ФТПРПИ №3, 2015. Аннотации.

ГЕОМЕХАНИКА

УДК 622.83:556.3:622.5 

ПРОРЫВ ВОДЫ В ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ КАК СЛЕДСТВИЕ САМОПРОИЗВОЛЬНОГО ГИДРОРАЗРЫВА МАССИВА ПОРОД
В. Н. Одинцев, Н. А. Милетенко

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

Исследуются случаи прорыва воды в горные выработки как следствия самопроизвольного гидроразрыва массива пород. Разработана модель гидроразрыва, в которой трещина растет под давлением подземной воды в области техногенного снижения напряжений массива. Модель включает два критерия развития трещины — критическое растяжение породы в кончике трещины и открытость трещины по всей длине. Установлено, что определяющую роль в развитии трещин самопроизвольного гидроразрыва играют особенности природного и техногенного полей напряжений, гидростатическое давление подземной воды и порядок проведения выработок.

Горные выработки, подземные воды, прорывы воды, гидроразрыв, численное моделирование

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 12–05–00482).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Инструкция по безопасному ведению горных работ у затопленных выработок / Составители-разработчики А. И. Субботин, В. В. Грицков, М. Г. Козаченко, О. А. Коняхина // Охрана недр и геолого-маркшейдерский контроль: Сб. документов. — Вып. 8. — М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2010.
2. Внезапный прорыв вод и плывунов / М. С. Газизов, В. И. Костенко // Горн. энцикл. Т. 1. — М.: Сов. энцикл., 1984.
3. Мироненко В. А, Мольский Е. В., Румынин В. Г. Горнопромышленная гидрогеология. — М.: Недра, 1989.
4. Файф У., Прайс Н., Томпсон А. Флюиды в земной коре. — М.: Мир, 1981.
5. Зверев В. П. Подземная гидросфера. Проблемы фундаментальной гидрогеологии. — М.: Научный мир, 2011.
6. Желтов Ю. П., Христианович С. А. О гидравлическом разрыве нефтеносного пласта // Изв. АН СССР, ОНТ. — 155. — № 5.
7. Haimson B. C., Fairhust C. Initiation and extension of hydraulic fractures in rocks, Soc. Petrol. Eng. J., 1967, Vol. 7.
8. Экономидес М., Олини Р., Валько П. Унифицированный дизайн гидроразрыва пласта: от теории к практике. — М.: Институт компьютерных исследований, 2007.
9. Трубецкой К. Н., Иофис М. А., Милетенко И. В., Милетенко Н. А., Одинцев В. Н. Проблемы комплексного гидрогеологического и геомеханического техногенного воздействия на геосреду // Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды. Т. 1. — Новосибирск: Изд-во ИГД СО РАН, 2012.
10. Одинцев В. Н., Милетенко И. В., Милетенко Н. А. Геомеханическая оценка изменения гидрогеологических условий налегающих пород при скважинной гидродобыче железных руд // Маркшейдерия и недропользование. — 2010. — № 5.
11. Линьков А. М. Аналитическое решение задачи о гидроразрыве для неньютоновской жидкости // ФТПРПИ. — 2013. — № 1.
12. Зубков В. В., Кошелев В. Ф., Линьков А. М. Численное моделирование инициирования и роста трещин гидроразрыва // ФТПРПИ. — 2007. — № 1.
13. Мартынюк П. А. Особенности развития трещин гидроразрыва в поле сжатия // ФТПРПИ. — 2008. — № 6.
14. Алексеева Т. Е., Мартынюк П. А. Траектории выхода трещин на свободную поверхность // ФТПРПИ. — 1991. — № 2.
15. Алексеенко О. П., Вайсман А. М. Некоторые особенности плоской задачи гидроразрыва упругой среды // ФТПРПИ. — 1999. — № 3.
16. Мартынюк П. А., Шер Е. Н. Развитие трещины гидроразрыва в сжатом блочном массиве // ФТПРПИ. — 2010. — № 5.
17. Черепанов Г. П. Механика хрупкого разрушения. — М.: Наука, 1974.
18. Морозов Е. М., Никишков Г. П. Метод конечных элементов в механике разрушения. — М.: Книжный дом “Либроком”, 2010.
19. Булычев Н. С. Механика подземных сооружений. — М.: Недра, 1989.
20. Петухов И. М., Линьков А. М., Сидоров В. С., Фельдман И. А. Теория защитных пластов. — М.: Недра, 1976.

УДК 622.023.23:620.173.24 

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ НЕЛОКАЛЬНЫХ КРИТЕРИЕВ РАЗРУШЕНИЯ ГЕОМАТЕРИАЛОВ ПРИ НЕРАВНОКОМПОНЕНТНОМ СЖАТИИ ПЛАСТИН С КРУГОВЫМ ОТВЕРСТИЕМ
С. В. Сукнев

Институт горного дела Севера им. Н. В. Черского СО РАН, E-mail: suknyov@igds.ysn.ru,
просп. Ленина, 43, 677980, г. Якутск, Россия

Теоретически и экспериментально исследовано влияние краевых условий на разрушение хрупкого геоматериала в зоне концентрации напряжений при неравнораспределенном сжатии с учетом масштабного эффекта. Проведено сопоставление результатов расчета критического напряжения по интегральному и градиентному критериям с полученными экспериментальными данными.

Разрушение, геоматериалы, масштабный эффект, концентрация напряжений, отверстие, нелокальные критерии разрушения

Работа выполнена в рамках программы фундаментальных исследований Президиума РАН № 25.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Seweryn A., Mroz Z. A non-local stress failure condition for structural elements under multiaxial loading, Eng. Fract. Mech., 1995, Vol. 51, No. 6.
2. Mikhailov S. E. A functional approach to non-local strength condition and fracture criteria, Eng. Fract. Mech., 1995, Vol. 52, No. 4.
3. Сукнев С. В., Новопашин М. Д. Критерий образования трещин отрыва в горных породах при сжатии // ФТПРПИ. — 2003. — № 2.
4. Смирнов В. И. Структурный подход в задачах предельного равновесия хрупких тел с концентраторами напряжений // ПМТФ. — 2007. — Т. 48. — № 4.
5. Taylor D. The theory of critical distances, Oxford: Elsevier, 2007.
6. Корнев В. М., Зиновьев А. А. Модель квазихрупкого разрушения горных пород // ФТПРПИ. — 2013. — № 4.
7. Lajtai E. Z. Brittle fracture in compression, Int. J. Fract., 1974, Vol. 10, No. 4.
8. Imamura S., Sato Y. Fracture of a graphite solid cylinder with a transverse hole in tension, J. Coll. Eng. Nihon Univ., Ser. A., 1987, Vol. 28.
9. Hyakutake H., Hagio T., Nisitani H. Fracture of FRP plates containing notches or a circular hole under tension, Int. J. Pressure Vessels and Piping, 1990, Vol. 44, No. 3.
10. Carter B. J. Size and stress gradient effects on fracture around cavities, Rock Mech. and Rock Eng, 1992, Vol. 25, No. 3.
11. Ефимов В. П. Испытания горных пород в неоднородных полях растягивающих напряжений // ПМТФ. — 2013. — Т. 54. — № 5.
12. Сукнев С. В. Расчетно-экспериментальное исследование разрушения хрупкого материала с эллиптическим отверстием при сжатии // ПМТФ. — 2013. — Т. 54. — № 2.
13. Сукнев С. В. Образование трещин отрыва в гипсе при равномерном и неравномерном распределении сжимающей нагрузки // ФТПРПИ. — 2011. — № 5.
14. Седов Л. И. Механика сплошной среды. Т. 2. — М.: Наука, 1984.
15. Vekinis G., Ashby M. F., Beaumont P. W. R. Plaster of Paris as a model material for brittle porous solids, J. Mater. Science, 1993, Vol. 28, No. 12.

УДК 539.3 

О НЕКОРРЕКТНЫХ ЗАДАЧАХ МЕХАНИКИ ГОРНЫХ ПОРОД
В. Е. Миренков

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

Граничные задачи механики горных пород являются многопараметрическими, и зависимость искомых решений от них может быть сложной. Влияние одних параметров на решение может быть очень заметным, в то время как других незначительным. Характер зависимости решения от параметров становится известным после обращения граничной задачи. Обращение граничной задачи и исследование поведения решения в зависимости от значений параметров, как правило, достигается численными методами, при этом встает ряд вопросов относительно точности решения, описания влияния параметров на решение при одновременном их изменении. В настоящее время известны решения частных обратных задач в зависимости от одного параметра. В статье предлагается принципиально новый метод решения обратных многопараметрических задач, основанный на полученных точных уравнениях, связывающих граничные значения компонент напряжений и смещений и исключающих регуляризацию.

Блок пород, граница, напряжения, смещения, сингулярные уравнения, обратные задачи, решение

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 13–05–00133).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Миренков В. Е. Определение положения ослабления в целике // Изв. вузов. Горн. журн. — 2010. — № 4.
2. Шифрин Е. И. Идентификация эллипсоидального дефекта в упругом теле по результатам одного испытания на одноосное растяжение (сжатие) // МТТ. — 2010. — № 3.
3. Постнов В. А. Использование метода регуляризации Тихонова для решения задач идентификации упругих систем // МТТ. — 2010. — № 1.
4. Баврин И. И. Интегральные представления в кратно-круговых областях. Обратные задачи // ДАН. — 2011. — Т. 441. — № 5.
5. Kunsish K. Iterative choices of regularization parameters in linear inverse problems, Inverse problem, 1998, Vol. 14.
6. Park H. W., Shin S., and Lee H. S. Determination of optimal regularization factor in system identification with Tikhonov regularization for linear elastic continua, Intern.J. numerical. methods engine, 2001, Vol. 51.
7. Tautenhahn U., Lin Qi-nian. Tikhonov regularization and posteriori rules for solving nonlinear ill posed problems, Inverse problems, 2003, Vol. 19.
8. Khan A. A., Rouhani B. D. Iterative regularization for elliptic inverse problems, J. Comput. Math. Appl., 2007, Vol. 54, No. 6.
9. Jadamba B., Khan A. A., and Raciti F. On the inverse problem of identifying Lame coefficients in linear elasticity, J. Comput. Math. Appl., 2008, Vol. 56, No. 2.
10. Миренков В. Е. О некоторых некорректных задачах в геомеханике // ФТПРПИ. — 2011. — № 3.
11. Капцов В. П., Шифрин Е. И. Идентификация плоской трещины в упругом теле с помощью инвариантных интегралов // МТТ. — 2008. — № 3.
12. Назаров Л. А., Назарова Л. А., Хан Г. Н., Вандамм М. Оценка глубины и размеров подземной полости в грунтовом массиве по конфигурации мульды сдвижения на основе решения обратной задачи // ФТПРПИ. — 2014. — № 3.
13. Адушкин В. В., Опарин В. Н. От явления знакопеременной реакции горных пород на динамические воздействия — к волнам маятникового типа в напряженных геосредах. Ч. III // ФТПРПИ. — 2014. — № 4.
14. Опарин В. Н., Киряева Т. А., Гаврилов В. Ю., Шутилов Р. А., Ковчавцев А. П., Танайно А. С., Ефимов В. П., Астраханцев И. Е., Гренев И. В. О некоторых особенностях взаимодействия между геомеханическими и физико-химическими процессами в угольных пластах Кузбасса // ФТПРПИ. —2014. — № 2.
15. Mirenkov V. E. Finite stress in fracture mechanics, Engineering Fracture Mechanics, 1994, Vol. 48, No. 1.
16. Курленя М. В., Миренков В. Е., Шутов В. А. Особенности деформирования пород в окрестности выработки на больших глубинах // ФТПРПИ. — 2014. — № 6.

УДК 539.374 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМОЙ ВЫСОТЫ БОРТА КАРЬЕРА ПО СХЕМЕ ЖЕСТКОПЛАСТИЧЕСКОГО ТЕЛА
Г. М. Подыминогин, 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

Предлагается математическая модель определения устойчивости борта карьера протяженной открытой выработки. Учитываются дилатансия, угол внутреннего трения. На основе схемы жесткопластического тела устанавливается максимально допустимая с точки зрения безопасности ведения горных работ высота карьера. Приводятся ее зависимости от угла наклона борта карьера и от свойств среды.

Максимально допустимая высота, пластичность, устойчивость, наклон борта карьера, угол внутреннего трения, сцепление

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Фисенко Г. Л. Устойчивость бортов карьеров и отвалов. — М.: Недра, 1965.
2. Галустьян Э. Л. Управление геомеханическими процессами в карьерах. — М.: Недра, 1980.
3. Цытович Н. А. Механика грунтов. — М.: Высш. шк., 1983.
4. Соколовский В. В. Теория пластичности. — М.: Высш. шк., 1969.
5. Березанцев В. Г. Расчет оснований сооружений. — Л.: Стройиздат, 1970.
6. Караулов A. M., Королев К. В. Построение решений статики грунтов методом сопряжения областей предельного равновесия // Вестн. СГУПС. — Новосибирск, 2002. — Вып. 4.
7. Гениев Г. А., Эстерин М. И. Динамика пластической и сыпучей сред. — М.: Стройиздат, 1972.
8. Соловьев Ю. И. Несущая способность предельно напряженного основания под ленточным фундаментом // Основания, фундаменты и механика грунтов. — 1979. — № 4.
9. Цветков В. К. Исследование устойчивости откосов и склонов с помощью метода конечных элементов // Приложение численных методов к задачам геомеханики: межвуз. сб. науч. тр. — М.: МИСИ, 1986.
10. Зубков В. В., Зубкова И. А., Сидоров B. C. Оценка и прогноз геомеханического состояния массива горных пород // Уголь. — 1994. — № 7.
11. Ухов С. Б. Расчет сооружений и оснований методом конечных элементов: учеб. пособие. — М.: Энергия, 1973.
12. Качанов Л. M. Основы теории пластичности. — М.: Наука, 1969.
13. Чанышев А. И. О соотношениях упругости для горных пород. Деформационная теория пластичности // ФТПРПИ. — 1986. — № 1.
14. Чанышев А. И. Построение паспортных зависимостей горных пород в допредельной и запредельной областях деформирования // ФТПРПИ. — 2002. — № 5.
15. Чанышев А. И., Абдулин И. М. Деформирование и разрушение первоначально изотропных сред с условием нарушения прочности Мизеса // ФТПРПИ. — 2006. — № 4.

УДК 622.02:539.2 

ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОРРЕЛЯЦИОННОГО КАРОТАЖА ДЛЯ СТРУКТУРНОЙ ДИАГНОСТИКИ КРОВЛИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК
В. Л. Шкуратник, П. В. Николенко, А. А. Кормнов

Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС”
E-mail: ftkp@mail.ru, Ленинский проспект, 4, 119049, г. Москва, Россия

На основе компьютерного и физического моделирования исследовано влияние единичной трещины и слоистой структуры в кровле горной выработки на корреляционные характеристики стационарного непрерывного шумового акустического сигнала. Показано, что в отличие от традиционного время-импульсного метода структурной диагностики кровли использование указанного типа сигнала и нового способа обработки при каротажных измерениях позволяет повысить чувствительность и надежность изучения строения толщи пород, слагающих кровлю и ее нарушенность трещинами.

Кровля горных выработок, ультразвук, шумовой сигнал, корреляционный метод, контроль, трещина, структурная диагностика

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках госзадания № 2014/113 (проект № 504).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ломтадзе В. Д. Инженерная геология месторождений полезных ископаемых. — Л.: Недра, 1986.
2. Nazarova L. A., Nazarov L. A. Dilatancy and the formation and evolution of disintegration zones in the vicinity of heterogeneities in a rock mass, Journal of Mining Science, 2009, Vol. 45, Issue 5.
3. Shkuratnik V. L., Bochkareva T. N. Theory of electroacoustic path during the interhole sonic testing of rocks surrounding a worked space, Journal of Mining Science, 1996, Vol. 32, Issue 6.
4. Shkuratnik V. L., Nikolenko P. V. Using acoustic emission memory of composites in critical stress control in rock masses, Journal of Mining Science, 2013, Vol. 49, Issue 4.
5. Kusznir N. J., Whitworth K. R. Use of synthetic fracture logs derived from borehole geophysics to assess mine roof and floor quality International, Journal of Mining Engineering, 1983, Vol. 1, Issue 3.
6. Nazarov L. A. Determination of properties of structured rock mass by the acoustic method, Journal of Mining Science, 1999, Vol. 35, Issue 3.
7. Shkuratnik V. L., Danilov G. V. Investigation into the Influence of Stresses on the Velocities of Elastic Waves in the Vicinity of an Elliptical Mine Working, Journal of Mining Science, 2005, Vol. 41, Issue 5.
8. Oyler D. C., Mark C., Molinda G. M. In situ estimation of roof rock strength using sonic logging, International Journal of Coal Geology, 2010, Vol. 83, Issue 4.
9. Штумпф Г. Г., Рыжков Ю. А., Шаламанов В. А., Петров А. И. Физико-технические свойства горных пород и углей Кузнецкого бассейна: справочник. — М.: Недра, 1994.
10. Ржевский В. В. Ямщиков В. С. Акустические методы исследования и контроля горных пород в массиве. — М.: Наука, 1973.
11. Ольшевский В. В. Статистические методы в гидролокации. — Л.: Судостроение, 1983.
12. Ямщиков В. С., Носов В. Н. К обоснованию ультразвукового корреляционного метода дефектоскопии крупноструктурных материалов // Дефектоскопия. — 1972, — № 3.
13. Miletenko I. V., Miletenko N. A., Odintsev, V. N. Modeling induced dislocation in host rocks around excavations, Journal of Mining Science, 2013, Vol. 49, Issue 6.
14. Coggan J., Gao F., Stead D., and Elmo D. Numerical modelling of the effects of weak immediate roof lithology on coal mine roadway stability, International Journal of Coal Geology, 2012, Vol. 90–91.
15. Шкуратник В. Л., Николенко П. В., Кормнов А. А. О принципах ультразвуковой структурной диагностики приконтурного массива с использованием шумовых зондирующих сигналов: труды междунар. науч. симп. “Неделя горняка-2015”. Отд. вып. ГИАБ. — М.: Горная книга, 2015. — № ОВ1.
16. Bendat J. S., Piersol A. G. Random data: analysis and measurement procedures, Wiley, 2010.

УДК 622.028: 620.173.24 

УЧЕТ КОНТАКТНОГО ТРЕНИЯ В ЗАДАЧЕ О РАЗРУШЕНИИ ГОРНЫХ ПОРОД СЖАТИЕМ
Л. М. Васильев, Д. Л. Васильев

Институт геотехнической механики им. Н. С. Полякова НАН Украины,
Е-mail: vdl_2007@mail.ru, ул. Симферопольская, 2а, 49005, г. Днепропетровск, Украина

Разработан аналитический метод расчёта предела прочности на сжатие и построения диаграмм “нормальное напряжение – продольная деформация” при разрушении образцов с использованием экспериментальных значений трёх показателей свойств горных пород – предела сопротивляемости сдвигу, коэффициентов внутреннего и внешнего трения. Эти показатели свойств могут быть простыми способами установлены экспериментально в условиях горных предприятий. Достоинством метода является его доступность и оперативность получения исходных данных для построения диаграмм “напряжение – продольная деформация” и определения предела прочности горных пород непосредственно в производственных условиях на горных предприятиях.

Горная порода, предел прочности, разрушение, трещина, диаграмма “напряжение – деформация”

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Муздакбаев М. М., Никифоровский В. С. О прочности материалов на сжатие // ПМТФ. — 1978. — № 2.
2. Муздакбаев М. М., Никифоровский В. С. О возможных причинах разрушения трубчатых образцов при сжатии // ПМТФ. — 1981. — № 3.
3. Баклашов И. В. Механические процессы в горных массивах. — М.: Недра, 1986.
4. Соколовский В. В. Статика сыпучей среды. — М.: Стройиздат, 1960.
5. Панасюк В. В. Предельное равновесие хрупких тел с трещинами. — Киев: Наук. думка, 1968.
6. Биргер И. А. Сопротивление материалов. — М.: Наука, 1986.
7. Сторожев М. В. Теория обработки металлов давлением. — М.: Машиностроение, 1977.
8. Васильев Л. М., Васильев Д. Л. Теоретическое обоснование формирования горизонтальных нормальных напряжений в массивах горных пород // ФТПРПИ. — 2013 — № 2.
9. Унксов Е. П. Инженерная теория пластичности. Методы расчета усилий деформирования. — М.: Машгиз, 1959.
10. Томленов А. Д. Теория пластического деформирования металлов. — М.: Металлургия, 1972.
11. Ставрогин А. Н., Протосеня А. Г. Прочность горных пород и устойчивость выработок на больших глубинах. — М.: Недра, 1985.

УДК 622.02: 620.178.151.4 

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ НАНОИНДЕНТИРОВАНИЯ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НЕОДНОРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Ф. М. Бородич, С. Дж. Булл, С. А. Эпштейн

Инженерная школа, Кардиффский университет, Великобритания
Школа инженерно-химических наук и современных материалов,
Университет Ньюкасла, Великобритания
Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС”,
E-mail: apstein@yandex.ru, Ленинский проспект, 4, 119049, г. Москва, Россия

Разработана методика, позволяющая определять упругие модули и микротвердость отдельных компонентов неоднородных материалов, включая угли и горные породы. Методика основана на совместном применении непрерывного наноиндентирования и оптической микроскопии. Использование методики демонстрируется на образцах углей из двух угольных бассейнов.

Непрерывное наноиндентирование, мацералы углей, механические характеристики

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ по программе повышения конкурентоспособности НИТУ “МИСиС” среди ведущих мировых научно-образовательных центров (проект № К3–2014–062).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Хрущов М. М., Беркович Е. С. Микротвердость, определяемая методом вдавливания. — М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1943.
2. Mott B. A. Micro-indentation hardness testing, London: Butterworths, 1956.
3. ГОСТ 21206–75. Угли каменные и антрацит. Метод определения микротвердости и микрохрупкости. — М.: Госстандарт СССР, 1975.
4. Мусял С. А. Микротвердость и микрохрупкость как возможные параметры классификации ископаемых углей // Петрографические особенности и свойства углей. — М.: Изд. АН СССР, 1963.
5. Hower J., Trinkle E. J., and Raione R. P. Vickers microhardness of telovitrinite and pseidovitrinite from high nolatile bituminous Kentucky coals, Int. J. Coal Geology, 2008, Vol. 75.
6. Эпштейн С. А., Барабанова О. В., Минаев В. И., Вебер Ж., Широчин Д. Л. Влияние обработки углей диметилформамидом на их термическую деструкцию и упругопластические свойства // ХТТ. — 2007. — № 4.
7. Das B. Effect of load on Vickers indentation hardness of coals, Int. J. Rock Mech. Mining Sci., 1972, Vol. 9.
8. Эпштейн С. А. Физико-механические свойства витринитов углей разных генотипов // ГИАБ. — 2009. — № 8.
9. Kozusnikova A. Determination of microhardness and elastic modulus of coal components by using indentation method, GeoLines, 2009, Vol. 22.
10. Калей Г. Н. Некоторые результаты испытаний на микротвердость по глубине отпечатка // Машиноведение. — 1968. — № 3.
11. Булычев С. И., Алехин В. П., Шорохов М. Х, Терновский А. П., Шнырев Г. Д. Определение модуля Юнга по диаграмме вдавливания // Завод. лаб. — 1975. — № 9.
12. Bull S. J. Nanoindentation of coatings, J. Phys. D: Appl. Phys., 2005, Vol. 38.
13. Borodich F. M. The Hertz-type and adhesive contact problems for depth-sensing indentation, Advances in Applied Mechanics, 2014, Vol. 47.
14. Nemat-Nasser S., Hori M. Micromechanics: Overall properties of heterogeneous materials, London, North-Holland, 1994.
15. Иофис М. А., Шмелев А. И. Инженерная геомеханика при подземных разработках. — М.: Недра, 1985.
16. Velez K., Maximilien S., Damidot D., Fantozzi G., abd Sorrentino F. Determination by nanoindentation of elastic modulus and hardness of pure constituents of Portland cement clinker, Cement and Concrete Research, 2001, Vol. 31.
17. Constantinides G., Ulm F. J., Van Vliet K. On the use of nanoindentation for cementitious materials, Materials and Structures, 2003, Vol. 36.
18. Zhu W., Hughes J. J., Bicanic N., and Pearce C. J. Nanoindentation mapping of mechanical properties of cement paste and natural rocks, Materials Characterization, 2007, Vol. 58.
19. Ban H., Karki P., and Kim Y. Nanoindentation test integrated with numerical simulation to characterize mechanical properties of rock materials, J. Testing and Evaluation, 2014, Vol. 42.
20. Mencik J., Munz D., Quandt E., Weppelmann E. R., and Swain M. V. Determination of elastic modulus of thin layers using nanoindentation, J. Materials Res., 1997, Vol. 12.

ТЕХНОЛОГИЯ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

УДК 622.27 

ОСОБЕННОСТИ ГЕОМЕХАНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОСВОЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, СКЛОННЫХ К ГАЗОДИНАМИЧЕСКИМ ЯВЛЕНИЯМ
К. Н. Трубецкой, М. А. Иофис, Е. Н. Есина

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

Обоснована возможность эффективного и безопасного освоения месторождений, склонных к опасным газодинамическим явлениям, на основе использования собственной природной энергии массива горных пород для целенаправленного разрушения полезного ископаемого и предварительной дегазации угольных пластов с применением скважинного способа добычи при реализации ресурсосберегающих и ресурсовоспроизводящих геотехнологий освоения недр. Приведены рекомендации по реализации этих возможностей. Предложена методика прогноза и контроля за развитием геомеханических процессов, учитывающая особенности формирования и развития выработанного пространства при скважинной добыче полезных ископаемых.

Ресурсосберегающие, ресурсовоспроизводящие геотехнологии, газодинамические явления, сква-жинная добыча полезных ископаемых, предварительная дегазация, горное давление

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта НШ-2918.2014.5 “Создание методологии обоснования масштабов техногенного преобразования недр Земли для устойчивого функционирования горнотехнических систем” под руководством академика К. Н. Трубецкого.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Развитие ресурсосберегающих и ресурсовоспроизводящих геотехнологий комплексного освоения месторождений полезных ископаемых / под ред. акад. К. Н. Трубецкого. — М.: ИПКОН РАН, 2012.
2. Горные науки. Освоение и сохранение недр Земли / под ред. К. Н. Трубецкого. — М.: Изд-во АГН, 1997.
3. Крейнин Е. В., Федоров Н. А., Звягинцев К. Н., Пьянкова Т. М. Подземная газификация угольных пластов. — М.: Недра, 1982.
4. Пат. 2474691 РФ. Способ скважинной добычи угля и газа из пластов, склонных к газо- и геодинамическим явлениям / К. Н. Трубецкой, М. А. Иофис, И. В. Милетенко, Е. Н. Есина, Б. Н. Поставнин, А. В. Гришин // Опубл. в БИ. — 2013. — № 4.
5. Пат. 2363849 РФ. Способ подземной гидравлической разработки месторождений твердых полезных ископаемых / К. Н. Трубецкой, В. А. Чантурия, М. А. Иофис, Г. Д. Краснов, А. А. Лавриненко, Б. Н. Поставнин, Н. А. Милетенко // Опубл. в БИ. — 2009. — № 22.
6. А. с. 1011865 СССР. Способ дегазации подрабатываемого угольного пласта / А. Т. Айруни, М. А. Иофис, А. В. Шестопалов, С. О. Касимов // Опубл. в БИ. — 1982. — № 14.
7. Есина Е. Н. Результаты лабораторных испытаний по скважинной гидродобыче (СГД) угля // ГИАБ. — 2011. — № 6.
8. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных работ на угольных месторождениях. — СПб., 1998.
9. Иофис М. А., Есина Е. Н. Особенности расчета сдвижений и деформаций земной поверхности при скважинной гидродобыче полезных ископаемых // Вестн. РУДН. Серия инж. исслед. — 2012. — № 3.
10. Слесарев В. Д. Механика горных пород. — М.: Углетехиздат, 1948.
11. Инструкция по производству маркшейдерских работ (РД 07–603–03), 2003.

УДК 622.271.06.22 

ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБОВ ВСКРЫТИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ РАЗЛИЧНЫХ КОМБИНАЦИЙ КОНВЕЙЕРНОГО ТРАНСПОРТА
С. В. Лукичёв, О. В. Белогородцев, Е. В. Громов

Горный институт КНЦ РАН, E-mail: evgromov@goikolasc.net.ru,
ул. Ферсмана, 24, 184209, г. Апатиты, Россия

Приведена краткая горно-геологическая характеристика месторождения “Олений ручей” и отра¬жено текущее состояние горных работ на одноименном руднике, входящем в состав ЗАО “Северо-Западная фосфорная компания”. Показаны недостатки схемы вскрытия запасов месторождения для подземной разработки с выдачей руды по вертикальному слепому скиповому стволу и конвейерной штольне на поверхность. Разработаны рациональные схемы вскрытия и подготовки запасов месторождения с учетом поэтапного ввода рудника в эксплуатацию. По предложенным вариантам выполнено укрупненное технико-экономическое сравнение. Показано преимущество поэтапного вскрытия подземных запасов месторождения “Олений ручей” наклонными конвейерными стволами.

Подземная разработка, схемы вскрытия запасов, шахтный ствол, скип, штольня, камера подъемной машины, камера дробления, конвейер, технико-экономическое сравнение

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Леонтьев А. А., Белогородцев О. В., Громов Е. В. Вскрытие глубоких горизонтов карьера “Железный” Ковдорского месторождения комплексных руд транспортными выработками подземного рудника: сб. науч. докл. на конф. — Апатиты: Изд-во КНЦ , 2012.
2. Леонтьев А. А., Белогородцев О. В., Громов Е. В. Вскрытие глубоких горизонтов карьера “Железный” Ковдорского ГОКа подземными выработками // ГИАБ. — 2013. — № 4.
3. Пертен Ю. А. Конвейеры: справочник. — Л.: Машиностроение, 1984.
4. Галкин В. И., Дмитриев В. Г., Дьяченко В. П., Запенин И. В., Шешко Е. Е. Современная теория ленточных конвейеров горных предприятий. — М.: Горная книга, 2011.
5. Мельников Н. Н., Лукичёв С. В., Наговицын О. В. Компьютерная технология инженерного обеспечения горных работ на основе системы MINEFRAME // ГИАБ. — 2013. — № 5.
6. Лукичёв С. В., Наговицын О. В. Автоматизированные инструменты инженерного обеспечения горных работ в системе MINEFRAME // ГИАБ. — 2013. — № 7.
7. Громов Е. В., Леонтьев А. А., Белогородцев О. В. Выбор транспортной схемы для выдачи руды при комбинированной разработке месторождений полезных ископаемых (на примере рудника “Железный” Ковдорского ГОКа) // Изв. вузов. Горн. журн. — 2013. – № 8.
8. Довженко М. В. Результаты эксплуатации системы вертикального конвейерного транспорта // Горн. пром-сть. — 2008. — № 5.
9. Твердов А. А., Жура А. В., Никишичев С. Б. Современные системы транспортировки полезных ископаемых и вскрышных пород // Горн. пром-сть. — 2012. — № 2.
10. Галкин В. И., Шешко Е. Е. Обоснование целесообразности применения специальных видов ленточных конвейеров на карьерах // Машины и оборудование для открытых горных работ: материалы конф. — М.: Крокус-Экспо, 2013.

УДК 622.27 

ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ЗАКЛАДОЧНЫХ РАБОТ НА МЕСТОРОЖДЕНИИ СЕКИСОВСКОЕ
Л. А. Крупник, М. Ж. Битимбаев, С. Н. Шапошник, Ю. Н. Шапошник, В. Ф. Демин

Казахский национальный технический университет им. К. И. Сатпаева,
ул. Сатпаева, 22а, 050013, г. Алматы, Казахстан
ТОО “Data Invest”, ул. Шевченко, 157, 050000, г. Алматы, Казахстан
Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д. Серикбаева,
ул. Протозанова, 69, 070004, г. Усть-Каменогорск, Казахстан,
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, E-mail: shaposhnikyury@mail.ru,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Карагандинский государственный технический университет,
Бульвар Мира, 56, 100027, г. Караганда, Казахстан

Приведены горно-геологические характеристики руд и вмещающих пород Секисовского золоторудного месторождения. Отработка месторождения осуществляется подземным способом с применением камерных систем разработки с подэтажной отбойкой при средней мощности залежей и с магазинированием при выемке маломощных рудных тел. Обоснована необходимость заполнения выработанного пространства отработанных блоков закладкой твердеющими смесями. На основании выполненных лабораторных исследований реологических свойств смесей и прочностных характеристик закладки для условий месторождения предложены рациональные составы закладочных смесей. Дана технико-экономическая оценка возможных вариантов ведения закладочных работ на Секисовском руднике: приготовление смесей в смесителе-активаторе с самотечной доставкой ее трубопроводным транспортом или в бетонорастворосмесительной установке с вертикальной доставкой смеси по скважинам и горно-шахтными миксерами по горизонтали. Разработана рациональная схема подачи закладки в шахту с поверхностных закладочных комплексов. Представлен выбор рациональной технологии закладочных работ на Секисовском месторождении.

Закладочные работы, закладочная смесь, схемы приготовления и транспортирования закладоч-ной смеси, прочность закладочного массива

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Нурсеитова Ж. Т., Ильясов А. А., Шапошник Ю. Н. Разработка рациональной и безопасной технологии выемки запасов руд Секисовского месторождения подземным способом // Вестн. ВКГТУ. — Усть-Каменогорск. — 2014. — № 2.
2. Битимбаев М. Ж., Крупник Л. А., Шапошник Ю. Н. Теория и практика закладочных работ при разработке месторождений полезных ископаемых: учебник. — Алматы: Ассоц. вузов Казахстана, 2012.
3. ГОСТ 23732–79. Вода для бетонов и растворов (технические условия). — Введен 07.06.79.
4. Методические указания по определению нормативной прочности твердеющей закладки и оценке прочностных свойств искусственных массивов. — СПб.: ВНИМИ, 1975.
5. Руководство по определению нормативной прочности твердеющей закладки на рудниках цветной металлургии. — СПб., 1993.
6. Нормы технологического проектирования рудников цветной металлургии с подземным способом разработки. ВНТП 37–86. — М.: Минцветмет СССР, 1986.
7. Нормы технологического проектирования горнодобывающих предприятий с подземным способом разработки (методические рекомендации). Согласованы приказом Комитета по государственному контролю за чрезвычайными ситуациями и промышленной безопасностью Республики Казахстан от 4 декабря 2008 г., № 46.
8. Требования промышленной безопасности при ведении работ подземным способом (с изменениями и дополнениями по состоянию на 29.11.2011 г.). Утверждены приказом Министра по чрезвычайным ситуациям Республики Казахстан от 25 июля 2008 г., № 132.
9. Временные правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок месторождений руд цветных металлов с неизученным процессом сдвижения горных пород. — Л.: ВНИМИ, 1986.
10. Крупник Л. А., Шапошник Ю. Н. Пути утилизации породы от проходческих работ на подземных рудниках // ГИАБ. — 2005. — № 3.
11. Прокушев Г. А. Использование скальных пород в технологии твердеющей закладки. — Алма-Ата: Наука, 1988.
12. Едильбаев А. И., Музгина В. С. Комплексное использование твердых отходов и местных материалов в технологии закладочных работ. — Алматы, 2002.
13. Анушенков А. Н., Фрейдин А. М., Шалауров В. А. Приготовление литой твердеющей закладки из отходов производства // ФТПРПИ. — 1998. — № 1.
14. Крупник Л. А., Шапошник Ю. Н., Шапошник С. Н., Турсунбаева А. К. Технология закладочных работ на горнодобывающих предприятиях Республики Казахстан // ФТПРПИ. — 2013. — № 1.
15. Фрейдин А. М., Филиппов П. А., Гайдин С. П., Кореньков Э. Н., Неверов С. А. Перспективы технического перевооружения подземных рудников Западно-Сибирского металлургического комп-лекса // ФТПРПИ. — 2004. — № 3.
16. Крупник Л. А., Демин В. Ф., Шапошник Ю. Н., Шапошник С. Н. Выбор рациональной технологии закладочных работ на Суздальском руднике АО “ФИК “Алел” // Вестн. КарГТУ. — 2011. — № 2 (43).
17. Крупник Л. А., Шапошник Ю. Н., Шапошник С. Н. Пути улучшения прочностных свойств закладочных массивов при слоевых системах разработки // Горн. журн. Казахстана. — 2012. — № 6.
18. Караев О. С., Голик В. И., Магомедов Ш. М. Нормирование прочности закладочных массивов при подработке // ГИАБ. — 2002. — № 5.

УДК 622.271.326 

К ВОПРОСУ РАЗРАБОТКИ МУЛЬДООБРАЗНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
В. И. Ческидов, В. К. Норри

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

Проанализированы особенности строения мульдообразных месторождений твердых полезных ископаемых. На примере Талдинского каменноугольного месторождения предложен подход к выбору вариантов вскрытия и очередности отработки подобных залежей. Обоснована целесообразность максимального использования бестранспортной системы разработки продуктивной толщи с непосредственной перевалкой вскрышных пород экскаваторами-драглайнами. Предложен аналитический метод определения коэффициентов переэкскавации при реализации этой системы.

Мульдообразные месторождения, бестранспортная система разработки, коэффициент переэкскавации

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Литвиненко В. С. Возможности минерально-сырьевого потенциала России // Зап. Горного института. — 2002. — № 11.
2. Ческидов В. И, Фрейдина Е. В., Васильев Е. И. Разработка открытым способом свиты пологопадающих угольных пластов с временным внутренним отвалообразованием // ФТПРПИ. — 1992. — № 2.
3. Щадов М. И., Виницкий К. Е., Гриднев В. А. Развитие бестранспортных технологий и оборудования для расширения сферы внутреннего отвалообразования // Уголь. — 1997. — № 9.
4. Ческидов В. И., Зайцева А. А. К вопросу очередности разработки наклонных и пологопадающих сближенных пластов // Геотехнологические проблемы комплексного освоения недр: сб. науч. тр. — Вып. 2 (92). — Екатеринбург, 2004.
5. Ческидов В. И., Васильев Е. И. Формирование внутренних отвалов при открытой разработке месторождений, представленных свитами рассредоточенных пологопадающих пластов // Проблемы геотехнологии и недроведения: междунар. конф. — Екатеринбург, 1998.
6. Ческидов В. И., Зайцева А. А., Зайцев Г. Д. Влияние порядка отработки карьерного поля на вместимость внутреннего отвала // ФТПРПИ. — 2007. — № 5.
7. Танайно А. С., Ческидов В. И. Обоснование порядка открытой разработки свиты пологих и наклонных пластов с использованием выработанного пространства под внутренние отвалы // ФТПРПИ. — 1999. — № 3.
8. Ческидов В. И., Норри В. К., Саканцев Г. Г. Расширение области применения систем открытой разработки угольных месторождений с перевалкой вскрыши драглайнами // ФТПРПИ. — 2014. — № 4.
9. Печенихин С. П., Ческидов В. И., Россова Т. И. Аналитический способ определения коэффициента переэкскавации при бестранспортной отработке пологих пластов // Разработка угольных месторождений открытым способом: межвуз. сб. — Кемерово, 1977. — № 6.

УДК 622.271: 624.131 

ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ОТВАЛА ВСКРЫШНЫХ ПОРОД ПРИ ЕГО ФОРМИРОВАНИИ С НАКЛОННОЙ ПОВЕРХНОСТИ
А. И. Барулин

Производственная фирма “АГС”, E-mail: BarulinAI@mail.ru,
111500, г. Рудный, Республика Казахстан

Исследована возможность разгрузки карьерных самосвалов небольшой грузоподъемности на отвале с наклонной в сторону откоса поверхности. Разработана математическая модель отвала для анализа его напряженного состояния методом конечных элементов, в которой применен оригинальный способ оценки устойчивости откоса. Доказана возможность безопасной разгрузки автосамосвалов типа Kamatsu MOXY в подобных условиях. Результаты исследований использованы при строительстве конвейерного подъема на Качарском карьере АО “Соколовско-Сарбайского горно-обогатительного производственного объединения”.

Отвал, метод конечных элементов, автосамосвал, механика разрушения, линии скольжения, кри-терии оценки устойчивости

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом (ПБ 02–498–02). — М.: ГУП НТЦ “Промышленная безопасность”, 2003.
2. Фадеев А. Б. Метод конечных элементов в геомеханике. — М.: Недра, 1987.
3. Фисенко Г. Л. Устойчивость бортов карьеров и отвалов. — М.: Недра, 1965.
4. Расчет устойчивости борта Качарского карьера по профилю трассы конвейерного комплекса. Пояснительная записка. — СПб.: ОАО “Гипроруда”, 2010.
5. Articulated dump trucks product information. Internet: www.doosanmoxy.com.
6. Соколовский В. В. Статика сыпучей среды. — М.: Физматгиз, 1960.
7. Барулин А. И., Рахимов З. Р. Оценка устойчивости откосов слабых горных пород методом конечных элементов: труды университета. — Караганда: КарГТУ, 2006. — № 4.
8. Методические указания по определению углов наклона бортов, откосов уступов и отвалов, строящихся и эксплуатируемых карьеров. — Л.: ВНИМИ, 1972.

ГОРНОЕ МАШИНОВЕДЕНИЕ

УДК 621.23.05 

ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ СХЕМ ОТКЛОНЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ В УСТАНОВКАХ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ СКВАЖИН
Б. Б. Данилов, Б. Н. Смоляницкий, Д. О. Чещин

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

Обсуждаются подходы к созданию бурового рабочего органа для направленного бурения скважин в породном массиве при разработке полезных ископаемых и подземном строительстве инженерных коммуникаций и объектов инфраструктуры. Приводится обоснование принципов работы механизмов, позволяющих отклонить буровой рабочий орган в требуемую сторону. Излагаются результаты экспериментальных исследований процесса изменения траектории движения пневмопробойника в грунте.

Породный массив, скважина, грунт, направленное бурение, траектория, отклонение

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Повышение эффективности и долговечности импульсных машин для сооружения протяженных скважин в породных массивах: интеграционные проекты. Вып. 43 / Б. Н. Смоляницкий, А. А., Репин, Б. Б. Данилов и др.; отв. ред. Б. Ф. Симонов. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2013.
2. Вэн Жон. Внедрение техники направленного бурения в скважине для извлечения и добычи угольного метана // Научные труды ДонНТУ. Серия горно-геологическая. Вып. 14 (181). — 2011.
3. Клишин В. И., Кокоулин Д. И., Кубанычбек Б., Гуртенко А. П. Станок для бурения разведочных, дегазационных и технических скважин СБР-400 // ФТПРПИ. — 2010.— № 4.
4. Маметьев Л. Е., Ананьев А. Н., Любимов О. В., Жалнин Д. В. О перспективах бурения горизонтальных скважин в подземных условиях // ГИАБ. — 2000. — № 11.
5. Левинсон Л. М., Акбулатов Т. О., Акчурин Х. И. Управление процессом искривления скважин: учеб. пособие. — Уфа: Изд-во УГНТУ, 2000.
6. Калинин А. Г., Никитин Б. А., Солодкий К. М. Бурение наклонных и горизонтальных скважин. — М.: Недра, 1997.
7. 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: ИГД СО РАН, 1990.
8. Рыбаков А. П. Основы бестраншейных технологий. — М.: Пресс Бюро. № 1. — 2005.
9. Кюн Г., Шойбле Л., Шлик Х. Закрытая прокладка непроходных трубопроводов. — М.: Стройиздат, 1993.
10. Данилов Б. Б. Пути совершенствования технологий и технических средств для бестраншейной прокладки коммуникаций // ФТПРПИ. — 2007. — № 2.
11. Данилов Б. Б., Смоляницкий Б. Н. Анализ тенденций развития современных технологий сооружения скважин в породном массиве // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. — 2014. — Т. 2. — № 2.
12. Балаховский М. С. На Российском рынке — американская фирма “Vermeer” // Механизация строи¬тельства. — 2000. — № 13.
13. Хейборт П. Обзор выставки “NO-DIG LIVE’ 96” в Абингдоне // РОБТ. — 1996. — № 2.
14. Костылев А. Д., Маслаков П. А., Смоляницкий Б. Н. Проблемы создания управляемого пневмопробойника для проходки скважин по заданной траектории // Изв. вузов. Строительство. — 1999. — № 11.
15. Костылев А. Д., Тупицын К. К., Караваев А. Т. Управляемый пневмопробойник // ФТПРПИ. — 1985. — № 4.
16. Управляемый пневмопробойник фирмы “Эллайд Стилл” (США): Рекламный проспект, штат Огайо Солон, 1988.
17. Юшков И. А., Петраков А. Е. Разработка бурового снаряда для бурения дегазационных направленных скважин // Научные труды ДонНТУ. Серия горно-геологическая. — Донецк: ДонНТУ. — 2012. — № 2.
18. Бурение прочных пород в горных условиях методом ГНБ http://www.mgs.ru/articles/2011_JULAY.
19. Шахназаров Д. Методы ГНБ скальных пород // Строит. техника http://www.estateline.ru.
20. Балденко Д. Ф., Коротаев Ю. А. Современное состояние и перспективы развития отечественных винтовых забойных двигателей // Бурение и нефть. — 2012 — № 3.
21. Данилов Б. Б., Смоляницкий Б. Н., Шер Е. Н. Определение условий транспортирования пластичного грунта сжатым воздухом по горизонтальному трубопроводу при бурении скважин // ФТПРПИ. — 2014. — № 3.

УДК 622.233.5 

ВЛИЯНИЕ ТИПА СИСТЕМЫ ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ НА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПНЕВМОУДАРНОГО УЗЛА КОЛЬЦЕВОЙ УДАРНОЙ МАШИНЫ
А. М. Петреев, А. Ю. Примычкин

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, E-mail: sania385@ngs.ru,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия

Приводятся результаты компьютерного моделирования динамики трех вариантов пневмоударного узла кольцевой ударной машины. Все варианты имеют одинаковые конструктивные схемы и параметры механических связей, но разные системы управления подачей энергоносителя в рабочие камеры: бесклапанную, с одним и двумя кольцевыми упругими клапанами. Получены данные, позволяющие количественно оценить особенность работы этих систем при наличии принятых ограничений на механический блок.

Кольцевая пневмоударная машина, воздухораспределение, упругий клапан, расчетная схема

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Богинский В. П. Исследование и создание пневмоударной машины для погружения в грунт металлических стержней малой продольной жесткости: автореф. дис. … канд. техн. наук. — Новосибирск, 1979.
2. Сырямин Ю. Н. Исследование и создание пневмоударной машины со сквозным осевым каналом для погружения в грунт стержневых элементов: автореф. дис. … канд. техн. наук. — Новосибирск, 1983.
3. Смоляницкий Б. Н. Кольцевые пневмоударные машины // Пневмопробойники. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 1990.
4. Сырямин Ю. Н. К выбору оптимальных параметров кольцевого пневмоударного механизма // ФТПРПИ. — 1983. — № 2.
5. Петреев А. М., Богинский В. П. Исследование динамики бесклапанного пневмоударного механизма с одной рабочей камерой // Горные машины. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 1980.
6. Гаун В. А. Разработка и исследование погружных пневмоударников с повышенной энергией удара // Повышение эффективности пневмоударных буровых машин. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 1987.
7. Петреев А. М., Воронцов Д. С., Примычкин А. Ю. Кольцевой упругий клапан в пневмоударных машинах // ФТПРПИ. — 2010. — № 4.
8. Сырямин Ю. Н., Смоляницкий Б. Н., Богинский В. П. К выбору геометрии клинового зажимного механизма // ФТПРПИ. — 1982. — № 3.
9. Смоляницкий Б. Н. К выбору параметров зажимных механизмов // Пневмопробойники. —Новосибирск: ИГД СО РАН, 1990.
10. Петреев А. М., Примычкин А. Ю. Особенности работы кольцевого упругого клапана прямоугольного сечения в системе воздухораспределения пневмоударных машин // Междунар. науч. конф. “Интерэкспо Гео-Сибирь 2013”. Т. 3. Недропользование. Горное дело. Новые направления и технологии поиска, разведки и разработки полезных ископаемых. Геоэкология. — Новосибирск, 2013.

ОБОГАЩЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

УДК 622.765.061 

КОМПЛЕКСООБРАЗУЮЩИЙ СОБИРАТЕЛЬ ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОЙ ФЛОТАЦИИ ХАЛЬКОПИРИТА
И. Г. Зимбовский, Т. А. Иванова, В. А. Чантурия, Е. Л. Чантурия

Институт проблем комплексного освоения недр РАН,
E-mail: zumbofff@gmail.com, Крюковский тупик, 4, 111020 г. Москва,
Горный институт НИТУ “МИСиС”,
Ленинский проспект, 6, 119991, г. Москва

Исследован механизм взаимодействия реагента 1-фенил-2,3-диметил 4-диметиламинопиразолон-5 (АМД) с медью в растворе и на поверхности халькопирита. Установлено, что на поверхности халькопирита АМД сорбируется химически в виде комплексного соединения с медью. Определена зависимость сорбции комплексообразующего реагента АМД на сульфиде меди от введения роданида аммония (NН4СNS), играющего роль дополнительного лиганда, либо его смеси с уксусной кислотой. На основании проведенных исследований и данных аналитической химии определен тип сорбции на поверхности халькопирита. Проведены флотационные опыты на мономинеральной фракции халькопирита и пирита, а также на медной сульфидной руде. Флотационными исследованиями подтверждена селективность действия реагента АМД при разделении халькопирита и пирита.

Селекция сульфидов, сорбция, флотация, халькопирит, пирит, извлечение, реагенты

Работа выполнена при поддержке гранта Президента Российской Федерации “Научная школа академика В. А. Чантурия” НШ-748.2014.5.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Чантурия Е. Л., Иванова Т. А., Зимбовский И. Г. О повышении селективности флотации сульфидов колчеданных руд // ФТПРПИ. — 2012. — № 1.
2. Чантурия В. А., Иванова Т. А., Чантурия Е. Л., Зимбовский И. Г. О механизме селективного действия 1-фенил-2,3-диметил-аминопиразолона-5 в процессе флотационного разделения сфалерита и пирита // Цв. металлы. — 2013. — № 1.
3. Каткова О. В. Синтез и физико-химическое исследование комплексов изотиоционатов некоторых 3d-элементов с амидопирином: автореф. дис. … канд. хим. наук. — Кемерово, 2005.
4. Преображенский H. А., Генкин Э. И. Химия органических лекарственных средств: учеб. пособие. — М.; Л.: Госхимиздат, 1953.
5. Бусев А. И., Акимов В. К., Гусев С. И. Производные пиразолона как аналитические реагенты // Успехи химии. — 1965. — Т. XXXIV. — Вып. 3.
6. Okas A., Celechovsky J. Pyrazolone derivatives as analytical reagents, Chem. Listy, 1949, Vol. 43, No. 7.

УДК 622.765 

ФЛОТАЦИОННОЕ ОБОГАЩЕНИЕ БЛЕКЛЫХ РУД
В. А. Бочаров, В. А. Игнаткина, А. А. Каюмов

Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС”,
E-mail: woda@mail.ru, Ленинский проспект, 4, 119049, г. Москва, Россия

Рассмотрена проблема флотационного обогащения блеклых руд. Обоснована необходимость выделения теннантита в отдельный медный продукт для повышения сквозного извлечения меди и снижения нагрузки на окружающую среду за счет предотвращения возгона мышьяка в газовую фазу при плавке. Исследованы мономинеральные фракции пирита, халькопирита, теннантита, вторичных сульфидов, сфалерита, кварца, образцы которых отобраны из пиритных, медных и медно-цинковых руд месторождений Уральского региона; пробы медно-цинковой руды, содержащей блеклые руды. Исследовано окисление сульфидов меди, пирита при измельчении в разных условиях. Применены методы контроля за концентрацией кислорода, серусодержащих ионов. Различия в потреблении кислорода, в окислении пирита, теннантита и других сульфидов использованы при разработке режима отделения теннантита от других сульфидов меди, сфалерита и пирита. На основании комплекса выполненных исследований рекомендована технология флотации пиритных медно-цинковых руд с повышенным содержанием теннантита, которая предусматривает выделение в разных циклах флотации теннантита и вторичных сульфидов меди при переменных значениях pH.

Флотация, теннантит, сульфиды меди, окисление, модификаторы, технология

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

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бочаров В. А., Игнаткина В. А. Технология обогащения полезных ископаемых. Т. 1. — М.: Руда и металлы, 2007.
2. Мозгова Н. Н., Цепин А. Н. Блеклые руды (особенности химического состава и свойств минералов). — М.: Наука, 1983.
3. Пшеничный Г. Н. Блеклые руды колчеданных месторождений. — Л.: Наука, 1987.
4. Изотко В. М. Технологическая минералогия и оценка руд. — СПб.: Наука, 1997.
5. Доброцветов Б. Л. Влияние особенностей состава минералов блеклой руды на технологию их переработки // Цв. металлы. — 2009. — № 7.
6. Fullston D., Fornasiero D., Ralston J. Zeta potential study of the oxidation of copper sulfide minerals. Colloids Surf, Aplication, 1999, Vol. 146.
7. Митрофанов С. И. Селективная флотация. — М.: Металлургия, 1954.
8. Himawan T. B. M. Petrus, Hirajima Petrus T. Alternative techniques to separate tennantite from chalcopyrite: single minerals and arseno copper ore flotation study, XXVI IMPC, New Deli, India, 2012.
9. Митрофанов С. И. Исследование руд на обогатимость. — М.: Гортехиздат, 1954.
10. Himawan T. B. M. Petrus, Tsuyoshi Hirajima, Keiko Sasaki, Hideyuki Okamoto. Effect of sodium thiosulhate on chalcopyrite and tennantite. An insight for alternative separation technique, Journal of Mineral Processing, 25 January 2012, Vol. 102 – 103.
11. Keiko Sasaki, Koichiro Takatsugi, Kazuhiro Ishikura, and Tsuyoshi Hirajima. Spectroscopic study on oxidative dissolution of chalcopyrite, enargite and tennantite at different pH values, Hydromeallurgy, 2010, Vol. 100, No. 3 – 4.

УДК 622.765.06 

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ТЕРМОМОРФНЫХ ПОЛИМЕРОВ С ЗОЛОТОМ И ПЛАТИНОЙ В УСЛОВИЯХ ОБОГАЩЕНИЯ ТРУДНООБОГАТИМЫХ РУД БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ
В. А. Чантурия, В. В. Гетман

Институт проблем комплексного освоения недр РАН, E-mail: viktoriki.v@gmail.com,
Крюковский тупик, 4, 111020, г. Москва, Россия

Приведены результаты физических и физико-химических методов исследования взаимодействия модифицированных термоморфных полимеров с золото- и платиносодержащими сульфидами. Установлено селективное взаимодействие реагентов с благородными металлами и возможность их использования в качестве эффективных флокулянтов.

Термоморфные полимеры, модифицирование, платина, золото, флотация, флокуляция, оптическая микроскопия, электронная микроскопия и рентгенофазовый анализ

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках федеральной целевой программы “Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 – 2020 гг.” (проект RFMEFI60414X0043).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Аналитическая химия металлов платиновой группы / под ред. Ю. А. Золотова, Г. М. Варшал, В. М. Иванова. — М.: УРСС, 2003.
2. Моходоева О. Б., Мясоедова Г. В., Кубракова И. В. Сорбционное концентрирование в комбинированных методах определения благородных металлов // Журн. аналит. химии. — 2007. — Т. 62. — № 7.
3. Чантурия В. А., Недосекина Т. В., Гетман В. В., Гапчич А. О. Новые реагенты для извлечения благородных металлов из труднообогатимых руд и продуктов // ФТПРПИ. — 2010. — № 1.
4. Гетман В. В. Селективная концентрация платиноидов из медно-никелевых руд на основе использования комплексообразующих реагентов и модифицированных термоморфных полимеров: автореф. дис. … канд. техн. наук. — М., 2010.
5. David E. Bergbreiter, Brenda L. Case, Yun-Shan Liu, and John W. Caraway. Poly (N-isopropylacry¬lamide) soluble polymer supports in catalysis and synthesis, Macromolecules, 1998, Vol. 31.
6. Чантурия В. А., Недосекина Т. В., Степанова В. В. Экспериментально-аналитические методы изучения влияния реагентов-комплексообразователей на флотационные свойства платины // ФТПРПИ. — 2008. — № 3.

УДК 622.7 

ИЗВЛЕЧЕНИЕ ЗОЛОТА И МЫШЬЯКА ИЗ ПРОДУКТОВ ОБЖИГА УПОРНЫХ ПИРИТ-АРСЕНОПИРИТОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ
М. А. Гурман, Л. И. Щербак, А. В. Рассказова

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

В продуктах ступенчатого обжига пирит-арсенопиритовых концентратов выявлено присутствие фаз арсенатов железа FeAsO₄, Fe₄As₂O₁₁, Fe₃(AsO₄)₂. Представлены результаты исследований по выщелачиванию огарков в щелочной среде, создаваемой гидроксидом натрия с использованием пероксида водорода в качестве окислителя. Экспериментально подтверждена эффективность щелочного выщелачивания в присутствии H₂O₂ для вскрытия золота, связанного с арсенатами железа (II) и (III) и снижения содержания мышьяка от 1.2 – 1.4 до 0.06 – 0.15 %. Показано, что предварительное выщелачивание огарков способствует повышению извлечения золота цианированием от 91 – 91.9 до 97.3 – 97.9 %

Пирит-арсенопиритовые концентраты, арсенаты железа, щелочное выщелачивание, пероксид водорода, мышьяк, золото, извлечение

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Лодейщиков В. В. Технология извлечения золота и серебра из упорных руд. — Иркутск: Иргиредмет, 1999.
2. Захаров Б. А., Меретуков М. А. Золото: упорные руды. — М.: Руда и металлы, 2013.
3. Котляр Ю. А., Меретуков М. А., Стрижко Л. С. Металлургия благородных металлов. Кн. 1. — М.: Руда и металлы, 2005.
4. Исабаев С. М., Пашинкин А. С., Мильке Э. Г., Жамбеков М. И. Физико-химические основы сульфидирования мышьяксодержащих соединений. — Алма-Ата: Наука, 1986.
5. Копылов Н. И., Каминский Ю. Д. Мышьяк. — Новосибирск: Изд-во Сиб. ун-та, 2004.
6. Металлургия благородных металлов / И. Н. Масленицкий, Л. В. Чугаев, В. Ф. Борбат и др. — М.: Металлургия, 1987.
7. Muhtadi O. A., D. van Zyl, Hutchison I., Kiel J. Metal Extraction (Recovery Systems), Introduction to Evaluation, Design and Operation of Precious Metal Heap Leaching Projects, Littleton, Colorado, SME, 1988, Chapt. 8.
8. Гурман М. А. Исследование щелочного выщелачивания золотосодержащих арсенатов железа (II) и (III) в присутствии пероксида водорода // IX Конгресс обогатителей стран СНГ: сб. материалов. Т. 1. — М.: МИСиС, 2013.
9. Луганов В. А., Сажин Е. Н., Килибаев Е. О. Вывод мышьяка из металлургического производства // Вестн. ВКГТУ. — 2005. — № 3.
10. Александрова Т. Н., Гурман М. А., Кондратьев С. А. Проблемы извлечения золота из упорных руд юга Дальневосточного региона России и некоторые пути их решения // ФТПРПИ. — 2011. — № 5.
11. Рассказов И. Ю., Гурман М. А., Александрова Т. Н., Щербак Л. И. Минералого-технологические особенности и перспективы переработки упорных золотомышьяковых руд Учаминского месторождения // Тихоокеанская геология. –– 2014. –– № 4.

УДК 532.685; 533.15 

ВЛИЯНИЕ КРУПНОСТИ ГАЛЕНИТА НА КИНЕТИКУ ФЛОТАЦИИ
Л. Цветичанин, Д. Вучинич, П. Лазич, М. Костович

Белградский университет, E-mail: lidijacveticanin@gmail.com,
г. Белград, Сербия

Приведены результаты лабораторных испытаний кинетики флотации чистого минерала галенита крупностью менее 38 мкм в зависимости от концентрации коллектора бутилового ксантогената калия. Установлено, что скорость флотации значительно снижается с уменьшением крупности зерна до 18 мкм. Классы крупности менее 18 мкм обладают самыми низкими скоростями флотации, приблизительно одинаковыми для концентрации коллектора 0.5 мг/л. При концентрации коллектора выше указанной скорость флотации растет во всех испытываемых классах крупности.

Кинетика флотации, константа скорости, крупность галенита, концентрация коллектора

Работа выполнена в рамках проектов TR 33045, TR 33007 и TR 176010, финансируемых Министерством образования, науки и технологии Республики Сербской.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Polat M., Chander S. First-order flotation kinetics models and methods for estimation of the true distribution of flotation rate constants, Int. Journal of Mineral Processing, 2000, No. 58.
2. Trahar W. J. The selective flotation of galena from sphalerite with special reference to the effects of particle size, Int. Journal of Mineral Processing, 1976, No. 3(2).
3. Trahar W. J., Warren L. J. The floatability of very fine particles — a review, Int. Journal of Mineral Processing, 1976, No. 3.
4. Trahar W. J. A rational interpretation of the role of particle size in floatation, Int. Journal of Mineral Processing, 1981, No. 8.
5. Jameson G. L. Physical factors affecting recovery rates in flotation, Minerals Engineering, 9, 1977.
6. Radoev B. P., Alexandrova L. B., Tchaljovska S. D. On the kinetics of froth floatation, Int. Journal of Mineral Processing, 1989, No. 28.
7. Loewenberg M., Davis R. H. Flotation rates of fine spherical particles and droplets, Chemical Engineering Science, 1994, No. 49.
8. Hewitt D., Fornasiero D., and Ralston J. Bubble particle attachment efficiency, Minerals Engineering, 1994, Vol. 7, No. 5/6.
9. Dobby G. S. and Finch J. A. Particle Size Dependence in Flotation Derived from a Fundamental Model of the Capture Process, Int. Journal of Mineral Processing, 1987, No. 21.
10. Schulze H. J. Flotation as heterocoagulation process: possibilities of calculating the probability of flotation. In B. Dobias (Ed.), Coagulation and flocculationm, 1993.
11. Ralston J. Dukhin S. S., and Mishchuk N. A. Wetting film stability and flotation kinetics, Advances in Colloid and Interface Science, 2002, No. 95.
12. Pyke B., Fornasiero D., and Ralston J. Bubble particles heterocoagulation under turbulent conditions, Journal of Colloid and Interface Science, 2003, No. 265.
13. Duan J., Fornasiero, and D. Ralston J. Calculation of the flotation rate constant of chalcopyrite in an ore, Int. Journal of Mineral Processing, 2003, No. 72.
14. Koh P. T. L., Schwarz M. P. CDF modeling of bubble-particle attachments in flotation cells, Minerals Engineering, 2006, No. 19.
15. Cvetićanin L., Lazić P., Vučinić D., and Knežević D. The Galena Flotation in Function of Grindability, Journal of Mining Science, 2012, Vol. 48, No. 4.

УДК 550.4.02 + 622’17 

ОСАЖДЕНИЕ СОЛЕЙ ИЗ РАСТВОРОВ ПРИ ИХ КАПИЛЛЯРНОМ ПОДЪЕМЕ В ПОВЕРХНОСТНОЙ ЗОНЕ АЭРАЦИИ МАССИВА
А. Г. Михайлов, М. Ю. Харитонова, И. И. Вашлаев, М. Л. Свиридова

Институт химии и химической технологии СО РАН, E-mail:mag@icct.ru,
ул. Академгородок, 50, стр. 24, 660036, г. Красноярск, Россия

Проведена серия экспериментов по прохождению водных растворов на примере нитратов никеля и кобальта в пористом рыхлом массиве через испарительный барьер. Интенсивность испарения имеет тренд линейного снижения во времени за счет изменения пористости массива вследствие осаждения солей в поверхностной зоне аэрации массива. Управлением интенсивностью испарения можно перераспределять вертикальную зональность осадков в поверхностном слое массива. Установлены закономерности распределения осаждаемых солей в разных частях массива.

Пористый массив, зона аэрации, испарительный барьер, водный раствор солей, концентрирование солей

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Михайлов А. Г., Харитонова М. Ю., Вашлаев И. И., Свиридова М. Л. Исследование подвижности водорастворимых форм цветных и благородных металлов в массиве лежалых хвостов обогащения // ФТПРПИ. — 2013. — № 3.
2. Трубецкой К. Н. Современное состояние минерально-сырьевой базы и горнодобывающей промышленности России // Горн. журн. — 1995. — №1.
3. Чантурия В. А. Современные проблемы обогащения минерального сырья в России // ФТПРПИ. — 1999. — № 3.
4. Чантурия В. А., Макаров Д. В., Трофименко Т. А., Макаров В. Н., Васильева Т. Н. Изменение технологических свойств техногенного сульфидсодержащего сырья в процессе хранения // ФТПРПИ. — 2000. — № 3.
5. Вигдергауз В. Е., Макаров Д. В., Зоренко И. В., Белогуб Е. В., Маляренок М. Н., Шрадер Э. А., Кузнецова И. Н. Влияние структурных особенностей медно-цинковых руд Урала на их окисление и изменение технологических свойств // ФТПРПИ. — 2008. — № 4.
6. Умаров Н. В., Исамухамедов Я. У. Водно-солевой режим зоны аэрации и грунтовых вод орошаемых массивов. — Ташкент, 1991.
7. Кац Д. М. Влияние орошения на режим грунтовых вод. — М.: Колос, 1977.
8. Парфенова Н. И. Корреляция и оценка точности определений засоленности пород для мелиоративных целей (на примере Ушаковского участка Сарпинской низменности) // Вопросы гидрогеологических исследований для мелиорации. Вып. 37. — М.: ВСЕГИНГЕО, 1971.
9. Старов В. М., Чураев Н. В. Особенности кинетики роста кристаллов в устье капилляров при испарении растворов // Инж.-физ. ж. — 1988. — Т. 54. — № 4.
10. Золотарев П. П. Об испарении жидкости с плоской поверхности раствора // ДАН СССР. — 1966. — Т. 168. — № 1.
11. Тишкова Р. А., Чураев Н. В., Ершов А. П. Скорости испарения концентрированных растворов электролита из тонких капилляров // Инж.-физ. ж. — 1979. — Т. 37. — № 5.
12. Гамаюнов Н. И., Гамаюнов С. Н., Миронов В. А. Осмотический массоперенос: монография. — Тверь: ТГТУ, 2007.
13. Veran-Tissoires S., Marcoux M., and Prat M. Why salt clusters form on basement walls, Physics 5, 15 2012.

ГЕОИНФОРМАТИКА

УДК 004.21, 004.9 + 551 + 622 

РАЗРАБОТКА СЕРВИСА ОБЛАЧНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ О СЕЙСМОСОБЫТИЯХ В ГЕОМЕХАНИКО-ГЕОДИНАМИЧЕСКИ АКТИВНЫХ УГЛЕДОБЫВАЮЩИХ РАЙОНАХ КУЗБАССА
В. П. Потапов, В. Н. Опарин, О. Л. Гиниятуллина, И. Е. Харлампенков

Институт вычислительных технологий СО РАН, Кемеровский филиал,
E-mail: kembict@gmail.com, ул. Рукавишникова, 21, 650025, г. Кемерово, Россия
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, E-mail: oparin@misd.nsc.ru,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия

Дано новое решение проблемы более эффективного использования информационного сервиса для облачных вычислений в задачах контроля геомеханико-геодинамической безопасности в тектонически активном регионе с повышенной сейсмичностью. Апробация выполненной разработки осуществлена на примере анализа сейсмичности территории Кемеровской области за период 01.01.2006 – 31.12.2009 гг. с применением метода построения траекторий миграции приведенного центра сейсмо-энерговыделения, а также для выделенной зоны в пределах области площадью 150 км². Показано, что реализация разработанного сервиса с использованием облачного хостинга позволяет в несколько раз сократить время работы тестируемого алгоритма отработки сейсмической информации.

Геомеханико-геодинамическая безопасность, угледобывающие районы Кузбасса, геоинформационные технологии, web-сервисы, облачные хостинги, сейсмичность, быстродействие

Работа выполнена в рамках реализации партнерского интеграционного проекта СО РАН № 100.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Опарин В. Н., Потапов В. П., Попов С. Е., Замараев Р. Ю., Харлампенков И. Е. Разработка распределенных ГИС-средств мониторинга миграций сейсмических проявлений // ФТПРПИ. — 2010. — № 6.
2. Опарин В. Н., Потапов В. П., Гиниятуллина О. Л., Харлампенков И. Е. Фрактальный анализ траекторий миграции геодинамических событий в Кузбассе // ФТПРПИ. — 2012. — № 3.
3. Опарин В. Н., Еманов А. Ф., Востриков В. И., Цибизов Л. В. О кинематических особенностях развития сейсмоэмиссионных процессов при отработке угольных месторождений Кузбасса // ФТПРПИ. — 2013. — № 4.
4. Еманов А. Ф., Еманов А. А., Фатеев А. В., Лескова Е. В., Шевкунова Е. В., Подкорытова В. Г. Техногенная сейсмичность разрезов Кузбасса (Бачатское землетрясение 18 июня 2013 г.) // ФТПРПИ. — 2014. — № 2.
5. Деструкция земной коры и процессы самоорганизации в областях сильного техногенного воздействия / [В. Н. Опарин и др.]; отв. ред. Н. Н. Мельников. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2012.
6. Потапов В. П., Опарин В. Н., Логов А. С., Замараев Р. Ю., Попов С. Е. Геоинформационная система регионального контроля геомеханико-геодинамических ситуаций на основе энтропийного анализа сейсмических событий (на примере Кузбасса) // ФТПРПИ. — 2013. — № 3.
7. Бычков И. В., Опарин В. Н., Потапов В. П. Облачные технологии в решении задач горной геоинформатики // ФТПРПИ. — 2014. — № 1.
8. OnLine Maps with API and WebService. Ed prof. Michael Peterson, Springer, New York, Heidelberg, 2012.
9. Above the Clouds. A Berkeley View of Cloud Computing. USA,California, 2009.
10. Massino Cafaro, Giovanni Alliso, eds. Grid, Clouds and Virtualization, London, Ney York:Springer, 2011.
11. Сороко В. Облачные вычисления и сервисы: классификация, основные функции, преимущества и недостатки / International Conference of developers and users of free/open source software. August 2014, http: lvee.org/en/reports/LVEE_2011_03.
12. Романченко В. Облачные вычисления на каждый день // 3Dnews. Daily Digital Digest [эл.журнал]. http://www.3dnews.ru/editorial/cloud_computing.
13. Сводная таблица Google App Engine vs. Microsoft Windows Azure vs. Salesforce.com (Force.com), http:cloud-computing.findthebest.com/compare/15–17–19–123/Google-App-Engine-vs-Microsoft-Windows-Azure-vs-Salesforce-com-Force-com.
14. Jelastic. https: jelastic.com.
15. OpenShift. https: www.openshift.com.
16. API Google Карт. https: developers.google.com/maps/?hl=ru.
17. Oracle Fusion Middleware MapViewer.http://www.oracle.com/technetwork/ middleware/mapviewer/ overview/index-090261.html.
18. OpenLayers: Free Maps for the Web. http: openlayers.org.

НОВЫЕ МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ В ГОРНОМ ДЕЛЕ

УДК 662.831.32:681.5.08 

ГЕОАКУСТИЧЕСКИЙ ПОРТАТИВНЫЙ ПРИБОР НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ ДЛЯ ОЦЕНКИ УДАРООПАСНОСТИ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД
И. Ю. Рассказов, Д. С. Мигунов, П. А. Аникин, А. В. Гладырь, А. А. Терешкин, Д. О. Желнин

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

Рассмотрены технические характеристики и конструктивные особенности цифрового геоакустического портативного прибора локального контроля геомеханического состояния массива горных пород нового поколения. Приведены результаты натурного применения прибора в удароопасных условиях и показаны его возможности для эффективной экспресс-оценки процесса деформирования краевых частей горного массива.

Удароопасность, массив горных пород, напряженно-деформированное состояние, геомеханический мониторинг, системы контроля горного давления, акустическая эмиссия, локальный контроль

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Инструкция по безопасному ведению горных пород на рудниках и нерудных месторождениях, объектах строительства подземных сооружений, склонных и опасных по горным ударам (РД 06–329–99). — М.: ГП НТЦ по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России, 2000.
2. Кулаков Г. И., Яковицкая Г. Е. Акустическая эмиссия и стадии процесса трещинообразования горных пород // ФТПРПИ. — 1993. — № 2.
3. Курленя М. В., Вострецов А. Г., Кулаков Г. И., Яковицкая Г. Е. Регистрация и обработка сигналов электромагнитного излучения горных пород. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000.
4. Анцыферов М. С., Анцыферова Н. Г., Каган Я. Я. Сейсмоакустические исследования и проблема прогноза динамических явлений. — М.: Наука, 1971.
5. Ардашев К. А., Ахматов В. И., Катков Г. А. Методы и приборы для исследования проявлений горного давления: справочник. — М.: Недра, 1981.
6. Вознесенский А. С. Системы контроля геомеханических процессов. — М.: Изд-во МГГУ, 2002.
7. Петухов И. М., Смирнов В. А., Винокур Б. Ш., Дальнов А. С. Геофизические исследования горных ударов. — М.: Недра, 1975.
8. Рассказов И. Ю. Контроль и управление горным давлением на рудниках Дальневосточного региона. — М.: Горная книга, 2008.
9. Турчанинов И. А., Иофис М. А., Каспарьян Э. В. Основы механики горных пород. — Л.: Недра, 1989.
10. Ямщиков В. С. Методы и средства исследования и контроля горных пород и процессов. — М.: Недра, 1982.
11. Joung R., Hutchins D., Taltbi S., Chow T., Falis S., Farell L., Jansen D., McGaughey J., Towers J., Urbancic T. Laboratory and field investigations of rock-burst phenomens using concurrent geotomografhic imaging and acoustic emission, Microseismic techniques. Pure and Appl. Geophys, 1989, No. 3–4.
12. Рассказов И. Ю., Мигунов Д. С., Гладырь А. В., Макаров В. В., Аникин П. А., Искра А. Ю., Желнин Д. О., Сидляр А. В. Совершенствование технических средств локального контроля удароопасности при ведении горных работ в сложных горно-геологических условиях // Проблемы освоения георесурсов Дальнего Востока // ГИАБ (спец. вып.). — 2014. — Вып. 5. — № 12.
13. Методические указания по сейсмоакустическим и электромагнитным методам получения критериев степени удароопасности. — Л.: ВНИМИ, 1986.
14. Rasskazov I. Yu., Saksin B. G., Anikin P. A., Potapchuk M. I., Gladyr A. V., Sidlyar A. V., Damaskinskaya E. E., Prosekin B. A., Osadchiy S. P. Methods and results of burst–hazardous assessment in the undeground mines of russian Far East, Proceedings of the 8-th International Symposium on Rockbursts and Seismicity in Mines (Russia, Saint-Petersburg, Moscow. 1–7 September 2013), Obninsk-Perm, 2013.

УДК 621.3.08 + 622 

ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА И ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭВОЛЮЦИИ АКУСТО-ДЕФОРМАЦИОННЫХ И ТЕПЛОВЫХ ПОЛЕЙ, ИНДУЦИРУЕМЫХ В ПРОЦЕССАХ ФЛЮИДОРАЗРУШЕНИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛ
В. Н. Опарин, В. И. Востриков, О. М. Усольцева, П. А. Цой, В. Н. Семенов

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Новосибирский государственный университет,
ул. Пирогова, 20, 630090, г. Новосибирск, Россия
Новосибирский государственный технический университет,
просп. К. Маркса, 20, 630073, г. Новосибирск, Россия

Разработаны методика и стендовое оборудование для исследования эволюции физических полей различной природы при моделировании флюидоразрыва в геосредах. Стенд предназначен для синхронной регистрации полей: макро- и микродеформаций, теплового, акустической эмиссии при нагружении физических моделей, имитирующих геосреду, до нарушения сплошности. Отработана методика эксперимента, проведены тестовые испытания. Анализ “синхронизированных” экспериментальных данных позволяет сделать вывод о существовании пространственно-временной взаимосвязи между физическими полями различной природы, сопутствующих процессам разрушения твердых тел.

Физическая модель, лабораторный эксперимент, деформация, флюидоразрыв, акустическая эмиссия, спекл-метод, стенд, эволюция напряженно-деформированного состояния, физические поля, взаимосвязь

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 15–05–07566) на оборудовании ЦКП ГГГИ СО РАН.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Дамаскинская Е. Е., Кадомцев А. Г. Отклонение от закона Гутенберга – Рихтера // Письма в ЖТФ. — 2013. — Т. 39. — Вып. 2.
2. Соболев Г. А., Лементуева Р. А., Лось В. Ф. Изучение спектров акустических сигналов // Физические основы прогнозирования разрушения горных пород: тез. докл. IX Междунар. школы-семи¬нара. — Иркутск, 2013.
3. Пантелеев И. А., Плехов О. А., Наймарк О. Б. Особенности локализации деформаций при одноосном нагружении горных пород // Физические основы прогнозирования разрушения горных пород: тез. докл. IX Междунар. школы-семинара. — Иркутск, 2013.
4. Шкуратник В. Л., Филимонов Ю. Л., Кучурин С. В. Особенности эффекта Кайзера в образцах угля на различных стадиях трехосного осесимметричного деформирования // ФТПРПИ. — 2007. — № 1.
5. Вознесенский А. С., Устинов К. Б., Шкуратник В. Л. Теоретическая модель акустической эмиссии при механическом нагружении горных пород в области максимального уплотнения // ПМТФ. — 2006. — Т. 47. — № 4.
6. Винников В. А., Шкуратник В. Л. О теоретической модели термоэмиссионного эффекта памяти в горных породах // ПМТФ. — 2008. — Т. 49. — № 2.
7. Винников В. А., Вознесенский А. С., Устинов К. Б., Шкуратник В. Л. Теоретические модели акустической эмиссии в горных породах при различных режимах их нагревания // ПМТФ. — 2010. — Т. 51. — № 1.
8. Шкуратник В. Л., Новиков Е. А., Ошкин Р. О. Экспериментальное исследование термостимулированной акустической эмиссии образцов горных пород различных генотипов при одноосном нагружении // ФТПРПИ. — 2014. — № 2.
9. Шкуратник В. Л., Черепецкая Е. Б. Лазерная ультразвуковая спектроскопия как новый перспективный метод геоконтроля // Изв. вузов. Горн. журн. — 2009. — № 1.
10. Щербаков И. П., Куксенко В. С. Накопительная стадия сигналов акустической эмиссии при компрессионном и ударном разрушении гранита // ФТПРПИ. — 2012. — № 4.
11. Щербаков И. П., Куксенко В. С., Чмель А. Е. Неэкстенсивный статистический анализ данных высокоскоростной регистрации ударного разрушения твердых тел // Письма в ЖЭТФ. — 2011. — Т. 94. — Вып. 5.
12. Куксенко В. С., Гузев М. А, Макаров В. В., Рассказов И. Ю. Концепция сильного сжатия горных пород и массивов // Вестн. ДГТУ: электрон. период. издание. — 2011. — № 3/4 (8/9).
13. Куксенко В. С., Махмудов Х. Ф., Манжиков Б. Ц. Концентрационная модель разрушения твердых тел и прогнозирование катастрофических ситуаций крупномасштабных объектов // ФТПРПИ. — 2010. — № 4.
14. Zhaoa X. G., Caib M., Wanga J., Maa L. K. Damage stress and acoustic emission characteristics of the Beishan granite, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2013, Vol. 64.
15. Chmel A., Shcherbakov I. A comparative acoustic emission study of compression and impact fracture in granite, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2013, Vol. 64.
16. 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.
17. Опарин В. Н., Вострецов А. Г., Кривецкий А. В., Бизяев А. А., Яковицкая Г. Е. Измерительная система совместной регистрации давления, перемещений и сопутствующего электромагнитного излучения при одноосном испытании образцов горных пород // ФТПРПИ. — 2011. — № 5.
18. Беспалько А. А., Яворович Л. В., Колесникова С. И. и др. Исследование изменений характеристик электромагнитных сигналов при одноосном сжатии образцов горных пород Таштагольского рудника // Изв. вузов. Физика. — 2011. — № 1/2.
19. Зуев Л. Б., Баранникова С. А., Надежкин М. В., Горбатенко В. В. Локализация деформации и возможность прогнозирования разрушения горных пород // ФТПРПИ. — 2014. — № 1.
20. Shao–Peng Ma, Xiang–Hong Xu, Yong–Hong Zhao. Thegeo–DSCM system and its application to the deformation measurement of rock materials, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2004, Vol. 41.
21. Yunliang Tan, Yanchun Yin, and Tongbin Zhao. Investigation of rock failure pattern in creep by digital speckle correlation method, Advances in Materials Science and Engineering, Vol. 2013 (2013), Article ID 916069. http://dx.doi.org/10.1155/2013/916069.
22. Shao-Peng M., Shan–Jun L., Guan-Chang J. An experimental study of the failure process of en–echelon fault structure using digital speckle correlation method, Chinese journal of geophysics, 2005, Vol. 48, No. 6.
23. Усольцева О. М., Назарова Л. А., Цой П. А., Назаров Л. А., Семенов В. Н. Исследование генезиса и эволюции нарушений сплошности в геоматериалах: теория и лабораторный эксперимент // ФТПРПИ. — 2013. — № 1.
24. Опарин В. Н., Усольцева О. М., Семенов В. Н., Цой П. А. О некоторых особенностях эволюции напряженно–деформированного состояния образцов горных пород со структурой при одноосном нагружении // ФТПРПИ. — 2013. — № 5.
25. Опарин В. Н., Киряева Т. А., Гаврилов В. Ю., Шутилов Р. А., Ковчавцев А. П., Танайно А. С., Ефимов В. П., Астраханцев И. Е., Гренев Н. В. О некоторых особенностях взаимодействия между геомеханическими и физико-химическими процессами в угольных пластах Кузбасса // ФТПРПИ. — 2014. — № 3.
26. Курленя М. В., Опарин В. Н., Востриков В. И. О формировании упругих волновых пакетов при импульсном возбуждении блочных сред. Волны маятникового типа V? // ДАН. — 1993. — Т. 333. — № 4.
27. 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.
28. Адушкин В. В., Опарин В. Н. От явления знакопеременной реакции горных пород на динамические воздействия – к волнам маятникового типа в напряженных геосредах. Ч. I // ФТПРПИ. — 2012. — № 2.
29. Адушкин В. В., Опарин В. Н. От явления знакопеременной реакции горных пород на динамические воздействия – к волнам маятникового типа в напряженных геосредах. Ч. II // ФТПРПИ. — 2013. — № 2.
30. Адушкин В. В., Опарин В. Н. От явления знакопеременной реакции горных пород на динамические воздействия – к волнам маятникового типа в напряженных геосредах. Ч. III // ФТПРПИ. — 2014. — № 4.
31. Yingwei Shi, Qun He, Shanjun Liu, and Lixin Wu. The Time–space relationship between strain, temperature and acoustic emission of loaded rock, Progress in Electromagnetics Research Symposium, Chine, 2010.
32. Кю Н. Г. Особенности разрушения горных пород при флюидоразрыве пластичными веществами // ФТПРПИ. — 2011. — № 4.

УДК 550.834 

АППАРАТНЫЕ РЕШЕНИЯ МИКРСОЕЙСМИЧЕСКОГО МОНИТРИНГА ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКЕ ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
С. В. Сердюков, А. В. Азаров, П. А. Дергач, А. А. Дучков

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, E-mail: ss3032yandex.ru,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН,
просп. Академика Коптюга, 3, 630090, г. Новосибирск, Россия

Приведены аппаратные решения сбора микросейсмических данных, обеспечивающие повышение информативности микросейсмического мониторинга геодинамических процессов при подземной разработке твердых полезных ископаемых

Микросейсмический мониторинг геодинамических процессов, система сбора данных, массив горных пород, скважинный сейсмический прибор

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской федерации, проект RFMEF160414X0047.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Cистема беспроводной информационной инфраструктуры SBGPS [Электронный ресурс]. — URL: http://www.granch.ru/ (дата обращения 27.11.2014).
2. Бескабельная сейсмосистема SCOUT [Электронный ресурс]. — URL: http://skbsp.ru/index.php/ ru/sejsmosistemy/beskabelnaya-sejsmosistema-scout (дата обращения 27.11.2014).
3. Blackfin Embedded Processor ADSP-BF512/BF514/BF514F16/BF516/BF518/BF518F16 [Электронный ресурс]. — URL: http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADSP-BF512_ 514_514F16_516_518_518F16.pdf (дата обращения 11.05.2015).
4. Геофон GS-ONE [Электронный ресурс]. — URL: http://www.geospace-ufa.ru/catalog/geofony/gs-one.html (дата обращения 27.11.2014).
5. Презентация GITS [Электронный ресурс]. — URL: http://www.vnimi.ru/hardGITS.php (дата обращения 24.11.2014).
6. Гладырь А. В., Мирошников В. И., Болотин Ю. И., Александров А. В., Аникин П. А., Рассказов М. И. Техническое оснащение системы микросейсмического мониторинга нового поколения // ГИАБ. — 2012. — № 5.
7. Система локального и регионального контроля и прогноза состояния горного массива “МИКОН-ГЕО” [Электронный ресурс]. — URL: http://www.ingortech.ru/produktsiya/statsionarnye-sistemy/ paragraf-41-pb/kontrol-gornogo-massiva-p-41-pb (дата обращения 28.05.2015).
8. Сетевая система сейсмического мониторинга СССМ ТОО “Элгео” [Электронный ресурс]. — URL: http://www.elgeo.kz/newssm.shtml (дата обращения 27.11.2014).

  Версия для печати