ФТПРПИ №5, 2012. Аннотации.

ГЕОМЕХАНИКА

УДК 593.3:622.83 

РАЗРУШЕНИЕ ВОДОУПОРНЫХ ТОЛЩ ПРИ ВЕДЕНИИ КРУПНОМАСШТАБНЫХ ГОРНЫХ РАБОТ. Ч. I
А. А. Барях, Н. А. Самоделкина, И. Л. Паньков*

Горный институт УрО РАН, E-mail: bar@mi-perm.ru,
ул. Сибирская, 78а, 614007, г. Пермь, Россия
*Пермский национальный исследовательский политехнический университет,
Комсомольский проспект, 29а ,614000, г. Пермь, Россия

На однослойных и многослойных плитах-балках выполнено физическое моделирование процесса разрушения водоупорных толщ. Установлены основные закономерности образования магистральных трещин при деформировании плит-балок в режиме изгиба в зависимости от их мощности и количества слоев. Проведено теоретическое описание результатов экспериментальных исследований, послужившее основой для параметрического обеспечения математической модели разрушения водозащитной толщи в реальных условиях деформирования.

Водоупорные толщи, физическое и математическое моделирование, трещинообразование, разрушение

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, проекты № 11–05–96020-р_урал_а, №10–05–96065-р_урал_а.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Курленя М. В., Серяков В. М., Еременко А. А. Техногенные геомеханические поля напряжений. — Новосибирск: Наука, 2005.
2. Назарова Л. А., Назаров Л. А., Леонтьев А. В. Объемная геомеханическая модель Таштагольского железорудного месторождения // ФТПРПИ. — 1998. — № 3.
3. Петухов И. М., Линьков А. М. Механика горных ударов и выбросов. — М.: Недра, 1983.
4. Зубков В. В., Зубкова И. А., Линьков А. М., Могилевская С. Г. Расчет напряженного состояния массива горных пород около очистных выработок произвольной пространственной формы // ФТПРПИ. — 1986. — № 3.
5. Кузнецов С. В., Трофимов В. А. Деформирование массива горных пород при выемке пологопадающей пластообразной залежи твердых полезных ископаемых // ФТПРПИ. — 2007. — № 4.
6. Константинова С. А., Чернопазов С. А. Математическое моделирование напряженно-деформиро¬ванного состояния породного и искусственного массивов при послойной камерной отработке подкарьерных запасов кимберлитовой трубки “Интернациональная” // ФТПРПИ. — 2005. — № 3.
7. Барях А. А., Шумихина А. Ю. Крупномасштабное математическое моделирование геомеханических процессов при разработке калийных месторождений // Изв. вузов. Горн. журн. — 1993. — № 4.
8. Барях А. А., Еремина Н. А., Грачева Е. А. Оценка условий развития трещин в подработанном соляном массиве // ФТПРПИ. — 1994. — № 5.
9. Журавков М. А., Смычник А. Д., Богдан С. И. Моделирование деформационных процессов по всей толще подработанного массива горных пород. Ч. I: Критерии выделения характерных зон в подработанной толще горных пород // Горн. механика. — 2004. — № 3 – 4.
10. Оловянный А. Г. Математическое моделирование развития трещин в толще пород над отработанными пластами калийных солей // Науч. вестн. МГГУ. — 2012. — № 3.
11. Wallner M., Lux K.-H., Minkley W., Hardy H. Rf. The mechanical behavior of salt – understanding of THMC processes in salt. Taylor&Francis Group, London, 2007.
12. Указания по защите рудников от затопления и охране подрабатываемых объектов в условиях Верхнекамского месторождения калийных солей. — СПб., 2008.
13. Дешковский В. Н., Невельсон И. С., Новокшонов В. Н. Рациональный подход к определению параметров безопасной отработки свиты калийных и соляных пластов // Маркшейдерия и недропользование. — 2007. — № 1.
14. Jeremic M. L. Rock mechanics in salt mining, Balkema, Rotterdam, 1995.
15. Крайнев Б. А. Экспериментальные исследования по определению безопасных условий подработки водозащитной толщи на калийных рудниках / Сб. науч. трудов: “Актуальные вопросы добычи и переработки природных солей”. — СПб.: ОАО “ВНИИ галургии”, 2001.
16. Феодосьев В. И. Сопротивление материалов. — М.: Физматгиз, 1960.
17. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. — М.: Мир, 1975.
18. Малинин Н. Н. Прикладная теория пластичности и ползучести. — М.: Машиностроение, 1975.
19. Фадеев А. Б. Метод конечных элементов в геомеханике. — М.: Недра, 1987.
20. Линьков А. М. О механике блочного массива горных пород // ФТПРПИ. — 1979. — № 4.
21. Барях А. А., Константинова С. А., Асанов В. А. Деформирование соляных пород. — Екатеринбург: УрО РАН, 1996.
22. Тимошенко С. П., Гудьер Дж. Теория упругости. — М.: Наука, 1979.

УДК 539.3+517.95 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ДИФФУЗИИ И СОДЕРЖАНИЯ ГАЗА В УГЛЕ НА ОСНОВЕ РЕШЕНИЯ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ
Л. А. Назарова, Л. А. Назаров, Г. Я. Полевщиков*, Р. И. Родин*

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
Красный пр., 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
*Институт угля СО РАН,
Ленинградский проспект, 10, 650065, г. Кемерово, Россия

Предложен метод интерпретации экспериментальных данных измерения давления газа в герметичном сосуде с помещенной в нем пробой извлеченного из массива угольного вещества, позволяющий установить газосодержание и коэффициент диффузии газа в угле. Метод основан на решении нелинейной обратной задачи для набора уравнений диффузии, каждое из которых соответствует определенной фракции гранулометрического состава пробы. Численные эксперименты показали, что при количественной оценке содержания газа ошибка не превышает нескольких процентов даже при наличии существенной помехи во входных данных.

Уголь, газоносность, коэффициент диффузии, обратная задача, интерпретация данных, эксперимент

Работа выполнена при финансовой поддержке СО РАН (Интеграционный проект № 99).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Чернов О. И., Розанцев Е. С. Подготовка шахтных полей с газовыбросоопасными пластами. — М.: Недра, 1975.
2. Ножкин Н. В. Заблаговременная дегазация угольных месторождений. — М.: Недра, 1979.
3. Крюгер Д. В. Возможности извлечения и утилизации шахтного метана в международном масштабе / Препринт Метанового центра. — Кемерово, 1995. — № 2.
4. United States Environmental Protection Agency, 1994: International Anthropogenic Methane Emission for 1990, EPA-230-R93–110, Office of Policy, Planning and Evaluation, Washington, D.C.
5. Полевщиков Г. Я., Шинкевич М. В., Плаксин М. С. Газокинетические особенности распада углеметана на конвейерном штреке выемочного участка // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2011. — № 8.
6. Малышев Ю. Н., Трубецкой К. Н., Айруни А. Т. Фундаментально-прикладные методы решения проблемы угольных пластов. — М.: Изд-во АГН, 2000.
7. Полевщиков Г. Я., Плаксин М. С. Газогеомеханические процессы при проведении подготовительных выработок // Вестник Научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. — Кемерово, 2010.
8. Козырева Е. Н., Шинкевич М. В., Родин Р. И. Газокинетические следствия нелинейных геомеханических процессов в массиве горных пород на шахтах Кузбасса // 2-я Российско-Китайская научная конференция “Нелинейные геомеханико-геодинамические процессы при отработке месторождений полезных ископаемых на больших глубинах”. Сборник трудов. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2012.
9. Тихонов А. Н., Жуховицкий А. А., Забежинский Я. Л. Поглощение газа из тока воздуха слоем зернистого материала // Журн. физич. химии. — 1946. — Т. 20. — Вып. 10.
10. Метан в угольных пластах / под ред. А. А. Скочинского и В. В. Ходота. — М.: Углетехиздат, 1958.
11. Христианович С. А., Коваленко Ю. Ф. Об измерении давления газа в угольных пластах // ФТПРПИ. — 1988. — № 3.
12. Карев В. И., Коваленко Ю. Ф. Теоретическая модель фильтрации газа в газосодержащих угольных пластах // ФТПРПИ. — 1988. — № 6.
13. Назаров Л. А., Назарова Л. А. Определение фильтрационных свойств и напряжений в угольном пласте на основе решения обратной задачи // ФТПРПИ. — 2000. — № 2.
14. http://www.astm.org/Standards/D7569.htm.
15. Standards Association of Australia, 1999. Australian Standard AS. 3980–1999: Guide to the determination of gas content of coal seams. Direct desorption method. North Sydney, NSW.
16. Smith D. M. Methane diffusion and desorption in coal. PhD Thesis, University of New Mexico, 1982.
17. Bertard C., Bruyet B., Gunther J. Determination of desorbable gas concentration of coal (direct method), Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 1970, Vol. 7, No 1.
18. Тихонов А. Н., Самарский А. А. Уравнения математической физики. — М.: Наука, 1972.
19. Diamond W. P., Schatzel S. J. Measuring the gas content of coal: A review, Int. J. of Coal Geology, 1998, Vol. 35, Issues 1 – 4.
20. Франк-Каменецкий Д. А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. 2-е изд. — М.: Наука, 1967.
21. Самарский А. А. Введение в теорию разностных схем. — М.: Наука, 1971.
22. Васильев Ф. П. Численные методы решения экстремальных задач. — М.: Наука, 1988.
23. Карчевский А. Л. Численное решение одномерной обратной задачи для системы упругости // Докл. АН. — 2000. — Т. 375. — № 2.

УДК 622.83 

ФОРМИРОВАНИЕ ЗОН РАСТЯЖЕНИЯ И РАССЛОЕНИЯ В КРОВЛЕ ПРОТЯЖЕННОЙ ОЧИСТНОЙ ВЫРАБОТКИ
С. В. Кузнецов, В. А. Трофимов

Институт проблем комплексного освоения недр РАН,
Крюковский тупик, 4, 11020, г. Москва, Россия

Рассмотрены некоторые вопросы оценки геомеханического состояния и поведения кровли протяженной очистной выработки по мере продвижения ее забоя. Получены условия возникновения и прорастания трещин расслоения, в том числе в динамическом режиме.

Горная выработка, кровля выработки, расслоение пород, горное давление, динамические проявления

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, проект № 12–05–00525.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кузнецов С. В., Трофимов В. А. Деформирование массива горных пород при выемке пологопадающей пластообразной залежи твердых полезных ископаемых // ФТПРПИ. — 2007. — № 4.
2. Кузнецов С. В. Общие закономерности и характерные особенности перераспределения напряжений в массиве горных пород при развитии выработанного пространства // ФТПРПИ. — 1988. — № 6.
3. Кузнецов С. В., Трофимов В. А. Метод оценки расслоения пород кровли протяженной очистной выработки / Геодинамика и напряженное состояние недр Земли. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2010.
4. Кузнецов С. В., Трофимов В. А. Изменение напряженно-деформированного состояния краевой части угольного пласта, предшествующее газодинамическим явлениям // Научная школа им. акад. С. А. Хри-стиановича. — Алушта, 2010.
5. Серяков В. М. К расчету напряженно-деформированного состояния массива горных пород над выработанным пространством // ФТПРПИ. — 2009. — № 5.
6. Барях А. А., Федосеев А. К. О механизме формирования карстовых провалов на земной поверхности // ФТПРПИ. — 2011. — № 4.
7. Серяков В. М. Об одном способе учета реологических свойств горных пород при расчете напряженно-деформированного состояния массива в зоне подработки // ФТПРПИ. — 2010. — № 6.
8. Кузнецов С. В., Трофимов В. А. Закономерности оседания кровли протяженной очистной выработки / III Ержановские чтения. — Актобе, 2010.
9. Алексеев А. Д., Недодаев Н. В., Стариков Г. П., Сереброва Н. Н. Воздействие водных растворов поверхностно активных веществ на состояние выбросоопасных пластов / Внезапные выбросы на больших глубинах. — Киев: Наук. думка, 1979.

УДК 622.271.1:236.73 

О ВЛИЯНИИ ВОДОНАСЫЩЕНИЯ НА УПРУГИЕ СВОЙСТВА ПЕСКОВ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. Р. НАГИМ
Ю. А. Мамаев, Н. П. Хрунина

Институт горного дела ДВО РАН,
ул. Тургенева, 51, 680000, г. Хабаровск, Россия

Установлены упругие модули высокоглинистых золотосодержащих песков в условиях их естественной влажности. Проведено сопоставление экспериментальных данных с результатами расчета полученных характеристик при водонасыщении песков до 30 %. Даны предложения по глубокой дезинтеграции высокоглинистых песков с повышенным содержанием мелкого золота.

Дезинтеграция, скорость ультразвука, модуль продольного растяжения, модуль сдвига

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ван-Ван-Е. А. П. Перспективы освоения древних и погребенных россыпей золота Дальнего Востока // ГИАБ. — 2012. — № 2.
2. Шемякин С. А. Обоснование эффективных технологий открытых горных работ на основе совершенствования процесса выемки пород: автореф. дис. … д-ра техн. наук. — Хабаровск: ИГД ДВО РАН, 2004.
3. Мамаев Ю. А., Пуляевский А. М., Хрунина Н. П. Теоретические и практические аспекты влияния волновых процессов на состояние дисперсных сред // Изв. вузов. Горн. журн. — 2010. — № 7.
4. Мамаев Ю. А., Хрунина Н. П. Определение оптимальных начальных параметров звукового воздействия на пульпу в зумпфовом накопителе при открытой разработке высокоглинистых россыпей // ГИАБ. — 2009. — № 7.
5. Вилков К. В. Комплексная расчетно-теоретическая методика моделирования процессов, сопровождающих импульсное энерговыделение в конденсированных средах: автореф дис. … канд. физ-мат. наук. — М., 2004.
6. Агранат Б. А., Башкиров В. И., Китайгородский Ю. И., Хавский Н. Н. Ультразвуковая технология. — М.: Металлургия, 1974.
7. Патент № 2348809 РФ. Гидротранспортирующая напорная система с элементами кавитации / Н. П. Хрунина, Ю. А. Мамаев // Опубл. в БИ. — 2009. — № 7.
8. Патент № 2433867 РФ. Способ акустикогидроимпульсного разупрочнения и дезинтеграции высокопластичных глинистых песков золотоносных россыпей / Н. П. Хрунина, И. Ю. Рассказов, Ю. А. Мамаев // Опубл. в БИ. — 2011. — № 32.
9. Григорьев А. Л. Формирование ударных волн импульсными электрическими разрядами в воде и исследование их воздействия на преграды: автореф. дис: … канд. техн. наук. — М., 2007.
10. Гимадеев М. М. Совершенствование методики расчета энергетических параметров ударной волны при высоковольтном электрическом разряде в воде на основе теплофизического подхода: автореф. дис. … канд. техн. наук. — Набережные Челны, 2009.

УДК 532.546:622.276.6 

ОСТАТОЧНЫЕ НЕФТЕНАСЫЩЕННЫЕ ЗОНЫ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ И СПОСОБЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА НИХ С ЦЕЛЬЮ ВОВЛЕЧЕНИЯ В РАЗРАБОТКУ
В. И. Пеньковский, Н. К. Корсакова, Б. Ф. Симонов*, А. В. Савченко*

Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН,
просп. Академика Лаврентьева, 15, г. Новосибирск, Россия
*Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия

Рассмотрены процессы, происходящие при внутриконтурном заводнении нефтяной залежи, приводящие к образованию непромытых зон (целиков). Изучены критерии устойчивого состояния таких зон, условия нарушения устойчивости путем вибровоздействия на зоны остаточной нефтенасыщенности, позволяющее обеспечить вовлечение их в разработку.

Капиллярное запирание, остаточная нефть, терригенная структура, вибровоздействие

Работа выполнена финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 11–05–00934-а и № 12–05–31408).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Chuoke R. L., van Meures P., van der Poel C. The instability of slow, immiscible, viscous liquid-liquid displacement in permeable media, Petrol. Trans, AIME, 1959, Vol. 216.
2. Данаев Н. Т., Корсакова Н. К., Пеньковский В. И. Массоперенос в прискважинной зоне и электромагнитный каротаж пластов. — Алматы, 2005.
3. Антонцев С. Н., Доманский А. В., Пеньковский В. И. Фильтрация в прискважинной зоне и проблемы интенсификации притока. — Новосибирск: ИГиЛ СО АН СССР, 1989.
4. Опарин В. Н., Симонов Б. Ф., Юшкин В. Ф., Востриков В. И., Погарский Ю. В. , Назаров Л. А. Геомеханические и технические основы увеличения нефтеотдачи пластов в виброволновых технологиях. — Новосибирск: Наука, 2010.
5. Уайт Дж.Э. Возбуждение и распространение сейсмических волн. — М.: Недра, 1986.
6. Александрова Н. И., Черников А. Г., Шер Е. Н. Экспериментальная проверка одномерной расчетной модели распространения волн в блочной среде // ФТПРПИ. — 2005. — № 3.

УДК 539.3 + 622.831.31 

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ АНИЗОТРОПНОГО МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД НА ОСНОВЕ ГРАФОВОГО МЕТОДА
А. А. Тырымов

Волгоградский государственный технический университет,
проспект Ленина, 28, 400131, г. Волгоград, Россия

Простроена дискретная модель анизотропной упругой среды в виде ориентированного графа. Основой для ее введения служит сохранение энергии деформации непрерывного элемента и его дискретной модели. Предложенный метод использован для расчета напряженного состояния массива горных пород около выработок.

Математическое моделирование, численные методы, упругость, графы, напряжения, деформации, горный массив

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кузовков Е. Г. Графовая модель упругой среды в декартовой системе координат // Проблемы прочности. — 1993. — № 12.
2. Kuzovkov E. G. Axisymmetric Graph Model of an Elastic Solid // Проблемы прочности. — 1996. — № 6.
3. Тырымов А. А. Графовая модель упругой среды в полярной системе координат // Изв. вузов. Машиностроение. — 1999. — № 1.
4. Trent H. Isomorphism between oriented linear graphs and lumped physical systems, Journal the Acoustical Society of America, 1955, Vol. 27, No. 3.
5. Лехницкий С. Г. Теория упругости анизотропного тела. — М.: Наука, 1977.
6. Ержанов Ж. С. Модель горного массива с двоякопериодической системой физических щелей // Механика деформируемых тел и конструкций: сб. статей; отв. ред. акад. В. В. Новожилов. — М: Машиностроение, 1975.
7. Немировский Ю. В., Тырымов А. А. Напряженное состояние в нетронутом массиве горных пород при наличии слоистости и искривлении пластов // ФТПРПИ. — 1977. — № 2.
8. Чанышев А. И., Ефименко Л. Л. Математические модели блочных сред в задачах геомеханики. Ч. 1. Деформация слоистой среды //ФТПРПИ. — 2003. — № 3.
9. Евстигнеев В. А., Касьянов В. Н. Толковый словарь по теории графов в информатике и программировании. — Новосибирск: Наука, 1999.
10. Свами М., Тхуласираман К. Графы, сети и алгоритмы. — М.: Мир, 1984.
11. Зыков А. А. Основы теории графов. — М.: Наука, 1987.
12. Сигорский В. П. Математический аппарат инженера. — Киев: Техника, 1975.
13. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы. — М.: Мир, 1984.

УДК 622.272.6 

ОЦЕНКА РЕСУРСОВ МЕТАНА В КУЗБАССЕ С УЧЕТОМ НОВЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ЕГО СОСТОЯНИИ В УГОЛЬНОМ ПЛАСТЕ
Т. А. Киряева

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, E-mail: сoalmetan@mail.ru,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия

Дана оценка ресурсов угольного метана Кузнецкого угольного бассейна по геолого-экономи-ческим районам на основе представлений о том, что состояние углеметановых геоматериалов характеризуется тремя формами: свободная, сорбированная и в основном твердый углегазовый раствор (ТУГР).

Запасы, ресурсы, уголь, метан, газоносность, углеметановые геоматериалы

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, проект № 10–05–98015 “Комплексный анализ ресурсов угольного метана Кузбасса для обеспечения его крупномасштабной добычи и использования”.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. http://ru.wikipedia.org/wiki / Метан_угольных_пластов
2. http://www.vesti.ru/doc.html?id=341465 
3. http://www.gazprom.ru/production/extraction/metan/
4. Егоров П. В., Курехин В. В., Вылегжанин В. Н. и др. Подземная разработка месторождений полезных ископаемых. — Кемерово: Кузбассвузиздат, 2000.
5. Бобин В. А. Сорбционные процессы в природном угле и его структура. — М.: ИПКОН АН СССР, 1987.
6. Айруни А. Т. Способы борьбы с выделениями метана на угольных шахтах. — М.: ЦНИЭИуголь, 1991.
7. Малышев Ю. Н., Айруни А. Т., Худин Ю. Л., Большинский М. И. Методы прогноза и способы предотвращения выбросов газа, угля и пород. — М.: Недра, 1995.
8. Эттингер И. Л. Растворы метана в угольных пластах // Химия твердого топлива. — 1984. — № 4.
9. Алексеев А. Д., Айруни А. Т., Зверев И. В. и др. Свойства органического вещества угля образовывать с газами метастабильные однофазные системы по типу твердых растворов. — М.: АЕН, 1994.
10. Малышев Ю. Н., Трубецкой К. Н., Айруни А. Т. Фундаментально-прикладные методы решения проблемы угольных пластов. — М.: Изд-во АГН, 2000.
11. Полевщиков Г. Я., Козырева Е. Н., Киряева Т. А., Шинкевич М. В. Влияние газовой компоненты углеметанового пласта на особенности его разрушения // Диагностика и безопасность: сб. науч. тр., посвященный 60-летию проф. Б. Л. Герике. — Кемерово: КузГТУ, 2008.
12. Полевщиков Г. Я., Киряева Т. А. Физико-химические особенности метастабильных состояний углеметановых пластов // “Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды”: материалы конф. с участием иностранных ученых. — Т. 1. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2007.
13. Киряева Т. А. Разработка метода газодинамической активности угольных пластов по геологоразведочным данным на примере Кузбасса, LAP LAMBERT Academic Publ. GmbH & Co. KG Dudweiler, Germany, 2011.
14. Угольная база России. Угольные месторождения Западной Сибири (Кузнецкий, Горловский, Западно-Сибирский бассейны: месторождения Алтайского края и Республики Алтай). Т. II. — М.: Геоинформцентр, 2003.
15. Полевщиков Г. Я., Писаренко М. В. Обоснование параметров горнотехнологических модулей угольных шахт Кузбасса. — Кемерово: ИУУ СО РАН, 2004.
16. Алимов А. И., Лежнин А. И., Зимина Р. В. и др. Ресурсы углей Кузнецкого бассейна (по состоянию на 01.01.1979 г.) / Переоценка прогнозных запасов углей Кузбасса. — Зап.-Сиб. ТГУ. Угольная тематическая партия КТЭ. Т. II. — Новокузнецк, 1979.

УДК 622.272: 516.02 

АНАЛИЗ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДОРОЖНОГО ОГРАЖДЕНИЯ НА УГОЛЬНЫХ РАЗРЕЗАХ
С. В. Черданцев, Н. А. Кучер*

Кузбасский государственный технический университет им. Т. Ф. Горбачева,
E-mail:svch01@yandex.ru, ул. Весенняя, 28, 650000, г. Кемерово, Россия
*Кемеровский государственный университет,
ул. Терешковой, 40, 650036, г. Кемерово, Россия

Получены аналитические выражения для внутренних усилий, моментов, углов поворота и перемещений в автомобильной шине, используемой в качестве дорожного ограждения на угольных разрезах, при столкновении с автомобилем.

Автомобильная шина, краевая задача, внутренние усилия и моменты, углы поворота и перемещения

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Протасов С. И., Черданцев С. В., Баранов С. Л. Обеспечение безопасности движения транспортных средств на карьерных дорогах с помощью отработанных автомобильных покрышек / Вест. КузГТУ. — 2009. — № 1.
2. Черданцев С. В., Кучер Н. А., Рогозин С. Н. Краевые задачи о равновесии обжатого винтового стержня. — Кемерово: КузГТУ, 2003.
3. Степанов В. В. Курс дифференциальных уравнений. — М.: Физматгиз, 1959.

РАЗРУШЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД

УДК 539.3 

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ УДАРНО-ВОЛНОВЫХ ПРОЦЕССОВ В УПРУГИХ СРЕДАХ И КОНСТРУКЦИЯХ. Ч. II: РЕЗУЛЬТАТЫ РЕШЕНИЯ ПРИКЛАДНЫХ ЗАДАЧ
М. В. Айзенберг-Степаненко, Е. Н. Шер*, Г. Г. Ошарович, З. Ш. Яновицкая

Университет им. Бен-Гуриона в Негеве, E-mail: ayzenbe@math.bgu.ac.il,
проспект Бен-Гуриона, 1, 84105, г. Беер-Шева, Израиль
*Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, E-mail: sher@misd.nsc.ru,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия

Приведены конечно-разностные алгоритмы решения нестационарных задач динамики упругих сред и конструкций. Выполнено численное моделирование следующих прикладных задач: удар жестким штампом по упругой полуплоскости, ударная забивка сваи, формирование маятниковой волны в блочной среде при действии локального импульса. Одной из целей проведенного моделирования является получение решений с минимальным влиянием паразитных эффектов численной аппроксимации. Проведено сравнение результатов, полученных по различным моделям упругой среды.

Численное моделирование, контактно-импульсные задачи, локализация динамических напряжений, волны маятникового типа

Работа выполнена при поддержке Israel Scientific Foundation, grant 504/08 и Российского фонда фундаментальных исследований, проект № 11–05–00369.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Айзенберг-Степаненко М. В., Ошарович Г. Г., Шер Е. Н., Яновицкая З. Ш. Численное модели-рование ударно-волновых процессов в упругих средах и конструкциях. I. Метод решения и расчет-ные алгоритмы // ФТПРПИ. — 2012. — № 1.
2. Ворович И. И., Александров В. М., Бабешко В. А. Неклассические смешанные задачи теории упругости. — М.: Наука, 1974.
3. Александров В. М. Асимптотические методы в смешанных задачах теории упругости // Развитие теории контактных задач в СССР. — М.: Наука, 1976.
4. Слепян Л. И., Яковлев Ю. С. Интегральные преобразования в нестационарных задачах механики. — Л.: Судостроение, 1980.
5. Бабешко В. А., Глушков Е. В., Глушкова Н. В. Об особенностях в угловых точках пространст-венных штампов в контактных задачах // ДАН СССР. — 1981. — Т. 257 — № 2.
6. Поручиков В. Б. Методы динамической теории упругости. — М.: Наука, 1986.
7. Zhong Z.-H., Mackerie J. Contact-impact problems: A review with bibliography, Appl. Mech. Rev., 1994, 47, No. 2.
8. Горшков А. Г., Тарлаковский Д. В. Динамические контактные задачи с подвижными границами. — М.: Наука, 1995.
9. Механика контактных взаимодействий /под ред. И. И. Воровича, В. М. Александрова. — М.: Физматгиз, 2001.
10. Кубенко В. Д. Удар затупленных тел о поверхность жидкости или упругой среды // Прикл. механика. — 2004. — 40. — № 11.
11. Кубенко В. Д., Марченко Т. А. Нестационарное вдавливание тупого жесткого индентора в упругуй слой: плоская задача // Прикл. механика. — 2008. — 44. — № 3.
12. Wang F.-J., Wang L.-P., Cheng J.-G., and Yao Z.-H. Contact force algorithm in explicit transient analysis using finite-element method, Finite Elements in Analysis and Design, 2007, Vol. 43, No. 6, 7.
13. Kubenko V. D., Ayzenberg-Stepanenko M. V. Impact indentation of a rigid body into an elastic layer. Analytical and numerical approaches, Journal of Mathematical Sciences, 2009, Vol. 161, No. 1.
14. Kubenko V. D., Osharovich G. G., Ayzenberg-Stepanenko M. V. Impact indentation of a rigid body into an elastic layer. Axisymmetric problem, Journal of Mathematical Sciences, 2011, Vol. 176, No. 5.
15. Ормонбеков Т. Механика взаимодействия деформируемых тел. — Фрунзе: Илим, 1989.
16. Cornelius C. S., Kubitza W. K. Experimental investigation of longitudinal wave propagation in an elastic rod with coulomb friction, Experimental Mechanics, 1970, Vol. 10, No. 4.
17. Rausche F., Moses F., Goble G. Soil resistance predictions from pile dynamics, Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, ASCE, Vol. 98 (No. SM9), 1972.
18. Исаков А. Л. , Шмелев В. В. Об эффективности передачи ударного импульса при забивании металлических труб в грунт // ФТПРПИ. — 1998. — № 1.
19. Исаков А. Л. , Шмелев В. В. Анализ волновых процессов при забивании металлических труб в грунт с использованием генератора ударных импульсов // ФТПРПИ. — 1998. — № 2.
20. Данилов Б. Б., Смоляницкий Б. Н. Пути повышения эффективности забивания в грунт стальных труб пневматическими молотами // ФТПРПИ. — 2005. — № 6.
21. Смоляницкий Б. Н., Тищенко И. В., Червов В. В., Гилета В. П., Ванаг Ю. В. Резервы повыше-ния производительности виброударного погружения в грунт стальных элементов в технологиях специальных строительных работ // ФТПРПИ. — 2008. — № 5.
22. Червов В. В., Тищенко И. В., Смоляницкий Б. Н. Влияние частоты виброударного воздействия и дополнительного статического усилия на скорость погружения стержня в грунт // ФТПРПИ. — 2011. — № 1.
23. Герсеванов Н. М. Теория продольного удара c применением к определению сопротивления свай. — М.: Собр. соч., 1948, Т. 1.
24. Smith E. Pile driving analysis by the wave equation. ASCE, 1960, Vol. 86 (No. SM4).
25. Никитин Л. В. Распространение волн в упругом стержне при наличии сухого трения // Инж. журн. — 1963. — Т. 3. — Вып. 1.
26. Никитин Л. В., Тюреходжаев А. Н. Поведение под нагрузкой упругого стержня, заглубленного в грунт // Проблемы механики горных пород. — Алма-Ата: “Наука”, 1966.
27. Wilms E. V., Wempner G. A. Motion of an elastic rod with external Coulomb friction, Trans. ASME, Ser. B, Vol. 90, 1968. 28. Никитин Л. В. Статика и динамика твердых тел с внешним сухим трением. — М.: Моск. лицей, 1998.
29. Santos J. A. (ed). Application of stress wave theory to piles. Science, technology and practice. Proc. 8th Int. Conf., 2008, IOS Press BV, Amsterdam, Netherlands.
30. Sen R., Davies T. G., Banerjee P. K. Dynamic analysis of piles and pile groups embedded in homoge-neous soils, Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 1985, Vol. 13, No 1.
31. Смирнов А. Л., Степаненко М. В. Численное моделирование ударного погружения свай // Тр. II Всесоюз. конф. “Физико-механические задачи прочности”. — Горький: Изд-во ГГУ, 1987.
32. Смирнов А. Л. Расчет процесса ударного погружения свай в грунт // ФТПРПИ. — 1989. — № 4.
33. Смирнов А. Л. Динамика составных конструкций в среде при нестационарных воздействиях: автореф. дис. … канд. физ.-мат. наук. — Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1990.
34. Бартоломей А. А., Омельчак И. М., Фонарев А. В. Математическое моделирование динамики погружения свай // Тр .Междунар. конф. по проблемам свайного фундаментостроения. — М., 1989.
35. Васенин В. А. Расчетная оценка параметров колебаний грунта при ударном погружении свай // Реконструкция городов и геотехническое строительство. — СПб. — 2001. — № 4.
36. Mounir E. Mabsout, John L. Tassoulas. A finite element model for the simulation of pile driving, Int. J. Numer., Methods in Engineering, Vol. 37, 1994.
37. Paik K. H., Salgado R., Lee J. H., and Kim B. J. (2003).The behavior of open- and closed-ended piles driven into sand, ASCE, Vol. 129, No. 4.
38. Masoumi H. R., Degrande G., Lombaert G. Prediction of free field vibrations due to pile driving using a dynamic soil–structure interaction formulation, Soil Dynamics and Earthquake Engnrng,Vol. 27(2), 2007.
39. Dynamic Modeling with QUAKE/W (2007). An Engineering Methodology, GEO-SLOPE Int. Ltd, http://geotechref.coppernorthern.com/w/files/9/93/QUAKEW_EngineeringBook.pdf
40. Садовский М. А. Естественная кусковатость горной породы // ДАН СССР. — 1979. — Т. 247. — № 4.
41. 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.
42. Курленя М В., Опарин В. Н., Востриков В. И. Волны маятникового типа. 1. Состояние вопроса и измерительно-вычислительный комплекс // ФТПРПИ. — 1996. — № 3.
43. Курленя М. В., Опарин В. Н., Востриков В. И. Волны маятникового типа. 2. Методика экспериментов и основные результаты физического моделирования // ФТПРПИ. — 1996. — № 4.
44. Курленя М. В., Опарин В. Н., Востриков В. И., Аршавский В. В., Мамадалиев Н. Волны маятникового типа. 3. Данные натурных измерений // ФТПРПИ. — 1996. — № 5.
45. Александрова Н. И. О распространении упругих волн в блочной среде при импульсном нагружении // ФТПРПИ. — 2003. — № 6.
46. Александрова Н. И., Шер Е. Н. Моделирование процесса распространения волн в блочных средах // ФТПРПИ. — 2004. — № 6.
47. Александрова Н. И., Черников А. Г., Шер Е. Н. Экспериментальная проверка одномерной расчетной модели распространения волн в блочной среде // ФТПРПИ. — 2005. — № 3.
48. Шер Е. Н., Александрова Н. И., Айзенберг-Степаненко М. В., Черников А. Г. Влияние иерархической структуры блочных горных пород на особенности распространения сейсмических волн // ФТПРПИ. — 2007. — № 6.
49. Александрова Н. И., Шер Е. Н., Черников А. Г. Влияние вязкости прослоек на распространение низкочастотных маятниковых волн в блочных иерархических средах // ФТПРПИ. — 2008. — № 3.
50. Александрова Н. И., Черников А. Г., Шер Е. Н. Экспериментальная проверка одномерной расчетной модели распространения волн в блочной среде // ФТПРПИ. — 2005. — № 3.
51. Сарайкин В. А., Степаненко М. В., Царева О. В. Упругие волны в среде с блочной структурой // ФТПРПИ. — 1988. — № 1.
52. Сарайкин В. А. Расчет волн, распространяющихся в двумерной сборке из прямоугольных блоков // ФТПРПИ. — 2008. — № 4.
53. Сарайкин В. А. Учет упругих свойств блоков в низкочастотной составляющей волны возмущений, распространяющейся в двумерной среде // ФТПРПИ. — 2009. — № 3.
54. Сарайкин В. А. Распространение низкочастотной составляющей волны в модели блочной среды // ПМТФ. — 2009. — № 6.
55. Александрова Н. И., Шер Е. Н. Распространение волн в двумерной периодической модели блочной среды. Ч. 1. Особенности волнового поля при действии импульсного источника //ФТПРПИ. —2010. — № 6.

УДК 624.1+534.1 

ЧИСЛЕННО-АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА УДАРНОГО ПОГРУЖЕНИЯ ТРУБЫ В ГРУНТ С СУХИМ ТРЕНИЕМ. Ч. I: ВНЕШНЯЯ СРЕДА НЕ ДЕФОРМИРУЕМА
Н. И. Александрова

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
E-mail: alex@math.nsc.ru,

Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия

Исследуется распространение продольных волн в упругой трубе, частично погруженной в среду с сухим трением. Математическая постановка задачи ударного погружения трубы в грунт опирается на модель продольных колебаний упругого стержня с учетом бокового сопротивления. Боковое действие грунта описывается законом контактного сухого трения. Численно и аналитически решен ряд задач о продольном импульсном нагружении трубы и проведено их сопоставление.

Продольные волны, упругий стержень, сухое трение, импульсное нагружение, численное моделирование

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Крагельский И. В., Щедров В. С. Развитие науки о трении. Сухое трение. — М.: Изд-во АН СССР, 1956.
2. Михин Н. М. Внешнее трение твердых тел. — М.: Наука, 1977.
3. Веклич Н. А., Малышев Б. М. Распространение волн в упругих стержнях, находящихся в среде с сухим трением // Задачи механики твердого деформируемого тела. — М.: Изд-во МГУ, 1985.
4. Ормонбеков Т. Механика взаимодействия деформируемых тел. — Фрунзе: ИЛИМ, 1989.
5. Маркеев А. П. Динамика тела, соприкасающегося с твердой поверхностью. — М.: Наука, 1992.
6. Никитин Л. В. Статика и динамика твердых тел с сухим трением. — М.: Московский Лицей, 1998.
7. Юнин Е. К. Загадки и парадоксы сухого трения. — М.: Книжный дом “ЛИБРОКОМ”, 2008.
8. Розенблат Г. М. Сухое трение и односторонние связи в механике твердого тела. — М.: URSS, 2010.
9. Андронов В. В., Журавлев В. Ф. Сухое трение в задачах механики. — М.: — Ижевск: “Регулярная и хаотическая динамика”, 2010.
10. Иванов А. П. Основы теории систем с сухим трением. — М.: — Ижевск: “Регулярная и хаотическая динамика”, 2011.
11. Никитин Л. В., Тюреходжаев А. Н. Демпфирование сухим трением динамических нагрузок в волокнистом композите // Механика композитных материалов. — 1986. — № 1.
12. Никитин Л. В., Тюреходжаев А. Н. Поведение под нагрузкой упругого стержня, заглубленного в грунт // Проблемы механики горных пород. — Алма-Ата: Наука, 1966.
13. Никитин Л. В. Удар жестким телом по упругому стержню с внешним сухим трением // Инж. журн. МТТ. — 1967. — № 2.
14. Никитин Л. В. Динамика упругих стержней с внешним сухим трением // Усп. механики. — 1988. — Т. 11. — Вып. 4.
15. Жаркова Н. В., Никитин Л. В. Прикладные задачи динамики упругих стержней // Изв. РАН. МТТ. — 2006. — № 6.
16. Nikitin L. V., Tyurekhodgaev A. N. Wave propagation and vibration of elastic rods with interfacial frictional slip, Wave Motion, 1990, Vol. 12, No 6.
17. Тюреходжаев А. Н., Сергазиев М. Ж. Возбуждение резонансных колебаний в системе с контактным сухим трением: сб. докл. Междунар. конгр. “Механика и трибология транспортных систем-2003”. — Ростов н/Д: Изд-во Рост. гос. ун-та путей сообщ., 2003. — Т. 2.
18. Тюреходжаев А. Н., Сергазиев М. Ж. Нелинейные установившиеся колебания механической системы с сухим трением под воздействием циклических нагрузок // Там же.
19. Султанов К. С. Численное решение задачи о распространении волн в вязкоупругом стержне с внешним трением // Изв. АН СССР. МТТ. — 1991. — № 6.
20. Смирнов А. Л. Расчет процесса ударного погружения свай в грунт. Ч. I: Математическое моделирование // ФТПРПИ. — 1989. — № 4.
21. Смирнов А. Л. Динамика составных конструкций в среде при нестационарных импульсных процессах деформаций в упругих конструкцияхействиях: дис. … канд. физ.-мат. наук. — Новосибирск, 1990.
22. Степаненко М. В. Об одном методе расчета нестационарных импульсных процессов деформаций в упругих конструкциях // ФТПРПИ. — 1976. — № 2.
23. Петреев А. М., Смоленцев А. С. Передача энергии от ударного привода трубе через адаптер конструкций // ФТПРПИ. — 2011. — № 6.
24. Исаков А. Л., Шмелев В. В. Анализ волновых процессов при забивании металлических труб в грунт с использованием генераторов ударных импульсов // ФТПРПИ. — 1998. — № 2.

ГОРНОЕ МАШИНОВЕДЕНИЕ

УДК 621.9 

ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ГИДРОЦИЛИНДРОВ БУРОВЫХ УСТАНОВКОК
Е. А. Кудряшов, Д. Ю. Лунин, Е. В. Павлов

Юго-Западный государственный университет,
E-mail: LDY-SWSU@yandex.ru, 305038, г. Курск, Россия

Приводятся результаты исследований, направленных на обеспечение стабильного качества обработки поверхностей внутренних канавок втулок гидроцилиндров без изменения их конструкции.

Буровые установки, гидроцилиндры, надежность

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Башта Т. М. Машиностроительная гидравлика: справочное пособие. — М.: Машиностроение, 1971.
2. Суслов А. Г. Качество поверхностного слоя деталей машин. — М.: Машиностроение, 2000.
3. Кудряшов Е. А. Повышение эффективности ремонта деталей машин групповым методом // Станки и инструменты. — 2008. — № 6.
4. Кудряшов Е. А. Перспективы применения композита при прерывистом резании // Станки и инстру¬менты. — 2008. — № 11.
5. Кудряшов Е. А. Конструктивно-технологическое совершенствование автономных малогабаритных буровых устройств: Фундаментальные проблемы формирования технологий геосреды: конф. с участием иностр. ученых. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2010.

ТЕХНОЛОГИЯ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

УДК 662.831.32 

ГЕОМЕХАНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УСЛОВИЙ РАЗРАБОТКИ ГЛУБОКИХ ГОРИЗОНТОВ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ “ЮЖНОЕ”
И. Ю. Рассказов, Г. А. Курсакин, М. И. Потапчук, В. И. Мирошников, А. М. Фрейдин*, С. П. Осадчий**

Институт горного дела ДВО РАН, ул. Тургенева, 51, 680000, г. Хабаровск, Россия
* Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
**ОАО “ГКМ “Дальполиметалл”, 692446, Приморский край, г. Дальнегорск, Россия

Рассмотрены геомеханические условия разработки полиметаллического месторождения “Южное” в Восточном Приморье, опасного по горным ударам. Численным моделированием выявлены особенности формирования техногенного поля напряжений в массиве горных пород на различных стадиях отработки очистных блоков в условиях высокой изменчивости элементов залегания рудных тел. По результатам исследований обоснованы параметры эффективных мероприятий по повышению безопасности горных работ на глубоких горизонтах месторождения.

Напряженно-деформированное состояние, удароопасность массива горных пород, математическое моделирование, элементы залегания рудных тел, система разработки, целики, профилактические мероприятия

Работа выполнена при финансовой поддержке интеграционного проекта ДВО РАН № 12-II-СУ-08–10.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Пиленков Ю. Ю. Об удароопасности Южного полиметаллического месторождения в Приморье // ФТПРПИ. — 1995. — № 2.
2. Фрейдин А. М., Шалауров В. А., Еременко А. А. и др. Повышение эффективности подземной разработки рудных месторождений Сибири и Дальнего Востока. — Новосибирск: Наука; 1992.
3. Рассказов И. Ю., Курсакин Г. А., Фрейдин А. М., Черноморцев В. Н., Осадчий С. П. Методы контроля и управления горным давлением на рудниках ОАО “МГК “Дальполиметалл”. // Горн. журн. — 2006. — № 4.
4. Леви К. Г., Шерман С. И., Саньков В. А. и др. Карта современной геодинамики Азии. Масштаб 1 : 5000000. — Иркутск: ИЗК СО РАН, 2007.
5. Рассказов И. Ю. Численное моделирование современного поля тектонических напряжений в области сочленения Центрально-Азиатского и Тихоокеанского поясов // Тихоокеанская геология. — 2006. — № 5. — Т. 25. 6. Тимофеев В. Ю., Ардюков Д. Г., Горнов П. Ю., Бойко Е. В., Тимофеев А. В. Натурный эксперимент по моделированию плитных движений // Проблемы сейсмичности и современной геодинамики Дальнего Востока и Восточной Сибири. — Хабаровск, 2010.
7. Фадеев А. Б. Метод конечных элементов в геомеханике. — М.: Недра, 1987.
8. Зотеев О. В. Моделирование напряженно-деформированного состояния массива горных пород численными методами // Изв. вузов. Горн. журн. — 2003. — № 5.
9. Рассказов И. Ю., Курсакин Г. А., Фрейдин А. М., Потапчук М. И. Выбор технологии разработки глубоких горизонтов месторождения “Восток-2” // ФТПРПИ. — 2012. — № 1.
10. Курленя М. В., Серяков В. М., Еременко А. А. Техногенные геомеханические поля напряжений. — Новосибирск: Наука, 2005.
11. Фрейдин А. М., Неверов С. А., Неверов А. А., Филиппов П. А. Устойчивость горных выработок при системах подэтажного обрушения // ФТПРПИ. — 2008. — № 1.
12. Рассказов И. Ю., Курсакин Г. А., Черноморцев В. Н., Осадчий С. П. и др. Указания по безопасному ведению горных работ на Николаевском и Южном месторождениях (ОАО “ГМК “Дальполиметалл”), опасных по горным ударам. — Хабаровск: ИГД ДВО РАН, 2008.

РУДНИЧНАЯ АЭРОГАЗОДИНАМИКА

УДК 622.416; 622.45 

ОПТИМИЗАЦИЯ РАЗМЕЩЕНИЯ РЕГУЛЯТОРОВ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА В ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ СИСТЕМЕ РУДНИКА
С. А. Козырев, А. В. Осинцева

Горный институт Кольского научного центра РАН, E-mail: skozirev@goi.kolasc.net.ru,
ул. Ферсмана, 24, 184209, г. Апатиты, Мурманская обл., Россия

Показаны результаты исследований по совершенствованию процесса автоматизации проектирования вентиляционной системы подземного рудника на основе применения современных математических методов. Обсуждаются перспективы использования генетических методов для анализа альтернативных вариантов вентиляционных систем на этапе проектирования. Рассмотрены комплексные варианты оптимизации числа установленных вспомогательных вентиляторов и перемычек, их расположения и параметров для проектируемых рудников Олений ручей и Партомчорр.

Вентиляция, подземный рудник, регулирование, генетический алгоритм

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Тян Р. Б., Потемкин В. Я. Управление проветриванием шахт. — Киев: Наук. думка, 1977.
2. Казаков Б. П., Круглов Ю. В., Исаевич А. Г., Левин Л. Ю. Разработка программно-вычислитель-ного комплекса “Аэросеть” для расчета вентиляционных шахт и рудников // ГИАБ. — 2006. — № 3.
3. Назаренко В. И., Почтаренко Н. С., Турута И. А. Программная система РЕВОД для расчета воздухо- и газораспределения в шахтной вентиляционной сети // Изв. ДГУ. — 1999. — № 1.
4. Козырев С. А., Осинцева А. В. Автоматизация проектирования вентиляции подземного рудника // Вестн. МГТУ. — 2009. — № 4.
5. Вассерман А. Д. Проектные обоснования параметров вентиляции рудников и подземных сооружений. — Л.: Наука, 1974.
6. Алехичев С. П, Вассерман А. Д. Воздухораспределение в рудниках с зонами обрушения. — Л.: Наука, 1973.
7. Давыдов Е. Г., Габайдуллин Р. И., Чеховских А. М. Метод пропорциональных поясных сопротивлений для расчета заданного распределения воздуха в вентиляционных сетях // Изв. вузов. Горн. журн. — 1992. — № 2.
8. Емельянов В. В., Курейчик В. В., Курейчик В. М. Теория и практика эволюционного моделирования. — М.: Физматлит, 2003.
9. Boulos P. Optimal pump operation of water distribution systems using genetic algorithms, Proc. of the AWWA conf. Seattle: WA, 2000.
10. Lowndes I. S., Fogarty T., and Yang Z. Y. The application of genetic algorithms to optimize the performance of a mine ventilation network: the influence of coding method and population size, Soft Comput., 2005, No 9.
11. Осинцева А. В., Козырев С. А. Обоснование эффективных вариантов регулирования вентиляции подземного рудника и оптимизации параметров регуляторов посредством генетического алгоритма // Вестн. МГТУ. — 2011. — Т. 14. — № 3.

ОБОГАЩЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

УДК 622.7 

ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ПРОЦЕССЫ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦЕННЫХ КОМПОНЕНТОВ ИЗ НЕТРАДИЦИОННОГО, ТРУДНООБОГАТИМОГО И ТЕХНОГЕННОГО МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ
В. А. Чантурия, А. П. Козлов, Т. Н. Матвеева, А. А. Лавриненко

Институт проблем комплексного освоения недр РАН,
E-mail: kozap@mail.ru, tmatveyeva@mail.ru, lavrin_a@mail.ru,
Крюковский тупик, 4,111020, г. Москва, Россия

Теоретически обоснована и подтверждена экспериментально технологическая возможность извлечения платины из дунитов зональных базит-ультрабазитовых комплексов. Приведены результаты исследований по разработке новых селективных комплексообразующих реагентов для извлечения сульфидных минералов с эмульсионной вкрапленностью золота. Представлена информация о способе и реагентных режимах удаления избыточной серы и извлечении металлов платиновой группы из отвальных хвостов обогащения медно-никелевой руды Талнахской обогатительной фабрики с целью их использования в закладочной смеси, в том числе в качестве вяжущего компонента.

Платино- и золотосодержащие руды, хвосты обогащения медно-никелевой руды, флотация сульфидов, флокуляция, флотационные реагенты

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Чантурия В. А., Козлов А. П., Толстых Н. Д. Дунитовые руды — новый вид платиносодержащего сырья // ГИАБ. — 2011. — № ОВ1.
2. Козлов А. П., Чантурия В. А. Технологические перспективы освоения крупнообъемных рудных месторождений платины в дунитах зональных базит-ультрабазитовых комплексов // Платина России. — 2011. — Т. VII.
3. Чантурия В. А., Иванова Т. А., Копорулина Е. В. Методика оценки эффективности взаимодействия флотационных реагентов с золотосодержащим пиритом // Цв. металлы. — 2010. — № 8.
4. Иванова Т. А., Копорулина Е. В. Сравнение флотационной активности фосфорсодержащих собирателей на пирите, искусственно обогащенном наноразмерными частицами золота // Научные основы и современные процессы комплексной переработки труднообогатимого минерального сырья (Плаксинские чтения 2010): материалы междун. совещ., Казань, 13–18 сент. 2010 г. — М., 2010.
5. Иванова Т. А., Матвеева Т. Н., Громова Н. К. Модифицирование растворов ДЭДТК с целью получения селективного неионогенного собирателя для флотации платиносодержащих сульфидов // Горн. журн. — 2010. — № 12.
6. Чантурия В. А., Матвеева Т. Н., Иванова Т. А., Громова Н. К., Ланцова Л. Б. Исследование новых комплексообразующих реагентов для селекции золотосодержащих пирита и арсенопирита // ФТПРПИ. — 2011. — № 1.
7. Матвеева Т. Н., Иванова Т. А., Громова Н. К. Теоретические подходы к созданию селективных реагентов для извлечения сульфидов с эмульсионной вкрапленностью золота // Новые технологии обогащения и комплексной переработки труднообогатимого природного и техногенного минерального сырья (Плаксинские чтения 2011): материалы междунар. совещ., Верхняя Пышма, 19–24 сент. 2011 г. — Екатеринбург, 2011.
8. Чантурия В. А., Иванова Т. А., Зимбовский И. Г. Комплексообразование при флотационном извлечении благородных металлов серуазотсодеращими собирателями // Новые технологии обогащения и комплексной переработки труднообогатимого природного и техногенного минерального сырья (Плаксинские чтения 2011): материалы междунар. совещ., Верхняя Пышма, 19–24 сент. 2011 г. — Екатеринбург, 2011.
9. Чантурия В. А., Иванова Т. А., Недосекина Т. В., Дальнова Ю. С., Гапчич А. О., Зимбовский И. Г. Способ флотации сульфидных руд, содержащих благородные металлы. Заявка на изобретение РФ № 2012 1101/18 (015150), от 16.03.2012.
10. Гапчич А. О., Недосекина Т. В. Новые реагенты для флотации золотосодержащего сырья // Новые технологии обогащения и комплексной переработки труднообогатимого природного и техногенного минерального сырья (Плаксинские чтения 2011): материалы междунар. совещ., Верхняя Пышма, 19–24 сент. 2011 г. — Екатеринбург, 2011.
11. Лавриненко А. А., Саркисова Л. М., Шрадер Э. А., Глухова Н. И. Флотационное извлечение ценных компонентов из отвальных хвостов обогащения медно-никелевой руды // Новые технологии обогащения и комплексной переработки труднообогатимого природного и техногенного минерального сырья (Плаксинские чтения 2011): материалы междунар. совещ., Верхняя Пышма, 19–24 сент. 2011 г. — Екатеринбург, 2011.

УДК 622.75 

СУФФОЗИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ В ТЕХНОЛОГИИ ФОРМИРОВАНИЯ ОБОГАЩЕННЫХ ЗОН ТЕХНОГЕННЫХ ЗОЛОТОРОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
В. С. Литвинцев, В. С. Алексеев, А. М. Пуляевский*

Институт горного дела ДВО РАН,
ул. Тургенева, 51, 680000, г. Хабаровск, Россия
*Тихоокеанский государственный университет,
ул. Тихоокеанская, 136, 680035, г. Хабаровск, Россия

Выполнен анализ суффозионных свойств аллювиальных горных пород представительной группы техногенных россыпных месторождений, сформированных при отработке природных россыпей открытым и подводным способами. Определены особенности расчета одного из основных показателей суффозионности аллювиальных пород техногенных россыпных месторождений — максимального диаметра фильтрационного хода горной породы в зависимости от соотношения сочетаний значений ее характерных диаметров.

Техногенные россыпи, процессы суффозии, характерные диаметры фильтрационного хода горных пород, фильтрационные потоки

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Литвинцев В. С. Обоснование параметров геотехнологии комплексного освоения техногенных россыпных месторождений Дальнего Востока: автореф. дис. … д-ра техн. наук. — Хабаровск, 2000.
2. Пуляевский А. М. Теоретические и технологические обоснования гидромеханизированной выемки и переработки золотосодержащих песков россыпных месторождений: автореф. дис. … д-ра техн. наук. — Хабаровск, 2006.
3. Мамаев Ю. А. Литвинцев В. С., Пономарчук Г. П., Алексеев В. С. Развитие теории процессов формирования техногенных россыпных месторождений // ГИАБ. Отдельный выпуск: Дальний Восток-3. — 2007. — № 16.
4. Литвинцев В. С. Банщикова Т. С., Леоненко Н. А., Алексеев В. С. Рациональные методы извлечения золота из техногенного минерального сырья россыпных месторождений // ФТПРПИ. — 2012. — № 1.
5. Патент 2327039 РФ. Способ разработки россыпей и технологический комплекс для его осуществления / В. С. Литвинцев, Н. П. Хрунина, Ю. А. Мамаев, В. С. Алексеев // Опубл. в БИ. — 2008. — № 17.
6. Мамаев Ю. А., Литвинцев В. С., Пономарчук Г. П., Банщикова Т. С., Шокина Л. Н. Выявление генетических особенностей крупных техногенных объектов россыпной золотодобычи Дальневосточного региона с целью их рационального формирования и эффективного освоения // Проблемы комплексного освоения суперкрупных рудных месторождений. — М.: ИПКОН РАН, 2004.
7. Мамаев Ю. А., Литвинцев В. С., Пономарчук Г. П., Шаповалов В. С. Проблемы формирования и рационального освоения техногенных россыпных месторождений Дальнего Востока // Геотехнологические проблемы комплексного освоения недр: сб. науч. тр. Вып. 2 (92). — Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2004.
8. Чугаев Р. Р. Гидравлика (техническая механика жидкости). — Л.: Энергия, 1971.
9. Мамаев Ю. А., Литвинцев В. С., Алексеев В. С. Закономерности процесса формирования техногенных россыпей благородных металлов в современных условиях // Изв. вузов. Горн. журн. — 2011. — № 8.
10. Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. — М.: Наука, 1970.

УДК 622.7 

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФЛОТАЦИИ ТОНКОВКРАПЛЕННЫХ КАРБОНАТНО-ФЛЮОРИТОВЫХ РУД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РЕАГЕНТА ФЛОТОЛ-7,9 
В. Д. Помазов, С. А. Кондратьев*, В. И. Ростовцев*

ООО “СибИнфоуголь”, а/я 85, 630091, г. Новосибирск, Россия
*Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
Красный пр., 54, 630091, г. Новосибирск, Россия

Приведены результаты экспериментальных исследований по интенсификации процесса флотации тонковкрапленных карбонатно-флюоритовых руд путем использования реагента Флотол-7,9. Показано, что при оптимальных реагентных режимах может быть получен кондиционный флюоритовый концентрат с извлечением флюорита более 60 % и содержанием CaF2 более 90 %.

Карбонатно-флюоритовая руда, реагент Флотол-7,9, флотация

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Киенко Л. А., Саматова Л. А. Повышение эффективности действия карбоксильных собирателей при флотации тонковкрапленных карбонатно-флюоритовых руд // Материалы Междунар. совещ. “Плаксинские чтения-2011”. — Верхняя Пышма, 2011.
2. Бергер Г. С. Флотируемость минералов. — М.: Гостортехиздат, 1962.
3. Берлинский А. И. Кинетика действия жидкого стекла во флотационном процесса // Цв. металлургия. — 1963. — № 24.
4. Мясникова Г. А. и др. Влияние структуры кристаллической решетки некоторых кальцийсодержащих минералов на взаимодействие их с флотационными реагентами // Научные труды ИГД им. А. А. Скочинского — М., 1962.
5. Эйгелес М. А. Основы флотации несульфидных минералов. — М.: Недра, 1964.
6. Эйгелес М. А. Флотация силикатов и окислов. — М.: Госхимиздат, 1961.
7. Глазунов Л. А. Совершенствование технологии обогащения флюоритсодержащих руд // Цв. металлы. — 2000. — № 3.
8. Шубов М. Я., Иванков С. И., Щеглова И. К. Флотационные реагенты процесса обогащения минерального сырья. Кн. 2. — М.: Недра, 1990.
9. Эйгелес М. А., Антонова Т. Н. Попутное получение высокачественных флюоритовых концентра¬тов из бедных по флюориту многокарбонатных руд // Цв. металлы. — 1964. — № 11.
10. Шаутенов М. Р., Абдыкирова Г. Ж., Уласюк С. М., Нурахметова Г. Б., Сулейменова У. Я. Усиление депрессирующего действия жидкого стекла на кальцит // Материалы Междунар. совещ. “Плаксинские чтения-2011”. — Верхняя Пышма, 2011.
11. Богданов О. С., Максимов И. И., Поднек А. К. и др. Теория и технология флотации руд / под ред. О. С. Богданова. — М.: Недра, 1990.
12. Патент RU 2319550 C1. Собиратель для флотации флюоритовых руд / А. В. Курков, И. В. Пастухова // Опубл. в БИ. — 2008. — № 8.
13. Колташев Д. В., Насртдинова Т. Ю., Радушев А. В. Флотация флюорита новыми реагентами // Материалы Междунар. совещ. Плаксинские чтения 2011. — Верхняя Пышма, 2011.
14. Киенко Л. А. Разработка эффективной технологии обогащения карбонатно-флюоритовых руд Вознесенского рудного района: автореф. дис. … канд. техн. наук. — Хабаровск, 2008.
15. А. с. 497788 СССР. Способ флотации касситерита / А. В. Краснухина, И. А. Котляревский, В. Д. Помазов, В. И. Безрукова. Не публикуется.
16. А. с. 1045486 СССР. Собиратель для флотационного обогащения флюоритовых руд / В. Д. Помазов, А. В. Краснухина, Н. В. Егоров, И. Л. Котляревский, И. С. Алферьев, А. Н. Недорезов, В. Е. Павлов, В. З. Шестовец, И. Н. Короткин. Не публикуется.

УДК 622.765:622.344.6(571.63)

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ЦИНК-ФЛЮОРИТОВОГО СЫРЬЯ ВОЗНЕСЕНСКОГО РУДНОГО РАЙОНА
Л. А. Киенко, О. В. Воронова

Институт горного дела ДВО РАН, E-mail: kienko@rambler.ru,
ул. Тургенева, 51, 680000, г. Хабаровск, Россия

Показаны результаты исследований, направленных на повышение комплексности переработки цинк-флюоритовых руд месторождений Приморья. Рассмотрены два варианта технологии, позволяющей получить кондиционные сфалеритовый и флюоритовый концентраты. Предложены модели технологических решений, обеспечивающие эффективный переход при смене режима и последовательности флотации с использованием сульфгидрильных и оксигидрильных собирателей.

Флотация, цинк-флюоритовые руды, катионы кальция, нейтрализация, кондиционирование, ксантогенат, карбоксильные собиратели

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Рязанцева М. Д., Шкурко Э. И. Флюориты Приморья. — М.: Недра, 1992.
2. Киенко Л. А., Саматова Л. А., Воронова О. В., Кондратьев С. А. К проблеме снижения температуры флотации при обогащении карбонатно-флюоритовых руд // ФТПРПИ. — 2010. — № 3.
3. Жилин В. В., Саенко В. И. Предпосылки вовлечения в переработку цинк-флюоритовых руд Вознесенского месторождения // Горн. журн. — 2000. — № 9.
4. Киенко Л. А., Воронова О. В. Проблемы комплексной переработки цинк-флюоритовых руд Вознесенского рудного района / Проблемы комплексного освоения георесурсов: материалы Всерос. науч. конф. — Хабаровск, 2011.
5. Фатьянов А. В., Никитина Л. Г., Щеглова С. А., Долгих О. Л. Разработка эффективной флотационной технологии получения высокосортных флюоритовых концентратов при освоении новых Забайкальских месторождений // Горн. журн. — 2011. — № 3.
6. Глембоцкий В. А. Физико-химия флотационных процессов. — М.: Недра, 1972.
7. Эйгелес М. А. Реагенты регуляторы во флотационном процессе. — М.: Недра, 1977.
8. Киенко Л. А, Воронова О. В. Оценка перспектив извлечения флюорита из хвостов цинковой флотации при переработке цинк-флюоритовых руд месторождений Приморья / Новые технологии обогащения и комплексной переработки труднообогатимого природного и техногенного минерального сырья: материалы междунар. совещ. “Плаксинские чтения-2011”. — Верхняя Пышма, 2011.
9. Богданов О. С. Теория и технология флотации руд. — М.: Недра, 1990.
10. Саматова Л. А., Киенко Л. А., Воронова О. В., Плюснина Л. Н. Повышение эффективности флотации флюорита из тонкодисперсных пульп с применением обесшламливания методом “голодной флотации” / Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды: материалы конф. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2009.

ГЕОЭКОЛОГИЯ И НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЕ

УДК 528.8:574.63:622 

МОНИТОРИНГ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ВОДНОГО БАССЕЙНА РАЙОНОВ АКТИВНОЙ УГЛЕДОБЫЧИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДАННЫХ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ
В. Н. Опарин, В. П. Потапов*, О. Л. Гиниятуллина*, Н. В. Андреева*

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
Красный пр., 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
*Институт вычислительных технологий СО РАН Кемеровский филиал
ул. Рукавишникова, 21, 650025, Кемерово, Россия

Рассмотрены вопросы применения данных дистанционного зондирования Земли для анализа состояния водных объектов горнодобывающего региона с активной разработкой угольных месторождений, включая открытый способ. Приводится методика обработки снимков. Выявлены характерные закономерности изменения спектрального отражательного отклика объектов на снимках, обусловленные присутствием в водной среде загрязняющих веществ.

Данные дистанционного зондирования, космоснимки, геоэкологический мониторинг, загрязне-ние водных объектов, анализ спектральной отражательной способности, добыча угля

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Методические указания по санитарной охране водоемов от загрязнения сточными водами предприятий угольной промышленности. 22 декабря 1959 г. № 308 – 59.
2. Методические указания по санитарной охране водоемов от загрязнения сточными водами предприятий угольной промышленности. 30 июня 1976 г. № 1435 – 76.
3. Буканов В. И. Организация и результаты спутникового мониторинга нефтяных загрязнений в юго-восточной части Балтийского моря // Геоматика. — 2011. — № 1(10).
4. Дешифрирование многозональных аэрокосмических снимков. Методика и результаты. — М.: Наука, 1982.
5. Виноградов Б. Аэрокосмический мониторинг экосистем. — М.: Наука, 1984.
6. Дейвис Ш. М., Ландгребе Д. А., Филлипс Т. Л., Свейн Ф. Х., Хоффер Р. М., Ланденлауб Д. С., Сиева Ле Р. Ф. Дистанционное зондирование: количественный подход. — М.: Недра, 1983.
7. Кульский Л. А., Даль В. В., Ленчина Л. Г. Вода знакомая и загадочная. — Киев: Радянська школа, 1982.
8. Чандра А. М., Гош С. К. Дистанционное зондирование и географические информационные системы. — М.: Техносфера, 2008.
9. Haralick R. M., Shanmugam K., Dinstein I. Textural features forimage classification. IEEE Trans. on Systems, Man and Cybernetics, Vol. 3, 1973.
10. Стольберг В. Экология города. — Киев: Либра, 2000.
11. Clark R. N., Roush T. L. Reflectance spectroscopy: Quantitative analysis techniques for remote sensing applications, Journal of Geophysical Research, Vol. 89,No B7, 1984.
12. De Jong S. M., van der Meer F. D. Remote Sensing Image Analysis Including The Spatial Domain, New York, Boston, Dordrecht, London, Moscow: Kluwer Academic Publishers, 2004.

УДК 504.064.36:622.333(571.6)

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕГИОНАЛЬНЫХ ПРИРОДНО-ГОРНОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ НА ЮГЕ ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА
М. Б. Бубнова, Ю. А. Озарян

Институт горного дела ДВО РАН, ул. Тургенева, 51, 680000, г. Хабаровск, Россия

Показано, что геоэкологическую оценку окружающей природной среды в районах отработки месторождений полезных ископаемых целесообразно проводить в пределах региональных природно-горнотехнических систем, сформировавшихся при их отработке. Это обусловлено тем, что геохимическое техногенное загрязнение различных компонентов природной среды, возникающее при эксплуатации месторождений полезных ископаемых, по площади всегда больше, чем любые другие ее нарушения (особенно это справедливо по отношению к региональным, длительно существующим во времени, природно-горнотехническим системам).

Региональные природно-горнотехнические системы, техногенные геохимические потоки, экологический риск, региональный горно-экологический мониторинг

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Елпатьевский П. В. К геохимии объектов горнопромышленного техногенеза / Проблемы геоэкологии и рационального природопользования стран Азиатско- Тихоокеанского региона (Problems of geoecology and efficient nature use countries of Asian-Pacific region): мат-лы конф. — Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2000.
2. Перельман А. И. Геохимия природных вод. — М.: Наука, 1982.
3. Шурова М. В. Эколого-геохимическая оценка состояния природной среды в районе рудника “Веселый” (Республика Алтай): дисс. … канд. геол.-минер. наук. — Томск, 2006.
4. Саксин Б. Г., Бубнова М. Б. Региональное воздействие горного производства на окружающую среду: состояние изученности и проблемы мониторинга // ГИАБ. Отдельный выпуск: Дальний Восток. — 2007. — № ОВ 9.
5. Зверева (Постникова) В. П. Экологические последствия техногенеза на оловорудных месторождениях Дальнего Востока / Рудные месторождения континентальных окраин. — Владивосток: Дальнаука, 2000.
6. Зверева В. П. Экологические последствия гипергенных и техногенных процессов на оловорудных месторождениях Дальнего Востока: автореф. дисс. … д-ра геол.-минер. наук. — Владивосток, 2005.
7. Борисова В. Н., Елпатьевский П. В. Возможность решения некоторых экологических вопросов при геологоразведочных работах // Тихоокеанская геолог. — 1992. — № 3.
8. Морозов Н. П. Некоторые предпосылки разработки методики расчета предельно допустимых сбросов загрязняющих веществ в природные зоны морей / Экологические аспекты химического и радиоактивного загрязнения водной среды. — М.: Легкая и пищ. пром-сть, 1983.
9. Грехнев Н. И., Остапчук В. И., Кислицин Л. Ф. Тяжелые металлы в геосистемах районов добычи и переработки оловянно-полиметаллических руд юга Дальнего Востока / Влияние процессов горного производства на объекты природной среды. — Владивосток: Дальнаука, 1998.
10. Чудаева В. А. Миграция химических элементов в водах Дальнего Востока. — Владивосток: Дальнаука, 2002.
11. Летувнинкас А. И. О количественной характеристике типоморфности химических элементов и комплексности техногенных геохимических потоков в донных отложениях // Геология и геофизика. — 1996. — Т. 37. — № 3.

  Версия для печати