ФТПРПИ №4, 2014. Аннотации.

ГЕОМЕХАНИКА

УДК 622.7+ 622 

ВОЛНОВАЯ ТОМОГРАФИЯ ОЧАГОВ АККУМУЛИРОВАНИЯ МЕТАНА В УГОЛЬНОМ ПЛАСТЕ
М. В. Курленя, А. С. Сердюков, А. А. Дучков, С. В. Сердюков

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Новосибирский государственный университет,
ул. Пирогова, 2, 630090, г. Новосибирск, Россия
Институт нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН,
просп. Академика Коптюга, 3, 630090, г. Новосибирск, Россия

Представлен метод волновой томографии, являющийся конечно-частотным аналогом классической лучевой сейсмической томографии. Приведены результаты численных исследований. Предлагаемый подход позволяет определять скоростные аномалии в трещиноватых зонах аккумулирования метана, размеры которых сравнимы с доминирующей длиной волны, применяемой для просвечивания.

Угольный пласт, метан, трещиноватые зоны, сейсмическое просвечивание, волновая томография

Работа выполнена при поддержке гранта Президента Российской Федерации № МК-2598.2014.5.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Kurlenja M. V., Serdyukov A. S., Serdyukov S. V., Cheverda V. A. A location of the methane accumulation zone in a coal layer by seismic method, J. of Mining Science, 2010, No. 6.
2. Luo Y., Schuster G. T. Wave-equation traveltime inversion, Geophysics, 1991, Т. 56, No. 5.
3. Сердюков А. С., Дучков А. А., Никитин А. А. Численное моделирование динамики первых вступлений для метода волновой томографии // ГЕО-Сибирь-2014: X Междунар. науч. конгресс; Междунар. науч. конф. “Недропользование. Горное дело. Новые направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых”. Геоэкология: материалы конф. http://geosiberia-2014.ssga.ru/events/konferencii/conference-2/sekcia-2–2. — Новосибирск, 2014.
4. Serdyukov A. S., Patutin A. V., Shilova T. V. Numerical evaluation of the truncated singular value decomposition within the seismic traveltimes tomography framework // Журн. СФУ. Сер. Математика и физика. — 2014. — № 7 (2).
5. Сальников А. С., Канарейкин Б. А., Долгова С. В., Дунаева К. А., Сагайдачная О. М., Харламов А. С. Технология и результаты сейсмотомографических исследований на проходящих волнах в угольных шахтах Кузбасса // Технологии сейсморазведки. — 2012. — № 2.

УДК 550.3 + 551 + 622 + 681: 624.1 

ОТ ЯВЛЕНИЯ ЗНАКОПЕРЕМЕННОЙ РЕАКЦИИ ГОРНЫХ ПОРОД НА ДИНАМИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ — К ВОЛНАМ МАЯТНИКОВОГО ТИПА В НАПРЯЖЕННЫХ ГЕОСРЕДАХ. Ч. III
В. В. Адушкин, В. Н. Опарин

Институт динамики геосфер РАН,
Ленинский проспект, 38,119334, г. Москва, Россия
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Новосибирский государственный университет,
ул. Пирогова, 2, 630090, г. Новосибирск, Россия

Обсуждаются прикладные аспекты современных представлений о блочно-иерархическом строении массивов горных пород, феноменологических основ теории волн маятникового типа применительно к формированию и реализации очаговых зон катастрофических событий в природных и горно-технических геосистемах. Устанавливается формализованная связь между концентрационным критерием прочности твердых тел по С. Н. Журкову, экспериментальным критерием “схлопывания” подземных выработок и канонической структурой спектрального состава волн маятникового типа по В. Н. Опарину, а также факту дальнодействия мощных взрывных воздействий в геосредах по М. А. Садовскому – В. В. Адушкину. Обосновывается необходимость энергетического подхода к описанию процесса трансформации упругой энергии очаговых зон катастрофических событий в кинетическую энергию движения составляющих их структурных элементов. Вводится новое понятие о “сейсмоэмиссионных событиях интерференционного типа”.

Напряженные геосреды, блочно-иерархическое строение, очаг, катастрофическое событие, критерии прочности, энергетический подход, спектры волн маятникового типа, подземные выработки

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 13–05–00673а), партнерского интеграционного проекта СО РАН № 100 и проекта ОНЗ РАН-3.1.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Взрывы и землетрясения на территории Европейской части России / под ред. В. В. Адушкина и А. А. Маловичко. — М.: ГЕОС, 2013.
2. Деструкция земной коры и процессы самоорганизации в областях сильного техногенного воздействия / Опарин В. Н. и др. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2012.
3. 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.
4. Соболев Г. А. Основы прогноза землетрясений. — М.: Наука, 1993.
5. Мячкин В. И. Процессы подготовки землетрясений. — М.: Наука, 1978.
6. Касахара К. Механика землетрясений / пер. с англ. — М.: Мир, 1985.
7. Родионов В. Н., Сизов И. А., Цветков В. М. Основы геомеханики. — М.: Недра, 1986.
8. Опарин В. Н., Анин Б. Д., Чугуй Ю. В. и др. Методы и измерительные приборы для моделирования и натурных исследований нелинейных деформационно-волновых процессов в блочных массивах пород. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2007.
9. Опарин В. Н., Багаев С. Н., Маловичко А. А. и др. Методы и системы сейсмодеформационного мониторинга техногенных землетрясений и горных ударов. Т. 1. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2009.
10. Опарин В. Н. Багаев С. Н., Маловичко А. А. и др. Методы и системы сейсмодеформационного мониторинга техногенных землетрясений и горных ударов. Т. 2. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2010.
11. Rockbursts and Seismicity in Mines – RaSiM5, South African Institute of Mining and Metallyrgy, 2001.
12. Курленя М. В., Опарин В. Н., Еременко А. А. Об одном методе сканирования шахтной сейсмологической информации // ДАН. — 1993. — Т. 333. — № 6.
13. Опарин В. Н., Тапсиев А. П., Востриков В. И. и др. О возможных причинах увеличения сейсмической активности шахтных полей рудников Октябрьский и Таймырский Норильского месторождения в 2003 г. // ФТПРПИ: Ч. I. — 2004. — № 4; Ч. II. — 2004. — № 5; Ч. III. — 2004. — № 6; Ч. IV. — 2005. — № 1.
14. Опарин В. Н., Еманов А. Ф., Востриков В. И., Цибизов Л. В. О кинетических особенностях развития сейсмоэмиссионных процессов при отработке угольных месторождений Кузбасса // ФТПРПИ. — 2013. — № 4.
15. Mendecki A. J. Keynote Adress: Data-driven understanding of seismic rock mass response to mining, “Dynamic Rock Mass Response to Mining”- The Fifth International Symposium on Rockburst and Seismisity in Mines (RaSiM5), 17 – 20 Sept. 2001 (Techn. Eds. Dr G. Van Aswegen, Dr R. J. Durrheim, W. D. Orflepp), Johannensburg, 2000.
16. Журков С. Н. Кинетическая концепция прочности твердых тел (термофлуктуационный механизм) // Вестн. АН СССР. — 1968 — № 3.
17. Журков С. Н., Куксенко В. С. Петров В. А. О прогнозировании разрушения горных пород // Физика Земли. — 1977. — № 6.
18. Физические основы прогнозирования разрушения горных пород: материалы I Междунар. школы-семинара (9 – 15 сент., 2001, г. Красноярск) / отв. ред. проф. В. А. Мансуров. — Красноярск: СибГАУ, 2002.
19. Адушкин В. В., Опарин В. Н. От явления знакопеременной реакции горных пород на динамические воздействия – к волнам маятникового типа в напряженных геосредах. Ч. I // ФТПРПИ. — 2012. — № 2.
20. Адушкин В. В., Опарин В. Н. От явления знакопеременной реакции горных пород на динамические воздействия – к волнам маятникового типа в напряженных геосредах. Ч. II // ФТПРПИ. — 2013. — № 2.
21. Курленя М. В., Опарин В. Н., Востриков В. И. О формировании упругих волновых пакетов при импульсном возбуждении блочных сред. Волны маятникового типа ν_μ // ДАН. — 1993. — Т. 333. — № 4.
22. Опарин В. Н. Энергетический критерий объемного разрушения горных пород // Труды науч. семинара “Неделя горняка-2009”. — М.: МГГУ, 2009.
23. Опарин В. Н. Волны маятникового типа и “геомеханическая температура” // Труды 2-й Рос.-Кит. конф. “Нелинейные геомеханико-геодинамические процессы при отработке месторождений полезных ископаемых на больших глубинах”. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2012.
24. Опарин В. Н. Методологические основы построения многослойных мониторинговых систем геомеханико-геодинамической безопасности для горнодобывающих районов в тектонически активных зонах // Проблемы и пути иннновационного развития горнодобывающей промышленности: материалы 6-й Междунар. науч.-практ. конф. (9 – 11 сентября 2013 г.). — Алматы, 2013.
25. Бычков И. В., Опарин В. Н., Потапов В. П. Облачные технологии в решении задач горной геоинформатики // ФТПРПИ. — 2014. — № 1.
26. Адушкин В. В., Спивак А. А. Подземные взрывы. — М.: Наука, 2007.
27. Адушкин В. В., Спивак А. А. Геомеханика крупномасштабных взрывов. — М.: Недра, 1993.
28. Кочарян Г. Г., Спивак А. А. Динамика деформирования блочных массивов горных пород. — М.: Академкнига, 2003.
29. Садовский М. А. Естественная кустоватость горной породы // ДАН. — 1979. — Т. 247. — № 4.
30. Садовский М. А. О свойстве дискретности горных пород // Физика Земли. — 1982. — № 12.
31. Курленя М. В., Опарин В. Н. О масштабном факторе явления зональной дезинтеграции горных пород и канонических рядах атомно-ионных радиусов // ФТПРПИ. — 1996. — № 2.
32. Опарин В. Н., Юшкин В. Ф., Акинин А. А., Балмашнова Е. Г. О новой шкале структурно-иерархических представлений как паспортной характеристике объектов геосреды // ФТПРПИ. — 1998. — № 5.
33. Опарин В. Н., Танайно А. С. Каноническая шкала иерархических представлений в горном породоведении. — Новосибирск: Наука, 2011.
34. Садовский М. А., Адушкин В. В., Спивак А. А. О размере зон необратимого деформирования при взрыве в блочной среде // Изв. АН СССР. Физика Земли. — 1989. — № 9.
35. Родионов В. Н., Адушкин В. В., Костюченко В. Н. и др. Механический эффект подземного взрыва. — М.: Недра, 1971.
36. Шемякин Е. И., Фисенко Г. Л., Курленя М. В., Опарин В. Н. и др. Эффект зональной дезинтеграции горных пород вокруг подземных выработок // ДАН. — 1986. — Т. 289. — № 5.
37. Опарин В. Н., Тапсиев А. П., Розенбаум М. А. и др. Зональная дезинтеграция горных пород и устойчивость подземных выработок. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2008.
38. Курленя М. В., Опарин В. Н., Еременко А. А. Об отношении линейных размеров блоков горных пород к величинам раскрытия трещин в структурной иерархии массива // ФТПРПИ. — 1993. — № 3.
39. Опарин В. Н., Симонов Б. Ф. О нелинейных деформационно-волновых процессах в виброволновых геотехнологиях освоения нефтегазовых месторождений // ФТПРПИ. — 2010. — № 2.
40. Курленя М. В., Опарин В. Н. Проблемы нелинейной геомеханики. Ч. II // ФТПРПИ. — 2000. — № 4.
41. Итоги научной и научно-организационной деятельности за 2008 год. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2009.
42. Итоги научной, инновационной и научно-организационной деятельности за 2012 год. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2013.
43. Курленя М. В., Опарин В. Н., Востриков В. И. Волны маятникового типа. Ч. II: Методика экспериментов и основные результаты физического моделирования // ФТПРПИ. — 1996. — № 4.
44. Курленя М. В., Опарин В. Н., Востриков В. И. Волны маятникового типа. Ч. III: Данные натурных измерений // ФТПРПИ. — 1996. — № 5.
45. Курленя М. В., Опарин В. Н., Востриков В. И. Об эффекте аномально низкого трения в блочных средах // ФТПРПИ. — 1997. — № 1.
46. Востриков В. И., Опарин В. Н., Червов В. В. О некоторых особенностях движения твердых тел при комбинированных виброволновом и статическом воздействиях // ФТПРПИ. — 2000. — № 6.
47. Тищенко И. В., Червов В. В., Горелов А. И. Влияние дополнительного вибровозбудителя и комбинации виброударных устройств на скорость внедрения трубы в грунт при прокалывании // ФТПРПИ. — 2013. — № 3.
48. Li li-ping. Theoretical analysis of rock burst induced by anomalously low friction effect in deep block media mass, Proceedings of the 3rd Sino-Russian Joint Scientific-Technical Forum on Deep-level Rock Mechanics and Engineering, China, Nanjing, July, 2013.
49. Яковицкая Г. Е. Методы и технические средства диагностики критических состояний горных пород на основе электромагнитной эмиссии / под. ред. В. Н. Опарина. — Новосибирск: Параллель, 2008.
50. Курленя М. В., Опарин В. Н., Востриков В. И. О геомеханических условиях возникновения квазирезонансов в геоматериалах и блочных средах // ФТПРПИ. — 1998. — № 5.
51. Курленя М. В., Опарин В. Н., Ревуженко А. Ф., Шемякин Е. И. О некоторых особенностях реакции горных пород на взрывные воздействия в ближней зоне // ДАН. — 1987. — Т. 293. — № 1.
52. Курленя М. В., Опарин В. Н., Юшкин В. Ф. и др. О некоторых особенностях эволюции гармонических акустических сигналов при нагружении блочных сред с цилиндрической полостью // ФТПРПИ. — 1999. — № 6.
53. Курленя М. В., Опарин В. Н., Балмашнова Е. Г., Востриков В. И. О динамическом поведении “самонапряженных” блочных сред. Ч. I: Одномерная механико-математическая модель // ФТПРПИ. — 2001. — № 1.
54. Опарин В. Н., Балмашнова Е. Г., Востриков В. И. О динамическом поведении напряженных блочных сред. Ч. II: Сравнение теоретических и экспериментальных данных // ФТПРПИ. — 2001. — № 3.
55. Курленя М. В., Опарин В. Н., Матасова Г. Г., Морозов П. Ф., Тапсиев А. П., Тапсиев Г. А., Федоренко Б. В. О методике построения карт нарушенности массивов горных пород по данным геофизического каротажа. Ч. IV: некоторые практические приложения // ФТПРПИ. — 1992. — № 2.
56. Опарин В. Н. К основам скважинной геофизической дефектоскопии. Ч. I: Спектральный анализ и меры дефектности // ФТПРПИ. — 1982. — № 6.
57. Курленя М. В., Опарин В. Н. О явлении знакопеременной реакции горных пород на динамические воздействия // ФТПРПИ. — 1990. — № 4.
58. Методические указания по исследованию проявлений горного давления на моделях из эквивалентных материалов / под ред. Ф. П. Глушихина. — Л.: ВНИМИ, 1976.
59. Гольдин С. В., Юшин В. И., Ружич В. В., Смекалин О. П. Медленные движения — миф или реальность? // Физические основы прогнозирования разрушения горных пород. — Красноярск: СибГАУ, 2002.
60. Губерман Ш. А. Д-волны и землетрясения. Теория и анализ сейсмологических наблюдений // Вычисл. сейсмология. — М.: Наука, 1979. — Вып. 12.
61. Жадин В. В. Пространственно-временные связи сильных землетрясений // Изв. АН СССР. Физика Земли. — 1984. — № 1.
62. Mogi K. Bull Earthquake Res. Inst. Univ. Tokyo, 1968, Vol. 46.
63. Опарин В. Н., Яковицкая Г. Е., Вострецов А. Г., Серяков В. М., Кривецкий А. В. О коэффициенте механо-электромагнитных преобразований при разрушении образцов горных пород // ФТПРПИ. — 2013. — № 3.
64. Викулин А. В. XX Всероссийская научная конференция “Геодинамика и напряженное состояние недр Земли” // Вестн. КРАУНЦ. Науки о Земле. — 2013. — № 2. — Вып. 22.
65. Куксенко В. С., Манжиков Б. Ц., Мансуров В. А. Закономерности развития микроочага разрушения // Физика Земли. — 1985. — № 7.
66. Kuksenko V. S. et al. Nucleation of submicroscopic cracks in stressed Solids, Int. Journ. of Fracture Mechanics, 1975. Vol. 11, No. 4.
67. Тамуж В. П., Куксенко В. С. Микромеханика разрушения полимерных материалов. — Рига: Зинатне, 1978.
68. Петров В. А., Башкарев А. Я., Веттегрень В. И. Физические основы прогнозирования разрушения конструкционных материалов. — СПб.: Политехника, 1993.
69. Веттегрень В. И., Куксенко В. С., Светлов В. Н., Крючков М. А. Кинетика и иерархия процесса разрушения нагруженных материалов // Физические основы прогнозирования разрушения горных пород: материалы I Междунар. школы-семинара (9 – 15 сент., 2001, г. Красноярск). — Красноярск: СибГАУ, 2002.
70. Садовский М. А., Кедров О. К., Пасечник И. П. О сейсмической энергии и объеме очагов при коровых землетрясениях и подземных взрывах // ДАН. — 1985. — Т. 283. — № 5.
71. Курленя М. В., Опарин В. Н. Проблемы нелинейной геомеханики. Ч. I // ФТПРПИ. — 1999. — № 3.
72. Адушкин В. В., Турунтаев С. Б. Техногенные процессы в земной коре (опасности и катастрофы). — М.: ИНЭК, 2005.
73. Триггерные эффекты в геосистемах: материалы второго Всерос. семинара-совещания / Ин-т динамики геосфер РАН / под ред. А. А. Адушкина, Г. Г. Кочаряна. — М.: ГЕОС, 2013.
74. Опарин В. Н., Усольцева О. М., Семенов В. Н., Цой П. А. О некоторых особенностях эволюции напряженно-деформированного состояния образцов горных пород со структурой при одноосном нагружении // ФТПРПИ. — 2013. — № 5.

УДК 624.131.21+539.37 

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ РАЗОСНОСТИ ТЕНЗОРОВ НАПРЯЖЕНИЙ И ДЕФОРМАЦИЙ В СЫПУЧИХ СРЕДАХ
А. П. Бобряков, А. Ф. Ревуженко

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

Дано теоретическое обоснование и приведена техническая реализация устройства сложного нагружения со средствами измерений механических свойств сыпучей среды. На этой базе разработана методика определения разосности тензоров напряжений и деформаций. Приведены результаты испытаний песка разной крупности. Установлено, что поворот осей тензора деформаций опережает поворот осей тензора напряжений на угол, приблизительно равный 21°.

Напряжение, деформация, соосность, сыпучая среда, сложное нагружение, поворот осей

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проекты: № 12–05–00540, № 13–05–00432).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кочарян Г. Г., Марков В. К., Остапчук А. А., Павлов Д. В. Мезомеханика сопротивления сдвигу по трещине с заполнителем // Физ. мезомеханика — 2013. — Т. 16. — № 5.
2. Ломизе Г. М., Иващенко И. Н., Захаров М. Н. Деформируемость глинистого грунта в условиях сложного нагружения // Основания, фундаменты и механика грунтов. — 1970. — № 6.
3. Захаров М. Н., Иващенко И. Н. О деформируемости грунтов при сложном напряженном состоянии // ПМТФ. — 1971. — № 6.
4. Захаров М. Н. Некоторые вопросы механики грунтов при сложном нагружении // Прикл. механика. — 1973. — Т. 9. — Вып. 11.
5. Захаров М. Н., Иващенко И. Н. К теории пластического течения грунтов // Изв. АН СССР, МТТ. — 1972. — № 2.
6. Ревуженко А. Ф. Механика сыпучей среды. — Новосибирск: Офсет, 2003.
7. Бобряков А. П., Ревуженко А. Ф. Однородный сдвиг сыпучего материала. Дилатансия // ФТПРПИ. — 1982. — № 5.

УДК 622.02 

ОЦЕНКА ПРОЧНОСТНЫХ И ДЕФОРМАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МИНЕРАЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ ГОРНЫХ ПОРОД МЕТОДОМ МИКРО- И НАНОИНДЕНТИРОВАНИЯ
С. Д. Викторов, Ю. И. Головин, А. Н. Кочанов, А. И. Тюрин, А. В. Шуклинов, И. А. Шуварин, Т. С. Пирожкова

Институт проблем комплексного освоения недр РАН, E-mail: victorov_s@mail.ru,
Крюковский тупик, 4, 111020, г. Москва, Россия
НОЦ “Нанотехнологии и наноматериалы”, E-mail: golovin@tsu.tmb.ru,
Тамбовский государственный университет им. Г. Р. Державина,
Защитный пер., 7, 392000, г. Тамбов, Россия

Рассматриваются некоторые методические вопросы и результаты применения метода микро- и наноиндентирования для исследования процессов локального деформирования и разрушения горных пород. Методом микро- и наноиндентирования определены численные значения модуля Юнга, твердости горных пород и их минеральных компонентов. Получены значения вязкости разрушения как для отдельных минералов, так и на их межзеренных границах раздела. Отмечается перспективность использования данного метода для оценки прочностных и деформационных характеристик горных пород.

Горная порода, локальное разрушение, микро- и наноиндентирование, метод, индентор, вдавливание, физико-механические свойства, твердость породообразующих минералов, вязкость разрушения, определение, структура

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 14–05–00446).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Открытые горные работы: справочник / К. Н. Трубецкой, М. Г. Потапов, К. Е. Виницкий, Н. Н. Мельников и др. — М.: Горное бюро, 1994.
2. Опарин В. Н., Танайно А. С., Юшкин В. Ф. О дискретных свойствах объектов геосреды и их каноническом представлении // ФТПРПИ. — 2007. — № 3.
3. Ильницкая Е. И., Тедер Р. И., Ватолин Е. С., Кунтыш М. Ф. Свойства горных пород и методы их определения. — М.: Недра, 1969.
4. Шрейнер Л. А. Механические и абразивные свойства горных пород. — М.: Гостоптехиздат, 1958.
5. Барон Л. И. Горно-технологическое породоведение. — М.: Наука, 1977.
6. Опарин В. Н., Танайно А. С. Оценка абразивной способности горных пород по их физико-механическим свойствам // ФТПРПИ. — 2009. — № 3.
7. Головин Ю. И. Наноиндентирование и его возможности. — М.: Машиностроение, 2009.
8. Springer Handbook of Nanotechnology, ed. by B. Bushan, Berlin: Springer, 2007.
9. Fischer-Cripps A. C. Nanoindentation, Springer, New York, Dordrecht, Heidelberg, London, 2011.
10. Oliver W. C., Pharr G. M. An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiment, J. Mater. Res., 1992, Vol. 7, No. 6.
11. Oliver W. C., Pharr G. M. Measurement of hardness and elastic modulus by instrumented indentation: Advances in understanding and refinements to methodology. J. Mater. Res., 2004, Vol. 19, No. 1.
12. Головин Ю. И. Наноиндентирование и механические свойства твердых тел в субмикрообъемах, тонких приповерхностных слоях и пленках (обзор) // ФТТ. — 2008 — Т. 50. — Вып. 12.
13. Golovin Yu. I., Tyurin A. I., Farber B. Ya. Time-Dependent Characteristics of Materials And Micromechanisms of Plastic Deformation on a Submicron Scale by a New Pulse Indentation Technique, Philosophical Magazine A: Physics of Condensed Matter, Structure, Defects and Mechanical Properties, 2002, Vol. 82, No. 10 SPEC.
14. Головин Ю. И., Иунин Ю. Л., Тюрин А. И. Cкоростная чувствительность твердости кристаллических материалов в условиях динамического наноиндентирования // Докл. РАН. — 2003. — Т. 392. — № 3.
15. Головин Ю. И., Тюрин А. И., Хлебников В. В. Влияние режимов динамического наноиндентирования на коэффициент скоростной чувствительности твердости тел различной структуры // ЖТФ. — 2005. — Т. 75. — № 4.
16. Головин Ю. И., Дуб С. Н., Иволгин В. И., Коренков В. В., Тюрин А. И. Кинетические особенности деформации твердых тел в нано- и микрообъемах // ФТТ. — 2005. — Т. 47. — № 6.
17. Головин Ю. И., Тюрин А. И. Динамика начальной стадии микроиндентирования ионных кристаллов // Изв. РАН. Серия физическая. — 1995. — Т. 59. — № 10.
18. Ананьев П. П., Головин Ю. И., Ермаков С. В., Купряшкин А. М., Плотникова А. В., Тюрин А. И. Влияние магнитно-импульсной обработки железистых кварцитов на коэффициент вязкости разрушения на границе фаз // ГИАБ. — 2013. — №. 2.
19. Tjurin A. I., Shuvarin I. A., Pirozhkova T. S. Influenza del tipo e dell’entita delle condizioni di carico applicato penetratore duttile-fragile transizione, Italian Science Review, 2014, Vol. 1(10).
20. Palmqvist S. Method att BestammaSegheten hos Spread hos Spread Material, SarskiltHardmetaller, Jernkortorests Ann, 1957, Vol. 141.
21. Илларионов А. А. Петрография и минералогия железистых кварцитов Михайловского месторождения Курской магнитной аномалии. — М.: Наука, 1965.
22. Справочник (кадастр) физических свойств горных пород / под. ред. Н. В. Мельникова, В. В. Ржевского, М. М. Протодьяконова. — М.: Недра, 1975.
23. Ржевский В. В., Новик Г. Я. Основы физики горных пород. — 4-е изд. — М., 1984.

РАЗРУШЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД

УДК 539.37; 622.83 

КРИТЕРИИ ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ ИДЕАЛЬНО СВЯЗНЫХ И СЫПУЧИХ ТЕЛ
О. А. Микенина, А. Ф. Ревуженко

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

Для формулировки критериев предлагается использовать, наряду с известными, новые инварианты тензора напряжений. Инварианты строятся как средние значения касательных и нормальных напряжений, а также как их отношения по всем площадкам, которые проходят через главные направления тензора напряжений. Приведены примеры использования полученных условий предельного состояния для вывода уравнений деформирования геосреды на основе ассоциированного закона течения.

Горные породы, прочность, предельное состояние, инварианты, напряжения

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 13–05–00432).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Виноградов В. В. Геомеханика управления состоянием массива вблизи горных выработок. — Киев: Наук. думка, 1989.
2. Ставрогин А. Н., Тарасов Б. Г. Экспериментальная физика и механика горных пород. — СПб.: Наука, 2001.
3. Литвинский Г. Г. Аналитическая теория прочности горных пород и массивов. — Донецк: Норд-Пресс, 2008.
4. Новожилов В. В. Теория упругости. — М.: Судпромгиз, 1956.
5. Ревуженко А. Ф. О критериях разрушения горных пород, основанных на новой системе инвариантов тензора напряжений // ФТПРПИ. — 2014. — № 3.
6. Радаев Ю. Н. Об одной достижимой оценке снизу трехмерного инварианта напряжений Кулона – Трес¬ка системами “двумерных” касательных напряжений // Вестн. ЧГПУ им. И. Я. Яковлева. Сер. Механика предельного состояния. — 2012. — № 4 (14).

УДК 622.831; 622.834 

ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И СПОСОБА СОЗДАНИЯ ДЕМПФЕРНОГО СЛОЯ В ОКРЕСТНОСТИ ВЫРАБОТКИ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ УРОВНЯ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ
А. А. Еременко, В. М. Серяков, Л. Н. Гахова

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

Приведены результаты оценки напряженно-деформированного состояния массива горных пород в окрестности выработки в неустойчивом массиве. Для снижения интенсивности горного давления обоснована необходимость создания демпферного слоя и определены параметры буровзрывных работ для его образования. Установлены зоны возможного разрушения массива взрывом камуфлетных зарядов ВВ.

Напряжения, деформации, массив горных пород, выработка, динамические явления, взрыв

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Технологический регламент для разработки проекта “Вскрытие и отработка нижних горизонтов Орловского месторождения” / горная часть / ДГП “ВНИИцветмет”, утв. зам. ген. дир. ОАО “Жезкентский ГОК”, 02.07.01. — Усть-Каменогорск, 2001.
2. Gakhova L. N. Solving problems of stressed states of a mass having block structure, Geoecology and Computers, Moscow: Balkema, 2000.
3. Курленя М. В., Барышников В. Д., Гахова Л. Н. Развитие экспериментально-аналитического метода оценки устойчивости горных выработок // ФТПРПИ. — 2012. — № 4.
4. Клюков Г. М., Глазков Ю. В. Феноменологическая квазистатическо-волновая теория деформирования и разрушения материалов взрывом зарядов промышленных ВВ. — М.: МГГУ, 2003. — № 11.
5. Докучаев М. М., Галимуллина А. Т., Турута Н. У. Взрывание наклонными скважинными зарядами. — М.: Недра, 1971.
6. Руководство по проектированию, организации и проведению массовых взрывов на подземных рудниках филиалов Евразруды / ОАО “ВостНИГРИ” – ОАО “Евразруда”. — Новокузнецк, 2008.
7. Курленя М. В., Серяков В. М., Еременко А. А. Техногенные геомеханические поля напряжений. — Новосибирск: Наука, 2005.

УДК 621.926.47 

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАЗРУШЕНИЯ РУДЫ В СЛОЕ ЧАСТИЦ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
П. К. Федотов

Иркутский государственный технический университет,
E-mail: fedotovpavel@yandex.ru,
ул. Лермонтова, 83, 664074, г. Иркутск, Россия

Разработана модель определения гранулометрического состава продуктов разрушения частиц в слое с использованием теории дробления Бонда. Модель позволяет также определять работу деформации и гранулометрическую характеристику дробленого продукта разрушения материала в слое частиц под давлением.

Разрушение, роллер-пресс, метод конечных элементов, дробление, измельчение

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Fuerstensu D. W., Kapur Р. С., Gutsche О. Comminution of minerals in a laboratory-size, choke-fed high-pressure roll mill, Mines carrieres, Tech, 1994, No. 3–4.
2. Kellerwessel A. M. High pressure particle bed comminution. State of the art, application, recent developments, Engineering Mining J., 1996, Vol. 197, No. 2.
3. Лейбовиц А. Разрушение. Т. 7, Ч. 1: Неорганические материалы. — М.: Мир, 1967.
4. Зенкевич О. С. Метод конечных элементов в технике. — М.: Мир, 1975.
5. Барон Л. И., Логунцов Б. М., Позин Е. З. Определение свойств горных пород: cправ. пособие. — М.: Гос. науч.-техн. изд-во лит-ры по горному делу, 1962.
6. Ставрогин А. Н., Тарасов Б. Г. Экспериментальная физика и механика горных пород. — СПб.: Наука, 2001.
7. Федотов П. К. Межчастичное разрушение. — М.: Геоинформмарк, 2011.

ТЕХНОЛОГИЯ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

УДК 622. 231 

ОБ ОСНОВНЫХ КРИТЕРИЯХ ВЫБОРА ТИПА КРЕПИ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ВЫРАБОТКИ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ ОЧИСТНЫХ РАБОТ РУДНИКА “ЗАПОЛЯРНЫЙ”
А. П. Тапсиев, В. А. Усков

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

Изложены методические основы выбора типа крепи горизонтальной выработки при разработке вкрапленных руд рудника “Заполярный” Заполярного филиала ОАО “ГМК “Норильский никель”. Приведен пример расчета параметров анкерной крепи выработки в зоне влияния очистных работ.

Зона влияния очистных работ, крепь выработок, устойчивость пород, критерий устойчивости, выбор типа крепи, инженерный метод расчета анкерной крепи, параметры крепи

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Опарин В. Н., Тапсиев А. П., Богданов М. Н., Бадтиев Б. П., Куликов Ф. М., Усков В. А. Современное состояние, проблемы и стратегия развития горного производства на рудниках Норильска. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2008.
2. Фрейдин А. М., Тапсиев А. П., Усков В. А., Назарова Л. А., Запорожцев А. А., Сергунин М. П. О техническом перевооружении и развитии технологии добычи руды на руднике “Заполярный” // ФТПРПИ. — 2007. — № 3.
3. Oparin V. N., TapsievA. P., Uskov V. A. Challenges and new engineering solutions modernization of underground productive mines, Congress Proceedings of 21st World Mining Congress & Expo 2008, 7 – 11 September 2008, Poland, Krakow: Gospodarka Surowcami Minerflnymi, 2008, Т. 24, No. 8/1.
4. Методические указания по управлению горным давлением при сплошных слоевых и камерных системах разработки с твердеющей закладкой на рудниках Норильского горно-металлургического комбината. — Л.: ВНИМИ, 1981.
5. Временные методические указания по проектированию крепи капитальных выработок в условиях Октябрьского и Талнахского месторождений. — Л.: ЛГИ, 1987.
6. СНиП II-94–80. Подземные горные выработки. — М.: Стройиздат, 1982.
7. Рекомендации по креплению, поддержанию и охране разведочных, капитальных, подготовительных, нарезных и очистных выработок на рудниках “Октябрьский”, “Таймырский” и “Комсомольский” ЗФ ОАО “ГМК “Норильский никель”. — Норильск, 2011.
8. Рекомендации по креплению и поддержанию разведочных, подготовительных и нарезных выработок на руднике “Заполярный” ЗФ ОАО “ГМК “Норильский никель”. — Норильск, 2012.
9. Рекомендации по креплению капитальных разведочных, подготовительных, нарезных и очистных выработок на руднике “Ангидрит” Управления нерудных горных предприятий ЗФ ОАО “ГМК “Норильский никель”. — Норильск, 2010.
10. Рекомендации по креплению горных выработок на шахте “Известняков” рудника “Кайерканский” ЗФ ОАО “ГМК “Норильский никель”. — Норильск, 2011.
11. РТПП-043–2004. Регламент технологических производственных процессов по возведению крепей на рудниках ЗФ ОАО “ГМК “Норильский никель”. — Норильск, 2005.
12. Трушко В. Л., Протосеня А. Г., Матвеев П. Ф, Совмен Х. М. Геомеханика массивов и динамика выработок глубоких рудников. — СПб.: СПГИ. 2000.
13. Карелин В. Н., Марысюк В. П., Сергунин М. П., Наговицин Ю. Н., Тапсиев А. П. Опыт внедрения систем разработки с применением самоходного оборудования на руднике “Заполярный” // Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды. Т. II. Геотехнология. — Новосибирск: Изд. ИГД СО РАН, 2010.
14. Борщ-Компаниец В. И., Крайнев Б. А., Логинский А. П. и др. Оценка влияния трещиноватости на устойчивость массивов горных пород // Горн. журн. — 1980. — № 10.
15. Каретников В. Н., Клейменов В. Б., Нуждихин А. Г. Крепление капитальных и подготовительных горных выработок: справочник. — М.: Недра, 1989.
16. Баклашов И. В., Картозия Б. А. Механика подземных сооружений и конструкции крепей. — М.: Недра, 1992.
17. Рогинский В. М. Проектирование и расчет железобетонной крепи. — М.: Недра, 1971.

УДК 622.271.322 

РАСШИРЕНИЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ С ПЕРЕВАЛКОЙ ВСКРЫШИ ДРАГЛАЙНАМИ
В. И. Ческидов, В. К. Норри, Г. Г. Саканцев

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
E-mail: cheskid@misd.nsc.ru,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Институт горного дела УрО РАН,
E-mail: lubk_igd@mail.ru,
ул. Мамина-Сибиряка, 58, 620219, Екатеринбург, Россия

Рассматриваются вопросы повышения эффективности открытых горных работ при разра-ботке угольных месторождений за счет расширения области применения систем разработки с перевалкой вскрышных пород драглайнами. Отмечается, что этой наиболее производительной и наименее ресурсоемкой системе в последнее время уделяется недостаточно внимания, что связано, прежде всего, с исчерпанием благоприятных условий ее применения. Приводятся примеры практического использования системы и возможные способы повышения ее эффективности.

Разрез, бестранспортная система разработки, драглайн, область применения

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Таразанов И. Г. Итоги работы угольной промышленности России за 2013 год // Уголь. — 2014. — № 3.
2. Кириллов М. А. Повышение эффективности взрывного перемещения вскрышных пород в выработанное пространство при бестранспортной системе разработки угольных месторождений: автореф. дис. … канд. техн. наук. — Иркутск, 1999.
3. Репин Н. Я., Фазалов Г. Т. О результатах внедрения в Кузбассе технологии взрывных работ со сбросом породы в выработанное пространство при бестранспортной системе разработки // Уголь. — 1971. — № 5.
4. www.kru.ru/about/indices/ Сайт УК “Кузбассразрезуголь”.
5. Артемьев В. Б., Опанасенко П. И., Циношкин Г. М., Шендеров А. И. Аспекты инновационной направленности развития угольных разрезов ОАО “СУЭК” // Уголь. — 2009. — № 2.
6. Кортелев О. Б., Ческидов В. И., Молотилов С. Г., Норри В. К. Открытая разработка угольных пластов с перемещением горной массы экскаваторами-драглайнами. — Новосибирск: Изд-во ИП “Илюшин”, 2010.
7. Трубецкой К. Н., Сидоренко И. А., Домбровский А. Н., Котровский М. Н. Кранлайн: актуальная задача создания нового типа экскаватора для разработки месторождений высокими уступами по транспортным системам // Горн. пром-сть. — 2008. — № 4.
8. Кортелев О. Б., Ческидов В. И., Норри В. К. Влияние параметров рабочей зоны на режим горных работ и границы карьеров // ФТПРПИ. — 2011. — № 5.
9. Васильев Е. И., Галкин В. В. Развитие научных основ эффективных технологий разработки месторождений полезных ископаемых в условиях больших глубин // Технология открытой разработки пологих и наклонных угольных месторождений за рубежом (обзор). Кн. 1. — Новосибирск, 1991.
10. Use that dragline! World Mining Eguipment, 2001, No. 11.
11. Attention to detail boosts dragline?s work, COAL, 1989, No. 12.
12. Васильев Е. И, Звягинцев Ю. И., Духнов А. П. Обоснование отрабатываемой мощности вскрыши по бестранспортной технологии // Совершенствование открытой разработки месторождений: сб. науч. тр. ИГД СО АН СССР. — Новосибирск, 1973.

УДК 622.271.3 

ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОЙ ГЛУБИНЫ ПЕРЕХОДА ОТ ОТКРЫТЫХ РАБОТ К ПОДЗЕМНЫМ ПРИ ОТРАБОТКЕ УГОЛЬНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
А. А. Ордин, И. В. Васильев

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

Изложена постановка задачи оптимизации глубины перехода от открытых горных работ к подземным для угольного месторождения с учетом лагового фактора. Приведены основные закономерности и результаты численного решения поставленной задачи на примере участка “Разрез Распадский” с использованием метода динамического программирования.

Динамическое программирование, лаговый фактор, оптимизация, глубина перехода, открытые и подземные горные работы

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Супрун В. И., Рыбак Л. В., Радченко С. А. и др. Обоснование границ открытых горных работ при отработке крупных угольных брахисинклиналей // Уголь. — 2012. — № 6.
2. Твердов А. А., Жура А. В., Никишичев С. Б. Современные методические подходы к определению границ открытых горных работ // Уголь. — 2009. — № 2.
3. Анистратов Ю. И., Анистратов К. Ю. Открыто-подземная технология добычи угля // Уголь. — 2009. — № 2.
4. Капутин Ю. Е. Информационные технологии планирования горных работ. — СПб.: Недра, 2004.
5. Капутин Ю. Е. Информационные технологии и экономическая оценка горных проектов. — СПб.: Недра, 2008.
6. Димитракопулос Р. Стохастическая оптимизация стратегического проектирования шахт: десятилетие разработок и исследований // ФТПРПИ. — 2011. — № 2.
7. Элкингтон Т., Дурхэм Р. Объединение задач определения размера приконтурных блоков и оптимизации производственной мощности карьера // ФТПРПИ. — 2011. — № 2.
8. Сабур С., Димитракопулос Р. Учет геологических и экономических неопределенностей, фактора эксплуатационной гибкости при проектировании открытых горных работ // ФТПРПИ. — 2011. — № 2.
9. Ричмонд Э. Оптимизация эффективности открытых горных работ с помощью сроков капиталовложений и стохастического моделирования на основе переменных, зависимых от времени // ФТПРПИ. — 2011. — № 2.
10. Годой М., Димитракопулос Р. Количественный анализ рисков при стратегическом планировании горных работ: методика и применение // ФТПРПИ. — 2011. — № 2.
11. Кинг Б. Стратегическое планирование как средство повышения рентабельности горного производства // ФТПРПИ. — 2011. — № 2.
12. Achireko P. K. Application of modified conditional simulation and artificial neural networks to open pit mining, Canada, Nova Scotia, Halifax, Dalhousie University Daltech, 1998.
13. Мигер К., Димитракопулос Р., Эйвис Д. Оптимизация метода проектирования карьера, размера выемочных блоков и проблема межблочного интервала // ФТПРПИ. — 2014. — № 3.
14. Ордин А. А. Динамические модели оптимизации проектной мощности шахты. — Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1991.
15. Ордин А. А., Никольский А. М., Голубев Ю. Г. Лаговое моделирование и оптимизация проектной мощности рудника при отработке россыпных алмазоносных залежей “Солур” и “Восточная” Республики Саха (Якутия) // ФТПРПИ. — 2012. — № 3.
16. Ордин А. А., Клишин В. И. Оптимизация технологических параметров горнодобывающих предприятий на основе лаговых моделей. — Новосибирск: Наука, 2009.
17. Кодола В. В., Ордин А. А. Оптимизация технологических параметров при проектировании участка подземных горных работ на действующем разрезе “Сибиргинский” // Уголь. — 2000. — № 8.
18. Беллман Р. Прикладные задачи динамического программирования. — М.: Наука, 1965.

УДК 622.271.3 

МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ИНСТРУМЕНТАРИЙ ДЛЯ РАЗВИТИЯ РОБАСТНОГО УПРАВЛЕНИЯ ГОРНЫМИ РАБОТАМИ НА КАРЬЕРАХ Ч II. РАЗВИТИЕ РОБАСТНОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИМИ РЕСУРСАМИ
Е. В. Фрейдина, А. А. Ботвинник, А. С. Коваленко

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, E-mail: alexbtvn@rambler.ru,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Новосибирский государственный университет экономики и управления,
ул. Каменская, 52, 630091 г. Новосибирск, Россия

Изложено обоснование ввода робастного управления техническими ресурсами карьера. Показано, что осуществляемая “стыковка” технологических систем предприятия по равенству средних мощностей горного и транспортного оборудования не обеспечивает его устойчивой работы в процессе эксплуатации. Приведена оптимизационная модель и процедуры моделирования расписания остановок оборудования для ремонтов, при котором достигается устойчивая производительность карьера за счет равномеризации мощности работоспособного экскаваторного и транспортного парков. Дано обоснование предела устойчивости, что придает управляемому объекту робастные свойства и переводит управление на качественно новый уровень.

Равномеризация мощности оборудования, робастные свойства системы, робастное управление, технологическая система, устойчивость, флуктуация

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Могилевский В. Д. Методология систем. — М.: Экономика,1999.
2. Фрейдина Е. В., Ботвинник А. А., Дворникова А. Н. Методологические основы и инструментарий для развития робастного управления горными работами на карьерах. Ч. I. Система принятия решений в контексте управления качеством добываемого полезного ископаемого // ФТПРПИ. — 2014. — № 2.
3. Фрейдина Е. В., Третьяков А. С. Молотилов С. Г. Методы и модели текущего планирования на карьерах. — Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1989.
4. Певзнер Л. Д. Теория систем управления. — М.: Изд-во МГГУ, 2002.
5. Вагнер Г. Основы исследования операций. Т. 2. — М.: Мир, 1973.
6. Лазарев А. А., Гафаров Е. Р. Теория расписаний. — М.: Изд-во МГУ, 2011.

УДК 622.271.3.001.63 

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМ РАЗРАБОТКИ ГЛУБОКИХ ЗАЛЕЖЕЙ НА ОСНОВЕ ОПТИМИЗАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ ИХ ВСКРЫТИЯ И ПАРАМЕТРОВ КАРЬЕРОВ
Г. Г. Саканцев, М. Г. Саканцев, В. И. Ческидов, В. К. Норри

Институт горного дела УрО РАН, E-mail: lubk_igd@mail.ru,
ул. Мамина-Сибиряка, 58, 620219, г. Екатеринбург, Россия
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, E-mail: cheskid@misd.nsc.ru,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия

Рассмотрены вопросы снижения объемов вскрышных работ при разработке глубокозалегающих месторождений на основе применения клиновидной формы дна карьеров. Дана расчетная схема и выполнен корреляционный анализ взаимосвязи объемов вскрышных работ и определяющих их факторов. Приведены ограничивающие условия применения клиновидной формы дна карьеров.

Глубокий карьер, вскрышные работы, вскрытие, профиль дна карьера

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 12-Т-5–1021).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Место России в минерально-сырьевой базе мира // Минеральные ресурсы России. — 1995. — № 6.
2. Фисенко Г. Л. Устойчивость бортов карьеров и отвалов. — М.: Недра, 1974.
3. Зотеев В. Г. Теоретические основы обеспечения устойчивости и формирования скальных откосов глубоких карьеров: дис. … д-ра техн. наук. / ИГД МЧМ СССР. — Свердловск, 1981.
4. Саканцев Г. Г. Исследование возможностей и условий применения крутых уклонов вскрывающих выработок на глубоких карьерах // Изв. УГГУ. Серия: Горное дело. — 2005. — Вып. 21.
5. Кортелев О. Б., Ческидов В. И., Норри В. К. Влияние параметров рабочей зоны на режим горных работ и границы карьеров // ФТПРПИ. — 2011. — № 5.
6. Лавренов В. И. Определение глубины карьеров для месторождений сложного геологического строения. — Фрунзе: Илим, 1967.
7. Саканцев М. Г. Обоснование границ карьеров при проектировании разработки сложноструктурных рудных месторождений: автореф. дис. … д-ра техн. наук / ИГД УрО РАН. — Екатеринбург, 2006.
8. Яковлев В. Л., Саканцев М. Г., Саканцев Г. Г. Границы карьеров при проектировании разработки сложноструктурных месторождений. — Екатеринбург: УрО РАН, 2009.
9. Ческидов В. И., Саканцев Г. Г. Установление технологически возможной области применения ресурсосберегающей технологии ведения горных работ с внутренним отвалообразованием // ФТПРПИ. — 2014. — № 3.
10. Кумачев К. А., Майминд В. Я. Проектирование железорудных карьеров. — М.: Недра, 1981.
11. Brandon D. B. Developing mathematical models for computer control, ISA Journal, 1959, No. 7.

РУДНИЧНАЯ АЭРОГАЗОДИНАМИКА

УДК 628.1+621.359.4 

НАПРАВЛЕННЫЕ ИОНИЗИРОВАННЫЕ ПОТОКИ ВОЗДУХА В ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЯХ ВЕНТИЛЯЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ
П. Т. Пономарев, Н. А. Попов

Сибирский государственный университет путей сообщения,
E-mail: piter-ponomariov@yandex.ru,
ул. Д. Ковальчук, 191, 630049, г. Новосибирск, Россия
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия

Рассмотрены вопросы создания и применения направленных ионизированных потоков воздуха для очистки и обогащения его легкими отрицательными ионами в производственных помещениях, что позволяет значительно снизить энергетические затраты на вентиляцию и теплоснабжение в холодные периоды. Приведены результаты использования ионизированных потоков воздуха в энергосберегающих технологиях вентиляции производственных помещений горнорудных и обогатительных предприятий.

Ионизированные потоки воздуха, энергосберегающие технологии, рециркуляционная система вентиляции, отрицательные ионы, фотоионизация, коронирующий электрод, осадительный электрод, частицы аэрозоля, очистка воздуха

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Пономарев П. Т. Энергосберегающие технологии вентиляции и оздоровления воздуха в производственных помещениях: материалы междунар. науч.-практ. конф. “Безопасность и проектирование конструкций в машиностроении и строительстве”. — Курск, 2013.
2. Чижевский А. Л. Аэроионификация в народном хозяйстве. — М.: Стройиздат, 1989.
3. Бондаренко В. В. Повышение устойчивости организма шахтеров под влиянием аэроионизации // Научно-технический прогресс и оздоровление в угольной промышленности. — Донецк, 1975.
4. Погожаев С. В. Особенности задержки органами дыхания электроаэрозоля // Гигиена труда и проф. заболевания. — 1981. — № 4.
5. Пономарев П. Т., Слайковская В. А. Физические процессы образования электрического ветра при коронном разряде в газах // Материалы 3-й Междунар. науч-практ. конф. “Перспективное развитие науки, техники и технологий”. — Курск, 2013.
6. Александров Г. Н. Техника высоких напряжений. — М.: Высш. шк., 1973.
7. Пономарев П. Т. Использование электрического ветра для повышения эффективности работы аппаратов электрогазоочистки // Материалы 3-й Междунар. науч.-практ. конф. “Современные материалы, техника и технология”. Т. 3. — Курск, 2013.
8. Фукс Н. А. Механика аэрозолей. — М.: Изд-во АН СССР, 1955.
9. Петров Н. Н., Пономарев П. Т. Подавление вредных примесей направленными ионизированными потоками воздуха // Теоретические и прикладные вопросы воздухообмена в глубоких карьерах. — Апатиты: КФ АН СССР, 1985.

ОБОГАЩЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

УДК 622.73 

СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ СОРБЦИИ ЖИРНОКИСЛОТНЫХ СОБИРАТЕЛЕЙ НА МИНЕРАЛАХ АПАТИТ-ШТАФФЕЛИТОВЫХ РУД
В. А. Чантурия, Ю. Е. Брыляков, Е. В. Копорулина, М. В. Рязанцева, И. Ж. Бунин, И. А. Хабарова, А. Н. Краснов

Институт проблем комплексного освоения недр РАН, E-mail: bunin_i@mail.ru,
Крюковский тупик, 4, 111020, г. Москва, Россия
ООО “ЕвроХим – НИЦ”, ул. Ферсмана, 24, 184209, г. Апатиты, Россия

Методами оптической, лазерной сканирующей конфокальной, аналитической электронной и атомно-силовой микроскопии изучены особенности морфологии и распределения микро- и нанообразований на поверхности минералов апатит-штаффелитовой руды (апатита, штаффелита и кальцита), обусловленных сорбцией жирнокислотных собирателей. Методом ИК-фурье-спектроскопии установлено, что жирнокислотные собиратели сорбируются на поверхности кальцита, апатита и штаффелита в смешанной ионно-молекулярной форме; для кальцита предпочтительна ионная форма закрепления реагента.

Минералы апатит-штаффелитовых руд, апатит, штаффелит, кальцит, флотационные реагенты, поверхность, сорбция, аналитическая электронная микроскопия, микроскопия высокого разрешения, инфракрасная спектроскопия

Работа выполнена при поддержке гранта Президента Российской Федерации для государственной поддержки ведущих научных школ РФ “Научная школа акад. В. А. Чантурия” НШ-748.2014.5 и Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 14–05–00007-а).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кампель Ф. Б., Федоров С. А., Новожилова В. В., Бармин И. С., Лыгач В. Н. О вовлечении в промышленное использование месторождения фосфатных апатит-штаффелитовых руд // Горн. журн. — 2002. — Спец. вып. Ковдорский ГОК.
2. Лыгач В. Н., Ладыгина Г. В., Саморукова В. Д., Косьмина А. Н., Бармин И. С. Особенности вещественного состава и обогатимости апатит-штаффелитовых руд спецотвала Ковдорского ГОКа // ГИАБ. — 2007. — № 5.
3. Туголуков А. В., Бармин И. С., Попович В. Ф., Лыгач В. Н. Исследование технологических свойств разновидностей апатит-штаффелитовых руд Ковдорского месторождения // ГИАБ. — 2011. — № 12.
4. Барский Л. А., Кононов О. В., Ратмирова Л. И. Селективная флотация кальцийсодержащих минералов. — М.: Недра, 1979.
5. Туголуков А. В., Бармин И. С., Морозов В. В., Поливанская В. В. Исследование и оптимизация поцесса флотационного обогащения апатит-штаффелитовой руды Ковдорского месторождения // ГИАБ. — 2012. — № 4.
6. Эйгелес М. А. Основы флотации несульфидных минералов. — М.: Недра, 1964.
7. Юшкин Н. П. Наноминералогия: ультра- и микродисперсное состояние минерального вещества. — М.: Наука, 2005.
8. Чантурия В. А., Трубецкой К. Н., Викторов С. Д., Бунин И. Ж. Наночастицы в процессах разрушения и вскрытия геоматериалов. — М.: ИПКОН РАН, 2006.
9. Smart R. S., Amarantidis J., Skinner W. M., Prestidge C. A., La Vanier L., Grano S. R. Surface analytical studies of oxidation and collector adsorption in sulfide mineral flotation, Scanning Microscopy, 1998, Vol. 12, No. 4; Surface Analysis Methods in Materials Science, O’Connor J., Sexton B. A., Smart R. S. (Eds.), Berlin Heidelberg: Springer, 2003, Vol. 23; Solid-liquid interfaces: macroscopic phenomena-microscopic understanding, Wandelt K., Thurgate S. (Eds.). Berlin Heidelberg: Springer, 2003, Vol. 85.
10. Kim B. S., Hayes R. A., Prestidge C. A., Ralston J., Smart R. S. C. In-situ scanning tunnelling microscopy studies of galena surfaces under flotation-related conditions, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 1996, Vol. 117, No. 1.
11. Zhang J., Zhang W. Applying an atomic force microscopy in the study of mineral flotation, Microscopy: Science, Technology, Application and Education / Mendez-Vilas A., Diaz J. (Eds.), ©Formatex, 2010.
12. Полькин С. И., Кузькин С. Ф., Голов В. М. Применение радиографического метода исследования при изучении механизма взаимодействия флотационных реагентов с поверхностью минералов // Цв. металлы. — 1955. — № 1.
13. Плаксин И. Н., Шафеев Р. Ш., Зайцева С. П. Применение авторадиографического метода исследования к изучению распределения флотационных реагентов на поверхности частиц минералов // ДАН СССР. — 1956. — Т. 108. — № 5.
14. Плаксин И. Н., Старчик Л. П., Тюрникова В. И. Методика авторадиографии при исследовании распределения флотационных реагентов на поверхности частиц сульфидных минералов // Изв. АН СССР, ОТИ. — 1957. — № 3.
15. Плаксин И. Н., Шафеев Р. Ш., Чантурия В. А. Влияние гетерогенности поверхности минералов на взаимодействие с флотационными реагентами. — М.: Наука, 1965.
16. Плаксин И. Н., Шафеев Р. Ш. О влиянии крупности частиц галенита на закрепление флотационных реагентов собирателя // И. Н. Плаксин. Избранные труды. Обогащение полезных ископаемых. — М.: Наука, 1970.
17. Чантурия В. А., Шафеев Р. Ш. Химия поверхностных явлений при флотации. — М.: Недра, 1977.
18. Трофимова Э. А., Вигдергауз В. Е. О методах определения карбоксильного собирателя в жидкой фазе флотационной пульпы // Вопросы теории и технологии переработки минерального сырья / отв. ред. Э. А. Шрадер. — М.: ИФЗ, 1977.
19. Малви Т., Скотт В. Д., Рид С. Дж. Б., Кокс М. Дж. К., Лав Г. Количественный электронно-зондовый анализ. — М.: Мир, 1986.
20. Штейн Г. И. Руководство по конфокальной микроскопии. — СПб.: ИНЦ РАН, 2007.
21. Миронов В. Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии. — М.: Техносфера, 2005.
22. Божков В. Г., Торхов Н. А., Ивонин И. В., Новиков В. А. Исследование свойств поверхности арсенида галлия методом атомно-силовой микроскопии // Физика и техника полупроводников. — 2008. — Т. 42. — № 5.
23. Яне Б. Цифровая обработка изображений. — М.: Техносфера, 2007.
24. Bishop C. M. Neural Networks for Pattern Recognition, Oxford: Oxford Univ. Press, 1995.
25. Чукланов А. П., Бородин П. А., Зиганшина С. А., Бухараев А. А. Алгоритм для анализа АСМ-изоб-ражений поверхностей со сложной морфологией // Учен. зап. Казан. ун-та. — 2008. — Т. 150. — № 2.
26. Бочаров В. А., Игнаткина В. А. Особенности использования композиций собирателей в технологии селективной флотации пиритных руд цветных металлов // ГИАБ. — 2012. – № 8.
27. Игнаткина В. А., Бочаров В. А. Основные принципы выбора селективных собирателей при флотации минералов с близкими флотационными свойствами // ГИАБ. — 2006. – № 12.
28. Плаксин И. Н., Солнышкин В. И. Инфракрасная спектроскопия поверхностных слоев реагентов на минералах. — М.: Наука, 1966.
29. Маляр И. В., Стецюра С. В. Влияние морфологии и состава фаз поверхности на радиационную стойкость гетерофазного материала CdS-PbS // Физика и техника полупроводников. — 2011. — Т. 45. — № 7.
30. Голубев Е. А. Микро- и наноструктуры твердого минерального рентгеноаморфного вещества: дис. … д-ра геол.-мин. наук. — Сыктывкар: Ин-т геологии КНЦ УрО РАН, 2010.
31. Farmer V. C. The Infrared Spectra of Minerals, London: Mineralogical Society, 1974.
32. Саморуков В. Д., Черенкова Г. И. Изучение апатитов различных текстурных разновидностей руд Хибинских месторождений методом ИК-спектроскопии // Геохимия. — 1984. — № 11.
33. Пирогов Б. И., Трунин А. Н., Холошин И. В. ИК-спектры апатита Ковдорского месторождения // Гелого-мiнералогiчний вiсник. — 2001. — № 1.
34. Шагалов Е. С., Холоднов В. В., Пучков В. Н., Жилин И. В. Апатит пироксенитов Суроямского массива // Ежегодник-2008: тр. ИГГ УрО РАН. — 2009. — Вып. 156.
35. Беллами Л. Инфракрасные спектры сложных молекул. ? М.: Изд-во иностр. лит., 1963.

УДК 622.7 

СЕЛЕКТИВНОСТЬ ФЛОТАЦИОННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ МИНЕРАЛОВ, ОБУСЛОВЛЕННАЯ ХИМИЧЕСКИ ЗАКРЕПИВШИМСЯ РЕАГЕНТОМ
С. А. Кондратьев, Н. П. Мошкин

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, E-mail: kondr@misd.nsc.ru,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН,
E-mail: nikolay.moshkin@gmail.com,
просп. Академика Лаврентьева, 15, 630090, г. Новосибирск, Россия

Предложена гипотеза, согласно которой критическая толщина прорыва жидкой прослойки между минеральной частицей и пузырьком газа зависит от возможности образования и размера площади, занимаемой нанопузырьком. Показано, что критическая толщина прослойки равна высоте мениска, образовавшегося в момент прорыва. Размер и форма мениска характеризуются радиусом его шейки и краевым углом. Гипотеза основана на предположении, что размер шейки исходного мениска связан с диаметром посадочной площади нанопузырька. На поверхности гидрофильных частиц нанопузырьки отсутствуют, и прорыв жидкой прослойки у таких минералов затруднен. В условиях преимущественного влияния на устойчивость жидкой прослойки гидрофобного взаимодействия толщина ее прорыва у гидрофильных минералов значительно меньше толщины прорыва у гидрофобных минералов. Селективность флотационного разделения минералов, обусловленная действием химической формы сорбции, определяется соотношением критических толщин прорыва.

Флотация, гидрофобность, гидрофильность, минеральные частицы, нанопузырьки, химическая форма сорбции, критическая толщина прослойки, селективность

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 13–05–00384).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Пшеницын В. И., Русанов А. И. О краевых углах смачивания на свежеобразованных поверхностях ионных кристаллов // Коллоид. журн. — 1979. — Т. 41. — № 1.
2. Грибанова Е. В., Молчанова Л. И., Григоров О. Н., Попова В. Н. Зависимость краевых углов смачивания на стекле и кварце от рН раствора // Коллоид. журн. — 1976. — Т. 38. — № 3.
3. Чураев Н. В. Включение структурных сил в теорию устойчивости коллоидов и пленок // Коллоид. журн. — 1984. — Т. 46. — № 2.
4. Чураев Н. В. О силах гидрофобного притяжения в смачивающих пленках водных растворов // Коллоид. журн. — 1992. — Т. 54. — № 5.
5. Pan L., Jung S., Yoon R-H. Effect of hydrophobicity on the stability of the wetting films of water formed on gold surfaces, Journal of Colloid and Interface Science, 2011, Vol. 261.
6. Pan L., Yoon R-H. Role of disjoining pressure and curvature pressure in bubble-particle interactions. International mineral processing congress (impc) 2012, proceedings, New Delhi, India, 24 – 28 September 2012.
7. Pan L., Jung S., Yoon R-H. A fundamental study on the role of collector in the kinetics of bubble-particle interactions. International journal of mineral processing, 2012, Vol. 106–109.
8. Stockelhuber K. W., Radoev B., Wenger A., Schulze H. J. Rupture of wetting films caused by nanobubbles, Langmuir, 2004, Vol. 20.
9. Гудилин Е. А., Елисеев А. А. Процессы кристаллизации в химическом материаловедении: метод. разработка к курсу лекций “функциональные материалы”. — М.: МГУ, 2006.
10. Куни Ф. М., Огенко В. М., Ганюк Л. Н., Гречко Л. Г. Термодинамика распада пересыщенного газом раствора // Коллоид. журн. — 1993. — Т. 55. — № 2.
11. Brenner M. P., Lohse D. Dynamic Equilibrium Mechanism for Surface Nanobubble Stabilization, The American Physical Society, Physical review letters – 2008, Vol. 101(21).
12. Zhang X. H., Li G., Maeda N., Hu J. Removal of induced nanobubbles from water/graphite interfaces by partial degassing, Langmuir, 2006, Vol. 22.
13. Chun Huh, Scriven L. E. Shapes of axisymmetric fluid interfaces of unbounded extent, Journal of colloid and interfaces science, 1969, Vol. 30, No. 3.
14. Товбин М. В., Чеша И. И., Духин С. С. Исследование свойств поверхностного слоя жидкостей методом плавающей капли // Коллоид. журн. — 1970. — Т 32. — №. 5.

УДК 622. 765 

ФОРМИРОВАНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ НА ПОВЕРХНОСТИ ПРИРОДНЫХ АЛМАЗОВ И МЕТОД ИХ ДЕСТРУКЦИИ НА ОСНОВЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННЫХ МИНЕРАЛИЗОВАННЫХ ВОД
Г. П. Двойченкова

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

Представлены результаты моделирования и исследования условий образования, закрепления и растворения минеральных примесей на поверхности алмазных кристаллов. На основе термодинамического анализа и экспериментальных исследований обоснован процесс осаждения химических соединений как основной фактор формирования минеральных образований на поверхности природных алмазов при контакте с минерализованными водными системами в условиях залегания, добычи и переработки кимберлитов. Установлена эффективность применения электрохимически модифицированных водных систем для растворения минеральных образований с поверхности алмазов.

Алмаз, кимберлит, анализ, минералогия, минерализация, карбонатизация, гидрофильные образо-вания, пленки, пенная сепарация

Работа выполнена при финансовой поддержке научной школы 748.2014.5 и Программы ОНЗ-5 под руководством акад. РАН. В. А. Чантурия.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Куренков И. И. О свойствах поверхности алмаза в связи с извлечением из руд // Труды ИГД им. А. А. Скочинского. Т. IV. — М.: Изд-во АН СССР, 1957.
2. Чантурия В. А., Трофимова Э. А., Диков Ю. П., Двойченкова Г. П., Богачев В. И., Зуев А. А. Связь поверхностных и технологических свойств алмазов при обогащении кимберлитов // Горн. журн. — 1998. — № 11 – 12.
3. Стрикленд-Констэбл Р. Ф. Кинетика и механизм кристаллизации / пер. с англ. — Л.: Недра, 1971.
4. Гаррелс Ч., Крайст Г. Растворы, минералы, равновесия. — М.: Мир, 1967.
5. Стромберг А. Г., Семченко Д. П. Физическая химия. — М.: Высш. шк., 2001.
6. Краткий справочник физико-химических величин / под ред. К. П. Мищенко и А. А. Равделя. — Л.: Химия, 1974.
7. Наумов Г. Б., Руженко Б. Н., Ходаковский И. Л. Справочник термодинамических величин. — М.: Атомиздат, 1971.
8. Риббе П. Х. Карбонаты. Минералогия и химия / пер. с англ., под ред. Р. Дж. Ридера. — М.: Мир, 1987.
9. Чантурия В. А., Двойченкова Г. П., Трофимова Э. А. Разработка и внедрение электрохимической технологии водоподготовки при обогащении алмазосодержащих кимберлитов // Горн. журн. — 2000. — № 7.
10. Чантурия В. А., Двойченкова Г. П., Трофимова Э. А., Богачев В. И., Миненко В. Г. Теория и практика применения электрохимического метода водоподготовки с целью интенсификации процессов обогащения алмазосодержащих кимберлитов // Горн. журн. — 2005. — № 4.

УДК 622.755+669.054.8:693.542.4 

ИЗВЛЕЧЕНИЕ МЕТАЛЛОВ ИЗ ЛЕЖАЛЫХ ХВОСТОВ С ЦЕЛЬЮ УТИЛИЗАЦИИ
С. И. Евдокимов, В. С. Евдокимов

Северо-Кавказский горно-металлургический институт
(Государственный технологический университет), E-mail: eva-ser@mail.ru,
ул. Николаева, 44, 362021, г. Владикавказ, РСО-Алания
ООО “Научно-производственное предприятие ГЕОС”, E-mail: 19-Vadik-93@mail.ru

Приведены результаты исследования возможности утилизации песков хвостохранилища, образованного вследствие производственной деятельности флотационной свинцово-цинковой обогатительной фабрики. Утилизацию сульфидов в товарные селективные концентраты ведут в два приема: из хвостов извлекают сульфидный продукт, который перерабатывают по технологии действующего производства совместно с рудой или самостоятельно по схеме струйной флотации. Извлечение сульфидов из хвостов осуществлено с использованием канального гидросепаратора. Отличительная особенность построения схемы флотации — струйное противоточное движение исходного питания (в обоих циклах флотации) и чернового концентрата. Разработаны условия и рецептура изготовления из нерудной части хвостов качественной продукции: силикатного кирпича, стеклянной тары, стекловолокна, марблита.

Лежалые хвосты, гидросепарация, тонкослойная зона, флотация, струйная схема, извлечение, свинец, цинк, нерудная фракция, утилизация

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ульянов И. Г. Повышение эффективности системы управления промышленным производством: автореф. дис. … канд. экон. наук. — М.: ВЗФЭИ, 2007.
2. Черный С. А. Эколого-экономическая эффективность переработки металлургических отходов (на примере редкометалльного производства ОАО “Соликамский магниевый завод”): автореф. дис. … канд. экон. наук. — М.: Изд-во МГУ, 2009.
3. Чантурия В. А. Перспективы устойчивого развития горноперерабатывающей индустрии России // Горн. журн. — 2007. — № 2.
4. Барский Л. А., Козин В. З. Системный анализ в обогащении полезных ископаемых. — М.: Недра, 1978.
5. Квитка В. В., Кушакова Л. Б., Яковлева Е. П. Переработка лежалых хвостов обогатительных фабрик Восточного Казахстана // Горн. журн. — 2001. — № 9.
6. Демидов В. И., Ложкина Т. В. Повторная переработка хвостов флотации – путь снижения потерь металлов // Цв. металлы. — 1980. — № 2.
7. Руднев Б. П. Обоснование и разработка эффективных методов обогащения текущих и лежалых хвостов обогащения руд цветных, благородных и редких металлов: автореф. дис. … д-ра техн. наук. — М.: Науч. центр “Гинцветмет”, 2004.
8. Корюкин Б. М., Контлев А. Ф., Жабалан А. В., Сидоров И. И. Технология переработки лежалых хвостов обогатительной фабрики Среднеуральского медеплавильного завода // Цв. металлургия. — 1991. — № 5.
9. Ларичкин Ф. Д., Иванов В. А., Третьякова В. П. О возможностях повторной переработки лежалых хвостов свинцово-цинковых обогатительных фабрик // Цв. металлургия. — 1970. — № 24.
10. Чантурия В. А., Вигдергауз В. Е., Шрадер Э. А. и др. Прогрессивные (экологически значимые) технологии переработки медно-цинкового минерального сырья техногенных месторождений: проблемы и решения // Инж. экология. — 2004. — № 5.
11. Демидов В. И. К проблеме извлечения металлов из лежалых хвостов обогатительных фабрик // Цв. металлы. — 1973. — № 2.
12. Шадрунова И. В. Теоретическое и экспериментальное обоснование интенсивных низкотемпературных процессов выщелачивания некондиционных медьсодержащих георесурсов: автореф. дис. … д-ра техн. наук. — М.: ИПКОН РАН, 2003.
13. Кудрявский Ю. П., Черный С. А. Эколого-экономический критерий эффективности технологий переработки производственных отходов в цветной металлургии // Цв. металлы. — 2008. — № 4.
14. Штойк Г. Г. Доизвлечение цинка, меди и свинца из отвальных продуктов Зыряновской обогатительной фабрики // Обогащение руд. — 1975. — № 5.
15. Журавлев В. Ф. Теоретические основы и практика применения гравитационного поликаскадно-противоточного разделения минерального сырья: автореф. дис. … канд. техн. наук. — М.: МИСиС, 1992.
16. Паньшин А. М., Евдокимов С. И., Солоденко А. А. Минералургия: в 2-х т. Т. 1. Золото: теория и промысел. — Владикавказ: МАВР, 2010.
17. Протодьяконов И. О., Люблинская И. Е., Рыжков А. Е. Гидродинамика и массообмен в дисперсных системах жидкость – твердое тело. — Л.: Химия, 1987.
18. Иванов В. Д., Прокопьев С. А. Винтовые аппараты для обогащения руд и песков в России. — М.: ДАКСИ, 2000.
19. Паньшин А. М., Евдокимов С. И. Струйная флотация в условиях специально формируемого высокого содержания металлов в исходной руде // Обогащение руд. — 2009. — № 5.
20. Паньшин А. М., Евдокимов С. И., Артемов С. В. Результаты обогащения руд Олимпиадинского месторождения по схеме струйной флотации и аэрации пульпы аэрозолем // Обогащение руд. — 2011. — № 6.
21. Лебедев Б. Н., Авдюков В. И., Кабиев К. Г. Возможные направления в организации использования хвостов обогатительных фабрик Казахстана // Цв. металлургия. — 1969. — № 4.
22. Орлова И. Б., Румянцев Ю. В., Шокол А. Ф. Об использовании отходов горно-обогатительных предприятий для строительных целей // Цв. металлы. — 1978. — № 5.
23. Авдюков В. И., Лебедев Б. Н., Кабиев К. Т., Новиков В. И. Микроудобрения из хвостов обогатительных фабрик Казахстана // Цв. металлургия. — 1969. — № 21.

ГОРНАЯ ЭКОЛОГИЯ

УДК 622.882:622, 17:502.55 

ОСОБЕННОСТИ ГЕОХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ОКИСЛЕНИЯ В ЗОНЕ ГИПЕРГЕНЕЗА В КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ ЮГА ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА
Н. И. Грехнев, Л. Н. Липина

Институт горного дела ДВО РАН,
Е-mail: grh@igd.khv.ru,
ул. Тургенева, 51, 680000, г. Хабаровск, Россия

Рассмотрены важнейшие процессы зоны гипергенеза по окислению рудоносных сульфидов, существенно снижающих экологическое благополучие экосистем региона за счет трансфоормации гипогенных сульфидов в группы сульфатных минералов, обладающих высокой растворимостью и повышенной подвижностью в зоне гипергенеза в зонах летних муссонов южных приокеанических территорий. Основными агентами гумидного техногенеза рассматриваются дождевые осадки, обогащенные кислородом и другими газами, которые с помощью новообразованной серной кислоты генерируют химические процессы окисления и трансформации первичных сульфидов в окисленные группы высокорастворимых сульфатных минералов.

Геохимическая трансформация, химическое загрязнение, токсичные элементы, окружающая среда, кислотная обстановка, гумидный техногенез

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Грехнев Н. И., Жовинский Э. Я. Геохимия техногенеза Дальнегорского горнопромышленного района Южного Приморья России // Мiнералогiчний журнал (Украiна). — Киiв, 2009. — № 4.
2. Грехнев Н. И., Усиков В. И. Региональные экономические и экологические проблемы, связанные с минеральными отходами горных производств // Регион. проблемы. — 2011. — Т. 14. — № 1.
3. Тарасенко И. А., Зиньков А. В. Экологические последствия минералого-геохимических преобразований хвостов обогащения Sn-Ag-Pb-Zn руд (Приморье, Дальнегорский район) — Владивосток: Дальнаука, 2001.
4. Смирнов С. С. Зона окисления сульфидных месторождений. — М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1955.
5. Яхонтова Л. К., Зверева В. П. Основы минералогии зоны гипергенеза. — Владивосток: Дальнаука, 2000.
6. Зверева В. П. Экологические последствия гипергенных процессов на оловорудных месторождениях Дальнего Востока. — Владивосток: Дальнаука, 2008.
7. Химическое загрязнение почв и их охрана: словарь-справочник / Д. С. Орлов, М. С. Малинина, Г. В. Мотузова и др. — М.: Агропромиздат, 1991.
8. Аржанова В. С., Елпатьевский П. В. Геохимия ландшафтов и техногенез. — М.: Наука, 1990.
9. Елпатьевский П. В. Металлоносность вод горнопромышленного техногененза // Добыча золота. Проблемы и перспективы. — Хабаровск, 1997. — Т. II.

НОВЫЕ МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ В ГОРНОМ ДЕЛЕ

УДК 550.834 

ГЕРМЕТИЗАЦИЯ ДЕГАЗАЦИОННЫХ СКВАЖИН УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ МЕТОДОМ БАРЬЕРНОГО ЭКРАНИРОВАНИЯ
М. В. Курленя, Т. В. Шилова, С. В. Сердюков, А. В. Патутин

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, E-mail: ss3032@yandex.ru,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия

Разработан способ барьерного экранирования дегазационных скважин угольных пластов, обеспечивающий снижение фильтрации воздуха в зону вакуумирования скважин из горных выработок через каналы во вмещающих породах. Предложены и исследованы составы для создания экранов с внешним изолирующим слоем, препятствующим оттоку рабочей жидкости в окружающую среду.

Угольный пласт, предварительная дегазация, добыча метана, дегазационная скважина, герметизация

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (соглашение № 14–05–31175).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Фомин В. В. Новая возможность альтернативной энергетики // Уголь Кузбасса. — 2011. — № 2(14).
2. Инструкция по дегазации угольных шахт. — М.: ИПКОН РАН, 2011.
3. Black D., Aziz N. Reducing coal mine GHG emissions through effective gas drainage and utilization, In: Underground Coal Operators Conference, University of Wollongong & the Australasian Institute of Mining and Metallurgy, 2009.
4. Пат. РФ № 2108464. Способ герметизации дегазационных скважин / Г. Я. Полевщиков, С. К. Тризно, П. Н. Мельников — заявл. 08.04.1996, опубл. 10.04.1998, Бюл. № 10.
5. Пат. РФ №2507378. Способ герметизации дегазационных скважин / С. В. Сердюков, А. В. Патутин, А. С. Сердюков, Т. В. Шилова — заявл. 27.09.2012, опубл. 20.02.2014, Бюл. № 5.
6. Shilova T., Patutin A., Serdyukov S. Sealing quality increasing of coal seam gas drainage wells by barrier screening method, 13th SGEM GeoConference on Science and Technologies In Geology, Exploration and Mining (Bulgaria, Albena, June 16–22, 2013), SGEM2013 Conference Proceedings, 2013, Vol. 1.
7. ГОСТ 26450.2–85. Породы горные. Методы определения коллекторских свойств. Метод определения коэффициента абсолютной газопроницаемости при стационарной и нестационарной фильтрации. М.: Изд-во стандартов, 1985.
8. ГОСТ 9932–75. Реометры стеклянные лабораторные. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1994.

  Версия для печати