ФТПРПИ №5, 2014. Аннотации.

ОТ ГЛУБИН ГОРНОГО ИСКУССТВА К ВЕРШИНАМ ГОРНОЙ НАУКИ
Из истории становления и развития Института горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН
М. В. Курленя, Л. В. Зворыгин

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Зворыгин Л. В., Курленя М. В. Николай Андреевич Чинакал. Горное дело — жизнь и судьба. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001.
2. Зворыгин Л. В., Курленя М. В. Летопись Института горного дела Сибирского отделения РАН. Люди, события, даты. 1943 – 2000. — Новосибирск: АНО Изд. дом “Новосибирский писатель”, 2004.
3. Курленя М. В. Геомеханика и техносфера. — Новосибирск: Наука, 2004.
4. Маттис А. Р., Зворыгин Л. В., Лабутин В. Н. Творцы горных машин. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2008.
5. Курленя М. В. Грани моей судьбы. — Новосибирск: Наука, 2008.

ГЕОМЕХАНИКА

УДК 559.373 

МЕХАНИКА СЫПУЧЕЙ СРЕДЫ: НЕКОТОРЫЕ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ И ПРИЛОЖЕНИЯ
А. Ф. Ревуженко

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

Рассмотрены прикладные задачи механики сыпучих сред, связанные с горным делом. Показана связь механики сыпучих сред с теорией пластичности, механикой горных пород, синергетикой и другими научными дисциплинами. Отмечены перспективные направления дальнейших исследований.

Сыпучая среда, дилатансия, напряжения, деформации

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

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Шемякин Е. И. Волны напряжений при подземном взрыве в горных породах // ПМТФ. — 1963. — № 5.
2. Зворыгин Л. В., Курленя М. В. Летопись Института горного дела Сибирского отделения РАН. —Новосибирск: Изд. дом “Новосибирский писатель”, 2004.
3. Чинакал Н. А., Дзюбенко В. Т., Маревич Н. В., Жарков М. М. Щитовая система разработки. —Новосибирск: Наука, 1972.
4. Дубынин Н. Г. Высокопроизводительная технология выпуска и доставки руды. — Новосибирск: Наука, 1969.
5. Ревуженко А. Ф. О самых простых течениях сплошной среды // Докл. АН СССР. — 1988. — Т. 303. — № 1.
6. Ревуженко А. Ф., Стажевский С. Б., Шемякин Е. И. О механизме деформирования сыпучего материала при больших сдвигах // ФТПРПИ. — 1974. — № 3.
7. Бобряков А. П., Ревуженко А. Ф. Однородный сдвиг сыпучего материала. Дилатансия // ФТПРПИ. — 1982. — № 5.
8. Ревуженко А. Ф. Механика сыпучей среды. — Новосибирск: ЗАО ИПП “ОФСЕТ”, 2003.
9. Revuzhenko A. F. Mechanics of granular media, Springer-Verlag, Berlin; Heidelberg, 2006.
10. Бобряков А. П., Ревуженко А. Ф., Шемякин Е. И. О возможном механизме переноса масс Земли // Докл. АН СССР. — 1983. — Т. 272. — № 5.
11. Бобряков А. П., Ревуженко А. Ф. Сложное нагружение сыпучих материалов с изломами траекторий. Методика и экспериментальные результаты // ФТПРПИ. — 1994. — № 5.
12. Димов А. И., Ревуженко А. Ф. Один класс точных решений уравнений статики сыпучей среды // ПМТФ. — 1983. — № 3.
13. Умов Н. А. Избранные сочинения. — М.; Л.: Гос. изд. техн.-теор. лит-ры, 1950.
14. Ляв А. Математическая теория упругости. — М.; Л.: Объед. науч.-техн. изд. НКТИ СССР, 1935.
15. Ревуженко А. Ф., Клишин С. В. Линии тока энергии в деформируемом горном массиве, ослабленном эллиптическими отверстиями // ФТПРПИ. — 2009. — № 3.
16. Ревуженко А. Ф., Клишин С. В. Численный метод построения континуальной модели деформирования твердого тела, эквивалентной заданной модели дискретных элементов // Физ. мезомеханика. — 2012. — Т. 15. — № 6.
17. Качанов Л. М. Основы теории пластичности. — М.: Наука, 1969.
18. Соколовский В. В. Статика сыпучей среды. — М.: Физматгиз, 1960.
19. Бушманова О. П., Ревуженко А. Ф. О пластическом деформировании в условиях локализации сдвигов на дискретной системе линий // Физ. мезомеханика. — 2002. — Т. 5. — № 3.
20. Ревуженко А. Ф., Бобряков А. П., Косых В. П. О течении сыпучей среды с возможным неограниченным скольжением по поверхностям локализации // ФТПРПИ. — 1997. — № 3.
21. Ревуженко А. Ф., Косых В. П., Бобряков А. П. О локализованном пластическом течении геосреды вокруг жесткого включения // ФТПРПИ. — 1998. — № 6.
22. Ревуженко А. Ф., Стажевский С. Б., Шемякин Е. И. Несимметрия пластического течения в сходящихся осесимметричных каналах // Докл. АН СССР. — 1979. — Т. 246. — № 3.
23. Ревуженко А. Ф. Вариационная постановка краевых задач разрушения // ПМТФ. — 1980. — № 4.
24. Ревуженко А. Ф. Нелокальные меры конечных деформаций // ПМТФ. — 1993. — № 6.
25. Лавриков С. В., Ревуженко А. Ф. Об устойчивости деформирования блочного массива вокруг выработки // ФТПРПИ. — 1991. — № 1.
26. Пригожин И. От существующего к возникающему. — М.: Наука, 1985.
27. Бобряков А. П., Косых В. П., Ревуженко А. Ф. О временных структурах в процессах деформирования сыпучей среды // ФТПРПИ. — 1990. — № 2.
28. Микенина О. А., Ревуженко А. Ф. О самоорганизации процесса деформирования сыпучего материала во вращающейся цилиндрической емкости // ФТПРПИ. — 2006. — № 6.
29. Гильберт Д., Кон-Фоссен С. Наглядная геометрия. — М.: Наука, 1981.
30. Дересевич Г. Механика зернистой среды // Проблемы механики. Вып. III / под общ. ред. Х. Драйдена и Т. Кармана. — М.: ИЛ, 1961.
31. Ревуженко А. Ф. Приливные волны и направленный перенос масс Земли. — Новосибирск: Наука, 2013.
32. Адушкин В. В., Гарнов В. В., Курленя М. В., Опарин В. Н., Ревуженко А. Ф., Спивак А. А. Знакопеременная реакция горной породы на динамические воздействия // Докл. АН СССР. — 1992. — Т. 323. — № 2.
33. Качарян Г. Г., Спивак А. А. Динамика деформирования блочных массивов горных пород. — М.: ИКЦ “Академкнига”. — 2003.
34. Садовский М. А. О естественной кусковости горных пород // Докл. АН СССР. — 1979. — Т. 247. — № 4.
35. Ревуженко А. Ф. Математический анализ функций неархимедовой переменной: Специализированный математический аппарат для описания структурных уровней геосреды. — Новосибирск: Наука, 2012.
36. Булычев Н. С. Механика подземных сооружений в примерах и задачах: учеб. пособие для студентов вузов. — М.: Недра. — 1987.
37. Дубнищева Т. Я. Концепция современного естествознания: учеб. пособие. — М.: Изд. центр “Академия”, 2003.

УДК 539.5+519.6 

ПРИМЕНЕНИЕ РЕШЕНИЙ ОБРАТНЫХ ЗАДАЧ ДЛЯ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ И СВОЙСТВ ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ РАЗЛИЧНОГО МАСШТАБНОГО УРОВНЯ
Л. А. Назаров, Л. А. Назарова, О. М. Усольцева, О. А. Кучай

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, E-mail: larisa@misd.nsc.ru,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Институт нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН,
просп. Академика Коптюга, 3, 630090, г. Новосибирск, Россия
Новосибирский государственный университет,
ул. Пирогова, 2, 630090, г. Новосибирск, Россия

Отмечены особенности формулировки и структуры входных данных обратных задач механики горных пород, предназначенных для определения состояния и свойств природных и антропогенных объектов различного масштабного уровня. Приведены примеры использования решений обратных задач для мониторинга процесса дегазации угольного пласта по изменению давления в гидростойках на вышележащем горизонте и оценки деформационных параметров включений по данным испытаний на одноосное сжатие искусственных гетерогенных образцов.

Массив горных пород, геомеханика, обратная задача, целевая функция, дегазация, лабораторный эксперимент, масштабный уровень

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проекты № 12–05–00843, 12–05–01057, 14–05–90116) и Интеграционного проекта Сибирского отделения РАН № 76.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Jaeger J. C., Cook N. G. W., Zimmerman R. Fundamentals of rock mechanics, 4-th Edition, Wiley-Blackwell, 2007.
2. Турчанинов И. А., Иофис М. А., Каспарьян Э. В. Основы механики горных пород. — Л.: Недра, 1989.
3. Назарова Л. А. Использование сейсмотектонических данных для оценки полей напряжений и деформаций земной коры // ФТПРПИ. — 1999. — № 1.
4. Назаров Л. А., Назарова Л. А. Метод интерпретации данных геодезических измерений для реконструкции напряженно-деформированного состояния массива горных пород // Докл. РАН. — 2004. — Т. 395. — № 5.
5. Nazarova L. A., Nazarov L. A. Estimating the long-term pillar safety for room-and-pillar ore mining, Journal of Mining Science, 2006, Vol. 42, No. 6.
6. Nazarova L. A., Nazarov L. A. Estimate of the interchamber pillar stability based on the damage accumulation criterion, Journal of Mining Science, 2007, Vol. 43, No. 6.
7. Nazarova L. A., Nazarov L. A. Method for determination of impending earthquake focal parameters based on daylight surface displacement data, Doklady Earth Science, 2009, Vol. 427a, No. 6.
8. Назаров Л. А., Назарова Л. А., Карчевский А. Л., Панов А. В. Оценка напряжений и деформационных свойств породных массивов на основе решения обратной задачи по данным измерений смещений на свободных границах // Сиб. журн. индустр. математики. — 2012. — Т. 15. — № 4.
9. Nazarova Larisa A. and Nazarov Leonid A. Inverse problems in geomechanics: diagnostics and prediction of the state of rock masses with estimating their properties. L. Beilina (ed.), Applied Inverse Problems: Select Contributions from the First Annual Workshop on Inverse Problems, 2013, Springer Proceedings in Mathematics & Statistics 48.
10. Tarantola A. Inverse problem theory. Elsevier, New York, 1987.
11. Алифанов О. М. Обратные задачи теплообмена. — М.: Машиностроение, 1988.
12. Ketelaar V. B. H. Satellite radar interferometry: subsidence monitoring techniques, Springer, 2009.
13. Teunissen P. J. G., Kleusberg A., Beytler G. et al. GPS for geodesy, Springer, 1998.
14. Vasco D. W., Ferretti A., Novali F. Reservoir monitoring and characterization using satellite geodetic data: interferometric synthetic aperture radar observations from the Krechba field, Algeria, Lawrence Berkeley National Laboratory, 2008.
15. Середович В. А., Комиссаров А. В., Комиссаров Д. В., Широкова Т. А. Наземное лазерное сканирование. — Новосибирск: СГГА, 2009.
16. Назаров Л. А., Назарова Л. А., Артемова А. И. Построение эквивалентных моделей породных массивов на основе статистического подхода // ФТПРПИ. — 2009. — № 6.
17. Avriel M. Nonlinear programming: analysis and methods, Dover Publishing, 2003.
18. Новацкий В. Теория упругости. — М.: Мир, 1975.
19. Seidle J. Fundations of coalbed methane reservoir engineering, PennWell Books, 2011.
20. Голубев В. С., Гарибянц А. А. Гетерогенные процессы геохимической миграции. — М.: Недра, 1968.
21. Harpalani S. B., Chen G. Estimation of change in fracture porosity of coal with gas emission, Fuel, 1995, Vol. 74, No. 10.
22. Brochard L., Vandamme M., Pellenq R. J.-M., and Fen-Chong T. Adsorption-induced deformation of microporous materials: coal swelling induced by CO2 ? CH4. Competitive Adsorption, Langmuir, 2012, Vol. 28.
23. Назарова Л. А., Назаров Л. А., Карчевский А. Л., Вандамм М. Оценка диффузионно-емкостных параметров угольного пласта по данным измерения давления газа в скважине на основе решения обратной задачи // Сиб. журн. индустр. математики. — 2014. — Т. 17. — № 1.
24. Протодьяконов М. М., Тедер Р. И., Ильницкая Е. И. и др. Распределение и корреляция показателей физических свойств горных пород: справ. пособие. — М.: Недра, 1981.
25. Крепи механизированные для лав. Межгосударственный стандарт. ГОСТ 31561–2012. — М.: Стандартинформ, 2013.
26. Фомин В. М., Назаров Л. А., Назарова Л. А. и др. Экспериментальное исследование режима фильтрации в продуктивном пласте при нестационарном воздействии на блочный массив горных пород // ПМТФ. — 2006. — Т. 47. — № 1.
27. Назарова Л. А., Назаров Л. А., Полевщиков Г. Я., Ромин Р. И. Определение коэффициента диффузии и содержания газа в угле на основе решения обратной задачи // ФТПРПИ. — 2012. — № 5.
28. Стеблов Г. М., Фролов Д. И., Куксенко В. С. Кинематика движения материков Земли // ФТТ. — 2005. — Т. 47. — Вып. 6.
29. Шейдеггер А. Основы геодинамики. — М.: Недра. 1987.
30. Хаин В. Е., Ломизе М. Г. Геотектоника с основами геодинамики. — М.: КДУ, 2005.
31. Юнга С. Л. Методы и результаты изучения сейсмотектонических деформаций. — М.: Наука, 1990.
32. Ребецкий Ю. Л. Тектонические напряжения и прочность природных массивов. —М.: ИКЦ “Академкнига”, 2007.
33. Дядьков П. Г., Назаров Л. А., Назарова Л. А. Трехмерная вязкоупругая модель литосферы Центральной Азии: методология построения и численный эксперимент // Физ. мезомеханика. — 2004. — Т. 7. — № 1.
34. http://lupus.gsfc.nasa.gov/global/velocity.html
35. http://www.unavco.org/community_science/science-support/crustal_motion
36. Pratt D. Problems with plate tectonics, New Concepts in Global Tectonics Newsletter, 2001, No. 21.
37. Murata M. Observing geodynamics from the analysis of 7.3-year LAGEOS data, In: D. E. Smith and D. L. Turcotte (Eds), Contributions of Space Geodesy to Geodynamics: Crustal Dynamics, Geodynamics Series, American Geophysical Union, 1993, Vol. 23.
38. Sella G. F., Dixon T. H., Mao A. REVEL: A model for recent plate velocities from space geodesy, J. Geophys. Res., 2002, Vol. 07, No. B4.
39. Peltzer G., Saucier F. Present-day kinematic of Asia derived from geologic fault rates, J. Geophys. Res., 1996, Vol. 101, No. B12.

УДК 539.37 

ПОСТРОЕНИЕ ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ СООТНОШЕНИЙ ДЕФОРМИРУЕМЫХ СРЕД ПРИ СЛОЖНОМ НАГРУЖЕНИИ НА ПРИМЕРЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ СТАЛИ 40Х
А. И. Чанышев

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, E-mail: a.i.chanyshev@gmail.com,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия

Исследуются данные экспериментальных исследований, проведенных в ИГД СО РАН, по сложному нагружению стали 40Х при двухосном растяжении. Отыскивается собственный тензорный базис, в котором соотношения между приращениями напряжений и деформаций не зависят от вида как нагружения, так и догружения.

Cложное нагружение, собственный тензорный базис, упругость, пластичность

Работа выполнена при финансовой поддержке программы Отделения наук о Земле РАН (проект ОНЗ-3.1).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Hencky H. Zur theorie plastischer deformationen und der hierdurch im material hervorgerufenen nachspannungen, Zs. f. angew. Math. u. Mech, 1924, Vol. 4.
2. Надаи А. Пластичность. — М.; Л.: ОНТИ, 1936.
3. Ильюшин А. А. Пластичность. Ч. 1. Упругопластические деформации. — М.; Л.: ОГИЗ, 1948.
4. Качанов Л. М. Основы теории пластичности. — М.: Наука, 1969.
5. Работнов Ю. Н. Механика деформируемого твердого тела: учеб. пособие для вузов. — М.: Наука, 1988.
6. Можаровский Н. С., Бобырь Н. И. Упругопластическое деформирование и разрушение материалов в условиях плоского напряженного состояния при различных путях пропорционального нагружения // Пробл. прочности. — 1980. — № 10.
7. Жуков А. М. Сложное нагружение и теории пластичности изотропных материалов // Изв. АН СССР. ОТН. Механика и машиностроение. — 1955. — № 8.
8. Жуков А. М., Работнов Ю. Н. Исследование пластических деформаций стали при сложном нагружении // Инж. сб. — 1954. — № 8.
9. Нахди Р. М., Роулли Дж. Экспериментальное изучение зависимости между напряжениями и деформациями в пластической области при двухосном напряженном состоянии // Механика: сб. пер. — 1955. — № 3(31).
10. Budianski B., Dow N. F., Peters R. W., and Shepferd R. P. Experimental studies of polyaxial stress-strain laws of plasticity, Proc. I-st U. S. Nat. Congr., Appl. Mech., 1951, N. Y., 1952.
11. Дощинский Г. А. Об экспериментальной проверке закона подобия девиаторов в теории пластичности // Изв. ТПИ. — 1974. — Т. 188.
12. Шемякин Е. И. Анизотропия пластического состояния // Числ. методы механики сплошной среды. — 1973. — Т. 4. — № 4.
13. Христианович С. А. Механика сплошной среды. — М.: Наука, 1981.
14. Бабаков В. А. Модель пластического тела с внутренним трением и дилатансией // ФТПРПИ. — 1987. — № 3.
15. Коврижных А. М. Об условиях локализации пластической деформации в металлах // Докл. РАН. — 1996. — Т. 351. — № 5.
16. Чанышев А. И. О пластической деформации материалов при сложном нагружении // ПМТФ. — 1979. — № 4.
17. Жигалкин В. М. О характере упрочнения пластического материала. Сообщ. 1 // Пробл. прочности. — 1980. — № 2.
18. Жигалкин В. М. О характере упрочнения пластического материала. Сообщ. 2 // Пробл. прочности. — 1980. — № 2.
19. Жигалкин В. М., Гинзбург И. Э., Семенов В. Н., Усольцева О. М. Влияние сложного нагружения с частичными разгрузками на характер упрочнения стали // ФТПРПИ. — 1994. — № 3.
20. Аннин Б. Д., Жигалкин В. М. Поведение материалов в условиях сложного нагружения. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1999.
21. Рыхлевский Я. Разложение упругой энергии и критерии предельности // Успехи механики. — 1984. — Т. 7. — № 3.
22. Чанышев А. И. О пластичности анизотропных сред // ПМТФ. — 1984. — № 2.
23. Сhastenet de Gery J. Une representation intrinseque simple du tenseur de deformation (cas anisotrope) par de operateurs lineares de l?espace a trois dimensions, Compte rend us Acad. Sci. Paris, 1959, Vol. 248, No. 12.
24. Новожилов В. В. О формах связи между напряжениями и деформациями в первоначально изотропных неупругих телах (геометрическая сторона вопроса) // ПММ. — 1963. — Т. 27. — Вып. 5.

УДК 622.831 

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ ПРИМЕНЕНИИ ТЕХНОЛОГИЙ С ЗАКЛАДКОЙ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА
В. М. Серяков

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

Рассматриваются разработанные в ИГД СО РАН постановки и методы решения задач расчета напряженно-деформированного состояния вмещающего и закладочного массивов при ведении очистных работ в условиях заполнения выработанного пространства твердеющими смесями. Показано, что эффективные алгоритмы расчета могут быть получены на основе использования расчетной области, отвечающей массиву горных пород до проведения в нем очистных и подготовительных выработок. Процесс формирования и последующего заполнения выработок закладочным материалом моделируется с помощью применения итерационных процедур методов начальных напряжений и начальных деформаций. Установлена сходимость предложенных итерационных процедур. Приведены примеры решения практических задач. В рамках разработанных методов и алгоритмов предложены пути решения вопросов учета неполноты заполнения выработанного пространства твердеющими смесями, реологических свойств закладочного массива и вмещающих пород.

Массив горных пород, напряжения, деформации, месторождения, выработки, последователь-ность отработки, закладка выработанного пространства, матрица жесткости, начальные напряжения, начальные деформации, алгоритм расчета, рудное тело, нисходящий и восходящий порядок отработки, “недозаклад”, контактные условия

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Курленя М. В., Серяков В. М., Еременко А. А. Техногенные геомеханические поля напряжений. — Новосибирск: Наука, 2005.
2. Кузнецов С. В., Одинцев В. Н., Слоним М. Э., Трофимов В. А. Методология расчета горного давления. — М.: Наука, 1981.
3. Бронников Д. М., Замесов Н. Ф., Богданов Г. И. Разработка руд на больших глубинах. — М.: Недра, 1982.
4. Комиссаров С. Н. Управление массивом горных пород вокруг очистных пространств. — М.: Наука, 1976.
5. Родин И. В. Снимаемая нагрузка и горное давление // Исследование горного давления. — М.: Госгортехиздат, 1960.
6. Турчанинов И. А., Иофис М. А., Каспарьян Э. В. Основы механики горных пород. — Л.: Недра, 1989.
7. Баймбетов М. О., Серяков В. М. Влияние порядка ведения очистных и закладочных работ на напряженно-деформированное состояние месторождений // ФТПРПИ. — 1984. — № 4.
8. Серяков В. М. Расчет напряженного состояния горных пород с учетом последовательности возведения закладочного массива // ФТПРПИ. — 2001. — № 5.
9. Серяков В. М. Реализация метода расчета напряженного состояния горных пород, учитывающего порядок возведения закладочного массива // ФТПРПИ. — 2008. — № 5.
10. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. — М.: Мир, 1975.
11. Курленя М. В., Серяков В. М. Геомеханическое состояние горного массива с учетом последовательности отработки // Проблемы геотехнологии и недроведения: сб. докл. междунар. конф. ИГД УрО РАН. — Екатеринбург, 1998.

УДК 539.3.01:622.834; 550.34+622.831 

ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ГЕОМЕХАНИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ПРИ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
В. Д. Барышников, Д. В. Барышников, Л. Н. Гахова, В. Г. Качальский

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

Рассмотрены вопросы организации и проведения геомеханического мониторинга при подземной разработке месторождений. Дана краткая информация о разработанных программно-технических средствах инструментальной оценки напряженного состояния и свойств массива горных пород и результатах апробации комплексов в натурных условиях. Предложена структура построения систем геомеханического мониторинга с использованием комплекса инструментальных, визуальных и численных методов определения механического состояния горных пород и его изменений в конструктивных элементах. На ее основе разработаны и реализованы системы контроля геомеханического состояния для ряда горных предприятий. Для оценки устойчивости конструктивных элементов систем разработки и принятия технических решений по обеспечению безопасности горных работ определены параметры предельного состояния массива горных пород.

Мониторинг, напряженно-деформированное состояние, механические свойства горных пород, инструментальные наблюдения, численное моделирование

Работа выполнена в рамках Программы РАН VII.60.1.3, Государственного задания по проекту VIII.74.1.2, при финансовой поддержке ОАО АК “АЛРОСА”, ФГУП “Горно-химический комбинат” Госкорпорации “Росатом”, филиала ОАО “РусГидро” – “Саяно-Шушенская ГЭС им. П. С. Непорожнего”.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. А. с. № 877005 СССР. Способ определения НДС в массиве горных пород / М. В. Курленя, В. Д. Барышников, Г. Ф. Бобров, С. Н. Попов, В. К. Федоренко // Опубл. в БИ. — 1981. — № 40.
2. Курленя М. В., Попов С. Н. Теоретические основы определений напряжений в горных породах. — М.: Наука, 1993.
3. Барышников В. Д., Качальский В. Г. Автоматизированный измерительный комплекс приборов для определения напряжений в массиве горных пород методом параллельных скважин // ФТПРПИ. — 2010. — № 3.
4. Барышников В. Д., Качальский В. Г. Программное обеспечение для определения напряжений в массиве горных пород // Proceedings of the V-th International Geomechanics Conference 18 – 21 June 2012, Publ.: International House of Scientists “Fr. J. Curie”, Varna, Bulgaria.
5. Барышников В. Д., Качальский В. Г. Универсальный измерительный комплекс для определения НДС и механических свойств горных пород // Труды конф. “Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды”, 28 июня – 2 июля 2010 г. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2010.
6. Барышников В. Д., Качальский В. Г., Барышников Д. В. К вопросу контроля сдвижений закладочного массива методом инклинометрии // 2-я Рос.-Кит. науч. конф. “Нелинейные геомеханико-геодинамические процессы при отработке месторождений полезных ископаемых на больших глубинах”: сб. тр. 4. — Новосибирск, 2012.
7. Барышников В. Д., Качальский В. Г., Барышников Д. В. Экспериментальная оценка действующих напряжений в бетонной плотине // Гео-Сибирь – 2013. — Новосибирск: СГГА, 2013. — Т. 3.
8. Baryshnikov V. D., Baryshnikov D. V., Khmelinin A. P. Experimental estimation of the mechanical condition of reinforced concrete lining in underground excavations // Proceedings of the XIV-th International Multidisciplinary Scientific GeoConference, 17 – 26 June 2014, SGEM, Albena, Bulgaria, 2014.
9. РД 09–102–95: “Методические указания по определению остаточного ресурса потенциально опасных объектов, поднадзорных Госгортехнадзору России”. Постановление Госгортехнадзора России № 57 от 17.11.1995.
10. Барышников Д. В., Сабуров С. В. Инклинометрический комплекс и его применение для контроля сдвижений подрабатываемых массивов // Proceedings of the V-th International Geomechanics Conference 18 – 21 June 2012, Publ.: International House of Scientists “Fr. J. Curie”, Varna, Bulgaria.
11. Барышников В. Д., Барышников Д. В. Инструментальный контроль сдвижений закладки при ее подработке // ГИАБ. — 2013. — Отд. вып. “Дальний Восток”.
12. Барышников В. Д., Барышников Д. В. Геомеханический контроль предохранительного целика под водоносным комплексом // Proceedings of the V-th International Geomechanics Conference, 18 – 21 June 2012, Publ.: International House of Scientists “Fr. J. Curie”, Varna, Bulgaria.
13. Барышников В. Д. Контроль устойчивости прибортового массива в зоне перехода от открытой разработки месторождения к подземной // Горн. журн. — 2006. — № 10.
14. Опарин В. Н., Барышников В. Д., Востриков В. И., Гахова Л. Н., Крамсков Н. П. О проблемах безопасности освоения кимберлитовых месторождений в сложных горно-геологических и природно-климатических условиях // Горн. журн. — 2011. — № 1.
15. Барышников В. Д., Гахова Л. Н., Черепнов А. Н. Геомеханическая оценка и контроль состояния рудной потолочины при переходе от открытой к подземной разработке // Труды 21-го Всемирного конгресса. — Краков, Польша, 2008. — Т. 3.
16. Курленя М. В., Барышников В. Д., Гахова Л. Н. Развитие экспериментально-аналитического метода оценки устойчивости горных выработок // ФТПРПИ. — 2012. — № 4.
17. Курленя М. В., Барышников В. Д., Гахова Л. Н. Влияние частичного затопления карьера «Айхал» на напряженно-деформированное состояние рудной потолочины // ФТПРПИ. — 2013. — № 4.
18. Барышников В. Д., Гахова Л. Н. Параметры рудной потолочины при переходе от открытой к подземной отработке месторождений // Proceedings of the VI-th International Geomechanics Conference, 24 – 28 June 2014, Publ.: International House of Scientists “Fr. J. Curie”, Varna, Bulgaria.
19. Барышников В. Д., Гахова Л. Н. Геомеханическая оценка состояния выработок при разработке золоторудного месторождения “Бадран” системами с закладкой // Труды междунар. конф. “Роль геомеханики в устойчивом развитии горной промышленности и гражданского строительства”. —Несебыр, Болгария, 2007.
20. Барышников В. Д., Барышников Д. В. Геомеханический контроль предохранительного целика под водоносным горизонтом // Proceedings of the V-th International Geomechanics Conference, 18 – 21 June 2012, Publ.: International House of Scientists “Fr. J. Curie”, Varna, Bulgaria.

РАЗРУШЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД

УДК 622.33.013.3 

О ВЛИЯНИИ МАССОВОГО ВЗРЫВА В КАРЬЕРЕ СТРОИТЕЛЬНОГО КАМНЯ НА ФОРМИРОВАНИЕ СПЕКТРА СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН
В. Н. Опарин, В. Ф. Юшкин, Н. Н. Пороховский, А. Н. Гришин, Н. А. Кулинич, Д. Е. Рублев, А. В. Юшкин

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, E-mail: l14@ngs.ru,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия,
Искитимский карьер ОАО “Новосибирское карьероуправление”,
E-mail: porohovskiy@nkuoao.ru, Комсомольский проспект, 22, 630004, г. Новосибирск, Россия,
Сибирский государственный университет путей сообщения (СГУПС),
E-mail: gan66@mail.ru, ул. Д. Ковальчук, 191, 630049, г. Новосибирск, Россия

Рассмотрены особенности взаимодействия групп зарядов ВВ вблизи свободной поверхности обнажения массива горной породы вдоль борта карьера. Спектральный анализ сейсмических колебаний при воздействии взрыва показал, что частоты максимумов спектральной плотности сейсмической волны по мере распространения ее в массиве определяются формированием низкочастотных компонентов канонического вида в результате последовательного срабатывания зарядов и обусловлены блочно-иерархическим строением разрушаемых массивов горных пород.

Карьер, блочно-иерархическое строение пород, известняк, массовый взрыв, сейсмическая волна, спектральный анализ, гранулометрический состав

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке проекта ОНЗ РАН-3.1.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Садовский М. А. Избранные труды. Геофизика и физика взрыва. — М.: Наука, 2004.
2. Физика взрыва. — 2-е изд. — М.: Наука, 1975.
3. Адушкин В. В., Спивак А. А. Подземные взрывы. — М.: Наука, 2007.
4. Никифоровский В. С., Шемякин Е. И. Динамическое разрушение твердых тел. — Новосибирск: Наука, 1979.
5. Брозд Г. Л. Расчеты взрывов на ЭВМ. — М.: Мир, 1975.
6. Покровский Г. К., Федоров И. С. Действие удара и взрыва в деформируемых средах. — М.: Промстройиздат, 1957.
7. Родионов В. Н., Адушкин В. В., Костюченко В. Н. и др. Механический эффект подземного взрыва. — М.: Недра, 1971.
8. Челидзе Т. Л. Об аномально высокой тензочувствительности электропроводности неоднородных сред // ЖЭТФ. — 1981. — Т. 87. — Вып. 2 (8).
9. Курленя М. В., Опарин В. Н. Скважинные геофизические методы диагностики и контроля напряжено-деформированного состояния массивов горных пород. — Новосибирск: Наука, 1999.
10. Опарин В. Н. К основам скважинной геофизической дефектоскопии. Ч. I. Спектральный анализ и меры дефектности // ФТПРПИ. — 1982. — № 6.
11. 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.
12. 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.
13. Курленя М. В., Адушкин В. В., Опарин В. Н. и др. Знакопеременная реакция горных пород на динамическое воздействие // ДАН. — 1992. — Т. 323. — № 2.
14. Курленя М. В., Опарин В. Н., Востриков В. И. О формировании упругих волновых пакетов при импульсивном возбуждении блочных сред. Волны маятникового типа ?? // ДАН. — 1993. — Т. 333. — № 4.
15. Курленя М. В., Опарин В. Н., Востриков В. И. Волны маятникового типа. Ч. I. Состояние вопроса и измерительно-вычислительный комплекс // ФТПРПИ. — 1996. — № 3.
16. Курленя М. В., Опарин В. Н., Востриков В. И. Волны маятникового типа. Ч. II. Методика экспериментов и основные результаты физического моделирования // ФТПРПИ. — 1996. — № 4.
17. Курленя М. В., Опарин В. Н., Востриков В. И. Волны маятникового типа. Ч. III. Данные натурных измерений // ФТПРПИ. — 1996. — № 5.
18. Садовский М. А. Естественная кусковатость горной породы // ДАН. — 1979. — Т. 24. — № 4.
19. Садовский М. А. О свойстве дискретности горных пород // Физика Земли. — 1982. — № 12.
20. Опарин В. Н., Танайно А. С. Каноническая шкала иерархических представлений в горном породоведении. — Новосибирск: Наука, 2011.
21. Курленя М. В., Опарин В. Н. Проблемы нелинейной геомеханики. Ч. I // ФТПРПИ. — 1999. — № 3.
22. Курленя М. В., Опарин В. Н. Проблемы нелинейной геомеханики. Ч. II // ФТПРПИ — 2000. — № 4.
23. Адушкин В. В., Опарин В. Н. От явления закономерностей реакции горных пород на динамические воздействия — к волнам маятникового типа в напряженных геосредах. Ч. I // ФТПРПИ. — 2012. — № 2.
24. Адушкин В. В., Опарин В. Н. От явления закономерностей реакции горных пород на динамические воздействия — к волнам маятникового типа в напряженных геосредах. Ч. II // ФТПРПИ. — 2013. — № 2.
25. Адушкин В. В., Опарин В. Н. От явления закономерностей реакции горных пород на динамические воз¬действия — к волнам маятникового типа в напряженных геосредах. Ч. III/ // ФТПРПИ. — 2014. — № 4.
26. 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.
27. Курленя М. В., Опарин В. Н., Востриков В. И. Об эффекте аномально низкого трения в блочных средах // ФТПРПИ. — 1997. — № 1.
28. Опарин В. Н. Юшкин В. Ф., Аникин А. А., Балмашнова Е. Г. О новой шкале структурно-иерархических представлений как паспортной характеристике объектов геосреды // ФТПРПИ. — 1998. — № 5.
29. Мосинец В. Н. Дробящее и сейсмическое действие взрыва в горных породах. — М.: Недра, 1976.
30 . Опарин В. Н., Середович В. А., Юшкин В. Ф., Иванов А. В., Прокопьева С. А. Формирование объемной цифровой модели поверхности борта карьера методом лазерного сканирования // ФТПРПИ. — 2007. — № 5.
31. Программа управления станцией сейсморазведочной инженерной цифровой “Лакколит 24-М” (модель 01). Руководство оператора. — М.: ООО “Логис” (Раменское), 2005.
32. Инструкция по применению неэлектрической системы инициирования. — Новосибирск: ГУП “Новосибирский механический завод “Искра”, 2010.
33. Гоноровский И. С. Радиотехнические цепи и сигналы. — М.: Сов. радио, 1963.
34. Харкевич А. А. Спектры и анализ. — М.: ГИТЛ, 1957.

ТЕХНОЛОГИЯ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

УДК 622.765 

ОПЫТ РАЗРАБОТКИ БЕЗОПАСНОЙ И ЭФФЕКТИВНОЙ ГЕОТЕХНОЛОГИИ ОСВОЕНИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ СИБИРИ
А. А. Еременко, В. А. Еременко, А. Н. Александров, В. Н. Колтышев

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, E-mail: yeryom@misd.nsc.ru,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Институт проблем комплексного освоения недр РАН, E-mail: eremenko@ngs.ru,
Крюковский тупик, 4, 111020, г. Москва, Россия

Приведены результаты оценки геомеханического состояния массива горных пород. Показан опыт разработки технологических схем и параметров геотехнологии отработки рудных участков и блоков в удароопасных условиях. Установлено, что использование новых технологий разработки и взрывной отбойки приводит к значительному экономическому эффекту.

Взрыв, технология, горная порода, напряжение, технологическая схема, блок, руда

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Еременко А. А., Еременко В. А., Гайдин А. П. Горно-геологические и геомеханические условия разработки железорудных месторождений в Алтае-Саянской складчатой области. — Новосибирск: Наука, 2009.
2. Серяков А. В. Влияние массовых взрывов на распределение динамических явлений и афтершоков Кочуринского землетрясения в Горной Шории: автореф. дис. … канд. техн. наук. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2006.
3. Серяков В. М., Волченко Г. Н. Перераспределение напряжений в рудном блоке при отбойке // ФТПРПИ. — 2003. — № 1.
4. Серяков В. М. Расчет развития зон обрушений в налегающих породах при отработке рудных месторождений Горной Шории // Геодинамика и напряженное состояние недр Земли. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2010.
5. Еременко А. А., Клишин В. И., Еременко В. А., Филатов В. Н. Обоснование геотехнологии освоения подкарьерных запасов трубки “Удачная” // ФТПРПИ. — 2008. — № 3.
6. Еременко А. А., Еременко В. А., Гайдин А. П. Совершенствование геотехнологии освоения железорудных удароопасных месторождений в условиях действия природных и техногенных факторов. — Новосибирск: Наука, 2008.
7. Еременко В. А. Обоснование параметров геотехнологии освоения удароопасных железорудных месторождений Западной Сибири: автореф. дис. … д-ра техн. наук. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2011.
8. Еременко А. А., Еременко В. А., Ерусланов А. П. Отработка глубоких горизонтов железорудных месторождений в условиях формирования зон концентрации напряжений и динамических явлений // ГИАБ. — 2013. — № 8.
9. Еременко А. А., Еременко В. А., Щетинин Е. В., Шултаев С. К. Опыт проведения массового взрыва с применением параллельно-сближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра // Горн. журн. — 2013. — № 3.
10. Еременко А. А., Еременко В. А., Доев Р. А., Коврыгин О. А. Исследование геомеханического состояния породного массива при выемке полиметаллических руд системой разработки с закладкой // ГИАБ. — 2013. — № 7.
11. Еременко А. А., Федоренко А. И., Копытов А. И. Проведение и крепление горных выработок в удароопасных зонах железорудных месторождений. — Новосибирск: Наука, 2008.
12. Еременко А. А., Еременко В. А., Башков В. И., Александров А. Н., Татарников Б. Б. Опыт отработки камеры с закладкой выработанного пространства на Таштагольском месторождении // ГИАБ. — 2013. — № 10.
13. Еременко А. А., Еременко В. А., Александров А. Н., Колтышев В. Н., Штирц В. А., Шипеев О. В., Щептев Е. Н., Беляев В. С. Экспериментальные исследования по уменьшению последствий динамических явлений на рудных месторождениях, опасных по горным ударам // ГИАБ. — 2013. — № 10.
14. Еременко А. А., Еременко В. А., Потапов Е. В., Павлов Д. А. и др. Геомеханическая оценка состояния массива при ведении горных работ на Ждановском месторождении подземным способом // ГИАБ. — 2010. — № 11.
15. Викторов С. Д., Еременко А. А., Закалинский В. М. и др. Технология крупномасштабной взрывной отбойки на удароопасных рудных месторождениях Сибири. — Новосибирск: Наука, 2005.
16. Еременко А. А. Совершенствование технологии буровзрывных работ на железорудных месторождениях Западной Сибири. — Новосибирск: Наука, 2013.
17. Еременко А. А., Куликов В. И., Гончаров А. И., Шултаев С. К. Технология отработки слепого рудного тела на Шерегешевском месторождении // ГИАБ. — 2012. — № 4.

УДК 622.271 

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЙ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
В. И. Ческидов, В. К. Норри, Г. Д. Зайцев, А. А. Ботвинник, А. С. Бобыльский, А. В. Резник

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

Показаны основные направления повышения эффективности горных работ при разработке месторождений твердых полезных ископаемых открытым способом. Приведены результаты науч¬ных исследований по совершенствованию систем открытой разработки месторождений, интенсификации горных работ, повышению экологической безопасности горного производства и управ¬лению качеством угольной продукции (применительно к условиям Бакчарского железорудного месторождения и угольных месторождений Кузнецкого и Канско-Ачинского бассейнов).

Открытые горные работы, ресурсосберегающие технологии, выработанное карьерное прост-ранство, экология, угольная продукция, качество

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Курленя М. В., Кортелев О. Б., Васильев Е. И., Ческидов В. И. Перспективы применения открытых горных работ при освоении Бакчарского железорудного месторождения // ГИАБ. — 2006. — № 4.
2. Молотилов С. Г., Васильев Е. И., Кортелев О. Б., Норри В. К., Левенсон С. Я., Гендлина Л. И., Тишков А. Я. Интенсификация погрузочно-транспортных работ на карьерах. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000.
3. Кортелев О. Б., Ческидов В. И., Молотилов С. Г., Норри В. К. Внешнее отвалообразование на карьерах. — Новосибирск: РИЦ “Золотые Слова”, 2009.
4. Молотилов С. Г., Норри В. К., Ческидов В. И., Маттис А. Р. Природоохранные технологии открытой добычи угля с использованием выработанного карьерного пространства. Ч. I. Анализ существующих систем разработки месторождений // ФТПРПИ. — 2006. — № 6.
5. Ческидов В. И., Кортелев О. Б., Маттис А. Р., Молотилов С. Г., Норри В. К., Зайцев Г. Д., Зайцева А. А. и др. Пути повышения эффективности и экологической безопасности открытой добычи твердых полезных ископаемых. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2010.
6. Маттис А. Р., Ческидов В. И., Яковлев В. Л., Новопашин М. Д., Лабутин В. Н., Зайцев Г. Д., Шер Е. Н. и др. Безвзрывные технологии открытой добычи твердых полезных ископаемых. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2007.
7. Опарин В. Н., Ческидов В. И., Бобыльский А. С., Резник А. В. К вопросу рационального недропользования при открытой разработке буроугольных месторождений Канско-Ачинского бассейна // ФТПРПИ. — 2012. — № 3.
8. Ческидов В. И., Зайцев Г. Д. Проблемы переработки и комплексного использования углей месторождений Сибири // ФТПРПИ. — 2013. — № 6.
9. Фрейдина Е. В., Ботвинник А. А., Дворникова А. Н. Основы управления качеством добываемых углей в контексте международных стандартов ISO 9000–2000 // ФТПРПИ. — 2008. — № 6.

УДК 622. 34.001.5 

РАЗВИТИЕ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ГЕОТЕХНОЛОГИЙ РАЗРАБОТКИ МОЩНЫХ ПОЛОГОПАДАЮЩИХ ЗАЛЕЖЕЙ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ РУД В УСЛОВИЯХ НОРИЛЬСКА
А. П. Тапсиев, А. М. Фрейдин, В. А. Усков, А. Н. Анушенков, П. А. Филиппов, А. А. Неверов, С. А. Неверов

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

Описаны предложенные технологические решения, внедренные в производство либо принятые к проектированию на рудниках, отрабатывающих месторождения “Норильск-1”, “Талнахское” и “Октябрьское”. Приведены новые запатентованные способы разработки, прошедшие с положительным результатом промышленную апробацию или предложенные к проведению опытно-промышленных испытаний, которые в перспективе могут найти эффективное применение в горном производстве.

Комплексное совершенствование систем разработки, обрушение налегающих пород, закладка выработанного пространства, технологические процессы горного производства, рекомендации по ведению горных работ

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. Опарин В. Н., Русин Е. П., Тапсиев А. П. и др. Мировой опыт автоматизации горных работ на подземных рудниках. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2007.
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, T. 2, No. 8/1.
4. Пат. РФ № 2310753. Способ разработки мощных рудных месторождений / М. Н. Богданов, С. П. Гор¬бунов, А. Н. Ламзин, А. А. Запорожцев, А. Г. Горбунов, В. В. Аршавский, С. Г. Зберовский, А. П. Тапсиев, В. Н. Опарин, А. М. Фрейдин, В. А. Усков, Э. Н. Кореньков // Опубл. в БИ. — 2007. — № 32 (прил. от 02.10.2009).
5. Пат. РФ № 2208162. Способ разработки месторождений подэтажным обрушением / А. М. Фрейдин, В. А. Усков, Э. Н. Кореньков, П. А. Филиппов // Опубл. в БИ. — 2003. — № 19.
6. Пат. РФ № 2301335. Способ разработки рудных месторождений подэтажным обрушением / С. А. Не¬веров, А. М. Фрейдин, А. А. Неверов // Опубл. в БИ. — 2007. — № 19.
7. Опарин В. Н., Тапсиев А. П., Фрейдин А. М. Научно-техническое сотрудничество Института горного дела СО РАН и Норильского ГМК // Цв. металлургия. — 2005. — №10.
8. 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.
9. Пат. РФ № 2449125. Способ разработки мощных пологих рудных тел / А. П. Тапсиев, А. Г. Анохин, В. А. Усков // Опубл. в БИ. — 2012. — № 12.
10. Регламент технологических производственных процессов по применению камерных систем разработки с закладкой выработанного пространства и использованием дистанционно управляемого самоходного оборудования при выемке сульфидных руд на Талнахских рудниках ЗФ ОАО “ГМК “Норильский никель” (РТПП — 051–2005). — Норильск, 2006.
11. Регламент технологических производственных процессов по применению слоевой системы разработки с закладкой выработанного пространства твердеющими материалами и расположением очистных выработок в защитных зонах при выемке сульфидных руд на рудниках ЗФ ОАО “ГМК “Норильский никель” (РТПП-009–2004). — Норильск: ЗФ ОАО “ГМК “Норильский никель”, 2004.
12. Пат. РФ № 2454540. Способ управления горным давлением / А. М. Фрейдин, С. Ю. Васичев, З. Г. Уфа¬това, А. П. Тапсиев, В. А. Усков // Опубл. в БИ. — 2012. — № 18.
13. Неверов С. А. Типизация рудных месторождений с ростом глубины по виду напряженного состояния. Ч. I. Современные представления о напряженном состоянии массивов горных пород с ростом глубины // ФТПРПИ. — 2012. — № 2.
14. Неверов С. А. Типизация рудных месторождений с ростом глубины по виду напряженного состояния. Ч. II. Тектонотипы рудных месторождений и модели геосреды // ФТПРПИ. — 2012. — № 3.
15. Анушенков А. Н., Фрейдин А. М., Шалауров В. А. Приготовление литой твердеющей закладки из отходов производства // ФТПРПИ. — 1998. — № 1.
16. Тапсиев А. П., Анушенков А. Н., Усков В. А., Артеменко Ю. В., Плиев Б. З. Развитие технологии трубопроводного транспорта закладочных смесей на большие расстояния на руднике “Октябрьский” // ФТПРПИ. — 2009. — № 3.
17. Тапсиев А. П., Анушенков А. Н., Усков В. А., Артеменко Ю. В., Плиев Б. З. Повышение производительности поверхностных закладочных комплексов рудников ЗФ ОАО “ГМК “Норильский никель” // ФТПРПИ. — 2010. — № 3.
18. Хубулов О. Ю., Анушенков А. Н., Артеменко Ю. В., Усков В. А. Увеличение производительности существующих закладочных комплексов на рудниках ЗФ ОАО “ГМК “Норильский никель” за счет модернизации действующих мельниц // Горн. журн. — 2010. — № 6.
19. Tapsiev A. P., Anushenkov A. N., Uskov V. A. et al. Improvement in productivity of surface stowing facilities for mines of the Transpolar Branch of the Norilsk Nickel joint-stock company, Journal of Mining Science Vol. 46, Issue 3, 2010.
20. Tapsiev A. P., Freidin A. M., Filippov P. A. et al. Extraction of Gold-Bearing ore from under the Open Pit Bottom at the Makmal Deposit by Room-and-Pillar Mining with Backfill Made of Production Waste, Journal of Mining Science, Vol. 47, Issue 3, 2011.
21. Tapsiev A. P., Uskov V. A. Increased ore extraction from thin flat-dipping veins using self-propelled equipment, Journal of Mining Science, Vol. 48, Issue 4, 2012.
22. Oparin V. N., Freidin A. M., Tapsiev A. P. et al. Hard mineral mining and raw material supply in Russia: Current state and the challenges, Journal of Mining Science, Vol. 49, Issue 4, 2013.
23. Тапсиев А. П., Усков В. А. Об основных критериях выбора типа крепи горизонтальной выработки в зоне влияния очистных работ рудника “Заполярный” // ФТПРПИ. — 2014. — № 4.

УДК 622.33.013.3 

ТЕХНОЛОГИЯ НАПРАВЛЕННОГО ГИДРОРАЗРЫВА ПОРОД ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРУДНООБРУШАЮЩИМИСЯ КРОВЛЯМИ В ОЧИСТНЫХ ЗАБОЯХ И ДЕГАЗАЦИИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ
Ю. М. Леконцев, П. В. Сажин

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

Обсуждаются проблемы управления труднообрушающимися кровлями в очистных забоях угольных шахт и дегазации угольных пластов. Приведены методы и технические средства для направленного гидроразрыва пород и дегазации угольных пластов. Показаны практические результаты внедрения этого метода на угольных шахтах Кузбасса.

Очистной забой, шахта, угольный пласт, направленный гидроразрыв пород, дегазация угольных пластов

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Клишин В. И., Зворыгин Л. В., Лебедев А. В., Савченко А. В. Проблемы безопасности и новые технологии подземной разработки угольных месторождений. — Новосибирск: ИД “Новосибирский писатель”, 2011.
2. Чернов О И. Гидродинамическая стратификация монолитных прочных пород в качестве способа управления труднообрушающейся кровлей // ФТПРПИ. — 1982. — № 2.
3. Пат. РФ № 2394991. Способ разупрочнения прочных углей / Ю. М. Леконцев, П. В. Сажин, В. И. Клишин // Опубл. в БИ. — 2010. — № 20.
4. Пат. РФ № 2400624. Щелеобразователь / Ю. М. Леконцев, П. В. Сажин // Опубл. в БИ. — 2010. — № 27.
5. Пат. РФ № 2433259. Устройство для гидроразрыва пород в скважине / Ю. М. Леконцев, А. В. Леонтьев, Е. В. Рубцова // Опубл. в БИ. — 2011. — № 31.
6. Пат. РФ № 2480589. Способ дегазации угольного пласта / Ю. М. Леконцев, П. В. Сажин // Опубл. в БИ. — 2013. — № 12.
7. Пат. РФ № 2472939. Способ дегазации угольного пласта / А. А. Ордин, Ю. М. Леконцев, П. В. Сажин и др. // Опубл. в БИ. — 2013. — № 2.
8. Леконцев Ю. М., Сажин П. В., Салихов А. Ф., Исамбетов В. Ф. Расширение области применения метода направленного гидроразрыва // Уголь. — 2014. — № 4.

ГОРНОЕ МАШИНОВЕДЕНИЕ

УДК 621.23.05 

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГОНОСИТЕЛЯ В ПНЕВМОМОЛОТАХ ДЛЯ ПОДЗЕМНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
Б. Н. Смоляницкий, В. В. Червов

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

Обсуждается проблема увеличения энергии удара при ограниченном расходе воздуха в пневмомолотах для выполнения специальных работ в подземном строительстве. Приводится решение, основанное на применении схемы воздухораспределения с упругим кольцевым клапаном в камере обратного хода, замыкание которого производится за счет его механического контакта с корпусом пневмомолота, а открытие — под действием упругих сил материала, из которого он изготовлен. Такой клапан позволяет снять противодавление в камере при прямом ходе ударника и допускает регулирование длительности обратного хода, что обеспечивает постоянство энергии удара при изменении расхода воздуха.

Пневмомолот, упругий клапан, расход воздуха, частота ударов, энергия удара

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Хестле Х. Справочник строителя: Строительная техника, конструкции и технологии. — М.: Техносфера, 2007.
2. Смоляницкий Б. Н., Тищенко И. В., Червов В. В. и др. Резервы повышения производительности виброударного погружения в грунт стальных элементов в технологиях специальных строительных работ // ФТПРПИ. — 2008. — № 5.
3. 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.
4. Тупицын К. К. К исследованию машин ударного действия с пневматическими пульсаторами: препринт № 2. — Новосибирск: Изд-во ИГД СО АН СССР, 1980.
5. Гурков К. С., Климашко В. В., Костылев А. Д., Плавских В. Д., Русин Е. П., Смоляницкий Б. Н., Тупицын К. К., Чепурной Н. П. Пневмопробойники. — Новосибирск: Изд-во ИГД СО РАН, 1990.
6. Назаров Н. Г. Повышение ударной мощности пневмопробойников // Горные машины: сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР. — Новосибирск, 1980.
7. Климашко В. В., Гилета В. П., Смоляницкий Б. Н. Пути повышения энергии удара машин для забивания труб при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций // Механика горных пород. Горное и строительное машиноведение. Технология горных работ: сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР. — Новосибирск, 1993.
8. Пат. № 2090706 РФ. Пневматическое устройство ударного действия для проходки скважин в грунте / В. П. Гилета, А. А. Липин, Б. Н. Смоляницкий, А. Д. Костылев, А. Д. Терсков // Опубл. в БИ. — 1997. — № 26.
9. А. с. № 848615, МПК Е21С3/24. Пневматический ударный механизм / В. А. Гаун // Бюл. № 27. — 1981.
10. Гаун В. А. Разработка и исследование погружных пневмоударников с повышенной энергией удара // Повышение эффективности пневмоударных буровых машин. — Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1987.
11. Петреев А. М., Смоляницкий Б. Н. Согласование параметров пневмомолота с производительностью источника питания // ФТПРПИ. — 1999. — № 2.
12. Петреев А. М., Смоляницкий Б. Н. Показатели экономичности и совершенствование пневмомолотов // Изв. вузов. Строительство. — 2001. — № 8.
13. Смоляницкий Б. Н., Червов В. В., Трубицын В. В., Тищенко И. В., Вебер И. Э. Новые пневмоударные машины “Тайфун” для специальных строительных работ // Механизация стр-ва. — 1997. — № 7.
14. Смердин В. С., Червов В. В., Трубицын В. В. “Тайфун-290” — представитель нового поколения пневмоударных машин // Трансп. стр-во. — 1996. — № 5.
15. Смоляницкий Б. Н., Червов В. В., Скачков К. Б. Новые пневмоударные машины Института горного дела СО РАН // Механизация стр-ва. — 2001. — № 12.
16. Пат. № 2105881 РФ. Устройство ударного действия / В. В. Червов, Б. Н. Смоляницкий, В. В. Трубицын, И. Э. Вебер // Опубл. в БИ. — 1998. — № 6.
17. Пат. № 2085363 РФ. Устройство ударного действия / В. В. Червов, Б. Н. Смоляницкий, В. В. Трубицын, И. Э. Вебер // Опубл. в БИ. — 1997. — № 21.
18. Cervovas V. V., Smolianickis B. N., Trubicynas V. V., Tiscenko I. V., Veberis I. E., and Gintaras Akulevicius. Naujos kartos pneumosmugines masinos, Mokslas ir Technika, 1998, No. 2.

УДК 622.233.53 

ПОГРУЖНЫЕ ПНЕВМОУДАРНИКИ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ
А. А. Репин, Б. Н. Смоляницкий, С. Е. Алексеев, А. И. Попелюх, В. В. Тимонин, В. Н. Карпов

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, E-mail: bsmol@misd.nsc.ru,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Новосибирский государственный технический университет,
просп. К. Маркса, 20, 630092, г. Новосибирск, Россия

Рассмотрены основные пути повышения энергетических параметров погружных пневмоударников. Представлена конструктивная схема нового пневмоударника, работающего на высоком (до 3 МПа) давлении сжатого воздуха. Приведены результаты экспериментального исследования его рабочего цикла. Установлены требования к сталям для изготовления пневмоударников и режимам их термической обработки, обеспечивающие повышение долговечности деталей. Описаны результаты испытаний пневмоударников в производственных условиях.

Бурение, погружной пневмоударник, скважина, термическая обработка, прочность, надежность

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Смоляницкий Б. Н., Репин А. А., Данилов Б. Б. и др. Повышение эффективности и долговечности импульсных машин для сооружения протяженных скважин в породных массивах / отв. ред. Б. Ф. Симонов. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2013. (Интеграционные проекты СО РАН; вып. № 43).
2. Репин А. А., Алексеев С. Е. Совершенствование схем и конструкций погружных пневмоударных расширителей скважин // Сб. ст. Междунар. науч.-практ. конф. “Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов”. — Новокузнецк, 2011.
3. Репин А. А., Алексеев С. Е. Разработка оборудования для проходки скважин увеличенного диаметра // Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды. Т. III. Машиноведение. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2010.
4. Репин А. А., Алексеев С. Е. Направления развития погружных пневмоударников // Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды. Т. II. Машиноведение. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2012.
5. Липин А. А. Перспективные пневмоударники для бурения скважин // ФТПРПИ. — 2005. — № 2.
6. Репин А. А., Алексеев С. Е. Создание пневмоударников для работы на повышенном давлении энергоносителя // Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды. Т. III. Машиноведение. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2010.
7. Тимонин В. В. Оценка процесса разрушения горных пород при динамическом вдавливании группы инденторов с точки зрения нелинейной геомеханики // Тр. науч. конф. “Геодинамика и напряженное состояние недр Земли”. — Новосибирск, 2008.
8. Пат. № 2090730 РФ. Погружной пневматический ударный механизм / С. Е. Алексеев // Опубл. в БИ. — 1997. — № 26.
9. Пат. № 2343266 РФ. Погружной пневмоударник / А. А. Репин, С. Е. Алексеев, Г. А. Пятнин // Опубл. в БИ. — 2009. — № 1.
10. П. м. № 121854 РФ. Погружной пневмоударник / А. А. Репин, С. Е. Алексеев, В. Н. Карпов // Опубл. в БИ. — 2012. — № 31.
11. Репин А. А., Дружинин М. М. Резервы повышения предударной скорости в пневматических машинах ударного действия // Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды. Том II. Машиноведение. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2009.
12. Murakami Yukitaka. Metal fatigue: effects of small defects and nonmetallic inclusions, Elsevier, 2002.
13. Попелюх П. А., Никулина А. А., Попелюх А. И. Влияние внешней среды на показатели надежности деталей горных машин, работающих в условиях динамического сжатия // Науч. вестн. НГТУ. — 2013. — № 4(53).
14. Попелюх П. А., Попелюх А. И., Юркевич М. Р. Комбинированная термомеханическая обработка стали с мартенсито-бейнитным превращением аустенита // Обработка металлов. — 2013. — № 2.
15. Репин А. А., Алексеев С. Е., Попелюх А. И., Теплых А. М. Влияние неметаллических включений на долговечность ударных машин // ФТПРПИ. — 2011. — № 6.
16. Репин А. А., Алексеев С. Е., Попелюх А. И. Методы повышения надежности деталей ударных машин // ФТПРПИ. — 2012. — № 4.

УДК 622.271 

ПРОБЛЕМА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ПОРОДНЫХ ОТВАЛОВ И СОЗДАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ ЕЕ РЕШЕНИЯ
С. Я. Левенсон, Л. И. Гендлина

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

Представлен анализ технических средств, используемых для повышения безопасности ведения работ при формировании автоотвалов. Показано новое решение этой проблемы с использованием вибрационного отвалообразователя.

Породный отвал, неустойчивый отвальный массив, безопасность, вибрационный отвалообразова¬тель, вибрационный питатель

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (ГК № 14.740.11.0191 от 15 сентября 2010 г.).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Полтавский Н. Н. Совершенствование отвалообразования при большегрузном автотранспорте // Материалы науч.-практ. конф. “Вопросы повышения безопасности горных работ на шахтах”. — Кемерово, 2003.
2. Мелик-Гайказов И. В., Виноградов А. И., Тогунов М. Б., Кампель Ф. Б. Техника и технология формирования высотного отвала вскрышных пород Ковдорского карьера // Горн. журн. — 2009. — № 11.
3. Применение отвального оборудования непрерывного действия. Режим доступа: http://multimails. info/gdt8r4part2.html.
4. Конвейерные отвалообразователи TAKRAF. Режим доступа: http://www.takraf.com/ru/products/ miningequipment.
5. Оборудование для открытых горных работ Sandvik Mining and Construction. Каталог-2010. — М., 2010.
6. Отвалообразователи ОШР. Режим доступа: http://www.nkmz.com/Russian/index.html.
7. ООО “Генэнергомонтаж” от Норильска до Монголии // Горн. пром-сть. — 2005. — № 2.
8. Молотилов С. Г., Васильев Е. И., Кортелев О. Б., Норри В. К., Левенсон С. Я., Гендлина Л. И., Тишков А. Я. Интенсификация погрузочно-транспортных работ на карьерах. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000.
9. Кортелев О. Б., Молотилов С. Г., Норри В. К., Тишков А. Я., Гендлина Л. И., Левенсон С. Я., Самарцев М. Г. Перегрузка горной массы на карьерах с использованием вибротехники // ФТПРПИ. — 1994. — № 3.
10. Молотилов С. Г., Норри В. К. К вопросу о формировании высоких породных отвалов на карьерах // ФТПРПИ. — 2007. — № 5.
11. Тишков А. Я., Еременко Ю. И., Гендлина Л. И. О вибрационном выпуске сыпучих материалов // ФТПРПИ. — 1994. — № 2.
12 Тишков А. Я., Гендлина Л. И., Еременко Ю. И., Левенсон С. Я. Вибрационное воздействие на сыпучую среду при выпуске ее из емкости // ФТПРПИ. — 2000. — № 1.
13. Гендлина Л. И., Еременко Ю. И., Куликова Е. Г., Левенсон С. Я. Совершенствование процесса вибрационного выпуска связных материалов из емкости // Горн. оборудование и электромеханика. — 2006. — № 7.
14. Яковлев В. Л., Могилат В. Л., Ковалев М. Н., Гусев А. И. Проблемы безопасной эксплуатации автомобильного транспорта на открытых горных работах // ГИАБ. — 2004. — № 3.
15. Левенсон С. Я., Гендлина Л. И., Морозов А. В., Алесик М. Ю., Усольцев В. М. Условия эффективного использования вибрационной техники на автомобильных отвалах // ГИАБ. — 2011. — № 5.
16. Левенсон С. Я., Гендлина Л. И., Морозов А. В., Усольцев В. М. О формировании автомобильных отвалов при открытой разработке полезных ископаемых // ГИАБ. — 2012. — № 11.
17. Пат. на ПМ РФ № 88004. Вибрационный отвалообразователь / С. Я. Левенсон, Л. И. Гендлина, Ю. И. Еременко, А. В. Морозов, С. И. Протасов, В. А. Голдобин // Опубл. в БИ. — 2009. — № 30.

РУДНИЧНАЯ АЭРОГАЗОДИНАМИКА

УДК 624.191.5+624.191.24 

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИЧЕСКИХ ОСНОВ РАЗРАБОТКИ СИСТЕМ ТОННЕЛЬНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ МЕТРОПОЛИТЕНОВ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ
Н. А. Попов, А. М. Красюк, И. В. Лугин, С. А. Павлов, Д. В. Зедгенизов

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

Представлены результаты натурных экспериментов по определению температур обделки тон¬неля и прилегающего грунта для метрополитена мелкого заложения при эксплуатации в условиях резко континентального климата. Приведены результаты математического моде-лирования потоков воздуха в системе тоннельной вентиляции. Разработаны рекомендации для архитектурного исполнения путей эвакуации из платформенного зала станции метрополитена. Предложена система управления расходом воздуха на участке вентиляционной сети, состоящая из канала регулирования производительности станционного вентилятора и канала управления расходом воздуха в тоннеле.

Метрополитен мелкого заложения, тоннель, грунт, температура, теплообмен, воздухораспределение, горение поезда, дымоудаление, система управления, регулятор расхода воздуха

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Красюк А. М. Тоннельная вентиляция метрополитенов. — Новосибирск: Наука, 2006.
2. СНиП 32–02–203: Метрополитены. Введ. 2004–01–01. — М.: Госстрой России, ФГУП ЦПП, 2004.
3. Красюк А. М., Лугин И. В., Чигишев А. Н. Взаимное влияние режимов вентиляции станций линии метрополитена // Метро. — 2002. — № 2.
4. Цодиков В. Я. Вентиляция и теплоснабжение метрополитенов. — М.: Недра, 1975.
5. Красюк А. М., Лугин И. В. Исследование процессов теплопередачи в тоннеле метрополитена мелкого заложения // ФТПРПИ. — 2008. — № 6.
6. Sockel H. Formulae for the calculation of pressure effects in railway tunnels, Aerodynamics and Ventilati-on of Vehicle Tunnels.-Luz-ern, Switzerland, July 2003.
7. Красюк А. М., Лугин И. В. Исследование динамики воздушных потоков от возмущающего действия поездов в метрополитене // ФТПРПИ. — 2007. — № 6.
8. Красюк А. М., Лугин И. В., Павлов С. А. Об эффекте возникновения циркуляционных колец и их влиянии на воздухораспределение в метрополитене мелкого заложения // ФТПРПИ. — 2010. — № 4.
9. Кузнецов А. С., Лукин С. М. О применении потоковых алгоритмов для расчета воздухораспределения в вентиляционных сетях // ФТПРПИ. — 1989. — № 5.
10. Красюк А. М., Лугин И. В. Исследование режимов работы тоннельной вентиляции при возгорании поезда в тоннеле метрополитена // ФТПРПИ. — 2005. — № 4.
11. Адеев А. А., Лугин И. В. Динамика температуры пожарно-дымовых газов в тоннеле метрополитена при горении поезда // Изв. вузов. Строительство. — 2012. — № 10.
12. Haack A., Schreyer J. Emergency scenarios for Tunnels and underground stations in Public Transport, fourth International symposium on Tunnel safety and security, Frankfurt, Germany, March 17–19, 2010.
13. Устав профессиональной горноспасательной службы по организации и ведению горноспасательных работ на строительстве подземных сооружений / Госстрой России, Управление горного надзора и военизированных горноспасательных частей. — М.: ГУП ЦПП, 2002.
14. СП 32–105–2004: Метрополитены. — М.: Госстрой России, ФГУП ЦПП, 2004.
15. Зедгенизов Д. В. Система управления расходом воздуха на участке вентиляционной сети метрополитена мелкого заложения // ФТПРПИ. — 2009. — № 1.

ОБОГАЩЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

УДК 622.7+541.183+622.817 

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТРУДНООБОГАТИМЫХ РУД И ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ
С. А. Кондратьев, В. И. Ростовцев, Г. Р. Бочкарев, Г. И. Пушкарева, К. А. Коваленко

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

Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований по созданию научных основ инновационных технологий комплексной переработки труднообогатимого природного и техногенного сырья. Установлено, что использование немеханических энергетических воздействий в виде потока ускоренных электронов в процессах рудоподготовки позволяет повысить технологические показатели переработки труднообогатимого минерального сырья. Рассмотрены особенности элементарного акта флотации с позиций раскрытия природы собирательной способности и селективности действия реагента и их связи с молекулярной структурой. Введено понятие флотационной активности реагентов и предложен критерий образования флотационного контакта. Доказана эффективность и перспективность использования магний- и марганецсодержащих минералов для сорбционной очистки сточных вод предприятий горнопромышленного комплекса с целью снижения потерь металлов со сточными водами и минимизации экологического ущерба, наносимого природным водным объектам.

Рудоподготовка, энергетические воздействия, флотационные собиратели, собирательная актив¬ность, селективность, сорбция, окисление, брусит, магнезит, марганцевые руды

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Чантурия В. А., Маляров П. В. Обзор мировых достижений и перспективы развития техники и технологии дезинтеграции минерального сырья при обогащении полезных ископаемых // Современные методы технологической минералогии в процессах комплексной и глубокой переработки минерального сырья: материалы Междунар. совещ. “Плаксинские чтения-2012”, Петрозаводск, 10 – 14 сентября 2012 г. — Петрозаводск: КНЦ РАН, 2012.
2. Чантурия В. А., Бунин И. Ж. Нетрадиционные высокоэнергетические методы дезинтеграции и вскрытия тонкодисперсных минеральных комплексов // ФТПРПИ. — 2007. — № 3.
3. Бочкарев Г. Р., Пушкарева Г. И., Ростовцев В. И. Интенсификация процессов рудоподготовки и сорбционного извлечения металлов из техногенного сырья // ФТПРПИ. — 2007. — № 3.
4. Кондратьев С. А. Реагенты-собиратели в элементарном акте флотации. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2012.
5. Кондратьев С. А., Котова О. Б., Ростовцев В. И. Межзерновые границы в процессах подготовки и обогащения труднообогатимого минерального и техногенного сырья: квантово-механические представления // Изв. Коми НЦ УрО РАН. — 2010. — № 4.
6. Чантурия В. А., Вигдергауз В. Е. Научные основы и перспективы промышленного использования энергии ускоренных электронов в обогатительных процессах // Горн. журн. — 1995. — № 7.
7. Bochkarev G. R. et. al. Prospects of electron accelerators used for realizing effective low-cost technologies of mineral processing, Proceedinds of the XX International Mineral Processing Congress: 21–26 September 1997, Aachen, Germany, Clausthal-Zellerfeld, GDMB, 1997, Vol. 1.
8. Вейгельт Ю. П., Ростовцев В. И. Интенсификация процессов обогащения медно-никелевых Норильских руд с использованием энергетических воздействий // ФТПРПИ. — 2000. — № 6.
9. Бочкарев Г. Р., Вейгельт Ю. П., Ростовцев В. И. Совершенствование технологии обогащения руд сложного вещественного состава // ФТПРПИ. — 1999. — № 5.
10. Ростовцев В. И. Теоретические основы и практика использования электрохимических и радиационных (ускоренных электронов) воздействий в процессах рудоподготовки и обогащения минерального сырья // Вестн. ЧитГУ. — 2012. — № 8 (65).
11. Ростовцев В. И. Научное обоснование и разработка интенсифицирующих методов энергетических воздействий на твердую и жидкую фазы труднообогатимого минерального сырья: автореф. дис. … д-ра техн. наук. — Чита, 2012.
12. Ростовцев В. И. О технологической и экономической эффективности использования немеханических энергетических воздействий при переработке труднообогатимого минерального сырья // ФТПРПИ. — 2013. — № 4.
13. Богданов О. С., Максимов И. И., Поднек А. К., Янис Н. А. Теория и технология флотации руд / под общ. ред. О. С. Богданова. — М.: Недра, 1980.
14. Kulkarni R. D., Somasundaran P. Kinetics of oleate adsorption at the liquid/air interface and its role in hematite flotation. Symposium series, AIChE, 1975, Vol. 71, No. 150.
15. Кондратьев С. А. Оценка флотационной активности реагентов-собирателей // Обогащение руд. — 2010. — № 4.
16. Живанков Г. В., Рябой В. И. Собирательные свойства и поверхностная активность высших аэрофлотов // Обогащение руд. — 1985. — № 3.
17. Somasundaran P. The Role of ionomolecular surfactant complexes in flotation, International Journal of Mineral Processing, 1976, Vol. 3.
18. Кондратьев С. А. Реагенты-собиратели в элементарном акте флотации. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2012.
19. Митрофанов С. И., Соколова Г. Е. Флотация барита из доломитизированных известняков алкилсульфатами на Миргалимсайской обогатительной фабрике // Исследования обогатимости руд цветных металлов. — М.: Цветметинформация, 1965.
20. Finch J. A. Smith G. W. Dynamic surface tension of alkaline dodecylamine solutions, Journal of Colloid and Interface Science, 1973, Vol. 45, No. 1.
21. Бочкарев Г. Р., Пушкарева Г. И., Коваленко К. А. Извлечение мышьяка из природных вод и технологических растворов с использованием природного сорбента и катализатора // ФТПРПИ. — 2010. — № 2.
22. Пушкарева Г. И. Влияние температурной обработки брусита на его сорбционные свойства // ФТПРПИ. — 2000. — № 6.
23. Бочкарев Г. Р., Пушкарева Г. И., Коваленко К. А. Извлечение мышьяка из природных вод и технологических растворов с использованием природного сорбента и катализатора // ФТПРПИ. — 2010. — № 2.
24. Бочкарев Г. Р., Пушкарева Г. И., Коваленко К. А. Селективное выделение мышьяка из техногенных растворов // Новые технологии обогащения комплексной переработки труднообогатимого природного и техногенного минерального сырья: материалы Междунар. совещ. “Плаксинские чтения 2011”, Верхняя Пышма, 19 – 24 сентября 2011 г. — Екатеринбург: Форт Диалог-Исеть, 2011.
25. Маслий А. И., Белобаба А. Г., Бочкарев Г. Р., Пушкарева Г. И., Коваленко К. А. Очистка техногенных вод и технологических растворов от ионов тяжелых металлов и мышьяка // Химия в интересах устойчивого развития. — 2012. — № 3.
26. Бочкарев Г. Р., Пушкарева Г. И., Коваленко К. А. О сорбционных свойствах марганцевых руд // ФТПРПИ. — 2011. — № 6.

НОВЫЕ МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ В ГОРНОМ ДЕЛЕ

УДК 550.834 

МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ГЕРМЕТИЗАЦИИ ДЕГАЗАЦИОННЫХ СКВАЖИН МЕТОДОМ БАРЬЕРНОГО ЭКРАНИРОВАНИЯ
М. В. Курленя, С. В. Сердюков, Т. В. Шилова, А. В. Патутин

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, E-mail: ss 3032@vandex.ru,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия

Приведены методические рекомендации, конструкция экспериментального образца оборудования, расчетная схема для проектирования барьерного экрана, предназначенные для повышения качества герметизации дегазационных скважин угольных пластов методом барьерного экранирования.

Угольный пласт, предварительная дегазация, дегазационная скважина, герметизация, шахтный гидроразрыв, оборудование для гидроразрыва двухкомпонентными составами

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

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Пат. РФ № 2507378. Способ герметизации дегазационных скважин / С. В. Сердюков, А. В. Патутин, А. С. Сердюков, Т. В. Шилова // Опубл. в БИ. — 2014. — № 5.
2. Курленя М. В., Шилова Т. В., Сердюков С. В., Патутин А. В. Герметизация дегазационных скважин угольных пластов методом барьерного экранирования // ФТПРПИ. — 2014. — № 4.
3. Проведение исследований и разработка прототипа экологически безопасной технологии добычи метана из угольных пластов и подстилающих горных пород в шахтных условиях: отчет о НИР / ИГД СО РАН; рук. Курленя М. В.; исполн.: Сердюков С. В. и др. — Новосибирск, 2012. — № ГР 01201172600.
4. Мартынюк П. А., Павлов В. А., Сердюков С. В. Метод оценки напряженного состояния массива горных пород по деформационной характеристике прискважинной зоны, содержащей трещину гидроразрыва // ФТПРПИ. — 2011. — № 3.
5. Мартынюк П. А. Приближенное решение задачи о развитии дисковой трещины в горной породе при нагнетании пластического материала // Геодинамика и напряженное состояние недр Земли. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2011.
6. Perkins T. K., Kern L. R. Widths of hydraulic fractures, J. Petrol. Technol., 1961, No. 13.
7. Пат. РФ № 2263776. Щелеобразователь / В. И. Клишин, Ю. М. Леконцев, П. В. Сажин // Опубл. в БИ. — 2005. — № 31.
8. Haimson B. C. The Hydrofracturing Stress Measuring Method and Recent Field Results, Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 1978, Vol. 15, No. 4.
9. Инструкция по дегазации угольных шахт. — М.: ИПКОН РАН, 2011.

  Версия для печати