массиве // ФТПРПИ. — 2010. — № 1.
3. Ногих С. Р., Ашурков В. А., Дурнин М. К. Дегазация земли и проблема безопасности угледобычи в Кузбассе // Сибирский уголь в XXI веке. — 2009. — № 6, 7.
4. Жузе Т. П. Миграция углеводородов в осадочных породах. — М.: Недра, 1986.
5. Высоцкий И. В. Геология природного газа. — М.: Недра, 1979.
6. Проблемы и перспективы комплексного освоения минеральных ресурсов Восточного Донбасса. — Ростов-на Дону: Изд-во ЮНЦ РАН, 2005.
7. V. Grechka. Applications of Seismic Anisotropy in the Oil and Gas Industry, Netheerlands: EAGE Publication bv, 2009.
8. Гречухин В. В. Изучение угленосных формаций геофизическими методами. — М.: Недра, 1980.
9. Сердюков С. В., Сильвестров И. Ю., Чеверда В. А. Скважинная система сейсмического мониторинга изменчивости упругих параметров пласта: разрешающая способность и информативность // Технологии сейсморазведки. — 2010. — № 2.
10. L. Thomsen. Weak elastic anisotropy, Geophysics, 1986, Vol. 51 (10).
11. Schoenberg M., Sayers C. Seismic anisotropy of fractured rock, Geophysics, 1995, Vol. 60.
12. Протасов М. И., Сердюков А. С., Чеверда В. А. Оптимальная параметризация трансверсально-изотропной среды для обращения времен первых вступлений для системы наблюдений вертикального сейсмического профилирования с выносными источниками // Технологии сейсморазведки. — 2010. — № 3.

УДК 553.98:550.82 

ДЕФОРМИРОВАНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ ПРИ ОТРАБОТКЕ ДВУХ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ ШТОКМАНОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
С. Н. Савченко

Горный институт Кольского научного центра РАН,
ул. Ферсмана, 24, 184200, Мурманская обл., г. Апатиты, Россия

Для численного моделирования процессов деформирования геологической среды при отработке углеводородных месторождений предложена и обоснована аналитическая зависимость изменения модуля упругости пород продуктивных пластов от величины падения порового давления и пористости породы-коллектора. Исследованы особенности деформирования морского дна, кровли и почвы продуктивных пластов при их совместной отработке.

Порода, продуктивный пласт, поровое давление флюида, деформация

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 08–05–00145).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Савченко С. Н., Калашник А. И. Исследование деформирования геологической среды при отработке Штокмановского месторождения / Компьютерные технологии при проектировании и планировании горных работ. Сб. трудов Всерос. науч. конф. — Апатиты — СПб., 2009.
2. Кузьмин Ю. О. Современная геодинамика и оценка геодинамического риска при недропользовании. — М.: Агентство экономических новостей, 1999.
3. Кашников Ю. А., Ашихмин С. Г. Механика горных пород при разработке месторождений углеводородного сырья. — М.: Недра, 2007.
4. Курленя М. В., Красновский А. А., Миренков В. Е. Математическое моделирование формирования массива пород, вмещающего нефтеносный пласт // ФТПРПИ. — 2007. — № 5.
5. Красновский А. А., Миренков В. Е. К расчету напряженно-деформированного состояния пород около нефтеносного пласта // ФТПРПИ. — 2008. — № 2.
6. Курленя М. В., Красновский А. А., Миренков В. Е. Определение напряжений и смещений пород, вмещающих пласт полезного ископаемого // ФТПРПИ. — 2008. — № 4.
7. Фертль У. Х. Аномальные пластовые давления. Их значение при поисках, разведке и разработке ресурсов нефти и газа. — М.: Недра, 1980.

РАЗРУШЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД

УДК 539.375 

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ВОЛН В ДВУМЕРНОЙ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ БЛОЧНОЙ СРЕДЫ. Ч. 1: ОСОБЕННОСТИ ВОЛНОВОГО ПОЛЯ ПРИ ДЕЙСТВИИ ИМПУЛЬСНОГО ИСТОЧНИКА
Н. И. Александрова, Е. Н. Шер

Институт горного дела СО РАН, E-mail: ensher@sibmail.ru,
Красный проспект, 54, 630091, Новосибирск, Россия

Проведено изучение распространения сейсмических волн при импульсном нагружении в блочных средах на двумерной модели в случае плоского деформирования. Динамика блочной среды рассмотрена в маятниковом приближении, когда блоки считаются несжимаемыми, а все деформации и смещения происходят за счет сжимаемости прослоек. Исследована простейшая расчетная модель квадратной решетки масс, соединенных друг с другом пружинами в осевом и диагональном направлениях.

Блочная среда, сейсмические волны, двумерная решетка масс, импульсное нагружение, центр расширения

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 08–05–00509) , СО РАН (интеграционный проект № 74).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Садовский М. А. Естественная кусковатость горной породы // ДАН СССР. — 1979. — Т. 247. — № 4.
2. Курленя М. В., Адушкин В. В., Опарин В. Н. и др. Знакопеременная реакция горных пород на динамическое воздействие // ДАН СССР. — 1992. — Т. 323. — № 2.
3. Курленя М. В., Опарин В. Н., Морозов П. Ф. и др. Эффект самоорганизации искусственных массивов с образованием ячеистых структур в виде пассивного ядра и активной несущей оболочки // ДАН СССР. — 1992. — Т.323. — № 6.
4. Курленя М. В., Опарин В. Н., Востриков В. И. О формировании упругих волновых пакетов при импульсном возбуждении блочных сред. Волны маятникового типа // ДАН СССР. — 1993. - Т. 333. — № 4.
5. Курленя М. В., Опарин В. Н., Востриков В. И. Волны маятникового типа. Ч. II: Методика экспериментов и основные результаты физического моделирования // ФТПРПИ. — 1996. — № 4.
6. Курленя М. В., Опарин В. Н., Востриков В. И. Волны маятникового типа. Ч. III: Данные натурных измерений // ФТПРПИ. — 1996. — № 5.
7. Александрова Н. И. О распространении упругих волн в блочной среде при импульсном нагружении // ФТПРПИ. — 2003. — № 6.
8. Александрова Н. И., Шер Е. Н. Моделирование процесса распространения волн в блочных средах // ФТПРПИ. — 2004. — № 6.
9. Александрова Н. И., Черников А. Г., Шер Е. Н. Экспериментальная проверка одномерной расчетной модели распространения волн в блочной среде // ФТПРПИ. — 2005. — № 3.
10. Александрова Н. И., Черников А. Г., Шер Е. Н, Айзенберг-Степаненко М. В. Влияние иерархической структуры блочных горных пород на особенности распространения сейсмических волн // ФТПРПИ. — 2007. — № 6.
11. Александрова Н. И., Черников А. Г., Шер Е. Н. Влияние вязкости прослоек на распространение низкочастотных маятниковых волн в блочных иерархических средах // ФТПРПИ. — 2008. — № 3.
12. Сарайкин В. А. Расчет волн, распространяющихся в двумерной сборке из прямоугольных блоков // ФТПРПИ. — 2008. — № 4.
13. Сарайкин В. А. Учет упругих свойств блоков в низкочастотной составляющей волны возмущений, распространяющейся в двумерной среде // ФТПРПИ. — 2009. — № 3.
14. Сарайкин В. А. Распространение низкочастотной составляющей волны в модели блочной среды // Прикладная механика и техническая физика. — 2009. — № 6.
15. С. Lord Rayleigh. On the maintenance of vibrations by forces of double frequency, and the propagation of waves through a medium endowed with periodic structure, Phil. Mag, 1887, 145.
16. Brillouin L. Wave Propagation in Periodic Structures, NY, Dover Publication, 1953.
17. A. A. Maradudin, E. W. Montroll and G. H. Weiss. Theory of Lattice Dynamics in the Harmonic Approximation, NY: Academic Press, 1963.
18. D. J. Mead. Vibration response and wave propagation in periodic structures, J. Eng. in Industry, 1971, 93.
19. Слепян Л. И. Нестационарные упругие волны. — Л.: Судостроение, 1972.
20. M. Ayzenberg-Stepanenko and L. Slepyan. Resonant-frequency primitive waveforms and star waves in lattices, Journal of Sound and Vibration, 2008, 313.
21. Александрова Н. И., Айзенберг-Степаненко М. В., Шер Е. Н. Моделирование распространения упругих волн в блочной среде при импульсном нагружении // ФТПРПИ. -2009. — № 5.
22. J. S. Jensen. Phononic band gaps and vibrations in one- and two-dimensional mass — spring structures, Journal of Sound and Vibration, 2003, 266.

УДК 622.235.43:550.344.5 

СОЗДАНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ УСТУПА ПРИ МАССОВЫХ ВЗРЫВАХ НА КАРЬЕРАХ
С. В. Мучник

Институт горного дела СО РАН, E-mail: moocnick@misd.nsc.ru,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия

Проведение массовых взрывов сопровождается распространением вдоль откоса уступа поверхностных волн Рэлея. Выбором интервалов короткозамедленного взрывания можно организовать интерференцию этих волн с образованием пучности. Прохождение ее положительного полупериода через проектную зону рыхления очередной взрываемой скважины вызывает появление растягивающих напряжений, что увеличивает фугасное действие взрыва.

Карьер, массовый взрыв, поверхностные волны Рэлея, интерференция

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Андреев В. В., Игнатьев А. Г. О современных системах взрывания // Взрывное дело. — 2009. — Вып. № 102/59.
2. Сафиуллин Д. Э. и др. Безопасное и эффективное применение ПЭСВ на каменных карьерах Новосибирской области // Безопасность труда в промышленности. — 2007. — № 6.
3. Андреев В. В., Шер Е. Н., Гришин А. Н. Сейсмические колебания при использовании новых систем взрывания: пиротехнических и электронных / Труды конф. с участием иностранных ученых: «Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды» (7 — 11 июля 2008 г.). Т. I. Геотехнологии. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2009.
4. Воробьев В. Д., Перегудов В. В. Взрывные работы в скальных породах. — Киев: Наукова думка, 1984.
5. Мучник С. В. О возрастании роли поверхностных волн при массовых взрывах на карьерах с использованием системы неэлектрического инициирования // ФТПРПИ. — 2009. — № 5.

ГОРНОЕ МАШИНОВЕДЕНИЕ

УДК 621.318.3:550.8 

АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ФОРСИРОВКИ КОРОТКОХОДОВОГО ИМПУЛЬСНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ДВИГАТЕЛЯ СЕЙСМОИСТОЧНИКА НА КПД
В. П. Певчев

Тольяттинский государственный университет,
445051, г. Тольятти, Россия

Проведено аналитическое исследование влияния формы импульса тока возбуждения короткоходового импульсного электромагнитного двигателя источника сейсмических волн на механическую энергию, потери энергии и КПД с учетом падения магнитодвижущей силы на магнитопроводе и эффекта вытеснения тока в проводниках обмотки.

Короткоходовой импульсный электромагнит, форма импульса, КПД

Работа выполнена в рамках НИР по проекту П247 ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009–2013 гг.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Певчев В. П. Особенности системы импульсного питания электромагнитного двигателя источника сейсмических волн // Вестник КГТУ им. А. Н. Туполева. — 2009. — № 3.
2. Ивашин В. В. Влияние форсировки магнитного поля короткоходового электромагнита на его быстродействие и КПД преобразования энергии // Известия вузов. Электромеханика. — 1986. — № 2.
3. Певчев В. П. Определение главных размеров короткоходового электромагнитного двигателя источника сейсмических волн и их соотношений // ФТПРПИ. — 2009. — № 4.
4. Угаров Г. Г. Импульсные линейные электромагнитные двигатели с повышенными силовыми и энергетическими показателями / Автореф. дис. … докт. техн. наук. — Новосибирск, 1992.
5. Ивашин В. В. Схемы формирования импульсного тока от емкостных накопителей энергии и их применение в автономных источниках электропитания / Сб.: Педагогические, экономические и социальные аспекты учебной, научной и производственной деятельности. — Тольятти: Изд-во ТПИ, 1998.
6. Копылов И. П. Проектирование электрических машин / Учебное пособие для вузов. — М.: Энергия, 1980.

ГЕОИНФОРМАТИКА

УДК 004.021:9 

РАЗРАБОТКА РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ГИС-СРЕДСТВ МОНИТОРИНГА МИГРАЦИЙ СЕЙСМИЧЕСКИХ ПРОЯВЛЕНИЙ
В. Н. Опарин, В. П. Потапов*, С. Е. Попов*, Р. Ю. Замараев*, И. Е. Харлампенков*

Институт горного дела СО РАН
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
*Институт угля СО РАН
650065, г. Кемерово, Россия

В работе описывается опыт разработки ГИС-системы, ориентированной на решение задач, связанных с изучением особенностей процесса регионального сейсмоэнерговыделения. Система строится на основе распределенных web-технологий с применением математических методов сканирования шахтной сейсмологической информации. Рассмотрены теоретические вопросы и практические приемы получения, обработки и хранения сейсмоданных открытых международных стандартов и форматов.

Сейсмопроявления, миграция сейсмособытий, анализ сейсмической активности, геоинформационная система, картографический web-сервис

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке СО РАН (интеграционный проект № 61).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Опарин В. Н., Сашурин А. Д., Кулаков Г. И. и др. Современная геодинамика массива горных пород верхней части литосферы: истоки, параметры, воздействие на объекты недропользования. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2008.
2. Неогеография vs. Картография. Сайт «Неогеография. Технологии пространства-времени». — URL: http://www.neogeography.ru.
3. Институт геофизических исследований Национального ядерного центра Республики Казахстан. -URL: http://www.kndc.kz.
4. Курленя М. В., Опарин В. Н., Еременко А. А. Об одном методе сканирования шахтной сейсмологической информации // ДАН СССР. — 1993. — Т. 333. — № 6.

ОБОГАЩЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

УДК 622.7.017 

ВЛИЯНИЕ ГИПЕРГЕННОГО ОКИСЛЕНИЯ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ОБОГАТИМОСТЬ МЕДНО-ЦИНКОВОЙ КОЛЧЕДАННОЙ РУДЫ
В. Е. Вигдергауз, Д. В. Макаров*, Е. В. Белогуб**, Э. А. Шрадер, И. Н. Кузнецова, И. В. Зоренко*, Л. М. Саркисова

Институт проблем комплексного освоения недр РАН, E-mail: vigderg@mail.ru,
Крюковский тупик, 4, 111020, г. Москва
*Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья,
Кольского научного центра РАН, E-mail: makarovdv@chemy.kolasc.net.ru,
ул. Ферсмана, 26а, 184209, г. Апатиты
**Институт минералогии УрО РАН, 456317, E-mail: bel@mineralogy.ru, г. Миасс

Выполнено моделирование процессов окисления медно-цинковой колчеданной руды Валенторского месторождения. В пробах, подвергнутых окислению, обнаружены сульфаты меди и цинка. Установлено выщелачивание сульфатов при контакте пробы с водой. Показано снижение флотируемости сульфидов с увеличением времени окисления. Повышение извлечения цветных металлов может быть достигнуто за счет выщелачивания окисленных соединений и обработки ультразвуком.

Медно-цинковые колчеданные руды, окисление, флотация

Работа выполнена при поддержке гранта Президента РФ «Научная школа академика В. А. Чантурия» и Фонда содействия отечественной науке.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Чантурия В. А., Макаров В. Н., Макаров Д. В. Экологические и технологические проблемы переработки техногенного сульфидсодержащего сырья. — Апатиты: КНЦ РАН, 2005.
2. Вигдергауз В. Е., Макаров Д. В., Зоренко И. В., Белогуб Е. В., Маляренок М. Н., Шрадер Э. А., Кузнецова И. Н. Влияние структурных особенностей медно-цинковых руд Урала на их окисление и изменение технологических свойств // ФТПРПИ. — 2008. — № 4.
3. Белогуб Е. В. Гипергенез сульфидных месторождений Южного Урала / Автореф. дис. … докт. геол.-мин. наук. — СПб., 2009.
4. Белогуб Е. В., Щербакова Е. П., Никандрова Н. К. Сульфаты Урала. — М.: Наука, 2007.
5. Халезов Б. Д. Исследования и разработка технологии кучного выщелачивания медных и медно-цинковых руд / Автореф. дисс. … докт. техн. наук. — Екатеринбург, 2009.
6. M. Aneesuddin, P. N. Char, M. Raza Hussain, E. R. Saxena. Studies on thermal oxidation of chalcopyrite from Chitradurga, Karnataka State, India, Journal of Thermal Analysis, 1983, Vol. 26.
7. B. S. Boyanov, R. I. Dimitrov, Z. D. Zivkovic. Thermal behaviour of low-quality zinc sulphide concentrate, Thermochimica Acta, 1997, Vol. 296.

УДК 622.765 

ЭЛЕКТРОХИМИЯ ОКИСЛЕНИЯ ГАЛЕНИТА — ОСНОВА ОПТИМИЗАЦИИ РЕАГЕНТНЫХ РЕЖИМОВ ФЛОТАЦИИ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ РУД
Б. Е. Горячев, А. А. Николаев, Л. Н. Лякишева

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»,
Ленинский проспект, 4, 119049, г. Москва, Россия

Проведены исследования по электрохимическому окислению галенитового электрода в водных щелочных растворах, установлена лимитирующая стадия окисления галенита и приведены ее кинетические характеристики. Выполнен ИК-спектроскопический анализ продуктов его окисления, показавший, что на поверхности галенитового электрода при его контролируемом окислении формируется сложный состав химических соединений.

Галенитовый электрод, катодная и анодная поляризация, шелочные растворы, кинетические характеристики процесса окисления галенита, тафелевы участки, пассивация поверхности, ИК-спектроскопия

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Авдохин В. М., Абрамов А. А. Окисление сульфидных минералов в процессе обогащения. — М.: Недра, 1989.
2. Чантурия В. А., Вигдергауз В. Е. Электрохимия сульфидов. Теория и практика флотации. — М.: Руда и Металлы, 2008.
3. H. Hagihara. Surface oxidation of galena in relation to its flotation as revealed by electron diffraction, J. Phys. Cem., 1952, Vol. 56.
4. R. L. Paul, M. J. Nicol, and J. W. Diggle. The electrochemical behavior of galena (lead sulphide). 1. Anodic dissolution, Electrochim. Acta, 1978, Vol. 23, No. 7.
5. P. AI. Rand and R.Woods. Eh measurement in sulphide mineral slurriеs, J. Miner.process. 1984, № 13.
6. Sato M. Oxidation mechanisms of sulphide minerals at 25 C. Oxidation of sulphide ore bodies, II. Econ. Geol., 1960, Vol. 55, No. 6.
7. Вигдергауз В. Е., Кондратьев С. А. О роли диксантогенида в пенной флотации // ФТПРПИ. — 2009. — № 4.
8. Стрижко В. С., Горячев Б. Е., Уласюк С. М. Основные кинетические параметры процесса электрохимического окисления галенита в щелочных растворах // Известия вузов. Цветная металлургия. — 1986. — № 6.
9. Ротинян А. Л., Тихонов К. И., Шошина И. А. Теоретическая электрохимия. — Л.: Химия, 1981.
10. Скорчеллети В. В. Теоретические основы коррозии металлов. — Л.: Химия, 1973.
11. Дамаскин Б. Б., Петрий О. Е. Введение в электрохимическую кинетику. — М.: Мир, 1967.
12. Литл Л. Инфракрасные спектры адсорбированных молекул. — М.: Мир. 1969.
13. Накомото К. ИК-спектры и спектры неорганических и координационных соединений. Пер. с англ. — М.: Мир, 1991.
14. Плюснина И. И. Инфракрасные спектры минералов. — М.: Изд-во МГУ, 1977.

УДК 622.343/.344:622.765(497.11)

ПРЯМOЕ СЕЛЕКТИВНOЕ ФЛОТИРОВАНИЕ МИНЕРАЛОВ СВИНЦА, МЕДИ И ЦИНКА ИЗ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ РУДЫ МЕСТОРОЖДЕНИЯ «ПОДВИРОВИ»
П. Лазич, И. Станоев*, Б. Микович

Горно-геологический факультет университета, г. Белград, E-mail: plazic@rgf.bg.ac.rs,
*ООО «Босил-металл», г. Босилеград, Сербия

На кафедре обогащения полезных ископаемых горно-геологического факультета в Белграде проведены лабораторные испытания по определению возможности прямой селективной флотации минералов свинца, меди и цинка из руды месторождения «Подвирови». На основании результатов исследований установлено, что существует возможность получения селективных концентратов свинца, меди и цинка соответствующего качества при удовлетворительном извлечении.

Селективная флотация, качество концентрата, извлечение

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Tehnoekonomska studija eksploatacije lezista Blagodat — Bare i Podvirovi, Rudarski institut, 1962.
2. D. Draskic, F. Ser. Ispitivanje mogucnosti koncentracije olovo-cinkovih ruda lezista Blagodat i Podvirovi, Rudarski Glasnik, Ri Beograd.
3. Laboratorijska istrazivanja mogucnosti selektivnog flotiranja minerala olova, bakra i cinka iz rude lezista «Podvirovi», RGF Beograd, 2007.

УДК 622.7 017 

МИНЕРАЛЬНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СИЛИКАТНЫХ МИНЕРАЛОВ С ПОЗИЦИИ ИХ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОБОГАЩЕНИЕ ЖЕЛЕЗИСТЫХ КВАРЦИТОВ
Т. Н. Гзогян, С. Р. Гзогян

ФГУП ВИОГЕМ,
проспект Б. Хмельницкого, 86, 308007, г. Белгород, Россия

На мономинеральных фракциях силикатных минералов (зеленой слюды и эгирина) Михайловского месторождения детально изучены морфологические, оптические, магнитные, гравитационные и флотационные свойства и в лабораторных условиях установлено их эффективное разделение с рудными минералами.

Силикатный комплекс, форма и размер зерен, показатели преломления, параметры элементарной ячейки, удельная магнитная восприимчивость, микротвердость

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Фостер М. Д. Зеленая слюда железорудной толщи Курской магнитной аномалии // Записки Всесоюз. минералог. общества. — 1959. — Вып. 6.
2. Молчанов В. И., Юсупов Т. С. Физические и химические свойства тонкодисперсных минералов. — М.: Недра, 1981.
3. Гзогян Т. Н., Губин С. Л. Влияние физико-химических факторов на флотационную доводку магнетитовых концентратов // ФТПРПИ. — 2008. — № 1.
4. Гзогян Т. Н., Губин С. Л., Гзогян С. Р., Мельникова Н. Д. О формах потерь железа с отходами обогащения // ФТПРПИ. — 2005. — № 6.

  Версия для печати