ФТПРПИ №2, 2015. Аннотации.

ГЕОМЕХАНИКА

УДК 550.3 + 551 + 622.33.013.3 + 681:624.1 

О ВЕРИФИКАЦИИ КИНЕМАТИЧЕСКОГО ВЫРАЖЕНИЯ ДЛЯ ВОЛН МАЯТНИКОВОГО ТИПА ПО ДАННЫМ СЕЙСМИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ В УСЛОВИЯХ РУДНИКА ТАШТАГОЛЬСКИЙ И МРАМОРНОГО КАРЬЕРА ИСКИТИМСКИЙ
В. Н. Опарин, В. Ф. Юшкин, Д. Е. Рублев, Н. А. Кулинич, А. В. Юшкин

Институт горного деле им. Н. А. Чинакала СО РАН, E-mail: l14@ngs.ru,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия,
Новосибирский государственный университет, E-mail: l14@ngs.ru,
ул. Пирогова, 2 630090, г. Новосибирск, Россия

Приведены экспериментальные данные, свидетельствующие об изменении скорости распространения сейсмических волновых пакетов в зависимости от энергетических уровней механических импульсных воздействий при распространении упругих волн в системе “рудное тело – порода разломной зоны – рудное тело” на примере подземной выработки рудника Таштагольский (Кемеровская область), а также карстового разлома мраморного карьера Искитимский (Новосибирская область). Показано, что установленные зависимости первых вступлений сейсмических волновых пакетов от энергетических уровней наносимых ударов (источ¬ников) отвечают кинематической зависимости, характерной для волн маятникового типа в напряженных геосредах со структурой.

Рудный массив, мраморный карьер, волны маятникового типа, упругие волновые пакеты, энерге-тические уровни импульсных воздействий, кинематическая связь, напряженно-деформированное состояние, структурные блоки, разломные зоны

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке проекта ОНЗ РАН-3.1, партнерского интеграционного проекта № 100.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Курленя М. В., Опарин В. Н., Востриков В. И. О формировании упругих волновых пакетов при импульсном возбуждении блочных сред. Волны маятникового типа Vμ // ДАН. — 1993. — Т. 333. — № 4.
2. Курленя М. В., Опарин В. Н., Востриков В. И. Волны маятникового типа. Ч. I. Состояние вопроса и измерительно-вычислительный комплекс // ФТПРПИ. — 1996. — № 3.
3. Курленя М. В., Опарин В. Н., Востриков В. И. Волны маятникового типа. Ч. II. Методика экспериментов и основные результаты физического моделирования // ФТПРПИ. — 1996. — № 5.
4. Курленя М. В., Опарин В. Н., Востриков В. И. Волны маятникового типа. Ч. III. Данные натурных измерений // ФТПРПИ. — 1996. — № 5.
5. Курленя М. В., Опарин В. Н. Проблемы нелинейной геомеханики. Ч. II // ФТПРПИ. — 2000. — № 4.
6. Опарин В. Н., Симонов Б. Ф. О нелинейных деформационно-волновых процессах в виброволновых геотехнологиях освоения нефтегазовых месторождений // ФТПРПИ. — 2010. — № 2.
7. Адушкин В. В., Опарин В. Н. От явления закономерностей реакции горных пород на динамические воз¬действия — к волнам маятникового типа в напряженных геосредах. Ч. I // ФТПРПИ. — 2012. — № 2.
8. Адушкин В. В., Опарин В. Н. От явления закономерностей реакции горных пород на динамические воз¬действия — к волнам маятникового типа в напряженных геосредах. Ч. II // ФТПРПИ. — 2013. — № 2.
9. 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.
10. Александрова Н. И. О распространении упругих волн в блочной среде при импульсном нагружении // ФТПРПИ. — 2003. — № 6.
11. Александрова Н. И., Шер Е. Н. Моделирование процесса распространения волн в блочных средах // ФТПРПИ. — 2004. — № 6.
12. Александрова Н. И., Черников А. Г., Шер Е. Н. Экспериментальная проверка одномерной расчетной модели распространения волн в блочной среде // ФТПРПИ. — 2005. — № 3.
13. Александрова Н. И., Черников А. Г., Шер Е. Н. О затухании маятниковых волн в блочном массиве горных пород // ФТПРПИ. — 2006. — № 5.
14. Шер Е. Н., Александрова Н. И., Айзенберг-Степаненко М. В., Черников А. Г. Влияние иерархической структуры блочных горных пород на особенности распространения сейсмических волн // ФТПРПИ. — 2007. — № 6.
15. Александрова Н. И., Шер Е. Н., Черников А. Г. Влияние вязкости прослоек на распространение низкочастотных маятниковых волн в блочных иерархических средах // ФТПРПИ. — 2008. — № 3.
16. Александрова Н. И., Айзенберг-Степаненко М. В., Шер Е. Н. Моделирование распространения упругих волн в блочной среде при импульсном нагружении // ФТПРПИ. — 2009. — № 5.
17. Александрова Н. И., Шер Е. Н. Распространение волн в двумерной периодической модели блочной среды. Ч. I. Особенности волнового поля при действии импульсного источника // ФТПРПИ. — 2010. — № 6.
18. Сарайкин В. А. Расчет волн, распространяющихся в двумерной сборке из прямоугольных блоков // ФТПРПИ. — 2008. — № 4.
19. Сарайкин В. А. Учет упругих свойств блоков в низкочастотной составляющей волны возмущений, распространяющейся в двумерной среде // ФТПРПИ. — 2009. — № 3.
20. Садовский В. М., Садовская О. В., Варыгина М. И. Математическое моделирование волн маятникового типа с применением высокопроизводительных вычислений // Нелинейные геомеханико-геодинамические процессы при отработке месторождений полезных ископаемых на больших глубинах: труды 2-й Рос.-Кит. науч. конф., 2 – 5 июля 2012 г., Новосибирск. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2012.
21. Опарин В. Н., Симонов Б. Ф., Юшкин В. Ф., Востриков В. И., Погарский Ю. В., Назаров Л. А. Геомеханические и технические основы увеличения нефтеотдачи пластов в виброволновых технологиях. — Новосибирск: Наука, 2010.
22. Курленя М. В., Опарин В. Н. О явлении закономерностей реакции горных пород на динамические воздействия // ФТПРПИ. — 1990. — № 4.
23. 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.
24. Опарин В. Н., Аннин Б. Д., Чугуй Ю. В. и др. Методы и измерительные приборы для моделирования и натурных исследований нелинейных деформационно-волновых процессов в блочных массивах горных пород. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2007.
25. Гурвич И. И. Сейсмическая разведка. — М.: Недра, 1970.
26. Гурвич И. И., Боганик И. И. Сейсмическая разведка. — М.: Недра, 1980.
27. Сейсморазведка. Справочник геофизика / под ред. И. И. Гурвича, В. П. Номоконова. — М.: Недра, 1981.
28. Пузырев Н. Н. Методы сейсмических исследований. — Новосибирск: Наука, 1992.
29. Опарин В. Н. Энергетический критерий объемного расширения горных пород: труды науч. семинара “Неделя горняка – 2009”. — М.: МГГУ, 2009.
30 . 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 (Tecnic. Eds. Dr G. Van Aswegen, Dr R. J. Durrheim, W. D. Orflepp), SAIMM, Johannensburg, 2001.
31. Курленя М. В., Опарин В. Н., Востриков В. И. Об одном подходе к прогнозированию горных ударов // ФТПРПИ. — 1998. — № 6.
32. Опарин В. Н., Акинин А. А., Востриков В. И., Юшкин В. Ф. Нелинейные деформационные процессы в окрестности выработок. Ч. I // ФТПРПИ. — 2003. — № 4.
33. Опарин В. Н., Акинин А. А., Востриков В. И., Юшкин В. Ф., Аршавский В. В., Тапсиев А. П., Самородов Б. Н., Вильчинский В. Б. Нелинейные деформационные процессы в окрестности выработок. Ч. II // ФТПРПИ. — 2003. — № 6.
34. Опарин В. Н., Юшкин В. Ф., Пороховский Н. Н., Гришин А. Н., Кулинич Н. А., Рублев Д. Е., Юшкин А. В. О влиянии массового взрыва в карьере строительного камня на формирование спектра сейсмических волн // ФТПРПИ. — 2014. — № 5.
35. Указания по безопасному ведению горных работ на месторождениях Горной Шории, склонных к горным ударам. — Новокузнецк: ВостНИГРИ – ВНИМИ, 1991.
36. Шрепп Б. В., Мозолов А. В., Бояркин В. И. и др. Напряженно-деформированное состояние массива в зоне очистной выемки // Горн. журн. — 1979. — № 12.
37. Юшкин В. Ф., Климко В. К., Чиглинцев В. А., Штирц В. А., Рублев Д. Е. Формирование кровли подземной камеры рудника “Таштагольский” после массового взрыва: труды ХХ Всерос. конф. с участием иностр. ученых “Геодинамика и напряженное состояние недр Земли”. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2013.
38. Программа управления станцией сейсморазведочной инженерной цифровой “Лакколит 24-М”: руководство оператора. — М.: ООО “Логис”, 2005.
39. Орлов В. А., Панов С. В., Парушкин М. Д., Фомин Ю. Н., Шер Е. Н., Юшкин В. Ф. Экспериментальное изучение упругих волн в “одномерной” блочной среде с использованием высокочувствительных лазерных измерений: труды Всерос. конф. с участием иностр. ученых “Геодинамика и напряженное состояние недр Земли”. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2011. — Т. 1.
40 . Трубецкой К. Н., Опарин В. Н., Чанышев А. И., Шер Е. Н., Юшкин В. Ф. и др. Развитие ресурсосберегающих и ресурсовоспроизводящих геотехнологий комплексного освоения месторождений полезных ископаемых. — М.: ИПКОН РАН, 2012.
41. Опарин В. Н., Середович В. А., Юшкин В. Ф., Прокопьева С. А., Иванов А. В. Формирование объемной цифровой модели поверхности борта карьера методом лазерного сканирования // ФТПРПИ. — 2007. — № 5.
42. 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.
43. 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.
44. Опарин В. Н., Курленя М. В. О скоростном разрезе Земли по Гутенбергу и возможном его геомеханическом объяснении. Ч. I. Зональная геодезинтеграция и иерархически ряд геоблоков // ФТПРПИ. — 1994. — № 2.

УДК 624.121 

НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ В ОКРЕСТНОСТИ ВЫРАБОТКИ, ПРОЙДЕННОЙ В ГЛУБОКОЗАЛЕГАЮЩЕМ ГОРИЗОНТАЛЬНОМ ПЛАСТЕ
Р. Л. Салганик, А. А. Мищенко, А. А. Федотов

Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН,
E-mail: r-salganik@yandex.ru, a_misch@mail.ru,
просп. Вернадского, 101, 119526, г. Москва, Россия
АНО “НТО “ИТИН”, E-mail: true-ten@yandex.ru,
Дмитровский проезд, 10, 127422, г. Москва, Россия

При помощи подхода, использующего метод сращиваемых асимптотических разложений с удержанием лишь главного члена асимптотики, в условиях плоской деформации проведено моделирование напряженного состояния массива горных пород с горизонтальной дневной поверхностью, который содержит горизонтальный пласт с протяженной щелевидной очистной выработкой. Предполагается упругость, однородность, изотропность массива и упругое, а затем упругопластическое деформирование пласта. В случае упругопластического деформирования пласта длина призабойной зоны пластического деформирования считается намного больше мощности пласта и намного меньше длины выработки.

Пласт, выработка, модель Баренблатта – Христиановича, модель трещины Прандтля

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 14–01–00855).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Баренблатт Г. И., Христианович С. А. Об обрушении кровли при горных выработках // Изв. АН СССР, ОТН. — 1955. — № 11.
2. Шемякин Е. И. Механика горного массива // ГИАБ. — 2006. — № 3.
3. Салганик Р. Л., Мищенко А. А., Федотов А. А. Плоская деформация упругого породного массива с пластом, содержащим очистную выработку и сначала деформирующимся упруго, затем — упруго-пластически // Препр. ИПМех РАН. — 2013. — № 1063.
4. Либерман Ю. М. К вопросу об опорном давлении впереди очистного забоя // Физико-механические свойства, давление и разрушение горных пород. Вып. 1. — М.: Изд-во АН СССР, 1962.
5. Салганик Р. Л. Временные эффекты при хрупком разрушении // Проблемы прочности. — 1971. — № 25.
6. Салганик Р. Л., Мищенко А. А., Федотов А. А. Модель трещины Прандтля и ее применение для решения задачи механики контактного взаимодействия // К 75-летию со дня рождения профессора Владимира Марковича Ентова. — Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2012.
7. Саврук М. П. Механика разрушения и прочность материалов: справ. пособие. Т. 2: Коэффициенты интенсивности напряжений в телах с трещинами. — Киев: Наук. думка, 1988.
8. Мусхелишвили Н. И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. — М.: Наука, 1966.
9. Prandtl L. Ein Gedankenmodell fur den Zerrei?vorgang sproder Korper, ZAMM, 1933, No. 13 (пер. на англ. языке: Prandtl L. A thought model for the fracture of brittle solids, Int, J. Fract, 2011, Vol. 171).
10. Ентов В. М., Салганик Р. Л. К модели хрупкого разрушения Прандтля // МТТ. — 1968. — № 6.

УДК 550.834; 550.836 

О ТЕПЛОВОМ ЭФФЕКТЕ ПРИ МЕХАНИЧЕСКОМ ВОЗБУЖДЕНИИ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН
В. И. Юшин, Д. Е. Аюнов

Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН,
E-mail: yushinvi@ipgg.sbras.ru,
просп. Академика Коптюга, 3, 630090, г. Новосибирск, Россия

Исследован сейсмотермический эффект (СТЭ) — внутренний нагрев грунта под воздействием внешних вибрационных и импульсных механических колебаний в частотном диапазоне от единиц до сотен герц. Установлены некоторые общие особенности СТЭ, такие как “усталость”, релаксация и замерзание. Приведены результаты долговременного мониторинга температуры под плитой периодически включаемого мощного вибратора. Предложена эмпирическая формула зависимости уровня СТЭ от глубины под платформой поверхностного вибратора. Показана прямая взаимосвязь уровня СТЭ с мощностью колебаний.

Температурный мониторинг, сейсмотермический эффект, скорость нагрева, диссипация, вибро-источник, вибровоздействие, свип-сигнал, частотно-энергетическая характеристика

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 12–05–33–00337), интеграционного проекта СО РАН № 54, интеграционного проекта № 45 (совместно с Институтом геофизики УрО РАН).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Handbook of terrestrial heat-flow density determination, Ed. by R. Haentel, L. Rybach and L. Stegena, Kluwer Academic Publisers, Dordrecht – Boston – London, 1988.
2. Shimamura H., Ino M., Hikawa H., and Iwasaki T. Groundwater microtemperature in earthquake regions, Pageoph, 122, 1985.
3. Cermak V., Safanda J., and Bodri L. Precise temperature monitoring in boreholes: evidence for oscillatory convection? Part 1: Experiments and field data, International Journal of Earth Sciences, 2007, 97(2).
4. Cermak V., Safanda J., and Kresl M. Intra-hole fluid convection: High-resolution temperature time monitoring, Journal of Hydrology, 2008, Vol. 348.
5. Адушкин В. В., Опарин В. Н. От явления знакопеременной реакции горных пород на динамические воздействия — к волнам маятникового типа в напряженных геосредах. Ч. І // ФТПРПИ. — 2012. — № 2.
6. Адушкин В. В., Опарин В. Н. От явления знакопеременной реакции горных пород на динамические воздействия — к волнам маятникового типа в напряженных геосредах. Ч. IІ // ФТПРПИ. — 2013. — № 2.
7. Опарин В. Н., Киряева Т. А., Гаврилов В. Ю. и др. О некоторых особенностях взаимодействия между геомеханическими и физико-химическими процессами в угольных пластах Кузбасса // ФТПРПИ. — 2014. — № 2.
8. Активная сейсмология с мощными вибрационными источниками / отв. ред. Г. М. Цыбульчик. — Новосибирск: ИВМиМГ СО РАН, Фил. “Гео” Изд-ва СО РАН, 2004.
9. Курленя М. В., Сердюков С. В. Определение области вибросейсмического воздействия на месторождении нефти с дневной поверхности // ФТПРПИ. — 1999. — № 4.
10. Сердюков С. В. Влияние вибросейсмического поля на тепловые и фильтрационные процессы в битумном пласте // ФТПРПИ. — 2001. — № 2.
11. Савченко А. В. Сравнительный анализ волновых методов увеличения нефтеотдачи // ФТПРПИ. — 2006. — № 3.
12. Макарюк Н. В. Применение метода сейсмоволнового вибровоздействия для повышения фильтрационных и технологических параметров скважинного подземного выщелачивания металлов // ФТПРПИ. — 2009. — № 6.
13. Сказка В. В., Сердюков А. С., Ерохин Г. Н., Сердюков С. В. Анализ ближней зоны излучения сейсмического источника, действующего вдоль оси скважины // ФТПРПИ. — 2013. — № 1.
14. Худзинский Л. Л. Результаты температурных исследований под плитой виброисточника // ДАН. –– 1990. –– Т. 314. –– № 4.
15. Велинский В. В., Геза Н. И., Саввиных В. С., Юшин В. И. О тепловых потерях механической энергии в ближней зоне сейсмического вибратора // Геофизические методы изучения земной коры: сб. науч. докл. Всерос. геофиз. конф., посвящ. 90-летию со дня рождения чл.-корр. АН СССР. Э. Э. Фотиади, 20 – 22 января 1997 г. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 1998.
16. Кутасов И. М. Определение температуры термисторных датчиков // Тепло- и массообмен в мерзлых толщах земной коры. — М.: Изд-во АН СССР, 1963.
17. Казанцев С. А. Дучков А. Д. Цифровая аппаратура для мониторинга температуры и других медленно меняющихся параметров // Проблемы сейсмологии III тысячелетия: материалы междунар. геофиз. конф. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2003.
18. Методы решения прямых и обратных задач сейсмологии, электромагнетизма и экспериментальные исследования в проблемах изучения геодинамических процессов в коре и верхней мантии Земли / А. С. Алексеев и др.; отв. ред. Б. Г. Михайленко, М. И. Эпов; СО РАН, ИВМиМГ. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2010 (Интеграционные проекты СО РАН; вып. 27).
19. Аюнов Д. Е., Пермяков М. Е. Юшин В. И. Сейсмотермический эффект при работе вибратора на Быстровском вибросейсмическом полигоне // Сб. материалов VIII Междунар. науч. конгр. “ГЕО-Сибирь-2012”. — Т. 2: Недропользование. Горное дело. Новые направления разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. — Новосибирск: Изд. СГГА, 2012.
20. Юшин В. И., Аюнов Д. Е. Термический эффект при вибросейсмическом воздействии на грунт // Интерэкспо “ГЕО-Сибирь-2014”: междунар. конф. “Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Геоэкология”. Т. 3. — Новосибирск: Изд. СГГА, 2014.
21. http://www.helpw.ru/Teploemkost.php.
22. http://www.edudic.ru/tsp/1588/.
23. Геза Н. И., Егоров Г. В., Мкртумян Ю. В., Юшин В. И. Экспериментальное исследование мгновенных вариаций скорости и затухания сейсмических волн в рыхлой среде in situ, подвергаемой пульсирующей динамической нагрузке // Геология и геофизика. — 2001. — Т. 42. — № 7.
24. Геза Н. И., Егоров Г. В., Юшин В. И. Особенности напряженного состояния рыхлой среды, подвергаемой пульсирующей нагрузке // Геодинамика и напряженное состояние недр Земли: тр. междунар. конф. — Новосибирск: Изд. ИГД СО РАН, 2004.

УДК 622.831 

ЗОНАЛЬНАЯ ДЕЗИНТЕГРАЦИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ВОКРУГ ОЧИСТНЫХ ВЫРАБОТОК
М. Ройтер, М. Крах, У. Кислинг, Ю. Векслер

Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH, E-mail: mkrach@marco.de,
Hans-Boeckler-Strasse, 2, 85221, Dachau, Германия

Приводятся результаты расчетов разрушения горных пород вокруг очистных выработок угольных шахт на основе решения плоской задачи теории ползучести с большими деформациями. Показан случай некольцеобразного образования областей наведенной дезинтеграции и влияния на процесс горно-геологических параметров массива.

Дезинтеграция, лава, структура, глубина, коэффициент бокового давления, время

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Шемякин Е. И., Фисенко Г. А., Курленя М. В., Опарин В. Н. и др. Зональная дезинтеграция горных пород вокруг подземных выработок. Ч I. Данные натурных наблюдений // ФТПРПИ. — 1986. — № 3.
2. Опарин В. Н. Явление зональной дезинтеграции горных пород и начала “квантовой геомеханики” // 2-я Рос.-Кит. науч. конф. “Нелинейные геомеханико-геодинамические процессы при отработке месторождений полезных ископаемых на больших глубинах”: сб. тр., 02 – 05 июля 2012 г., Новосибирск. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2012.
3. Полевщиков Г. Я., Плаксин М. С. Газодинамическая активность угольных пластов и зональная дезинтеграция массива горных пород при проведении подготовительных выработок // 2-я Рос.-Кит. науч. конф. “Нелинейные геомеханико-геодинамические процессы при отработке месторождений полезных ископаемых на больших глубинах”: сб. тр., 02 – 05 июля 2012 г., Новосибирск. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2012.
4. Mirenkov V. E. Zonal disintegration of rock mass around an underground excavation, Journal of Mining Science, 2014, Vol. 50, No. 1.
5. Макаров В. В., Ксендзенко Л. С., Голосов А. М., Опанасюк Н. А. Влияние отпора крепи на параметры зональной структуры разрушения сильно сжатого массива вокруг закрепленной выработки // 4-я Рос.-Кит. науч. конф. “Нелинейные геомеханико-геодинамические процессы при отработке месторождений полезных ископаемых на больших глубинах”: сб. тр., 27 – 31 июля 2014 г., Владивосток. — Владивосток: ДВФУ, 2014.
6. Zhou X., Qian Q. Zonal disintegration mechanism of the microcrack-weakened surrounding rock mass in deep circular tunnels, Journal of Mining Science, 2013, Vol. 49, No. 2.
7. Wang X., Pan Y., and Zhang Z. A spatial strain localization mechanism of zonal disintegration through numerical simulation, Journal of Mining Science, 2013, Vol. 49, No. 3.
8. Векслер Ю. А. Кинетика разрушения массива вокруг горных выработок // ФТПРПИ. — 1986. — № 6.
9. Гуревич Г. И. О соотношении упругих и остаточных деформаций в общем случае однородного напряженного состояния // Труды Геофиз. ин-та АН СССР. — 1953. — № 21.
10. Ержанов Ж. С., Сагинов А. С., Векслер Ю. А. Расчет устойчивости горных выработок, подверженных большим деформациям. — Алма-Ата: Наука, 1973.
11. Векслер Ю. А., Гуменюк Г. Н. Предельные деформации как критерий разрушения горных пород // ФТПРПИ. — 1977. — № 1.
12. Векслер Ю. А., Тутанов С. К. Расчет больших деформаций ползучести и разрушения горных пород вокруг выработок // Прикл. механика. — 1983. — T. XIX. — № 8.
13. Ройтер М., Векслер Ю. Метод предотвращения динамических проявлений горного давления // Уголь Кузбасса. — 2010. — Июль – август.

УДК 662.831:551.24 

ПРИНЦИПЫ КОМПЛЕКСНОГО ИЗУЧЕНИЯ СОВРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ВЕРХНИХ УРОВНЕЙ ЗЕМНОЙ КОРЫ АМУРСКОЙ ЛИТОСФЕРНОЙ ПЛИТЫ
Б. Г. Саксин, И. Ю. Рассказов, Б. Ф. Шевченко

Институт горного дела ДВО РАН,
ул. Тургенева, 51, 680000, г. Хабаровск, Россия
Институт тектоники и геофизики им. Ю. А. Косыгина ДВО РАН,
ул. Ким-Ю-Чена, 65, 680000, г. Хабаровск, Россия

Изложены принципы и результаты изучения современного напряженно-деформирован¬ного состояния (НДС) верхних уровней земной коры в пределах Амурской литосферной плиты. Для комплексной геомеханической оценки условий разработки рудных месторождений использован метод дистанционного зондирования Земли. Показана информативность предлагаемого подхода при анализе разномасштабных данных как для оценки современного регионального напряженного состояния недр территории, так и для уточнения неотектонических особенностей районов локализации удароопасных месторождений.

Современное напряженно-деформированное состояние, верхние уровни земной коры, Амурская литосферная плита, разномасштабные информационные модели, удароопасные рудные месторождения

Работа выполнена в рамках проектов 12-II-СУ-08–10 и 15-I-2–057 по программе фундаментальных исследований ДВО РАН “Дальний Восток”.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Адушкин В. В., Турунтаев С. Б. Техногенные процессы в земной коре (опасности и катастрофы). — М.: ИНЭК, 2005.
2. Айтматов И. Т., Ялымов Н. Г., Степанов В. Я. Геомеханика массивов горно-складчатых областей // Напряженное состояние породных массивов, техногенная геодинамика недр, геоэкология горных районов: избр. тр. И. Т. Айтматова. — Бишкек: Илим, 2008.
3. Леви К. Г., Шерман С. И., Саньков В. А. и др. Карта современной геодинамики Азии. Масштаб 1: 5 000 000. — Иркутск: ИЗК СО РАН, 2007.
4. Методические рекомендации по оценке склонности рудных и нерудных месторождений к горным ударам. — М.: Ростехнадзор, 2013.
5. Петухов И. М., Батугина И. М. Геодинамика недр. — М.: Недра, 1996.
6. Рассказов И. Ю. Контроль и управление горным давлением на рудниках Дальневосточного региона. — М.: Горн. книга, 2008.
7. Рассказов И. Ю., Саксин Б. Г., Довбнич М. М. Проблемы изучения современного напряженного состояния верхних уровней земной коры во внутренних областях тектонических плит // Науч. вестн. НГУ. — Днепропетровск, 2011.
8. Волчанская И. К., Кочнева Н. Т., Сапожникова И. Н. Морфоструктурный анализ при геологических и металлогенических исследованиях. — М.: Наука, 1975.
9. Тектоника, глубинное строение, металлогения области сочленения Центрально-Азиатского и Тихоокеанского поясов. Объясн. зап. к тектон. карте масштаба 1 : 1500000. — Владивосток; Хабаровск: ДВО РАН, 2005.
10. Шевченко Б. Ф., Горошко М. В., Диденко А. Н., Гурьянов В. А., Старосельцев В. С., Сальников А. С. Глубинное строение, мезозойская тектоника и геодинамика области сочленения восточной части Центрально-Азиатского пояса и Сибирской платформы // Геология и геофизика. — 2011. — Т. 52. — № 12.
11. Гильманова Г. З., Шевченко Б. Ф., Рыбас О. В, Диденко Е. Ю., Головей С. В. Линейные геологические структуры юга Алдано-Станового щита и восточной части Центрально-Азиатского складчатого пояса: геодинамический аспект // Тихоокеанская геология. — 2012. — Т. 31. — № 1.
12. Zlatopolske A. Description of texture orientation in remote sensing data using computer program LESSA, Computers&Geosciences, 1997, Vol. 23, No. 1.
13. Потапчук М. И., Курсакин Г. А., Сидляр А. В. Повышение безопасности разработки удароопасных жильных месторождений Восточного Приморья // Горн. журн. — 2013. — № 10.
14. Саксин Б. Г., Рассказов И. Ю. Принципы геодинамической типизации удароопасных рудных месторождений Амурского геоблока // Проблемы комплексного освоения георесурсов: материалы IV Всерос. науч. конф. с участием иностр. ученых. Т. 1. — Хабаровск: ИГД ДВО РАН, 2011.
15. Назарова Л. А., Назаров Л. А., Дядьков П. Г. Математическое моделирование кинематики плит Центральной Азии // ФТПРПИ. — 2002. — № 5.
16. Филатов В. Т. Роль напряженно-деформированного состояния коры при локализации тектоно-маг¬матических процессов северо-восточной части Балтийского щита // Разведка и охрана недр. — 2009. — № 12.
17. Морозов В. Н., Колесников И. Ю., Белов С. В., Татаринов В. Н. Напряженно-деформированное состояние Нижнеканского гранитоидного массива — района возможного захоронения радиоактивных отходов // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. — 2008. — № 3.
18. Гзовский М. В. Основы тектонофизики. — М.: Наука, 1975.
19. Рассказов И. Ю., Саксин Б. Г., Петров В. А., Шевченко Б. Ф., Усиков В. И., Гильманова Г. З. Современное напряженно-деформированное состояние верхних уровней земной коры Амурской литосферной плиты // Физика Земли. — 2014. — № 3.
20. Шевченко Б. Ф., Гильманова Г. З., Рыбас О. В. Геодинамика и линеаментные структуры Амурской тектонической плиты // Тектоника, магматизм и геодинамика Востока Азии: VII Косыгинские чтения: материалы Всерос. конф. — Хабаровск: ИТиГ ДВО РАН, 2011.
21. Усиков В. И. Динамика и строение тектонических потоков. Анализ 3D-моделей рельефа // Тектоника, магматизм и геодинамика Востока Азии: VII Косыгинские чтения: материалы Всерос. конф. — Хабаровск: ИТиГ ДВО РАН, 2011.
22. Шевченко Б. Ф., Саксин Б. Г., Гильманова Г. З., Довбнич М. М. Региональные геодинамические особенности рудных районов Забайкалья и Дальнего Востока России // ГИАБ. — 2013. — № ОВ4.
23. Сосновский Л. И. Управление геомеханическими процессами на золоторудных месторождениях // Вестн. ИрГТУ. — 2006. — № 3.
24. Рассказов И. Ю., Саксин Б. Г., Петров В. А., Просекин Б. А. Геомеханические условия и особенности проявлений горного давления на месторождении Антей // ФТПРПИ. — 2012. — № 3.
25. Рассказов И. Ю., Саксин Б. Г., Шабаров А. Н., Святецкий В. С., Просекин Б. А. Контроль динамических проявлений горного давления при разработке месторождения Антей // Горн. журн. — 2009. — № 12.

УДК 622.023.2 

ВЛИЯНИЕ АБСОРБЦИИ НА АКТИВНОЕ ДАВЛЕНИЕ ПЫЛЕВАТОГО ГРУНТА
Г. Хаджи-Никович, К. Джокович, С. Вуйич

Белградский университет, E-mail:gordana.hadzinikovic@rgf.bg.ac.rs,
Дюшина, 7, г. Белград, Сербия,
Институт испытаний материалов,
бул. Воеводы Мишича 43, г. Белград, Сербия
Горный институт, E-mail: slobodan.vujic@ribeograd.ac.rs,
Батайнички пут, 2, г. Белград, Сербия

Подпорные стенки часто строят в ненасыщенных грунтах на небольших глубинах над уровнем грунтовых вод. Определение активного давления ненасыщенного грунта весьма важно для проектирования данных конструкций и основывается на расширенной теории боковых давлений Ранкина с учетом взаимозависимости активных давлений грунта и абсорбции в последнем. Для ненасыщенного пылеватого грунта, размещенного над уровнем грунтовых вод в длительных условиях, угол внутреннего трения определен на основании кривой “влажность – абсорбция”. Для различных глубин подпорных стен и значений абсорбции, которая постоянна или линейно убывает с глубиной, определены активные давления и критическая высота котлованов с вертикальными стенками без крепления. Результаты подтверждают, что абсорбция снижает силы активного давления на подпорную стену и критическая высота вертикальных котлованов (выемок) значительно растет при повышении абсорбции.

Ненасыщенный грунт, абсорбция, зависимость “влажность – абсорбция”, лабораторные испытания, активное давление грунта, стабильность вертикального котлована

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования, науки и технологического развития Республики Сербии (проект TR 36014).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Gens А. The development of unsaturated soil mechanics, Proccedings of Suklje day 2014, Slovensko geotehnisko drustvo, Ljubljana, 2013.
2. Fredlund D. G. Unsaturated soil mechanics in engineering practice, Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering ASCE, 2006, Vol. 132, Issue 3.
3. Fredlund D. G. and Rahardjo H. Soil mechanics for unsaturated soils, Wiley & Sons, New York, 2006.
4. Hadzi-Nikovic G. Constitutive dependencies of unsaturated soil area of Belgrade, PhD Thesis, University of Belgrade, Faculty of Mining and Geology, 2005.
5. Hadzi-Nikovic G. The influence of the grain-size distribution and soil structure on the unsaturated shear strength of loess sediments in Belgrade, Anaales Geologiques de la Peninsule Balkanique, 2009, No. 70.
6. Vanapalli S. K., Fredlund D. G., Pufahl D. E., Clinton A. W. Model for the prediction of shear strength with respect to soil suction, Canadian Geotechnical Journal, 1996, Vol. 33, No. 3.
7. Brooks R. H. and Corey A. T. Hydraulic properties of porous media, Colorado State Univ. Hydrol. Paper, 1964, No. 3.
8. ASTM D 2325–68. Standard test method for capillary-moisture relationships for coarse- and medium textured soils by porous-plate apparatus.
9. ASTM D 3152–72. Standard test method for capillary-moisture relationships for fine-textured soils by pressure-membrane apparatus.
10. Vanapalli S. K., Fredlund D. G., Pufahl D. E. The relationship between the soil-water characteristic curve and the unsaturated shear strength of a compacted glacial till, Geotechnical Testing Journal, 1996, 19/3.
11. Vanapalli S. K. and Fredlund D. G. Comparison of different procedures to predict unsaturated soil shear strength, Proc.Geo Denver Conf ASCE Special Publication, 2000, No. 99, Reston.
12. Skachkov M. N. Density and pressure in granular media in the gravity field, Journal of Mining Science, 2011, Vol. 47, No. 1.
13. Yakovlev D. V., Tsirel’ S. V., Zuev B. Yu., and Pavlovich A. A. Earthquake impact on pitwall stability, Journal of Mining Science, 2012, Vol. 48, No. 4.
14. Fredlund D. G., Xing A., Fedlund M. D., and Barbour S. L. The relationship of the unsaturated soil shear strength function to the soil-water characteristic curve, Canadian Geotechnical Journal, 1996, 33, No. 3.
15. Barbour S. L. The soil-water characteristic curve – a historical perspective and application to the behaviour of unsaturated soils, Canadian Geotechnical Journal, 1998, 35.
16. Bоbryakov A. P., Revuzhenko A. F. Loose material flow on the slope of conic embankment, Journal of Mining Science, 2005, Vol. 41, No. 2.
17. Wang X., Pan Y., and Wu X. A continuum grain-interface-matrix model for slabbing and zonal disintegration of the circular tunnel surrounding rock, Journal of Mining Science, 2013, Vol. 49, No. 2.
18. Mamaev Yu. A. and Khrunina N. P. Effect of water saturation on elastic characteristics of alluvial sands in terms of the nagim river placer, Journal of Mining Science, 2012, Vol. 48, No. 5.

РАЗРУШЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД

УДК 622.274:622.235 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ СКВАЖИННОЙ ОТБОЙКИ С УЧЕТОМ ВРЕМЕНИ ДЕЙСТВИЯ ВЗРЫВНОГО ИМПУЛЬСА
Т. Кабетенов, Х. А. Юсупов, С. Т. Рустемов

Казахский национальный технический университет им. К. И. Сатпаева,
E-mail: kabetenov_t@ntu.kz, ул. Сатпаева, 22, 050013, г. Алматы, Республика Казахстан

Разработана схема расчета параметров буровзрывных работ (БВР) для скважинной отбойки, основанная на конструкции скважинного заряда с недозарядом в верхней его части. При расчете учитывалось время действия взрывного импульса, обусловленного истечением газов продуктов детонации. Получены соотношения, определяющие рациональные параметры БВР, которые при сохранении качества дробления минимизируют расходы на бурение.

Взрывные работы, отбойка, взрыв, диаметр шпура и скважины, шпуровая и скважинная отбойка

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Баранов А. О. Расчет параметров технологических процессов подземной добычи руд. — М.: Недра, 1985.
2. Стиг Олофсон. Прикладная технология взрывной отбойки для строительства и горной промышленности / под ред. Р. Б. Юна. — Жезказган, 2003.
3. Демидюк Г. П. Современные теоретические представления о действии взрыва в среде // Тезисы докладов и сообщений на научно-техническом совещании по буровзрывным работам. — М.: ИГД им. Скочинского, 1961.
4. Фадеев А. Б. Расчет скважинных зарядов с позиции волновой теории взрыва // Взрывное дело, № 55/12. — М.: Недра, 1964.
5. Кабетенов Т. Рациональные параметры скважинной отбойки при отработке маломощных рудных залежей Миргалимсайского месторождения, Алма-Ата // Комплексное использование минерального сырья. — 1990. — № 3. 6. Миндели Э. О. Разрушение горных пород. — М.: Недра, 1974.
7. Тереньтев В. И. Управление кусковатостью при поточной технологии добычи руды подземным способом. — М.: Наука, 1972.
8. Дубынин Н. Г., Рябченко Е. П. Отбойка руды зарядами скважин различного диаметра. — Новосибирск: Наука, 1972.
9. Андриевский А. П. Физико-техническое обоснование параметров разрушения горного массива взрывом удлиненных зарядов: автореф. дис. … д-ра техн. наук. — Новосибирск, 2009.
10. Александрова Н. И., Шер Е. Н. Влияние забойки на разрушение горных пород взрывом цилиндрического заряда // ФТПРПИ. — 1999. — № 5.

ГОРНОЕ МАШИНОВЕДЕНИЕ

УДК 622.684 

К МЕТОДИКЕ СОХРАНЕНИЯ РЕСУРСА МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ ЗАДНЕГО МОСТА ПОДВЕСКИ БОЛЬШЕГРУЗНЫХ АВТОСАМОСВАЛОВ
И. А. Паначев, И. В. Кузнецов

Кузбасский государственный технический университет им. Т. Ф. Горбачева,
E-mail: kuznetcov-ilia@yandex.ru,
ул. Весенняя, 28, 650000, г. Кемерово, Россия

Представлены результаты исследования напряженно-деформированного состояния элементов металлоконструкций ходовой части большегрузных автосамосвалов, установлен закон распределения математического ожидания амплитуды напряжений. Определена полиномиальная зависимость между удельными затратами энергии и математическим ожиданием амплитуды напряжений. Установлены предельно-допустимые условия эксплуатации большегрузных автосамосвалов по критериям энергоемкости процесса транспортирования взорванной горной массы и долговечности их металлоконструкций заднего моста.

Большегрузные автосамосвалы, энергоемкость, ресурс, уклон трассы, напряженно-деформированное состояние

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Хохряков В. С., Лель Ю. И., Ворошилов Г. А., Николаев Н. А. К оценке энергетической эффективности транспортных систем карьеров в условиях рыночной экономики: материалы VII Междунар. науч.-практ. конф. “Проблемы карьерного транспорта” (20 23 сентября 2005 г.). — Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2005.
2. Зырянов И. В. Повышение эффективности систем карьерного автотранспорта в экстремальных условиях эксплуатации: дис. … д-ра техн. наук. — СПб., 2006.
3. Паначев И. А., Кузнецов И. В. Обоснование нагруженности элементов металлоконструкций большегрузных автосамосвалов при транспортировании горной массы на разрезах Кузбасса: материалы XV Междунар. науч.-практ. конф. “Энергетическая безопасность России: новые подходы к развитию угольной промышленности” (8 – 11 октября 2013 г.). — Кемерово, 2013.
4. Болотин В. В. Прогноз ресурса машин и конструкций. — М.: Машиностроение, 1984.
5. Ворошилов Г. А. Особенности эксплуатации горнотранспортного оборудования нагорно-глубинных карьеров // Изв. вузов. Горн. журн. — 2007. — № 7.
6. Вуйич С., Зайич Б., Милянович И., Петровски А. Оптимальное динамическое управление сроком эксплуатации горных машин. Ч. 1. Модели с интервалом неограниченной продолжительности // ФТПРПИ. — 2010. — № 4.
7. Паначев И. А., Черезов А. А. К методике экспериментальных исследований нагруженности элементов конструкций экскаваторов-мехлопат // Вестн. КузГТУ. — 2013. — № 1.
8. Васильев М. В., Смирнов В. П., Кулешов А. А. Эксплуатация карьерного автотранспорта. — М.: Недра, 1979.
9. Паначев И. А., Кузнецов И. В. Оценка энергоемкости транспортирования горной массы большегрузными автосамосвалами на разрезах Кузбасса // Вестн. КузГТУ. — 2011. — № 4.
10. Паначев И. А., Кузнецов И. В. Анализ влияния угла наклона трассы на энергоемкость транспортирования горной массы большегрузными автосамосвалами // Вестн. КузГТУ. — 2013. — № 6.
11. Хубаев Б. Г., Твертиев М. В. Особенности конструкции и перспективы развития карьерных самосвалов грузоподъемностью свыше 30 т: обзорная информация. — М.: НИИ “Автопром”, 1985.
12. Манаков А. Л., Игумнов А. А., Коларж С. А. Создание системы мониторинга технического состояния транспортных и технологических машин // ФТПРПИ. — 2013. — № 4.

УДК 546.65+ 620.22–419 

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ГИДРОУДАРНЫХ ОБЪЕМНЫХ СИСТЕМ ОБРАТНОГО ДЕЙСТВИЯ
Л. В. Городилов

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

Представлена математическая модель гидроударной системы одностороннего обратного действия объемного типа. Определены основные динамические критерии подобия: приведенное отношение площадей камеры обратного хода и газовой камеры; величина, пропорциональная отношению потенциальной энергии аккумулятора к кинетической энергии бойка; безразмерные длины фазы обратного хода и газовой пружины. В широком диапазоне входных параметров (критериев подобия) проведены численные расчеты, по результатам которых построены номограммы изолиний интегральных выходных характеристик и осциллограммы динамических характеристик, что позволило выявить основные закономерности поведения системы при одноударных предельных циклах. В практически важной части области входных параметров получена аналитическая оценка безразмерной предударной скорости, которая не должна превышать 8 – 10 единиц.

Ударная система, автоколебания, предельный цикл, критерии подобия, характеристики

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Белан Н. А. О применении гидравлических ударных механизмов в бурильных машинах // Гидравлические ударные механизмы для бурильных машин: сб. тр. / М-во угольной пром-ти, Техн. упр., Кузнецкий науч.-исслед. угольный ин-т (КузНИУИ). — Прокопьевск: КузНИУИ, 1972.
2. Янцен И. А. Ешуткин Д. Н., Бородин В. В. Основы теории и конструирования гидропневмоударников. — Кемерово: Кемер. кн. изд-во, 1977.
3. Алимов О. Д., Басов С. А. Гидравлические виброударные системы. — М.: Наука, 1990.
4. Архипенко А. П., Федулов А. И. Гидравлические ударные машины. — Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1991.
5. Дмитревич Ю. В. Устройство и принципы работы гидромолотов. http://exkavator.ru/articles/gidromolot/ ~id=8292.
6. Городилов Л. В., Фадеев П. Я. Анализ и классификация эффективных конструктивных схем автоколебательных гидравлических ударных систем // Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды: тр. конф. с участием иностр. ученых (10?13 октября 2006 г., Новосибирск). Т. 2. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2007.
7. Городилов Л. В. Особенности функционирования некоторых классов автоколебательных гидравлических ударных систем // Современные проблемы теоретической и прикладной механики: сб. докл. Всерос. семинара по теор. и прикл. механике (Новосибирск, 10?12 апреля 2007 г.) / под ред. проф. В. Я. Рудяка. — Новосибирск: НГАСУ, 2007.
8. Городилов Л. В. Разработка основ теории гидроударных систем объемного типа для исполнительных органов горных и строительных машин: автореф. дис. … д-ра техн. наук. — Новосибирск, 2010.
9. Городилов Л. В. Модель гидравлической ударной системы с источником постоянного расхода // Ударно-вибрационные системы, машины и технологии: материалы III междунар. науч. cимп. (17?19 октября 2006 г., Орел). — Орел: ОрелГТУ, 2006.
10. Городилов Л. В. Исследование динамики гидроударных объемных систем двухстороннего действия. Ч. I. Основные свойства // ФТПРПИ. — 2012. — № 3.

УДК 621.314 

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРОЦЕССОВ В МНОГОУРОВНЕВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯХ ДЛЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ГОРНОДОБЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Б. Ф. Симонов, М. А. Дыбко, С. В. Брованов, С. А. Харитонов

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

Представлена методика расчета электромагнитных процессов в преобразователях с фиксирующими диодами на основе математического моделирования и метода переключающих функций. Особенностью предлагаемой методики является возможность расчета основных показателей энергетической эффективности полупроводниковых преобразователей в различных режимах работы, Кроме того, она универсальна к числу уровней напряжений преобразователей и числу фаз. Благодаря использованию современных вычислительных средств, существенно сокращается время и трудоемкость расчетов. Предложенная методика проверена физическим экспериментом.

Многоуровневые преобразователи, переключающие функции, методика расчета, векторная широтно-импульсная модуляция (ШИМ), скалярная ШИМ

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках проектной части государственного задания (проект № 1319), тема: “Разработка активных силовых фильтров и алгоритмов управления ими для компенсации неактивной мощности при передаче, распределении и потреблении электрической энергии”.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Lee J-H., Lee S-H., and Sul S-K. Variable-speed engine generator with supercapacitor: isolated generation system and fuel efficiency, Transactions on Industry Applications, Vol. 45, No. 6, 2009.
2. Mining Shovels SIMINE cis SH. Higher reliability and lower costs — with AC drive systems for mining shovels // Режим доступа: https://www.industry.siemens.com/datapool/industry/industrysolutions/mining/ simine/en/Mining-Shovels-SIMINE-SH-en.pdf.
3. Симонов Б. Ф., Харитонов С. А., Коробков Д. В., Макаров Д. В. К вопросу стабилизации напряжения синхронного генератора с постоянными магнитами при переменной частоте вращения // ФТПРПИ. — 2012. — № 4.
4. Симонов Б. Ф., Харитонов С. А., Машинский В. В. Мехатронная система “синхронный генератор – трехфазный мостовой выпрямитель” для автономных энергетических систем // ФТПРПИ. — 2012. — № 3.
5. Geist A., Khlebnikov A., Kharitonov S., Bachurin P., and Makarov D. Mining starting unit based on semiconductor electric power converter, Proc. of XII International Conference and Seminar EDM’2011, 30 June – 4 July, Altay Republic, Erlagol.
6. Rodriguez J., Pontt J., Newman P., Musalem R., Miranda H., Moran L., and Alzamora G. Technical evaluation and practical experienceof high-power grinding mill drives in mining applications, IEEE Transactions оn Industry Applications, Vol. 41, No. 3, 2005.
7. Kouro S., Malinowski M., Gopakumar K., Pou J., Franquelo L., Wu B., Rodriguez J., Perez M., and Leon J. Recent advances and industrial applications of multilevel converters, IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 57, No. 8, 2010.
8. Дыбко М. А. Анализ электромагнитных процессов в модульном полупроводниковом преобразователе для статического компенсатора неактивной мощности // ДАН ВШ РФ. — 2013. — № 2(21).
9. Брованов С. В., Харитонов С. А., Колесников А. Н. Теоретический и практический аспекты реализации векторной ШИМ в трехфазном трехуровневом выпрямителе // Техническая электродинамика: темат. вып., Ч. 2. — Киев, 2007.
10. Зиновьев Г. С. Основы силовой электроники. — Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2009.

УДК 622.619 

ИССЛЕДОВАНИЯ ПОГРУЗОЧНЫХ ОРГАНОВ С НАГРЕБАЮЩИМИ ЗВЕЗДАМИ НА ФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
А. В. Отроков, Г. Ш. Хазанович, Н. Б. Афонина

Шахтинский институт (филиал) Южно-Российского государственного
технического университета им. М. И. Платова,
пл. Ленина, 1, 346500, г. Шахты, Россия

Приведены основные результаты экспериментальных исследований рабочих процессов погрузочных органов с нагребающими звездами на физической модели. Определены влияющие факторы и пределы их изменения, дана интерпретация полученных результатов. Установлены основные зависимости, характеризующие производительность и нагрузки погрузочного органа с нагребающими звездами.

Проходческий комбайн, погрузочный орган с нагребающими звездами, экспериментальные исследования, производительность, нагрузки

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Отроков А. В., Хазанович Г. Ш. Выбор параметров проходческих погрузочных модулей непрерывного действия // Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Техн. науки. — 2013. — № 4 (173).
2. Афонина Н. Б., Отроков А. В. К разработке методики исследования погрузочных органов проходческих комбайнов с нагребающими звездами // Горн. оборудование и электромеханика. — 2013. — № 1.
3. Афонина Н. Б., Отроков А. В., Воронов П. Р. Экспериментальные исследования погрузочных органов с нагребающими звездами // Приоритеты мировой науки: эксперимент и научная дискуссия: материалы I Междунар. науч. конф. 29–30 сентября 2013 г. — СПб; North Charleston, SC, USA: CreateSpace, 2013.
4. Хазанович Г. Ш., Лоховинин С. Е. Экспериментальные исследования производительности погрузочного органа с нагребающими лапами // Шахт. и карьерный транспорт. — М.: Недра, 1984. — Вып. 9.
5. Хазанович Г. Ш., Афонина Н. Б., Отроков А. В. Физические закономерности процесса погрузки горной массы погрузочными органами с нагребающими звездами // Горн. оборудование и электромеханика. — 2013. — № 4.
6. Хазанович Г. Ш. Взаимодействие груза с погрузочным органом // Проектирование и конструирование транспортных машин и комплексов: учеб. для вузов / под ред. И. Г. Штокмана. — М.: Недра, 1986.
7. Афонина Н. Б. Математическое моделирование рабочих процессов погрузочных органов с нагребающими звездами // Совр. проблемы науки и образования. — 2013. — № 5; URL: http://www.science-education.ru/111–10528 (дата обращения: 28.10.2013).

ТЕХНОЛОГИЯ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

УДК 622.35:621.93.025.7 

ПОВЫШЕНИЕ ВЫХОДА БЛОКОВ ВЫСОКОПРОЧНОГО КАМНЯ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ СО СЛОЖНЫМ ЗАЛЕГАНИЕМ ПРИРОДНЫХ ТРЕЩИН В МАССИВЕ
Г. Д. Першин, М. С. Уляков

Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова,
E-mail: maxim-atlet@yandex.ru,
просп. Ленина, 38, 455000, г. Магнитогорск, Россия

Предложена идея увеличения выхода товарных блоков из горного массива путем минимизации технологических потерь блочной продукции на месторождениях со сложным залеганием природных отдельностей, ограниченных системами круто- и пологопадающих трещин; повышения производительности и снижения себестоимости отделения монолитов от массива за счет обоснования оптимальной высоты добычного уступа. Разработана методика расчета рациональных технологических параметров комбинированного способа подготовки к выемке блочного высокопрочного камня на месторождениях со сложными горно-геологическими условиями залегания полезного ископаемого на основе высокоуступной двухстадийной схемы отработки массива, когда на первой стадии отделяется монолит с помощью канатной пилы, а на второй — опрокинутый на рабочую площадку монолит разделывается на товарные блоки с использованием станков строчечного бурения.

Выход блоков, трещиноватость массива, высокий уступ, высокопрочный камень, монолит, товарные блоки

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Уляков М. С. Совершенствование процесса подготовки к выемке высокопрочного камня на месторождениях со сложными горно-геологическими условиями залегания // Сб. науч. тр. SWorld. — Вып. 4. — Т. 8. — Одесса: КУПРИЕНКО, 2012.
2. Першин Г. Д., Караулов Н. Г., Уляков М. С. The research of high-strength dimension stone mining technological schemes in Russia and abroad // Сб. науч. тр. SWorld. — Вып. 2. — Т. 11. — Одесса: КУПРИЕНКО, 2013.
3. Аглюков Х. И. Обоснование эффективности технологии добычи блочного гранита. Добыча, обработка и применение природного камня: сб. науч. тр. — Магнитогорск: МГТУ, 2003.
4. Аглюков Х. И. Повышение качества технологии добычи блочного гранита // Экономика, управление, качество: межвуз. сб. науч. тр. — Магнитогорск: МГТУ, 2003.
5. Великанов В. С. Повышение эффективности эксплуатации карьерных гусеничных экскаваторов с оборудованием “прямая механическая лопата”: автореф. дис. … канд. техн. наук. — Екатеринбург, 2009.
6. Дубровский А. Б., Уляков М. С. Выбор оборудования при разработке Нижне-Санарского месторождения гранодиоритов // Горн. журн. — 2011. — № 5.
7. Аглюков Х. И. Эффективность производства гранитного щебня // Добыча, обработка и применение природного камня: сб. науч. тр. — Магнитогорск: МГТУ, 2009.
8. Уляков М. С. Обоснование комбинированного способа подготовки к выемке блочного высокопрочного камня: автореф. дис. … канд. техн. наук. — Магнитогорск: МГТУ, 2013.
9. Першин Г. Д., Караулов Н. Г., Уляков М. С., Шаров В. Н. Features of diamond-wire saws application for rock overburden removal at marble quarry construction // Сб. науч. тр. Sworld. — Вып. 3. — Т. 14. — Одесса: КУПРИЕНКО, 2013.
10. Косолапов А. И., Невежин А. Ю. Моделирование трещиноватости пород для оценки пространственной изменчивости блочности массива месторождений облицовочного камня // Добыча, обработка и применение природного камня: сб. науч. тр. — Магнитогорск: МГТУ, 2003.
11. Першин Г. Д., Уляков М. С. Анализ влияния режимов работы канатных пил на себестоимость отделения монолитов камня от породного массива // ФТПРПИ. — 2014. — № 2.
12. Першин Г. Д., Уляков М. С. Обоснование комбинированного способа подготовки к выемке блочного высокопрочного камня // Изв. вузов. Горн. журн. — 2013. — № 4.

РУДНИЧНАЯ АЭРОГАЗОДИНАМИКА

УДК 622.4;519.25 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ И НАПРАВЛЕНИЯ ОБЩЕРУДНИЧНОЙ ЕСТЕСТВЕННОЙ ТЯГИ С ЗАДАННОЙ ДОВЕРИТЕЛЬНОЙ ВЕРОЯТНОСТЬЮ
Г. Б. Лялькина, А. В. Николаев

Пермский национальный исследовательский политехнический университет,
E-mail: bg@pstu.ru, nikolaev0811@mail.ru,
ул. Комсомольский проспект, 29, 614990, г. Пермь, Россия

Представлен порядок определения величины и направления общерудничной естественной тяги (тепловой депрессии). Полученные в ходе измерений на главной вентиляторной установке опытные данные обрабатываются на основе методов математической статистики. Результаты расчетов дают возможность выполнить оценки общерудничной естественной тяги с заданной доверительной вероятностью, а предложенный алгоритм позволяет оперативно управлять процессом проветривания рудника.

Общерудничная естественная тяга, доверительные оценки, тепловая депрессия, математическая статистика, главная вентиляторная установка

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Bruce W. E. Natural draft: its measurement and modeling in underground mine ventilation systems, US: Dept. of Labor, Mine Safety and Health Administration, 1986.
2. Linden P. F. The fluid mechanics of natural ventilation, Annual Review of Fluid Mechanics, 1999, Vol. 31.
3. Jianwei Cheng, Yan Wu, Haiming Xu, Jin Liu, Yekang Yang, Huangjun Deng, Yi Wang. Comprehensive and integrated mine ventilation consultation model, Tunneling and Underground Space Technology, 2015, Vol. 45.
4. McPherson M. J., Robinson G. Barometric survey of shafts at baaulbay mine, Cleveland Potash, Mine vent. South Africa, 1980. Vol. 33.
5. Hanjalic K., Launder B. E. A Reynolds stress model of turbulence and its application to thin shear flows, J. Fluid Mech., 1972, Vol. 52, No. 4.
6. Van Ulden, Holtslag A. Estimation of atmospheric boundary layer parameters for diffusion applications, J. Clim. Appl. Meteorol., 1985, Vol. 24.
7. Alymenko N. I., Nikolaev A. V. Influence of mutual alignment of mine shafts on thermal drop of ventilation pressure between the shafts, Journal of Mining Science, 2011, Vol. 47, No. 5.
8. Казаков Б. П., Шалимов А. В., Гришин Е. Л. Теплообмен вентиляционного воздуха с крепью воздухоподающего ствола и породным массивом // ФТПРПИ. — 2011. — № 5.
9. Kazakov B. P., Shalimov A. V., Grishin E. L. Two-layer approximated approach to heat exchange between the feed air and ventilation shaft lining, Journal of Mining Science, 2011, Vol. 47, No. 5.
10. Мохирев Н. Н., Радько В. В. Инженерные расчеты вентиляции шахт. Строительство. Реконструкция. Эксплуатация. — М.: ООО “Недра-Бизнесцентр”, 2007.
11. Николаев А. В. Управление тепловыми депрессиями в системах вентиляции калийных рудников: автореф. дис. … канд. техн. наук. — Пермь, 2012.
12. Айвазян С. А., Мхитарян В. С. Прикладная статистика в задачах и упражнениях. — М.: ЮНИТИ, 2001.
13. Лялькина Г. Б., Бердышев О. В. Математическая обработка результатов эксперимента: учеб. пособие // Совр. проблемы науки и образования. — 2014. — № 3.

ОБОГАЩЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

УДК 549; 543.428.3; 622.77 

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ РАЗНОВИДНОСТИ ЗОЛОТА В РУДНОМ И ТЕХНОГЕННОМ СЫРЬЕ КОРЫ ВЫВЕТРИВАНИЯ
Н. Ф. Усманова, В. И. Брагин, А. М. Жижаев, Е. Н. Меркулова, Ю. Ю. Фищенко

Институт химии и химической технологии СО РАН, E-mail: usman@icct.ru,
ул. Академгородок, 50, стр. 24, 660036, г. Красноярск, Россия
Сибирский федеральный университет,
просп. Свободный, 79, 660041, г. Красноярск, Россия
ООО “НВП Центр-ЭСТАгео”, просп. Ленинский, 6, стр. 1, 119049, г. Москва, Россия

Представлены результаты изучения морфологии золота в исходной руде и техногенных илах коры выветривания Енисейского кряжа методами оптической и электронной микроскопии. Определены крупность, формы золотин, характер срастания золота с рудными и породообразующими минералами в исследуемом материале, микропримеси, характерные для свободных частичек золота, обнаруженных в исходной руде и лежалом сырье хвостохранилища.

Кора выветривания, морфология золота, техногенное сырье

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Калинин Ю. А., Росляков Н. А., Прудников С. Г. Золотоносные коры выветривания юга Сибири. — Новосибирск: Изд-во “Гео”, 2006.
2. Сердюк С. С. Золотоносные коры выветривания Сибири. — Красноярск: КНИИГиМС, 2002.
3. Полякова Т. Н., Риндзюнская Н. М., Николаева Л. А. Золото в корах выветривания Урала // Руды и металлы. — 1995. — № 1.
4. Черепанов А. А., Кардаш В. Т. Комплексная переработка золошлаковых отходов ТЭЦ (результаты лабораторных и полупромышленных испытаний) // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. — 2009. — № 2.
5. Черепанов А. А. Благородные металлы в золошлаковых отходах Дальневосточных ТЭЦ // Тихоокеан. геология. — 2008. — Т. 2. — № 2.
6. Наумов В. А., Наумова О. Б. Преобразование золота в техногенных россыпях // Эл. журнал “Современные проблемы науки и образования”. — 2013. — № 5.
7. Макаров В. А. Геолого-технологические основы ревизии техногенного минерального сырья на золото. — Красноярск: КНИИГиМС, 2001.
8. Луняшин П. Д. Золото для будущего // Металлы Евразии. — 2013. — № 4.
9. Ожогин Д. О., Орлова Н. И., Власов Н. Г. Тонкодисперсное золото в золото-сульфидных и золото-сульфидно-кварцевых рудах // Золото Кольского полуострова и сопредельных регионов: тр. Всерос. (с междунар. участием) науч. конф., поcвящ. 80-летию Кольского НЦ РАН / под ред. Ю. Л. Войтеховского. — Апатиты, 2010.
10. Баранников А. Г., Осовецкий Б. М. Морфологические разновидности и нанорельеф поверхности самородного золота разновозрастных россыпей Урала // Литосфера. — 2013. — № 3.
11. Цыкин Р. А., Цыкин С. Р. Золотоносные коры выветривания и карстовые образования Енисейского кряжа // Геология и полезные ископаемые Красноярского края. — Красноярск: КНИИГиМС, 1998.
12. Петровская Н. В. Самородное золото. Общая характеристика, типоморфизм, вопросы генезиса. — М.: Наука, 1973.

УДК 622.7 

ПОВЕРХНОСТНЫЕ СВОЙСТВА АЛМАЗОВ МЕТАСОМАТИЧЕСКИ ИЗМЕНЕННЫХ КИМБЕРЛИТОВ И ИХ МОДИФИКАЦИЯ В УСЛОВИЯХ ПЕРЕРАБОТКИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ
В. А. Чантурия, Г. П. Двойченкова, О. Е. Ковальчук

Институт проблем комплексного освоения недр РАН, E-mail: dvoigp@mail.ru,
Крюковский тупик, 4, 111020, г. Москва, Россия
Научно-исследовательское геологоразведочное предприятие АК “АЛРОСА” (ОАО),
Чернышевское шоссе, 16, 678174, г. Мирный, Россия

На основе комплекса минералогических исследований установлена идентичность состава измененных кимберлитов и образованных в процессе переработки шламов. Выявлен высокий процент содержания глинистых минералов типа талька, тальк-сапонита, хлорит-сапонита, Na-сапонита и рентгеноаморфной фазы до 50 %. Присутствует кальцит, доломит, серпентин. Методами оптической микроскопии, инфракрасной спектроскопии и микрорентгеноспектрального анализа изучен состав поверхности природных алмазов при взаимодействии с диагностированными минералами. Установлена последовательность и условия формирования минеральных образований на поверхности кристаллов в условиях переработки метасоматически измененных кимберлитов.

Кимберлит, шламы, алмаз, минерал, анализ, минеральные образования, примеси, гидрофобность, поверхность

Работа выполнена при поддержке программы Президиума РАН ПП-5 и Научной школы под руководством академика РАН. В. А. Чантурия НШ 74820145.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Чантурия В. А., Трофимова Э. А., Диков Ю. П., Богачев В. И., Двойченкова Г. П. Связь поверхностных и технологических свойств алмазов при обогащении кимберлитов // Горн. журн. — 1998. — № 11 – 12.
2. Чантурия В. А., Трофимова Э. А., Диков Ю. П., Богачев В. И., Двойченкова Г. П., Миненко В. Г. Механизм пассивации и активации поверхности алмазов при переработке алмазосодержащих руд // Обогащение руд. — 1999. — № 3.
3. Дюкарев В. П., Калитин В. Т., Махрачев А. Ф., Зуев А. В., Чантурия В. А., Двойченкова Г. П., Трофимова Э. А., Бычкова Г. М. Разработка и внедрение электрохимической технологии водоподготовки при обогащении алмазосодержащих кимберлитов // Горн. журн. — 2000. — № 7.
4. Чантурия В. А., Трофимова Э. А., Двойченкова Г. П., Богачев В. И., Миненко В. Г., Диков Ю. П. Теория и практика применения электрохимического метода водоподготовки с целью интенсификации процессов обогащения алмазосодержащих кимберлитов // Горн. журн. — 2005. — № 4.
5. Двойченкова Г. П. Формирование минеральных образований на поверхности природных алмазов и метод их деструкции на основе электрохимически модифицированных минерализованных вод // ФТПРПИ. — 2014. — № 4.
6. Кулакова И. И., Руденко А. П. Гетерогенный катализ в превращениях алмаза // Катализ: фундаментальные и прикладные исследования. — М.: Изд-во МГУ, 1987.
7. Tabor D. The physical aspect of the diamond surface, Diamond Research, 1975.
8. Алешин В. Г., Смехнов А. А., Крук В. Б. Химия поверхности алмаза. — Киев: Наук. думка, 1990.
9. Thomas J. M., Evans E. L. Surface chemistry of diamond: a review, Diamond Research, 1975.
10. Shergold H. L., Harley C. J. The surface chemistry of diamond, Int. Miner. Process., 1982, Vol. 9, No. 3.
11. Кулакова И. И. Химия поверхности наноалмазов // Физика твердого тела. — 2004. — Т. 46. — Вып. 4.
12. Чантурия В. А., Горячев Б. Е. Обогащение алмазосодержащих кимберлитов // Прогрессивные технологии комплексной переработки минерального сырья / под. ред. В. А. Чантурия. — М.: Изд. дом “Руда и металлы”, 2008.
13. Чантурия В. А., Двойченкова Г. П., Трофимова Э. А., Чаадаев А. С., Зырянов И. В., Островская Г. Х. Современные методы интенсификации процессов обогащения и доводки алмазосодержащего сырья класса – 5 мм // Горн. журн. — 2011. — № 1.
14. Бровкин А. А., Сидоренко Г. А. Рентгенографический количественный фазовый анализ (РКФА) с использованием метода внутреннего стандарта: метод. указания. — М.: ВИМС, 1984.
15. Градусов Б. П. Минералы со смешанослойной структурой в почвах. — М.: Наука, 1976.
16. Максимовский Е. А., Файнер Н. И., Косинова M. Л., Румянцев Ю. М. Исследование структуры тонких нанокристаллических пленок // Журн. структур. химии. — 2004. — Т. 45.
17. Холмберг К., Йенссон Б., Кронберг Б., Линдман Б. Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных растворах. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007.

УДК 622.732.2 

МЕХАНИЗМ ДЕЗИНТЕГРАЦИИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАКОВ В АППАРАТАХ ЦЕНТРОБЕЖНО-УДАРНОГО ДРОБЛЕНИЯ
И. В. Шадрунова, О. Е. Горлова, Е. В. Колодежная, И. М. Кутлубаев

Институт проблем комплексного освоения недр РАН, E-mail: shadrunova_@mail.ru,
Крюковский тупик, 4, 111020, г. Москва, Россия
Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова,
просп. Ленина, 38, 455000, г. Магнитогорск, Россия
ЗАО “Урал-Омега”, просп. Ленина, 89, корп. 7, 455037, г. Магнитогорск, Россия

Рассматриваются вопросы дезинтеграции металлургических шлаков в аппаратах центробежно-ударного дробления. Представлена модель разрушения куска материала в камере центробежно-ударной дробилки. Разработана схема силового взаимодействия куска шлака и плиты камеры дробилки с учетом распределенного характера инерционных нагрузок. Установлена взаимосвязь конструктивных параметров аппарата и технологических свойств дробимого материала, получена зависимость скорости куска материала от его физико-механических характеристик. Представлены технологические рекомендации по адаптации центробежно-ударного дробления в схемы рудоподготовки техногенного сырья.

Рудоподготовка, дезинтеграция, дробление, центробежно-ударный аппарат, металлургические шлаки, техногенное сырье, физико-механические свойства

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Чантурия В. А., Шадрунова И. В., Горлова О. Е. Адаптация разделительных процессов обогащения полезных ископаемых к техногенному сырью: проблемы и решения // Обогащение руд. — 2012. — № 5.
2. Вайсберг Л. А., Биленко Л. Ф., Баранов В. Ф. Современное состояние и основные направления развития процессов рудоподготовки // Современные проблемы комплексной переработки природного и техногенного сырья: материалы междунар. совещ. “Плаксинские чтения-2007”. — Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2007.
3. Ревнивцев В. И. О рациональной организации процесса раскрытия минералов в соответствии с современными представлениями физики твердого тела // Механобр. — 1975. — № 10.
4. Паладеева Н. И. Дробилки ударного действия // Горн. журн. — 1996. — № 10–11.
5. Косарев А. И., Силенок Д. С. Молотковые дробилки для промышленности строительных материалов. — М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1979.
6. Шадрунова И. В., Ожогина Е. Г., Колодежная Е. В., Горлова О. Е. Оценка селективности дезинтеграции металлургических шлаков // ФТПРПИ. — 2013. — № 5.

УДК 622.765.061.2 

ИЗУЧЕНИЕ ФЛОТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ СОБИРАТЕЛЯ FX-6 ПРИ ОБОГАЩЕНИИ ШЕЕЛИТ-СУЛЬФИДНЫХ РУД
Л. А. Саматова, Е. Д. Шепета, С. А. Кондратьев

Институт горного дела ДВО РАН, E-mail: samatova_luiza@mail.ru,
ул. Тургенева, 51, 680000, г. Хабаровск, Россия
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Е-mail: kondr@misd.nsc.ru,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия

При изучении флотируемости шеелита с применением реагента FX-6 (производство КНР) экспериментально установлено: по сравнению с олеатом натрия его расход в коллективном цикле должен быть увеличен на 25 % для получения сопоставимых результатов. При ужесточении условий доводки черновых концентратов по депрессору повышенный расход собирателя FX-6 обеспечивает получение конечного концентрата качеством 60.4 % WO3, прирост его извлечения на 0.63 % достигается за счет значительного снижения потерь шеелита со шламами. На основании лабораторных опробований реагент FX-6 рекомендован к промышленным испытаниям.

Шеелит-сульфидные руды, кальциевые минералы, селективные собиратели, флотируемость

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Барский Л. А., Кононов О. В., Ратмирова Л. И. Селективная флотация кальцийсодержащих минералов. — М.: Недра, 1979.
2. Абрамов А. А. Принципы конструирования селективных реагентов-собирателей // ФТПРПИ. — 2011. — № 1.
3. Сорокин М. М. Флотационные методы обогащения. Химические основы. — М.: Изд. Дом МИСиС, 2011.
4. Шепета Е. Д., Саматова Л. А., Кондратьев С. А. Кинетика флотации кальциевых минералов из шеелит-карбонатных руд // ФТПРПИ. — 2012. — № 4.
5. Шепета Е. Д. Разработка метода селективной десорбции собирателей с поверхности кальциевых минералов и технологии флотации тонкозернистой фракции шеелита из вольфрамовых руд месторождения “Восток-2”: автореф. дис. … канд. техн. наук. — М., 1987.

УДК 622.7:519.711.2 

МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА СЕЛЕКТИВНОСТЬ ПРОЦЕССА ФЛОТАЦИИ. Ч. 2. ВЛИЯНИЕ РАЗДЕЛЕНИЯ ИСХОДНОГО ПИТАНИЯ НА КРУПНЫЕ И МЕЛКИЕ ФРАКЦИИ ЧАСТИЦ
В. Д. Самыгин, П. В. Григорьев

Национальный исследовательский технологический университет “МИСИС”,
Ленинский проспект, 4, 119049, г. Москва, Россия
ООО “Инфорсер Инжиниринг”,
Рязанский проспект, 24, корп.2, 109428, г. Москва, Россия

Численным экспериментом двух субпроцессов — захвата пузырьком минеральных частиц и их отрыва показана возможность повышения в 2 – 3 раза качества концентрата при раздельной флотации песков и шламов по сравнению со стандартной схемой. Эффект достигается за счет оптимизации в циклах флотации определенного соотношения диаметра пузырьков и энергии диссипации для каждой из 36 фракций частиц, различающихся крупностью и содержанием меди. Соотношение гидродинамических факторов зависит от размера частиц и распределения в них металла.

Модель, селективность, флотация, пески, шламы, пузырек, диссипация

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект №14–17–00393).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Курмаев Р. Х. Флотационный метод получения хлористого калия. — Екатеринбург: Изд-во УГТУ – УПИ, 1995.
2. Севдормаш [электронный документ] (http://www.sevdor.com/cetco.ru/departments/coal), 2012.
3. Козлов В. А., Новак В. И. Применение колонной флотации в угольной промышленности // ГИАБ. — 2011. — № 4.
4. Rulyov N. N. Turbulent microflotation of ultrafine minerals, Mineral Processing and Extractive, Metallurgy, 2008, Vol. 117, No. 1.
5. Jameson G. J. New directions in ?otation machine design, Mineral Engineering, 2010, Vol. 23.
6. Самыгин В. Д., Григорьев П. В. Моделирование влияния гидродинамических факторов на селективность процесса флотации. Ч. 1. Влияние диаметра пузырька и диссипации турбулентной энергии // ФТПРПИ. — 2015. — № 1.
7. Goryachev B. Y., Nikolaev А. А., and Ilyina Е. Y. Analysis of flotation kinetics of particles with the controllable hydrophobic behavior, Journal of Mining Science 46, 2010.
8. Koh P. T. L., Schwarts M. P. CFD modelling of bubble–particle attachments in flotation cells, Mineral Engineering, 2006, Vol. 19.
9. Yoon R. H., Luttrell G. H. The effect of bubble size on fine particle flotation, Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review, 1989, Vol. 5.
10. Dai Z., Fornasiero D., and Ralston J. Particle–bubble attachment in mineral flotation, Journal Colloid and Interface Science, 1999, Vol. 217, No. 1.
11. Schulze H. J. Hydrodynamics of bubble–mineral particle collisions, Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review, 1989, Vol. 5.
12. Kostoglou M., Thodoris D., Karapantsios, Kostas A., Matis M., et al. Modeling local flotation frequency in a turbulent flow field, Advances in Colloid and Interface Science, 2006, No. 122.
13. Koh P. T. L., Manickam M., and Schwarts M. P. CFD simulation of particle-bubble collisions in mineral flotation cells, Minerals Engineering, 2000, No. 13.
14. Bourke P. Optimising large flotation cell hydrodynamics using CFD, Output Australia, 2007, No. 19.
15. Linch A. J., Rao T. C. Modelling and scale-up of the hydrocyclone classifiers XI. J. M.P.S, 1975.
16. Кондратьев С. А., Изотов А. С. О влиянии колебаний пузырьков на прочность закрепления частиц с учетом физических и химических условий флотации // ФТПРПИ. — 1998. — № 5.
17. Кондратьев С. А., Изотов А. С. Влияние аполярных реагентов и поверхностно-активных веществ на устойчивость флотационного комплекса // ФТПРПИ. — 2000. — № 4.

УДК 622.73 

ФАКТОРНЫЙ ПЛАН ЭКСПЕРИМЕНТА СЕЛЕКТИВНОЙ ФЛОТАЦИИ ХАЛЬКОПИРИТА ИЗ СУЛЬФИДНЫХ МЕДНЫХ РУД
М. Костович, П. Лазич, Д. Вучинич, С. Деушич, Р. Томанец

Белградский университет, Е-mail: milena.kostovic@rgf.bg.ac.rs
г. Белград, Сербия

В лабораторных условиях проведены испытания влияния различных факторов на селективную флотацию халькопирита из сульфидных руд меди с умеренным содержанием пиритa. В работе применено факторное планирование эксперимента. Изучен эффект тонины измельченной руды и концентрации ксантогената на флотацию халькопирита и пиритa при разных значениях pH пульпы, регулируемых известью. Установлено, что самое большое влияние на извлечение меди оказывает класс измельченной руды, значение pH и расход собирателя. В связи с высокой активностью пирита и наличия сростков халькопирита и пиритa с пустой породой руду необходимо измельчать до тонины помола от 75 до 80 % класса –74 мкм, а также строго поддерживать значение pH пульпы на уровне 11 на всех этапах флотации.

Флотация, халькопирит (медный колчедан), пирит, факторный план

Работа выполнена по проектам 33045, 34006, 33007 и 176010, финансируемым Сербским Министерством образования, науки и технологии.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Bulatovic M. S. Handbook of flotation reagents, Elsevier, 2007, Vol. 1.
2. Bushell C. H. G., Krauss C. J. Copper activation of pyrite, Canadian Mining and Metallurgical Bulletin, 1962, Vol. 55, No. 601.
3. Nicol M. J. An Electrochemical study of the interaction of copper (II) ion with sulphide minerals, Proceedings of the International Symposium of Electrochemistry in Mineral and Metal Processing, (eds.) P. E. Richardson, S. Srinivan and R. Woods, The Electrochemical Society, Pennington, Vol. 84 – 10.
4. Allison S. A. Interaction between sulphide minerals and metal ions in the activation, deactivation and depression of mixed sulphide ores, Mintek report, 1982, No M29.
5. Finkelstain N. P. The activation of sulphide minerals for flotation: a review, International Journal of Mineral Processing, 52, 1987.
6. Ekmekci Z., Aslan A., and Hassoy H. Effects of EDTA on selective flotation of sulphide minerals, Physicochemical Problems of Mineral Processing, 38, 2004.
7. Statistical procedures for analytical chemists, Cyanamid, March 1986.
8. Cullinan V. J., Grano S. R., Greet C. J., Johnson N. W., and Ralston J. Investigating fine galena recovery problems in the lead circuit of Mount Isa Mines lead/zinc concentrator. Part I: Grinding effects, Minerals Engineering, 12 (2), 1999.
9. Agar G. E., Stratton-Crawley R., and Bruce T. J. Optimizing the design of flotation circuits, CIM Bulletin 73 (184), 1980.
10. Lazic P, Calic N. Boltzman’s model of flotation kinetics, Proceedings of the XXI International Mineral Processing Congress, Vol. B, Roma, 2000.

ГОРНАЯ ЭКОЛОГИЯ И НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЕ

УДК 622.502 

МЕТОДОЛОГИЯ ОЦЕНКИ ПЕРСПЕКТИВНОЙ ПАРАДИГМЫ РАЗВИТИЯ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОГО КОМПЛЕКСА
К. Н. Трубецкой, Ю. П. Галченко

Институт проблем комплексного освоения недр РАН, Е-mail: krasavin_08@mail.ru,
Крюковский тупик, 4, 111020, г. Москва, Россия В результате анализа этимологической иерархии подсистем, обеспечивающих функционирование всей сложной системы, обосновано и предложено понятие метода освоения недр, структурированного по степени комплексности этого освоения. Выдвинута и разработана гипотеза о содержательной аналогии схем движения вещества в процессе развития биологических и геотехнологических систем и предложена методика количественной оценки комплексного освоения недр через соотношение вещества литосферы, поступающего на каждый технологический уровень и переходящего на следующий, построенная на основе гомеостатической трансформации закономерностей движения продуцированного биологического вещества с заменой содержательных элементов на технологические целевые аналоги.

Минерально-сырьевой комплекс, развитие, комплексное освоение недр, критерии, методика, целевые аналоги, эффективность использования, вещество литосферы

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект №-14–37–00050).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Горные науки. Освоение и сохранение недр Земли / под ред. К. Н. Трубецкого. — М.: Изд-во Академии горных наук, 1997.
2. Трубецкой К. Н., Галченко Ю. П., Бурцев Л. И. Экологические проблемы освоения недр при устойчивом развитии природы и общества. — М.: Науктехлитиздат, 2003.
3. Экономика США в будущем / под ред. В. И. Данилова-Данильяна. — М.: Прогресс, 1982.
4. Мельников Н. В. Проблемы комплексного использования минерального сырья // Горная наука и рациональное использование минерально-сырьевых ресурсов. — М.: Hayкa, 1978.
5. Агошков М. И. Развитие идей и практики комплексного освоения недр. — М.: ИПКОН АН СССР, 1982.
6. Трубецкой К. Н. Развитие новых направлений в комплексном освоении недр. — М.: ИПКОН АН СССР, 1990.
7. Бусленко Н. П., Калашников В. В., Коваленко И. Н. Лекции по теории сложных систем. — М.: Наука, 1971.
8. Реймерс Н. Ф. Экология (теории, законы, правила, принципы и гипотезы). — М.: Изд-во Россия Молодая, 1994.
9. Бродский А. К. Общая экология: учебник для студентов вузов. – 2-е изд., стер. — М.: Изд. центр “Академия”, 2007.
10. Авдонин В. В., Ручкин Г. В., Шатагин Н. Н., Лыгина Т. И., Мельников М. Е. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых: учебник для вузов / под ред. В. В. Авдонина. — М.: Академ. Проект; Фонд “Мир”, 2007.
11. Городниченко В. И., Дмитриев А. П. Основы горного дела. — М.: Горная книга, 2008.
12. Чаплыгин Н. Н., Галченко Ю. П., Папичев В. И., Сабянин Г. В., Прошляков А. В. Экологические проблемы геотехнологий: новые идеи, методы и решения. — М.: Научтехлитиздат, 2009.

УДК 622.014.3+330.34 

КОМПЛЕКСНОЕ РАЗВИТИЕ ТЕРРИТОРИЙ ОСВОЕНИЯ НЕДР — РЕАЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ ПОЭТАПНОГО ПЕРЕХОДА К ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ РАЗВИТИЯ ОБЩЕСТВА
Г. В. Калабин

Институт проблем комплексного освоения недр РАН, Е-mail: kalabin.g@gmail.com,
Крюковский тупик, 4, 111020, г. Москва, Россия

Согласно принятой официальной терминологии, сделан вывод о том, что горнодобывающие отрасли промышленности, а также отрасли первичной переработки не могут быть экологически чистыми. Для них достаточной мерой считается переход к экологически обоснованным технологиям и производствам, отличающимся минимальным уровнем воздействия на окружающую среду. Формулируются основные условия и инновационные принципы комплексного развития территорий освоения недр. На примере Забайкальского края вводится понятие “региональной энергетики” для местного потребления, обеспечивающей опережающее развитие и решение социально-экономических проблем отдельных горнодобывающих регионов.

Минеральные ресурсы, эколого-экономическая модель развития, рациональное недропотребление, региональная энергетика, демонстрационные проекты

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бобылев С. Н. Формирование антиустойчивых тенденций // Природопользование и устойчивое развитие. — М.: Изд-во “Товарищество научных изданий КМК”, 2006.
2. Голубев Г. Н. Геоэкология. — М.: Аспект Пресс, 2006.
3. Акимова А. Т., Хаскин В. В., Сидоренко С. Н., Зыков В. Н. Макроэкология и основы экоразвития. — М.: Изд-во РУДН, 2005.
4. Калабин Г. В. Основной принцип новых технологий // Экоресурс. — 2001. — № 3.
5. Калабин Г. В., Кулов С. К., Титова А. В., Пихлак А-Т. А. Земля живая. — М.: ВНИИгеосистем, 2010.
6. Калабин Г. В. Экодинамика территорий освоения георесурсов России. — Изд-во Lambert Academic Publishing, 2012.
7. Постановление ЦК КПСС и Совмина СССР (от 10 марта 1988 г. № 338) “О мерах по ускорению экономического и социального развития Мурманской области в 1988 – 1990 гг. и в период до 2005 г.” — М., Кремль.
8. Илясов В. Н. Горючие сланцы России: О возможности разработки месторождений горючих сланцев, угольных месторождений Забайкальского края и Республики Бурятии с целью получения сланцевого газа, сланцевой нефти и угольного метана // Материалы круглого стола (Правительство Заб. края, ИПКОН РАН), 25.02.2014 г. — М., 2014.
9. Клементьев А. Ю. Топливно-энергетические ресурсы Забайкальского края // Материалы круглого стола (Правительство Заб. края, ИПКОН РАН), 25.02.2014 г. — М., 2014.
10. Альтшулер В. С. О газоснабжении городов и промышленности Восточной Сибири на основе газификации твердого топлива // Вопросы газификации углей Восточной Сибири: материалы конф. по развитию производительных сил Восточной Сибири АН СССР — М., 1958.
9. Салихов Р. П. Энергетические комплексы для глубокой переработки горючего сланца в синтетическую нефть и газ на базе установок с твердым теплоносителем УТТ-3000 // Материалы круглого стола (Правительство Заб. края, ИПКОН РАН), 25.02.2014 г. — М., 2014.
12. http://лесслужба.забайкальскийкрай.рф/documents/proekti/26929.html

  Версия для печати