ФТПРПИ №1, 2018. Аннотации.

ГЕОМЕХАНИКА

УДК 550.3 + 551 + 622 

О ВЛИЯНИИ ВОЛН МАЯТНИКОВОГО ТИПА ОТ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ НА ГАЗОДИНАМИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ УГОЛЬНЫХ ШАХТ КУЗБАССА
В. Н. Опарин, В. В. Адушкин, Т. А. Киряева, В. П. Потапов, А. А. Черепов, В. Г. Тюхрин, А. В. Глумов

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
E-mail: oparin@misd.ru, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Институт динамики геосфер РАН, Ленинский проспект, 38, 119334, г. Москва, Россия
Институт вычислительных технологий СО РАН (Кемеровский филиал), ул. Рукавишникова, 21, 650025, г. Кемерово, Россия
АО “Распадская угольная компания”, E-mail: Andrey.Cherepov@evraz.com,
Vadim.Tyukhrin@evraz.com, просп. Курако, 33, 654006, г. Новокузнецк, Россия
5ООО “Шахта “Алардинская”, E-mail: Anton.Glumov@evraz.com,
ул. Угольная, 56, 652831, п. Малиновка, Кемеровская обл., Россия

На основе теории взаимодействия между нелинейными геомеханическими и физико-химическими процессами в угольных пластах при их отработке и открытого поршневого механизма возникновения газодинамических процессов экспериментально доказано влияние нелинейных упругих волн маятникового типа квазиметрового скоростного диапазона от природно-техногенных землетрясений на газодинамическую активность шахт Кузбасса. В качестве объектов исследований для установления соответствующих взаимосвязей рассматривались крупные землетрясения, произошедшие в Кузбассе 9 ноября 2016 г. (магнитуды 2.7 и 3.7), а также записи по индуцированной ими газодинамической активности на шахтах “Алардинская” и “Осинниковская”.

Волны маятникового типа, квазиметровый скоростной диапазон, землетрясения, поршневой механизм, газодинамическая активность, Кузбасс, угольный разрез Калтанский, шахты “Алардинская”, “Осинниковская”

DOI: 10.15372/FTPRPI20180101 

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 17–17–01282).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Адушкин В. В., Опарин В. Н. От явления знакопеременной реакции горных пород на динамическое воздействие — к волнам маятникового типа в напряженных геосредах // ФТПРПИ. — Ч. I. — 2012. — № 2. — С. 3 – 27; Ч. II. — 2013. — № 2. — С. 3 – 46; Ч. III. — 2014. — № 4. — С. 10 – 38; Ч. IV. — 2016. — № 1. — С. 3 – 49.
2. Садовский М. А. О естественной кустоватости горных пород // ДАН. — 1979. — Т. 247. — № 4. — С. 829 – 831.
3. Садовский М. А. О распределении размеров твердых отдельностей // ДАН. — 1983. — Т. 269. — № 1. — С. 65 – 72.
4. Садовский М. А. Иерархия от пылинок до планет // Земля и Вселенная. — 1984. — № 6. — С. 5 – 9.
5. Садовский М. А., Кочарян Г. Г., Родионов В. Н. О механике блочного горного массива // ДАН. — 1988. — Т. 302. — № 2. — С. 306 – 307.
6. 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. — С. 67 – 70.
7. Курленя М. В., Адушкин В. В., Гарнов В. В., Опарин В. Н., Ревуженко А. Ф., Спивак А. А. Знакопеременная реакция горных пород на динамическое воздействие // ДАН. — 1992. — Т. 323. — № 2. — С. 263 – 265.
8. Курленя М. В., Опарин В. Н., Востриков В. И. Волны маятникового типа // ФТПРПИ. — Ч. I. Состояние вопроса и измерительно-вычислительный комплекс. — 1996. — № 3. — С. 3 – 8; Ч. II. Методика экспериментов и основные результаты физического моделирования. — 1996. — № 4. — С. 3 – 39; Ч. III. Данные натурных наблюдений. — 1996. — № 5. — С. 3 – 27.
9. 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. — 404 с.
10. 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. — С. 20 – 28.
11. 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. — 320 с.
12. Опарин В. Н., Багаев С. Н., Маловичко А. А. и др. Методы и системы сейсмо-деформационного мониторинга техногенных землетрясений и горных ударов. — Новосибирск: Изд-во СО РАН. — Т. 1. — 2009. — 304 с.; Т. 2. — 2010. — 261 с.
13. Панов С. В., Парушкин М. Д., Семибаламут В. М., Фомин Ю. Н. Применение эмпирической модовой декомпозиции для наблюдения за деформационными процессами в штольнях и выработках // ФТПРПИ. — 2017. — № 5. — С. 186 – 194.
14. Рассказов И. Ю., Долгих Г. И., Петров В. А., Луговой В. А., Долгих С. Г., Саксин Б. Г., Цой Д. И. Применение лазерного деформометра в системе комплексного геодинамического мониторинга в районе Стрельцовского рудного поля // ФТПРПИ. — 2016. — № 6. — С. 29 – 37.
15. Опарин В. Н., Тапсиев А. П., Востриков В. И., Усольцева О. М., Аршавский В. В., Жилкина Н. Ф., Бабкин Е. А., Самородов Б. Н., Наговицын Ю. Н., Смолов К. В. О возможных причинах увеличения сейсмической активности шахтных полей рудников “Октябрьский” и “Таймырский” Норильского месторождения в 2003 г. // ФТПРПИ. — Ч. I. — 2004. — № 4. — С. 3 – 22; Ч. II. — 2004. — № 5. — С. 3 – 25; Ч. III. — 2004. — № 6. — С. 5 – 22; Ч. IV. — 2005. — № 1. — С. 3 – 8.
16. Опарин В. Н., Киряева Т. А., Усольцева О. М., Цой П. А., Семенов В. Н. Об особенностях развития нелинейных деформационно-волновых процессов в угольных образцах различной стадии метаморфизма при нагружении до разрушения в изменяющемся поле температур // ФТПРПИ. — 2015. — № 4. — С. 3 – 24.
17. Опарин В. Н. К теоретическим основам описания взаимодействия геомеханических и физико-химических процессов в угольных пластах // ФТПРПИ. — 2017. — № 2. — С. 3 – 19.
18. Опарин В. Н., Тимонин В. В., Карпов В. Н. Количественная оценка эффективности процесса разрушения горных пород при ударно-вращательном бурении скважин // ФТПРПИ. — 2016. — № 6. — С. 60 – 74.
19. Александрова Н. И., Черников А. Г., Шер Е. Н. О затухании маятниковых волн в блочном массиве горных пород // ФТПРПИ. — 2006. — № 5. — С. 67 – 74.
20. Александрова Н. И. Лекции по теме “Маятниковые волны” в рамках курса “Нелинейная геомеханика”: учеб. пособие. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2012. — 72 с.
21. Александрова Н. И. Нестационарные волновые процессы в блочных и упругих средах с учетом вязкости и внешнего сухого трения: автореф. дис. … д-ра физ.-мат. наук. — Новосибирск: ИГиЛ СО РАН, 2015. — 42 с.
22. Лазаревич Т. И., Мазикин В. П., Малый И. А., Ковалев В. А., Поляков А. Н., Харкевич А. С., Шабаров А. Н. Геодинамическое районирование южного Кузбасса. — Кемерово: Весть, 2006. — 181 с.
23. Адушкин В. В. Тригерная сейсмичность Кузбасса // Тригерные эффекты в геосистемах. — 2015. — С. 8 – 28.
24. https://ru.wikipedia.org/wiki/Землетрясения в Кемеровской области, 2013.
25. Еманов А. А., Еманов А. Ф., Фатеев А. В., Лескова Е. В. Техногенная сейсмическая активизация на юге Кузбасса (п. Малиновка) // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2017: “Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Экономика. Геоэкология”: сб. материалов. — Новосибирск: СГУГиГ, 2017. — Т. 3. — С. 66 – 71.
26. Яковлев Д. В., Лазаревич Т. И., Цирель С. В. Природно-техногенная сейсмичность Кузбасса // ФТПРПИ. — 2013. — № 3. — С. 20 – 34.
27. Bormann P. Magnitude of seismic events, New manuel of seismological observatory practice (NMSOP), Potsdam, Germany, Geo Forschungs Zentrum, 2009. — P. 3 – 16.
28. Опарин В. Н., Тапсиев А. П., Розенбаум М. А., Рева В. Н. и др. Зональная дезинтеграция горных пород и устойчивость подземных выработок. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2008. — 278 с.

УДК 550.34; 622.83 

НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД КОРОБКОВСКОГО ЖЕЛЕЗОРУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ НА УЧАСТКЕ ЗОНЫ ТЕКТОНИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ
Г. Г. Кочарян, С. Р. Золотухин, Э. В. Калинин, Л. Л. Панасьян, В. Г. Спунгин

Институт динамики геосфер РАН, E-mail: gevorgkidg@mail.ru,
Ленинский проспект, 38, корп. 1, 119334, г. Москва, Россия
АО “Комбинат КМАруда”, E-mail: info@kmaruda.ru,
ул. Артема, 2, 309510, Белгородская область, г. Губкин, Россия
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова,
E-mail: admin@geol.msu.ru, Ленинские горы, 1, 119991, г. Москва, Россия

С учетом физико-механических характеристик пород и расположения структурных элементов массива рассчитаны величины действующих литостатических напряжений. Полученные результаты сопоставлены с данными натурных наблюдений. Показано, что вертикальные напряжения закономерно возрастают с глубиной, хотя вдоль горизонтальных сечений их значения сильно различаются из-за сложной структуры массива. В среднем вертикальные напряжения близки к литостатическим. Горизонтальные напряжения, измеренные методом разгрузки, многократно превышают значения, полученные расчетным путем, что обусловлено неоднородностью свойств массива или свидетельствует о присутствии тектонического сжатия.

Массив горных пород, зоны разломов, подземная разработка, железорудное месторождение, литостатические напряжения, аналитические расчеты, натурные измерения

DOI: 10.15372/FTPRPI20180102 

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 16–17–00095).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Адушкин В. В., Опарин В. Н. Физика и геомеханика формирования и развития очаговых зон разрушения горных пород в природных и горнотехнических системах: современное состояние, перспективные направления фундаментальных исследований и прикладных разработок // ГИАБ. —2015. — № 56. — С. 24 – 44.
2. Liao Q. L., Hou Z. S., He X. D., Dong W. L., and Xiao Q. B. Monitoring and analysis on the deformation of tunnel surrounding rock affected by fault, Hydrogeol. Eng. Geol., 2005, No. 32. — Р. 102 – 107.
3. Hao Y. H. and Azzam R. The plastic zones and displacements around underground openings in rock masses containing a fault, Tunn. Undergr. Space Technol., 2005, No. 20. — Р. 49 – 61.
4. Schubert W. and Riedmuller G. Influence of faults on tunneling, Felsbau, 1997, No. 15. — Р. 483 – 488.
5. Назарова Л. А., Назаров Л. А. Эволюция напряжений и проницаемости трещиновато-пористого породного массива в окрестности добычной скважины // ФТПРПИ. — 2016. — № 3. — С. 11 – 19.
6. Курленя М. В., Миренков В. Е., Савченко А. В. Расчет деформирования массива вокруг заглубленных выработок с учетом собственного веса пород // ФТПРПИ. — 2017. — № 3. — C. 3 – 11.
7. Курленя М. В., Миренков В. Е., Шутов В. А. Особенности деформирования пород в окрестности выработки на больших глубинах // ФТПРПИ. — 2014. — № 6. — С. 4 – 10.
8. Лавриков С. В., Ревуженко А. Ф. Численное моделирование процесса накопления и высвобождения упругой энергии в структурно-неоднородных геоматериалах // ФТПРПИ. — 2016. — № 4. — С. 22 – 28.
9. Ловчиков А. В., Горбацевич Ф. Ф. О распределении тектонических напряжений в приповерхностных слоях земной коры по вертикали // ГИАБ. — 2015. — № 56. — С. 157 – 163.
10. Адушкин В. В., Кишкина С. Б., Куликов В. И., Павлов Д. В., Анисимов В. Н., Салтыков Н. В., Сергеев С. В., Спунгин В. Г. Построение системы мониторинга потенциально опасных участков Коробковского месторождения Курской магнитной аномалии // ФТПРПИ. — 2017. — № 4. — C. 3 – 13.
11. Казикаев Д. М. Геомеханика подземной разработки руд. — М.: Из-во МГГУ, 2009. — 542 с.
12. Григорьев А. М. Геомеханическое обоснование подземной разработки железорудных месторождений КМА под обводненной толщей пород: дис. … канд. техн. наук. — Белгород, 2008. — 148 с.
13. Калинин Э. В., Панасьян Л. Л., Широков В. Н., Артамонова Н. Б., Фоменко И. К. Моделирование полей напряжений в инженерно-геологических массивах. — М.: Изд-во МГУ, 2003. — 262 с.
14. Калинин Э. В., Панасьян Л. Л. Опыт применения геомоделей для изучения напряженно-деформи¬рованного состояния массивов горных пород методами математического моделирования // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. — 2015. — № 6. — С. 483 – 498.
15. Калинин Э. В., Панасьян Л. Л. Методические аспекты создания геомоделей при разработке месторождений полезных ископаемых // Геотехника. — 2015. — № 2. — С. 51 – 57.
16. Фоменко И. К., Калинин Э. В., Панасьян Л. Л. Оценка поля напряжений в окрестности Кольской сверхглубокой скважины // Результаты изучения глубинного вещества и физических процессов в разрезе Кольской сверхглубокой скважины до глубины 12261 м: сб. под ред. Ф. П. Митрофанова и Ф. Ф. Горбацевича (проект МПГК-408). — Апатиты, 2000. — С. 165 – 167.
17. Победря Б. Е. Численные методы в теории упругости и пластичности: 2-е изд. — М: Изд-во МГУ, 1995. — 336 с.

УДК 622.02:539.2 

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭФФЕКТА КАЙЗЕРА В КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД
П. В. Николенко, В. Л. Шкуратник, М. Д. Чепур, А. Е. Кошелев

Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС”,
E-mail: ftkp@mail.ru, Ленинский проспект, 4, 119049, г. Москва, Россия
ООО “Газпром геотехнологии”, ул. Строителей, 8, к. 1, 119311, г. Москва, Россия

Экспериментально исследованы закономерности формирования и проявления акустико-эмиссионного эффекта памяти в твердеющих композиционных материалах для контроля напряженного состояния в массиве горных пород. Показано, что благодаря однородности этих материалов и относительно высокой акустико-эмиссионной тензочувствительности, при помещении в геосреду они позволяют с высокой точностью определять девиатор действующих в ней напряжений.

Массив горных пород, измерения и контроль, напряженное состояние, композиционные материалы, акустическая эмиссия, эффект памяти

DOI: 10.15372/FTPRPI20180103 

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 17–77–10009).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Lavrov A. V., Shkuratnik V. L. Deformation- and fracture-induced acoustic emission in rocks, Acoustical Physics, 2005, Vol. 51, Issue 1. — P. 2 – 11.
2. Ganne P., Vervoort A., Wevess M. Quantification of pre-peak brittle damage: correlation between acoustic emission and observed micro-fracturing, Int. J. Rock Mech., 2007, Vol. 44, Issue 5. — P. 720 – 729.
3. Song L., Gu L., Wei S. P. Study of damage and acoustic emission properties of rocks under uniaxial cyclic load-unload, Advanced Materials Research, 2014, Vol. 887, 888. — P. 878 – 881.
4. Виноградов С. Д. Акустические наблюдения процессов разрушения горных пород. — М.: Наука, 1964. — 84 с.
5. Шамина О. Г. Упругие импульсы при разрушении образцов горных пород // Изв. АН СССР, сер. Геофизическая. — 1956. — № 5. — С. 513 – 518.
6. Kaiser J. Erkenntnisse und Folgerungen aus der Messung von Gerauschen bei Zugbeanspruchimg von metallischen Werkstoffen, Archiv fur das Eisenhuttenwesen, 1953, Vol. 24, No. 1, 2. — P. 43 – 45.
7. Лавров А. В., Шкуратник В. Л., Филимонов Ю. Л. Акустоэмиссионный эффект памяти в горных породах. — М.: МГГУ, 2004. — 456 с.
8. Zhang D., Bai X., Qi X., Zhang X., Yi L. Acoustic emission characteristics and in-situ stresses of bedding rock based on Kaiser effect, Chinese J. of Rock Mechanics and Engineering, 2016, Vol. 35, Issue 1. — P. 87 – 97.
9. Paneiro G., Dinis Da Gama C. D. Applicability of acoustic emission technique for vertical stress determination in mine pillars, Rock Engineering and Rock Mechanics: Structures in and on Rock Masses — Proceedings of EUROCK 2014, ISRM European Regional Symposium, 2014. — P. 273 – 278.
10. Li C. A theory for Kaiser effect and its potential applications, Proc. 6th Conf. AE/MA in Geologic Structures and Materials, Clausthal-Zellerfeld, Trans Tech Publications, 1998. — P. 171 – 185.
11. Holcomb D. J., Costin L. S. Detecting damage surfaces in brittle materials using acoustic emission, J. Appl. Mech., Trans. ASME, 1986, Vol. 53, No. 3. — P. 536 – 544.
12. Hughson D. R., Crawford A. M. Kaiser effect gauging: the influence of confining stress on its response, Proc. 6th International Congress on Rock. Mechanics, Rotterdam: A. A. Balkema, 1987, Vol. 2. — P. 981 – 985.
13. Holcomb D. J., Martin R. J. Determining peak stress history using acoustic emissions, Proc. 26th US Symposium on Rock Mechanics, Rotterdam: A. A. Balkema, 1985, Vol. 2. — Р. 715 – 722.
14. Lavrov A. V. Three-dimensional simulation of memory effects in rock samples, Proc. International Symposium on Rock Stress, Rotterdam: A. A. Balkema, 1997. — Р. 197 – 202.
15. Filimonov Y. L., Lavrov A. V., Shafarenko Y. M., Shkuratnik V. L. Memory effects in rock salt under triaxial stress state and their use for stress measurеments in a rock mass, Rock Mechanics and Rock Engineering, 2001, Vol. 34, No. 4. — Р. 275 – 291.
16. Shkuratnik V. L., Nikolenko P. V. Using acoustic emission memory of composites in critical stress control in rock masse, J. of Mining Science, 2013, Vol. 50, Issue 6. — P. 1088 – 1093.
17. Nikolenko P. V., Shkuratnik V. L. Acoustic emission in composites and application for stress monitoring in in rock masse, J. of Mining Science, 2014, Vol. 61, Issue 2. — P. 80 – 83.
18. Wang H.-J., Tang L., Ren X.-H., Yang A.-Y., Niu. Y. Mechanism of rock deformation memory effect in low stress region and its memory fading, Rock and Soil Mechanics, 2014, Vol. 35, Issue 4. — P. 1007 – 1014.
19. Wang H.-J., Ren X.-H., Tao R.-R., Zhang J.-X. Mechanism of rock deformation memory effect in low stress region based on frictional sliding, Zhongnan Daxue Xuebao (Ziran Kexue Ban), J. of Central South University (Science and Technology), 2012, Vol. 43, Issue 11. — P. 4464 – 4471.
20. Meng Q., Zhang M. E, Han L., Pu H., Chen Y. Acoustic emission characteristics of red sandstone specimens under uniaxial cyclic loading and unloading compression, Rock Mechanics and Rock Engineering, 2018. — P. 1 – 20.

УДК 539.3 

О ВЗАИМОСВЯЗИ ПЛОЩАДИ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ВЫРАБОТКИ И ОБЛАСТИ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД
В. Е. Миренков

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

Классический расчет напряженно-деформированного состояния массива проводится без учета собственного веса пород, т. е. используется статический подход. В работе предлагается учитывать собственный вес пород, реализующийся при образовании полости в горном массиве, т. е. развивается кинематический аспект проблемы. Для идентичных выработок, отличающихся только характерным размером, статический расчет дает одинаковые значения напряжений, которые не достигают предельных, поэтому, согласно теории, разрушения нет в обоих случаях. Представленная феноменологическая теория позволяет учесть собственный вес пород при расчетах деформирования в окрестности выработок, и кинематическая добавка доказывает, что при прочих равных условиях вероятность начала разрушения выработки возрастает с увеличением ее характерного размера.

Выработка, характерный размер, вес пород, напряжения, смещения, феноменологическая теория, разрушение

DOI: 10.15372/FTPRPI20180104 

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 18–05–00533).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Михлин С. Г. О напряжениях в породе над угольным пластом // Изв. АН СССР. ОТН. — 1942. — № 7, 8. — С. 13 – 28.
2. Баренблатт Г. И., Христианович С. А. Об обрушении кровли при горных выработках // Изв. АН СССР. ОТН. — 1955. — № 11. — С. 73 – 86.
3. Cluasen J. Bearing conacity of circular footing on a Hork-Brown material, Int. J. rock Mech. Min. Sci., 2013, Vol. 57. — P. 34 – 41.
4. Курленя М. В., Миренков В. Е. Методы математического моделирования подземных сооружений. — Новосибирск: Наука, 1994. — 188 с.
5. Миренков В. Е. Об одном методе расчета напряженно-деформированного состояния массива горных пород вокруг выработок с учетом весовых характеристик // ФТПРПИ. — 2016. — № 3. — С. 20 – 26.
6. Грицко Г. И., Посохов Г. Е., Цыцаркин В. Н., Курленя В. М. Горное давление на мощных крутых пластах. — Новосибирск: Наука, 1967. — 215 с.
7. Бобылев С. В., Морозов Н. Ф., Овидько И. А. Микромеханика перехода от межзеренной к внутризеренной деформации в наноматериалах // ДАН. — 2015. — Т. 465. — № 6. — С. 674 – 677.
8. Holmberg K. and Matthews A. Coatings tribology properties, mechanisms, techniques and applications in surface engineering, Amsterdam: Elsevier, 2009. — 506 p.
9. Zhou K., Keer L. M., Wang Q. S., Ai X. L., Sawamiphahali K., Glaws P., Paire M., and Che F. X. Interaction of multiple inhomogeneons inclusions beneath a surface, Comput. Meth. Appl. Eng., 2012, Vol. 217. — P. 25 – 33.
10. 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. — С. 3 – 18.
11. Бычков В. П., Владимиров Д. Я., Опарин В. Н., Потапов В. П., Шокин Ю. И. Горная информатика и проблема “больших данных” в построении комплексных мониторинговых систем безопасности недропользования // ФТПРПИ. — 2016. — № 6. — С. 163 – 179.

УДК 622.83:621.271 

ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК ПОД КРАЕВЫМИ ЧАСТЯМИ ПЛАСТОВЫХ ЗАЛЕЖЕЙ
Ю. Г. Феклистов, А. Д. Голотвин

Институт горного дела УрО РАН, E-mail: feklistov@igduran.ru,
ул. Мамина-Сибиряка, 58, 620219, г. Екатеринбург, Россия

Приведены результаты экспериментальных и аналитических исследований состояния подготовительных горных выработок под краевыми частями пластовых залежей осадочного типа пологого и наклонного падения при их очистной выемке. Определены напряжения в массиве горных пород под краевыми частями пластов. В качестве оценки состояния выработок принято отношение максимальных сжимающих напряжений, действующих на контуре условной круглой выработки в упругой среде, к тем же напряжениям на контуре выработки при гидростатическом исходном поле напряжений. Получено соответствие результатов инструментальных и визуальных наблюдений в шахтах, моделирования на эквивалентных материалах и аналитических решений.

Подготовительные выработки, краевые части, влияющий пласт, целики, горное давление, области повышенного давления

DOI: 10.15372/FTPRPI20180105 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Указания по рациональному расположению, охране поддержанию горных выработок на угольных шахтах СССР: Утв. МУП СССР 26.12.1984 г. (ВНИМИ, ДонУГИ, КузНИУИ и др.). — Л., 1986. — 222 с.
2. Петухов И. М., Линьков А. М., Сидоров В. С., Фельдман И. А. Теория защитных пластов. — М.: Недра, 1976. — 224 с.
3. Фармер Я. Выработки угольных шахт: пер. с англ. — М.: Недра, 1990. — 269 с.
4. Белов В. А., Голотвин А. Д. Оценка параметров опорного давления впереди очистного забоя // Изв. вузов. Горн. журн. — 2005. — № 1. — С. 18 – 21.
5. Борисов А. А. Механика горных пород и массивов. — М.: Недра, 1980. — 360 с.
6. Фисенко Г. Л. Предельные состояния горных пород вокруг выработок. — М.: Недра, 1976. — 270 с.
7. Турчанинов И. А., Иофис М. А., Каспарян Э. В. Основы механики горных пород. — Л.: Недра, 1989. — 488 с.
8. Шуплецов Ю. П. Прочность и деформируемость скальных массивов. — Екатеринбург: УрО РАН, 2003. — 195 с.
9. Якоби О. Практика управления горным давлением: пер. с нем. — М.: Недра, 1987. — 566 с.
10. Феклистов Ю. Г. Определение деформаций вмещающих пород в процессе выемки рудных тел на границе с зоной обрушения // ФТПРПИ. — 1989. — № 4. — С. 116 – 119.
11. Громов Ю. В., Бычков Ю. Н., Кругликов В. П. Управление горным давлением при разработке мощных пологих пластов угля. — М.: Недра, 1985. — 239 с.
12. Голотвин А. Д., Летов С. А. Слинки Б. П. и др. Указания по управлению горным давлением в очистных забоях под (над) целиками и краевыми частями угольных пластов мощностью до 3.5 м и углом падения до 35°: Утв. МУП СССР 16.05.1984 г. (ВНИМИ, ДонУГИ, КузНИУИ, ПечорНИИпроект, КНИУИ). — Л., 1984. — 62 с.
13. Голотвин А. Д., Феклистов Ю. Г. и др. Рекомендации по управлению горным давлением в очистных забоях на шахтах ОАО “Челябинскуголь”: Утв. 21.11.2000 г. Управление Челябинского округа ГГТН РФ. — Екатеринбург: УФ ВНИМИ, УГГА, ОАО “Челябинскуголь”, 2000. — 93 с.
14. Самуль В. И. Основы теории упругости и пластичности: учеб. пособие. — М.: Высш. шк., 1982. —264 с.

УДК 622.0223:539.374 

О ВИДАХ КРЕПИ СОПРЯЖЕНИЙ ШАХТНЫХ СТВОЛОВ И ПРИСТВОЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК В СОЛЯНЫХ ПОРОДАХ
Д. Н. Алыменко, В. А. Соловьев, В. Н. Аптуков, Е. К. Котляр

АО “Галургия”, Е-mail: vniig@uralkali.com, ул. Сибирская, 94, 614002, г. Пермь, Россия
Пермский национальный исследовательский политехнический университет,
Комсомольский проспект, 29, 614990, г. Пермь, Россия
Пермский государственный национальный исследовательский университет,
ул. Букирева, 15, 614990, г. Пермь, Россия
ПАО “Уралкалий”, ул. Пятилетки, 63, 618426, г. Березники, Россия

Рассмотрены варианты поддержания сопряжений шахтных стволов и приствольных выработок в соляных породах на основе применения монолитной бетонной крепи, бетонной крепи с податливым слоем и облегченных видов крепи. Показано, что традиционная жесткая бетонная крепь требует периодического капитального ремонта с частотой 5 – 10 лет в течение времени эксплуатации. Причем увеличение ее толщины не приводит к безремонтной эксплуатации. Подтверждена целесообразность применения при строительстве сопряжений с шахтными стволами облегченных видов крепи — анкерной и/или рамной с податливыми элементами. Выводы основаны на результатах инструментальных наблюдений за состоянием приконтурных пород и математического моделирования процессов развития напряженно-деформированного состояния и зон поврежденности породного массива во времени с использованием программного комплекса ANSYS.

Соляные породы, сопряжения шахтных стволов, податливая крепь, математическое моделирование

DOI: 10.15372/FTPRPI20180106 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кузнецов Г. Н. Механические свойства горных пород. — М.: Углетехиздат, 1947. — 180 с.
2. Барях А. А., Константинова С. А., Асанов В. В. Деформирование соляных пород. — Екатеринбург: УрО РАН, 1996. — 202 с.
3. Барях А. А., Самоделкина Н. А. Об одном подходе к реологическому анализу геомеханических эффектов // ФТПРПИ. — 2005. — № 6. — С. 32 – 41.
4. Курленя М. В., Миренков В. Е, Савченко А. В. Расчет деформирования массива вокруг заглубленных выработок с учетом собственного веса пород // ФТПРПИ. — 2017. — № 3. — С. 3 – 11.
5. Качанов Л. М. Основы теории пластичности. — М.: Наука, 1969. — 420 с.
6. СНиП 52–01–2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. — М., 2012. — 174 с.
7. Соловьев В. А., Аптуков В. Н., Котляр Е. К. Геомеханические и технологические аспекты совершенствования конструкции шахтных стволов в соляных породах // Горн. журн. — 2015. — № 11. — С. 24 – 28.
8. Соловьев В. А., Аптуков В. Н., Котляр Е. К. Охрана крепи шахтных стволов в породах карналлитовой толщи // Горн. журн. — 2017. — № 2. — С. 57 – 61.
9. Константинова С. А., Аптуков В. Н. Некоторые задачи механики деформирования и разрушения соляных пород. — Новосибирск: Наука, 2013. — 191 с.
10. Соловьев В. А., Аптуков В. Н., Константинова С. А., Секунцов А. И. Способы обеспечения устойчивости сопряжений шахтных стволов с примыкающими выработками в соленосных массивах горных пород // Горн. журн. — 2013. — № 7. — С. 53 – 56.
11. Соловьев В. А., Аптуков В. Н., Ваулина И. Б., Каменских А. С. Ремонт капитальных горных выработок в соляных породах // Горн. журн. — 2016. — № 1. — С. 43 – 49.
12. СНиП II-94–80. Подземные горные выработки. — М., 2012. — 53 с.
13. Соловьев В. А., Аптуков В. Н., Ваулина И. Б. Поддержание горных выработок в породах соленосной толщи. — Новосибирск: Наука, 2017. — 263 с.
14. Аптуков В. Н. Деформационный критерий разрушения образцов соляных пород // ФТПРПИ. — 2016. — № 3. — С. 39 – 45.
15. ГОСТ Р52042–2003. Крепи анкерные. — М., 2003. — 12 с.
16. Константинова С. А., Крамсков Н. П., Соловьев В. А. Некоторые проблемы механики горных пород применительно к отработке алмазных месторождений Якутии. — Новосибирск: Наука, 2011. — 222 с.

РАЗРУШЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД

УДК 551–622 

ВЛИЯНИЕ ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ СЛОЖНОСТРУКТУРНЫХ МАССИВОВ ЖЕЛЕЗИСТЫХ КВАРЦИТОВ НА ПОКАЗАТЕЛИ ГОРНОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ВЗРЫВНЫХ РАБОТ
В. Н. Тюпин, В. Н. Анисимов

Белгородский государственный национальный исследовательский университет,
E-mail: tyupinvn@mail.ru, ул. Победы, 85, 308015, г. Белгород, Россия
Институт динамики геосфер РАН, E-mail: vicnican@ya.ru,
Ленинский проспект, 38, к. 1, 119334, г. Москва, Россия

Обосновывается необходимость учета анизотропии на примере разработки сложноструктурных массивов железистых кварцитов Курской магнитной аномалии с целью повышения показателей горно-технологических и взрывных работ, получения регулируемого грансостава, уменьшения выхода негабарита, снижения энергетических затрат на измельчение, повышения показателей выхода полезных компонентов в концентрат и снижения потерь с учетом требований и условий рационального недропользования. Проанализировано влияние анизотропии I – III порядка на результаты дробления массива железистых кварцитов взрывом. Приведены теоретические формулы расчета радиуса зоны регулируемого дробления в зависимости от геолого-геофизических особенностей массива и практические результаты, полученные при взрывании на карьерах Курской магнитной аномалии.

Горные работы, направление отбойки, пространственное положение элементов массива, ось шарнира складки, ядро, крыло складки, антиклинальные, синклинальные складки, направление слоистости, угол падения, регулируемый грансостав, выход негабарита

DOI: 10.15372/FTPRPI20180107 

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 16–17–00095).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Анисимов В. Н. Обосновании разработки железорудных месторождений взрывными воздействиями с учетом геолого-геофизических особенностей и условий рационального недропользования // ГИАБ. — 2015. — № 9. — Вып. 33. — С. 1 – 23.
2. Опарин В. Н., Юшкин В. Ф., Пороховский Н. Н., Гришин А. Н. и др. О влиянии массового взрыва в карьере строительного камня на формирование спектра сейсмических волн // ФТПРПИ. — 2014. — № 5. — С. 74 – 89.
3. Першин Г. Д., Уляков М. С. Повышение выхода блоков высокопрочного камня на месторождениях со сложным залеганием природных трещин в массиве // ФТПРПИ. — 2015. — № 2. — С. 118 – 123.
4. Гзогян Т. Н., Гзогян С. Р. Железистые кварциты Кимканского месторождения и их обогащение // ФТПРПИ. — 2017. — № 1. — С. 118 – 123.
5. Юсупов Т. С., Уракаев Ф. Х., Исупов В. П. Прогноз структурно-химических изменений минералов при механических воздействиях в процессах измельчения // ФТПРПИ. — 2015. — № 5. — С. 161 – 168.
6. Анисимов В. Н. Методика проектирования параметров БВР и оценки влияния взрывного воздействия на показатели измельчения и обогащения железистых кварцитов с учетом процесса их взрывомагнитной деструкции // ГИАБ. — 2012. — № 5. — С. 213 – 223.
7. Анисимов В. Н. Взрывомагнитная деструкция кристаллических материалов (горных пород) различными импульсными динамическими воздействиями. — М.: ВИА им. Н. Е. Жуковского, 2008. — 128 с.
8. Рац М. В. Неоднородность горных пород и их физических свойств. — М.: Наука, 1968. — 107 с.
9. Справочник (кадастр) физических свойств горных пород / под ред. Н. В. Мельникова, В. В. Ржевского, М. М. Протодъяконова. — М.: Недра, 1975. — 276 с.
10. Ржевский В. В., Новик Г. Я. Основы физики горных пород. — М.: Недра, 1984. — 232 с.
11. Исследование напряженно-деформированного состояния пород в целиках при отработке Коробковского месторождения КМА этажно-камерной системой с увеличенными параметрами: отчет ВИОГЕМ. — ГР № 01824010245. — Белгород, 1984. — 147 с.
12. Кутузов Б. Н., Тюпин В. Н. Определение размера зоны регулируемого дробления при взрыве заряда в трещиноватом массиве // Горн. журн. — 1974. — № 8. — С. 30 – 35.
13. Tyupin V. N. Raising the efficiency of blasting in quarries, Proceedings of the I International Scientific Conference on Economic Management in Mineral Activities-EMMA, Hanoi, Vietnam, 2013. — P. 303 – 307, 586 – 590.
14. Тюпин В. Н. Опасные физические процессы при эксплуатации железных дорог. — Чита: ЗабИЖТ, 2013. — 149 с.

ГОРНОЕ МАШИНОВЕДЕНИЕ

УДК 622.233.53 

ВЛИЯНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОГРУЖНОГО ПНЕВМОУДАРНИКА НА ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ БУРЕНИЯ СКВАЖИН С ОДНОВРЕМЕННОЙ ОБСАДКОЙ
В. В. Тимонин, С. Е. Алексеев, В. Н. Карпов, Е. М. Черниенков

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

Представлено буровое оборудование для проходки скважин на воду с одновременной обсадкой. Проанализированы конструктивные схемы и результаты производственных испытаний серийного и новых пневмоударников с повышенной энергией удара для проходки скважин на воду с одновременной обсадкой. Проведен экономический анализ себестоимости бурения скважин на воду в горно-геологических условиях Республики Алтай.

Бурение, скважина, обсадка, пневмоударник, себестоимость, скорость бурения, буровое долото, производительность

DOI: 10.15372/FTPRPI20180108 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Тимонин В. В. Погружные пневмоударники для подземных условий разработки // Горное оборудование и электромеханика. — 2015. — № 2 (111). — С. 13 – 17.
2. Репин А. А., Алексеев С. Е., Кокоулин Д. И., Карпов В. Н. Бурение скважин с обсадкой // Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов. — 2016. — № 3. — С. 536 – 540.
3. Интернет-канал ИГД СО РАН: https://www.youtube.com/watch?v=D2mApXJ1328.
4. Опарин В. Н., Тимонин В. В., Карпов В. Н., Смоляницкий Б. Н. О применении энергетического критерия объемного разрушения горных пород при совершенствовании технологии ударно-вращательного бурения скважин // ФТПРПИ. — 2017. — № 6. — С. 81 – 104.
5. Пат. 2463431 РФ, МПК Е21В 4/14 (2006.1). Погружной пневмоударник / А. А. Липин, Н. Н. Заболоцкая; заявитель и патентообладатель ИГД СО РАН, № 2011116060/03; заявл. 22.04.2011 // Опубл. в БИ. — 2012. — № 28. — 7 с.
6. Пат. 85185 РФ, МПК Е21В 4/14 (2006.1). Погружной пневмоударник / А. А. Липин, А. В. Белоусов, В. В. Тимонин; заявитель и патентообладатель ИГД СО РАН, № 2008148279; заявл. 08.12.2008 // Опубл. в БИ. — 2009. — № 21. — 6 с.
7. ПМ 121854 РФ. Погружной пневмоударник / А. А. Репин, С. Е. Алексеев, В. Н. Карпов; заявитель и патентообладатель ИГД СО РАН, № 2012118740/03; заявл. 04.05.2012 // Опубл. в БИ. — 2012. — № 31.
8. Карпов В. Н. Методика проведения оценочных испытаний погружных пневмоударников в производственных условиях // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. — 2016. — № 3. — С. 74 – 80.
9. Новиков И. С. Морфотектоника Алтая / науч. ред. Е. Г. Девяткин, Г. Ф. Уфимцев. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал “Гео”, 2004. — 313 с.
10. Опарин В. Н., Тимонин В. В., Карпов В. Н., Смоляницкий Б. Н. О применении энергетического критерия объемного разрушения горных пород при совершенствовании технологии ударно-вращательного бурения скважин // ФТПРПИ. — 2017. — № 6. — С. 81 – 104.
11. Eremenko V. A., Karpov V. N., Timonin V. V., Shakhtorin I. O., and Barnov N. G. Basic trends in development of drilling equipment for ore mining with block caving method, J. of Mining Science, 2015, Vol. 51, No. 6. — P. 1113 – 1125.

УДК 621.313.282.2 

РАБОЧИЕ ПРОЦЕССЫ В ИМПУЛЬСНОМ ЛИНЕЙНОМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ПРИВОДЕ СКВАЖИННОГО ВИБРОИСТОЧНИКА
Б. Ф. Симонов, А. О. Кордубайло, В. Ю. Нейман, А. Е. Полищук

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,
E-mail: nv.nstu@ngs.ru, просп. Карла Маркса, 20, 630073, г. Новосибирск, Россия

Представлены экспериментальные исследования рабочих процессов в линейном электромагнитном двигателе в составе скважинного импульсного виброисточника. На основании полученных результатов сформулированы требования к их конструированию и рекомендации к выбору основных геометрических соотношений.

Скважинный виброисточник, электромагнитный двигатель ударного действия, энергия и частота ударов, механическая мощность

DOI: 10.15372/FTPRPI20180109 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Опарин В. Н., Симонов Б. Ф. и др. Геомеханические и технические основы увеличения нефтеотдачи пластов в виброволновых технологиях. — Новосибирск: Наука, 2010. — 404 с.
2. Oparin V. N., Simonov B. F. Nonlinear deformation-wave processes in the vibrational oil geotechnologies, J. of Maining Science, 2010, Vol. 46, No. 2. — P. 95 – 112.
3. Симонов Б. Ф., Сердюков С. В., Чередников Е. Н. и др. Результаты опытно-промысловых работ по повышению нефтеотдачи пластов вибросейсмическим методом // Нефт. хоз-во. — 1996. — № 5. — С. 48 – 52.
4. Симонов Б. Ф., Чередников Е. Н. и др. Технология объемного волнового воздействия на нефегазовые залежи для повышения углеводородоотдачи пластов // Нефт. хоз-во. — 1998. — № 4. — С. 42 – 44.
5. Опарин В. Н., Симонов Б. Ф., Савченко А. В. и др. Импульсная гидроударная технология и оборудование для ПНП // Oil & Gas Eurasia. — 2012. — № 6. — С. 40 – 45.
6. Дыбленко В. П., Марчуков Е. Ю., Туфанов И. А. и др. Волновые технологии и их использование при разработке месторождений нефти с трудноизвлекаемыми запасами. Кн. 1 // РАЕН. — 2012. — 338 с.
7. Симонов Б. Ф., Кадышев А. И., Нейман В. Ю. Исследование статических параметров длинноходовых электромагнитов для молотов // Транспорт: наука, техника, управление. — 2011. — № 12. — С. 30 – 32.
8. Симонов Б. Ф., Нейман В. Ю., Шабанов А. С. Импульсный линейный электромагнитный привод для скважинного виброисточника // ФТПРПИ. — 2017. — № 1. — С. 118 – 126.
9. Ряшенцев Н. П., Малов А. Г., Носовец А. В. Электромагнитные молоты. — Новосибирск: Наука, 1979. — 268 с.
10. Meeker D. Finite element method magnetics, User?s Manual, Ver. 4.0; June 17, 2004.
11. Буль О. Б. Методы расчета магнитных систем электрических аппаратов: Магнитные цепи, поля и программа FEMM: учеб. пособие. — М.: Академия, 2005. — 336 с.

УДК 622.33.013.3 

ОПТИМИЗАЦИЯ ШИРИНЫ ЗАХВАТА И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ШНЕКОВОГО КОМБАЙНА ПРИ ОТРАБОТКЕ ПОЛОГОГО УГОЛЬНОГО ПЛАСТА ДЛИННЫМ ОЧИСТНЫМ ЗАБОЕМ
А. А. Ордин, А. М. Никольский

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

Изложена постановка и решение задачи оптимизации ширины захвата очистного шнекового комбайна по условию максимума его производительности с учетом физико-механических свойств пласта и фракционного состава отбитого угля. Для расчета скорости подачи и производительности комбайна в зависимости от ширины захвата предложено использовать значения напряжений среза и смятия пласта вместо сопротивляемости пород резанию. Установлено, что для повышения сортности угля и снижения метановыделения в очистном забое, а также для равномерного распределения нагрузок на резцы комбайна их следует устанавливать на лопастях шнека неравномерно, по экспоненциальной зависимости.

Шахта, очистной комбайн, шнек, ширина захвата, оптимизация, производительность, скорость подачи, частота вращения, тангенциальные резцы, фракционный состав угля

DOI: 10.15372/FTPRPI20180110 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Демура В. Н., Артемьев В. В., Ясюченя С. В. и др. Технологические схемы подготовки и отработки выемочных участков на шахтах ОАО “СУЭК-Кузбасс”. Т. 3. Подземные горные работы. — М., 2014. — 240 с.
2. Липкович С. М. Основы проектирования угольных шахт. — М.: Недра, 1967. — 223 с.
3. Солод В. И., Гетопанов В. Н., Рачек В. М. Проектирование и конструирование горных машин и комплексов. — М.: Недра, 1982. — 350 с.
4. Малеев Г. В., Гуляев В. Г., Бойко Н. Г. и др. Проектирование и конструирование горных машин и комплексов. — М.: Недра, 1988. — 368 с.
5. Плотников В. П. Вывод формулы для расчета производительности очистных комбайнов со шнековым, барабанным или корончатым исполнительным органом // Уголь. — 2009. — № 9. — С. 5 – 7.
6. Ордин А. А., Метельков А. А. К вопросу об оптимизации длины и производительности комплексно-механизированного очистного забоя угольной шахты // ФТПРПИ. — 2013. — № 2. — С. 100 – 113.
7. Ордин А. А., Тимошенко А. М. О влиянии фракционного состава угля на метановыделение в очистном забое // ФТПРПИ. — 2016. —№ 3. — С. 104 – 110.
8. Морозов В. И., Чуденков В. И., Сурина Н. В. Очистные комбайны: справочник. — М.: МГУ, 2006. — 650 с.
9. Хорешок А. А., Антонов Ю. А. Кожухов Л. Ф. и др. Горные машины и оборудование подземных горных работ. — Кемерово: КузГТУ, 2012. — 125 с.
10. Комбайны очистные. Основные параметры и размеры: ГОСТ 28600–90. — М.: Госкомитет по управлению качеством продукции и стандартам, 1990.

ТЕХНОЛОГИЯ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

УДК 622.271.06:001895 

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ УКЛОНОВ ВСКРЫВАЮЩИХ ВЫРАБОТОК ПРИ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКЕ ГЛУБОКОЗАЛЕГАЮЩИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Г. Г. Саканцев, В. И. Ческидов, И. В. Зырянов, А. Н. Акишев

Институт горного дела УрО РАН, E-mail: yakovlev@igduran.ru,
ул. Мамина-Сибиряка, 58, 620075, г. Екатеринбург, Россия
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Е-mail: cheskid@misd.ru,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Институт “Якутнипроалмаз” АК “АЛРОСА”, Е-mail: AkishevAN@alrosa.ru,
ул. Ленина, 39, 678174, г. Мирный, Республика Саха (Якутия), Россия

Установлено влияние уклона вскрывающих выработок на дополнительный разнос нерабочих бортов, необходимый для размещения этих выработок. Для определения дополнительного разноса бортов разработан аналитический метод, позволяющий оперативно и с необходимой точностью решать эту задачу. Доказано, что увеличение уклона вскрывающих выработок до максимально возможных значений (20 – 24 %) обеспечивает сокращение объемов вскрышных работ глубоких карьеров на 20 – 40 %. На эффективность горных работ, связанную с применением крутых уклонов, помимо дополнительного разноса бортов влияет глубина перехода на эти уклоны, а также провозная способность вскрывающих выработок, обусловленная распределением объемов горных работ по глубине отработки месторождения. Показано, что наиболее целесообразной является схема вскрытия месторождений с постепенным увеличением уклонов по мере понижения горных работ от базового значения (8 %) к максимально возможным по техническим и технологическим условиям.

Глубокие карьеры, уклон вскрывающих выработок, дополнительный разнос бортов, переходные процессы, дисконтированные затраты

DOI: 10.15372/FTPRPI20180111 

Работа выполнена при финансовой поддержке программы фундаментальных научных исследований УрО РАН на 2016 – 2018 гг. (№ 0405–2015–0010).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Яковлев В. Л. О развитии методологических подходов к исследованию проблем освоения недр // Проблемы недропользования. — Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2015. — Вып. 2. Электронный ресурс: Rh:http: //trud.igduran.ru/edition/3.
2. Колганов В. Ф., Акишев А. Н. Коренные месторождения алмазов Западной Якутии: справочное пособие АК “АЛРОСА”, Институт “Якутнипроалмаз”. — Новосибирск: Гео, 2011. — 215 с.
3. Саканцев М. Г. О влиянии уклонов капитальных съездов на средний коэффициент вскрыши // Энергосбережение на карьерном автомобильном транспорте: материалы междунар. науч.-техн. семинара, 24 – 26 июля 2003 г. — Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2003. — 270 с.
4. Чаадаев А. С., Акишев А. Н., Бахтин В. Л., Бабаскин С. Л. Схемы вскрытия и отработки глубоких горизонтов карьеров крутонаклонными выработками // Горн. пром-сть. — 2008. — № 2. — С. 75 – 80.
5. Смирнов В. П., Лель Ю. И. Теория карьерного большегрузного автомобильного транспорта. — Екатеринбург: УрО РАН, 2002. — 355 с.
6. Домнин В. Б., Неволин В. М., Бесчастный А. В. Конструктивные схемы карьерных гусеничных самосвалов // Горн. пром-сть. — 2008. — № 2. — С. 69 – 71.
7. Саканцев Г. Г. Экспресс-метод определения границ карьеров с учетом фактора времени // Проблемы недропользования. — Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2015. — Вып. 3. — С. 27 – 34. Электронный ресурс, режим доступа: //trud.igduran.ru.
8. Хохряков В. С. Критерии технико-экономической оценки вариантов открытой разработки // Горн. журн. — 1970. — № 9. — С. 16 – 19.
9. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов (вторая редакция): утв. Минэкономики, Минфином и Госстроем РФ № ВК 477 от 21.06.99. — М.: Экономика, 2000. — 421 с.
10. Кортелев О. Б., Ческидов В. И., Норри В. К. Влияние параметров рабочей зоны на режим горных работ и границы карьеров // ФТПРПИ. — 2011. — № 5. — С. 53 – 59.
11. Технико-экономические показатели горных предприятий за 1990 – 2009 гг. — Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2010. — 374 с.
12. Экономико-математическое моделирование и проектирование карьеров / В. С. Хохряков, Г. Г. Саканцев и др. — М.: Недра, 1977. — 200 с.
13. Хохряков В. С. Проектирование карьеров: учебник для вузов. — М.: Недра, 1992. — 383 с.
14. Хохряков В. С., Саканцев Г. Г. Исследование точности технико-экономических показателей при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом // Горн. журн. — 1968. — № 5. — С. 5 – 21.

УДК 622.014.3:553.042 

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПОДЗЕМНОЙ ДОБЫЧИ ВЫСОКОЦЕННОГО КВАРЦА В УСЛОВИЯХ КЫШТЫМСКОГО РУДНИКА
И. В. Соколов, А. А. Смирнов, Ю. Г. Антипин, К. В. Барановский, И. В. Никитин, А. А. Рожков

Институт горного дела УрО РАН, E-mail: geotech@igduran.ru,
ул. Мамина-Сибиряка, 58, 620075, г. Екатеринбург, Россия

Экспериментально исследована подземная геотехнология разработки высокоценного кварца Кыштымского месторождения. Опробована камерная система разработки и определены фактические показатели извлечения. Приведены результаты расчета потенциального экономического эффекта от ее внедрения. При взрывной отбойке разработана и испытана конструкция веерных скважинных зарядов с воздушными промежутками без инертного заполнителя. Проведена оценка гранулометрического состава отбитой руды, установлены оптимальные параметры отбойки и удельный расход ВВ. Доказана возможность снижения потерь кварца в нед¬рах до 3 раз за счет погашения междукамерных целиков и сокращения выхода переизмельченной фракции кварца на 25 – 40 %.

Месторождение кварца, подземная геотехнология, комбинированная система разработки, потери и разубоживание, буровзрывные работы

DOI: 10.15372/FTPRPI20180112 

Исследования выполнены в рамках Госзадания 007–01398–17–00 (тема № 0405–2015–0010. “Теоретические основы стратегии комплексного освоения месторождений и технологий их разработки с учетом особенностей переходных процессов в динамике развития горнотехнических систем”).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Соколов И. В., Корнилков С. В., Сашурин А. Д., Кузьмин В. Г., Шемякин В. Г. О формировании научно-технологического задела для внедрения комплексной геотехнологии добычи и переработки высокоценного кварца // Горн. журн. — 2014. — № 12. — С. 44 – 48.
2. Соколов И. В., Смирнов А. А., Антипин Ю. Г., Барановский К. В., Рожков А. А. Ресурсосберегающая технология подземной разработки месторождения высокоценного кварца // ФТПРПИ. — 2015. — № 6. — С. 133 – 145.
3. Соколов И. В., Смирнов А. А., Антипин Ю. Г., Барановский К. В., Рожков А. А. Выбор оптимального варианта комбинированной системы разработки месторождения высокоценного кварца на основе моделирования // ФТПРПИ. — 2016. — № 6. — С. 124 – 133.
4. Горинов С. А. Эффективность применения плоских систем зарядов для отбойки сильнотрещиноватых руд в подземных условиях // Изв. вузов. Горн. журн. — 1985. — № 7. — С. 68 – 73.
5. Соколов И. В., Антипин Ю. Г., Барановский К. В. Изыскание подземной геотехнологии для отработки рудного тела средней мощности и наклонного падения Кыштымского месторождения гранулированного кварца // Изв. вузов. Горн. журн. — 2013. — № 2. — С. 17 – 22.
6. Балек А. Е. Управление горным давлением при камерной системе разработки // ФТПРПИ. — 1988. — № 1. — С. 25 – 31.
7. Debasis Deb, Kamal C. Das. Extended finite element method for the analysis of discontinuities in rock masses, Geotechnical and Geological Engineering, 2010, Vol. 28, Issue 5. — Р. 643 – 659.
8. Balek A. E. Rock pressure control in chamber mining , Soviet Mining Science USSR, Vol. 24, Issue 1. — Р. 21 – 26. DOI: 0.1007/BF02498067. — Published: jan-feb 1988.
9. Отраслевая инструкция по определению, нормированию и учету потерь, разубоживания руды на рудниках МЦМ СССР // Сборник инструктивных материалов по охране и рациональному использованию полезных ископаемых. — М.: МЦМ СССР, Недра, 1977.
10. Пат. 2632615 РФ. Способ разработки наклонных рудных тел средней мощности / Ю. Г. Антипин, И. В. Соколов, А. А. Смирнов, К. В. Барановский, И. В. Никитин, А. А. Рожков // Опубл. в БИ. — 2017. — № 28.
11. Барон Л. И. Кусковатость и методы ее измерения. — М.: ИГД АН СССР, 1960. — 124 с.
12. Рыжов П. А. Математическая статистика в горном деле. — М.: Высш. шк., 1973. — 287 с.
13. Соколов И. В., Смирнов А. А., Рожков А. А. Обоснование оптимальных параметров буровзрывных работ при отбойке кварца // ГИАБ. — 2016. — № 7. — С. 337 – 350.
14. Соколов И. В., Смирнов А. А., Антипин Ю. Г., Рожков А. А. Физическое моделирование взрывной отбойки высокоценного кварца // Вестн. Магнитогор. гос. техн. ун-та им. Г. И. Носова. — 2017. — Т. 15. — № 1. — С. 4 – 9. Doi: 10.18503/1995–2732–2017–15–1-4–9.
15. Шер Е. Н. Форма и размеры радиальных трещин, образующихся при взрыве двух сближенных скважинных зарядов // Фундамент. и прикл. вопросы горных наук. — 2016. — № 3. — С. 250 – 255.
16. Сенук В. М. Импульс взрыва и условия более полного использования его на дробление массива крепких пород при взрывной отбойке // ФТПРПИ. — 1979. — № 1. — С. 28 – 34.
17. Кутузов Б. Н. Методы ведения взрывных работ. Ч. 1. Разрушение горных пород взрывом. — М.: МГГУ, 2009. — 471 с.
18. Ерофеев И. Е. Повышение эффективности буровзрывных работ на рудниках. — М.: Недра, 1988. — 271 с.
19. Жариков И. Ф. Энергосберегающие технологии ведения взрывных работ на разрезах // Взрывное дело. — М., 1998. — № 91/48. — С. 191 – 195.
20. Минералургия жильного кварца / под ред. В. Г. Кузьмина, Б. Н. Кравца. — М.: Недра, 1990. — 294 с.
21. Калмыков В. Н., Пергамент В. Х., Неугомонов С. С. Расчет параметров отбойки трещиноватых руд скважинными зарядами при системах разработки с твердеющей закладкой // Вестн. Магнитогор. гос. техн. ун-та им. Г. И. Носова. — 2009. — № 1. — С. 22 – 24.
22. Шевкун Е. Б., Лещинский А. В. Рассредоточение скважинных зарядов пенополистиролом // ГИАБ. — 2006. — № 5. — С. 116 – 123.
23. Берсенев Г. П. Управление качеством взрывного дробления горных пород на нерудных карьерах: дис. … канд. техн. наук. — Свердловск, 1989. — 158 с.
24. Кутузов Б. Н., Безматерных В. А., Берсенев Г. П. Анализ дробящего действия зарядов ВВ с пористым промежутком // Изв. вузов. Горн. журн. — 1988. — № 1. — С. 53 – 58.
25. Ломоносов Г. Г. Производственные процессы подземной разработки рудных месторождений. — 2-е изд. — М.: Горн. книга, 2013. — 517 с.
26. Лещинский А. В., Шевкун Е. Б. Рассредоточение скважинных зарядов. — Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2009. — 154 с.
27. Гришин А. Н., Матренин В. А., Мучник С. В. Способ формирования рассредоточенных скважинных зарядов // Горн. журн. — 2007. — № 4. — С. 55 – 57.
28. Марченко Л. Н. Исследование процессов образования и развития трещин в твердых средах в зависимости от конструкции заряда // Взрывное дело. — М.: Недра, 1964. — № 54/11. — С. 102 – 113.

УДК 622.276 

ЭФФЕКТ ПОВЫШЕНИЯ ДЕБИТА ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН ПРИ ПРИМЕНЕНИИ НАГРУЖЕННЫХ ХВОСТОВИКОВ
А. М. Свалов

Институт проблем нефти и газа РАН, E-mail: svalov@ipng.ru,
ул. Губкина, 3, 119333, г. Москва, Россия

Описывается способ динамического воздействия штанговых глубинных насосов на призабойные зоны добывающих скважин. Воздействие осуществляется с помощью хвостовика, т. е. колонны труб, включаемых в компоновку насосно-компрессорных труб ниже насоса с опорой на забой скважины. При нагружении хвостовика весом колонны происходит потеря его продольной устойчивости и хвостовик прижимается к внутренней поверхности обсадных труб. При работе штангового насоса продольные упругие колебания колонны порождают поперечные напряжения, передаваемые в породу по спиралеобразной линии контакта хвостовика с обсадными трубами. Такое динамическое воздействие на неработающие или слабоработающие пропластки активизирует в них фильтрационные процессы, что приводит к повышению дебита скважины по нефти. Приведены данные промысловых испытаний описываемого воздействия на скважинах, пробуренных в различных горно-геологических условиях.

Динамическое воздействие на пласт, штанговый глубинный насос, хвостовик, дебит скважины

DOI: 10.15372/FTPRPI20180113 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений: Добыча нефти. — М.: Недра, 1985. — 455 с.
2. Свалов А. М. К научно-методическому обоснованию технологий ударно-волнового воздействия на продуктивные пласты // Нефт. хоз-во. — 1999. — № 11. — С. 26 – 27.
3. Свалов А. М. Анализ возможностей использования штанговых глубинных насосов в качестве источников ударно-волнового воздействия на продуктивный пласт // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. — 2003. — № 3. — С. 27 – 33.
4. Пат. РФ № 2520674. Скважинное устройство для генерирования и передачи упругих колебаний в продуктивный пласт / А. М. Свалов, И. Т. Мищенко, Р. Р. Ибатуллин, Р. С. Хисамов, В. А. Таипова, С. К. Чепик // Опубл. в БИ. — 2014. — № 18.
5. Мищенко И. Т. Скважинная добыча нефти. — М.: Нефть и газ, 2003. — 816 с.
6. Погорелов А. В. Дифференциальная геометрия. — М.: Наука, 1974. — 176 с.

РУДНИЧНАЯ АЭРОГАЗОДИНАМИКА

УДК 222.4 

ОПТИМИЗАЦИЯ ШАХТНОЙ ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ СЕТИ МЕТОДОМ АСИМПТОТИЧЕСКОГО РАСЧЕТА РАСХОДА ВОЗДУХА
Ли Бинг-руи, Иноу Масахиро, Шен Ши-бао

Колледж горного дела и безопасности, Университет науки и технологий, Шандонг,
E-mail: j0364026106@163.com, г. Циндао, 266590, Китайская Народная Республика
Департамент инжениринга, земельных ресурсов, Университет Кушу,
г. Фукуока, 8190395, Япония
Департамент международных дел, Центр угольной энергетики Японии (JCOAL),
г. Токио, 1050003, Япония

Основная задача исследований в области оптимизации шахтной вентиляционной сети — разработка оптимального метода управления вентиляционной системой с минимизацией ее общих затрат. Разработана многоцелевая модель оптимизации относительно суммарных затрат и представлен алгоритм оптимизации на основе асимптотического расчета расхода воздуха при иерархическом анализе целевых функций и структурных характеристик вентиляционной сети. В предложенном методе регулируемые ветви определены по ориентированной матрице; оптимальное решение получено асимптотическим расчетом расхода воздуха с использованием имеющихся программ для анализа вентиляционной сети без необходимости решать масштабные задачи нелинейного программирования. Результаты анализа практического примера подтвердили надежность данного метода.

Оптимизация вентиляционной сети, суммарные затраты, асимптотический расчет расхода воздуха, независимая ветвь, регулируемая ветвь

DOI: 10.15372/FTPRPI20180114 

Работа выполнена при финансировании Тайшаньской программы поддержки талантливых ученых в передовых и уникальных дисциплинах и Национального фонда естественных наук Китая (проект № 51674158).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Acuna E. and Lowndes I. A review of primary mine ventilation system optimization, Interfaces, 2014, Vol. 44, No. 2. — Р. 163 – 175.
2. Babu V. R., Maity T., and Prasad H. Energy Saving Techniques for Ventilation Fans Used in Underground Coal Mines – A Survey 1, J. Mining Science, 2015, Vol. 51, No. 5. — Р. 1001 – 1008.
3. Wu X. and Topuz E. Analysis of mine ventilation systems using operations research methods, International transactions in operational research, 1988, Vol. 5, No. 4. — Р. 245 – 254.
4. Kamba G., Lacques E., and Patigny, J. Application of the simplex method to the optimal adjustment of the parameters of a ventilation network, Proceedings of the 6th US mine ventilation symposium (Society for Mining, Metallurgy & Exploration, Englewood, CO), 1993. — Р.461 – 466.
5. Chen K., Si J., Zhou F., Zhang R., Shao H., and Zhao H. Optimization of air quantity regulation in mine ventilation networks using the improved differential evolution algorithm and critical path method, Int. Journal of Mining Science and Technology, 2015, Vol. 25, No. 1. — Р.79 – 84.
6. Hu W. and Longson I. A. Computer Method for the Generalized Controlled Flow Problem in VentilationNetworks, J. Mining Science and Technology, 1989, Vol. 8, No. 2. — Р. 153 – 167.
7. Huang C. and Wang Y. J. Mine ventilation network optimization using the generalized reduced gradient method, Proceeding of the 6th US mine ventilation symposium (Society for Mining, Metallurgy & Exploration, Englewood, CO), 1993.— Р.153 – 161.
8. Xie X., and Zhao Z. Nonlinear programming problems in mine ventilation networks and their solutions, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 1993, Vol. 3, No. 2. — Р. 88 – 91.
9. Huang Y. and Li H. Solution of problems relevant to optimal control of mine ventilation network by non-linear programming technique, J. China Coal Society, 1995, Vol. 20, No. 1. — Р.14 – 20.
10. Acuna E., Hall S., Hardcastle S., and Fava L. The application of a MIP model to select the optimum auxiliaryfan and operational settings for multiple period duties, Information Systems and Operational Research, 2010, Vol. 48, No. 2. — Р. 95 – 102.
11. Nyaaba W., Frimpong S., and El-Nagdy K. Optimization of mine ventilation networks using the Lagrangian algorithm for equality constraints, Int. Journal of Mining, Reclamation and Environment, 2015, Vol. 29, No. 3. — Р. 201 – 212.
12. Lowndes I. and Yang Z. The application of GA optimization methods to the design of practical ventilation systems for multi-level metal mine operations, Transactions of the Institution of Mining and Metallurgy, Section A: Mining Technology, 2004, Vol. 113, No. 1. — Р. 43 – 58.
13. Li J., Chen K., and Lin B. Genetic Algorithm for the Optimization of Mine Ventilation Network, J. China University of Mining & Technology, 2007, Vol. 30, No. 6. — Р. 789 – 793.
14. Acuna E., Maynard R., Hall S., Hardcastle S., Li G., Lowndes I., and Tonnos A. Practical mine ventilation optimization based on genetic algorithms for free splitting networks, Proceeding of the 13th US mine ventilation symposium (Society for Mining, Metallurgy & Exploration, Englewood, CO), 2010. — Р. 379 – 385.
15. Kozyrev S. A. and Osintseva A. V. Optimizing arrangement of air distribution controllers in mine ventilation system, J. Mining Science, 2012, Vol. 48, No. 5. — Р. 896 – 903.
16. Sui J., Yang L., Zhu Z., and Fang H. Mine ventilation optimization analysis and airflow control based on harmony annealing search, J. Computers, 2011, Vol. 6, No. 6. — Р. 1270 – 1277.
17. Guo Y., Wang C., and Yang J. Mine ventilation network based on cultural particle swarm optimization algorithm, J. Southeast University (Natural science Edition), 2013, Vol. 43, No. (S1), — Р. 48 – 53.
18. Li B., Uchino K., and Inoue M. The optimization of ventilation network by control of resistances, J. the Mining and Metallurgical Institute of Japan, 1995, Vol. 111, No. 12. — Р. 829 – 834.
19. Li B., Inoue M., and Uchino K. A new method for optimization of ventilation network with a main fan in consideration of network characteristics, J. the Mining and Metallurgical Institute of Japan, 1996, Vol. 112, No. 3. — P.147 – 152.
20. Moll A. T. and Lowndes I. An approach to the optimization of multi-fan ventilation systems in UK coal mines, J. the Mine Ventilation Society of South Africa, 1994, Vol. 47, No. 1. — Р. 2 – 18.

УДК 622.4 

ВЛИЯНИЕ ДАВЛЕНИЯ ГАЗОВОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА В СИСТЕМЕ ШАХТНОЙ ПОДЗЕМНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ
Ж. Айтао, К. Ванг

Школа минеральных ресурсов и безопасных технологий,
Горно-технологический университет, E-mail: safety226@126.com,
Beijing 100083, г. Пекин, Китай

Исследована устойчивость воздушного потока вентиляционной выработки с учетом давления газовой вентиляции. Изучено формирование и определены характеристики давления газовой вентиляции в случае застоя воздушного потока на угольной шахте Таншань (Китай). Выполнены полевые испытания, численное моделирование, экспериментальные исследования с целью подтверждения влияния давления газовой вентиляции на устойчивость воздушного потока в вентиляционной выработке. Установлено, что давление газовой вентиляции формируется в наклонных вентиляционных штреках при скоплении газа, которое можно рассматривать как прирост давления естественной тяги. Давление газовых потоков может вызвать застой или реверсирование потока воздуха в вентиляционных штреках с относительно малой скоростью воздушного потока. Для обеспечения устойчивого воздушного потока необходимо управление системой вентиляции шахты с поддержанием высокой скорости воздушного потока особенно в вентиляционных выработках с эмиссией газа и исключением проходки вентиляционных выработок с большим углом наклона.

Скопление газа, давление газовой вентиляции, устойчивость воздушного потока, система подземной вентиляции

DOI: 10.15372/FTPRPI20180115 

Исследования проведены при финансовой поддержке Государственной программы фундаментальных исследований Китая (2016YFC0801402, 2016YFC0600708), Национального фонда естественных наук Китая (51474219).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Kursunoglu N. and Onder M. Selection of an appropriate fan for an underground coal mine using the Analytic Hierarchy Process, Tunnelling and Underground Space Technology, 2015, Vol. 48. — Р. 101 – 109.
2. Wallace K., Prosser B., and Stinnette J. D. The practice of mine ventilation engineering, International Journal of Mining Science and Technology, 2015, Vol. 25. — Р. 165 – 169.
3. Cheng J. and Yang S. Data mining applications in evaluating mine ventilation system, Safety Science, 2012, Vol. 50. — Р. 918 – 922.
4. Kazakov B. P., Shalimov A. V., and Semin M. A. Stability of natural ventilation mode after main fan stoppage, International Journal of Heat and Mass Transfer, 2015, Vol. 86. — Р. 288 – 293.
5. El-Nagdy K. A. Stability of multiple fans in mine ventilation networks, International Journal of Mining Science and Technology, 2013, Vol. 23. — Р. 569 – 571.
6. Mazarron F. R., Porras-Amores С., and Canas-Guerrero I. Annual evolution of the natural ventilation in an underground construction: Influence of the access tunnel and the ventilation chimney, Tunneling and Underground Space Technology, 2015, Vol. 49. — Р. 188 – 198.
7. Pathak K. Numerical simulations of dynamics of a tunnel fire, Lamar University – Beaumont: Ann Arbor, 2004. — Р. 119 – 119.
8. Li C., Li J., Hu L., and Hou D. Visualization and simulation model of underground mine fire disaster based on Cellular Automata, Applied Mathematical Modelling, 2015, Vol. 39. — Р. 4351 – 4364.
9. Sasmito A. P., Kurnia J. C., Birgersson E., and Mujumdar A. S. Computational evaluation of thermal management strategies in an underground mine, Applied Thermal Engineering, 2015, Vol. 90. — Р. 1144 – 1150.
10. Hansen R. Analysis of methodologies for calculating the heat release rates of mining vehicle fires in underground mines, Fire Safety Journal, 2015, Vol. 71. — Р. 194 – 216.
11. Chang X. The transient-state simulation of mine ventilation systems, Michigan Technological University, 1987. — 324 p.
12. Zhu H., Song Z., Hao Y., and Feng S. Application of simulink simulation for theoretical investigation of nonlinear variation of airflow in ventilation network, Procedia Engineering, 2012, Vol. 43. — Р. 431 – 436.
13. Zapletal P., Hudecek V., and Trofimov V. Effect of natural pressure drop in mine main ventilation/skutki naturalnego spadku Cisnienia W glownej sieci wentylacyjnej kopalni, Archives of Mining Sciences, 2014, Vol. 59. — Р. 501 – 508.
14. Zhou X. Optimal control on underground mine fire, Michigan Technological University: Ann Arbor, 1988 — Р. 156– 156.
15. Wang K., Zhou A., and Li S. Computer simulation of dynamic influence of outburst gas flow on mine ventilation network, Disaster advances, 2012, Vol. 6. — Р. 31 – 38.

ОБОГАЩЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

УДК 762.765 

О ПРИМЕНЕНИИ НОВОЙ КОМПОЗИЦИИ РЕАГЕНТОВ ПРИ ФЛОТАЦИИ СЕРЕБРОСОДЕРЖАЩИХ ОЛОВЯННЫХ РУД
Т. Н. Матвеева, В. А. Чантурия, А. О. Гапчич, В. В. Гетман

Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н. В. Мельникова РАН,
E-mail: tmatveyeva@mail.ru, Крюковский тупик, 4, 111020, г. Москва, Россия

Методами УФ-спектрофотометрии, лазерной и электронной микроскопии зафиксирована адсорбция реагента триамида циануровой кислоты (ТЦК) на поверхности обогащенного серебром галенита PbS-Ag и пирита FeS₂-Ag. В рентгеновском спектре вновь образованной фазы реагента на частицах серебра присутствуют полосы O, С и N, характерные для ТЦК. Получены новые экспериментальные данные по кинетике селективной флокуляции ультратонких классов серебросодержащих сульфидных минералов при воздействии ТЦК и термоморфного полимера ТМПФ. Установлено, что совместное введение ТЦК и термоморфного полимера в сульфидную шламовую суспензию приводит к ускорению осаждения шламовой фракции, что способствует образованию минеральных агрегатов и улучшению показателей флотации. Показана перспективность применения композиции триамида циануровой кислоты и термоморфного полимера в качестве модификаторов флокуляции шламовых фракций серебросодержащих минералов.

Серебросодержащие оловянные руды, флокуляция, флотация, триамид циануровой кислоты ТЦК, термоморфный полимер ТМПФ

DOI: 10.15372/FTPRPI20180116 

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект №17–17–01292).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Матвеев А. И., Еремеева Н. Г. Технологическая оценка месторождений олова Якутии / отв. ред. С. М. Ткач; ИГД Севера СО РАН. — Новосибирск: Гео, 2011. — 119 с.
2. Пляшкевич А. А. Минералогия и геохимия олово-серебро-полиметаллических месторождений Северо-Востока России. — Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 2002. — 72 с.
3. Пятницкий И. В., Сухан В. В. Аналитическая химия серебра / под ред. А. П. Виноградова. — М.: Наука, 1975. — 284 с.
4. Wagers K., Chui T., and Adem S. Effect of pH stability of gold nanoparticles and their application for melamine detection in infant formula, IOSR Journal of Applied Chemistry (IOSR-JAC); e-ISSN: 2278 – 5736, Vol. 7, Issue 8, Ver. II (August 2014). — P. 15 – 20.
5. Li L., Li B., Cheng D., and Mao L. Visual detection of melamine in raw milk using gold nanoparticles as colorimetric probe, Journal Food Chemistry, Oktober 2010; Vol. 122, Issue 3. — P. 895 – 900.
6. Ping H., Zhang M., Li H., Li S., Chen Q., Sun C., and Zhang T. Visual detection of melamine in raw milk by label-free silver nanoparticles, Food Control, 23 (1). — Р. 191 – 197.
7. Li J., Huang P., and Wu F. Colorimetric detection of melamine based on p-chlorobenzenesulfonic acid-modified AuNPs, Journal of Nanoparticle Research, 13, June 2016. — 156 р.
8. Xing H., Zhan S., Wu Y., Heac L., and Zhou P. Sensitive colorimetric detection of melamine in milk with an aptamer-modified nanogold probe, RSC Advances, Issue 38, 2013. — Р.17424 – 17430.
9. Paul I. E., Rajeshwari A., Satija J., Raichur A. M., Chandrasekaran N., and Mukherjee A. Fluorescence based study for melamine detection using gold colloidal solutions, Journal of Fluorescence, November 2016, Vol. 26, Issue 6. — Р. 2225 – 2235.
10. 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. — С. 78 – 84.
11. Чантурия В. А., Гетман В. В. Экспериментальные исследования взаимодействия модифицированных термоморфных полимеров с золотом и платиной в условиях обогащения труднообогатимых руд благородных металлов // ФТПРПИ. — 2015. — № 3. — С. 138 – 144.
12. Chanturiya V. A., Matveeva T. N., Ivanova T. A., and Getman V. V. Mechanism of interaction of cloud point polymers with platinum and gold in flotation of finely disseminated precious metal ores, Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review, 2016, Vol. 37, No. 3. — Р. 187 – 195.
13. Матвеева Т. Н., Чантурия В. А., Гапчич А. О. Извлечение тонкодисперсных микро- и наночастиц золота с применением термоморфного полимера с функциональной группой дифенилфосфина // ФТПРПИ. — 2017. — № 3. — С. 131 – 140.
14. Чантурия В. А., Иванова Т. А., Копорулина Е. В. Методика оценки эффективности взаимодействия флотационных реагентов с золотосодержащим пиритом // Цв. металлы. — 2010. — № 8. — С. 16 – 19.
15. Иванова Т. А., Чантурия В. А., Зимбовский И. Г. Новые способы экспериментальной оценки селективности реагентов-собирателей для флотации золота и платины из тонковкрапленных руд благородных металлов // ФТПРПИ. — 2013. — № 5. — С. 127 – 137.

УДК (622.75.77 + 622.778) : 549.321 

КОМБИНИРОВАННЫЕ МЕТОДЫ ОБОГАЩЕНИЯ ГЕМАТИТ-БРАУНИТОВОЙ РУДЫ
М. А. Гурман, Л. И. Щербак

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

Представлены результаты исследования вещественного состава и технологических свойств железомарганцевой руды гематит-браунитового типа Южно-Хинганского месторождения Дальнего Востока России. Основным источником марганца в руде является браунит. Приведена минералого-петрографическая характеристика исходной руды и продуктов обогащения. В руде установлена благороднометалльная минерализация; в составе золота выявлены примеси платины, серебра. Экспериментально подтверждена возможность получения марганцевых концентратов с содержанием 37.85 – 46.46 % Mn по комбинированной многостадиальной схеме, включающей магнитную сепарацию в слабом и сильном поле и операции гравитационного обогащения.

Гематит-браунитовая руда, джеспилиты, магнитная сепарация, гравитационное обогащение, марганцевые концентраты, благороднометалльная минерализация

DOI: 10.15372/FTPRPI20180117 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. О состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации в 2013 г. / Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации. Государственный доклад. — М.: Минерал-Инфо, 2014. — С. 137 – 142.
2. Тигунов Л. П., Ожогина Е. Г., Литвинцев Э. Г., Броницкая Е. С., Ануфриева С. И., Калиш Е. А. Современные технологии обогащения и гидрометаллургического передела марганцевых руд // Горн. журн. — 2007. — № 2. — С. 78 – 84.
3. Башлыкова Т. В., Пахомова Г. А., Лагов Б. С., Живаева А. Б., Дорошенко М. В., Макавецкас А. Р., Шульга Т. О. Технологические аспекты рационального недропользования. — М.: МИСиС, 2005. — С. 241 – 249.
4. Гурман М. А., Щербак Л. И. Поисковые исследования по выявлению благороднометалльной минерализации в железомарганцевых рудах // X Конгресс обогатителей стран СНГ, 17–19 февраля 2015: cб. материалов. Т. II. — М.: МИСиС, 2015. — С. 572 – 573.
5. Гурман М. А., Щербак Л. И., Вылегжанина Е. В., Богомяков Р. В. Поисковые исследования руды гематит-браунитового типа (уч. Поперечный) // Современные процессы комплексной и глубокой переработки труднообогатимого минерального сырья (Плаксинские чтения-2015): материалы Междунар. совещ., посвященного памяти чл.-корр. РАН. С. Б. Леонова. — Иркутск: РИЭЛ, 2015. — С. 170 – 172.
6. Архипов Г. И. Перспективы развития черной металлургии на Дальнем Востоке // Маркшейдерия и недропользование. — 2010. — № 4. — С. 12 – 18.
7. Моисеенко Н. В., Щипачев С. В., Санилевич Н. С., Макеева Т. Б. Первые находки благородных металлов на Хинганском месторождении марганцевых руд (участок Поперечный) // Геология, минералогия и геохимия благородных металлов Востока России: новые технологии переработки благороднометалльного сырья. — Благовещенск: ИГиП ДВО РАН, 2005. — С. 72 – 74.
8. Ханчук А. И., Бердников Н. В., Черепанов А. А., Коновалова Н. С., Авдеев Д. В., Зазулина В. Е. Благородные металлы в черных сланцах сутырской свиты и кимканской толщи (Буреинский массив). Тектоника и глубинное строение Востока Азии // VI Косыгинские чтения: докл. Всерос. конф. — Хабаровск, 2009. — С. 237 – 240.
9. Жирнов А. М., Горошко М. В., Моисеенко Н. В. Южно-Хинганский золото-железорудный гигант в протерозойском грабене Буреинского кратона (Дальний Восток России) // Вестн. Северо-Восточ¬ного научного центра ДВО РАН. — 2012. — № 2. — С. 2 – 10.
10. Рассказов И. Ю., Саксин Б. Г. Геомеханическая оценка условий разработки Южно-Хинганского месторождения марганцевых руд // ФТПРПИ. — 2014. — № 1. — С.13 – 23.
11. Крюков В. Г. Генетические особенности древних месторождений Малого Хингана // Вопросы геологии и комплексного освоения природных ресурсов Восточной Азии: сб. докл. III Всерос. науч. конф.: в 2 т. — Благовещенск: ИГиП ДВО РАН, 2014. — С. 111 – 115.
12. Невструев В. Г., Бердников Н. В., Саксин Б. Г., Усиков В. И. Благороднометалльная минерализация в углеродистых породах Поперечного железомарганцевого месторождения (Малый Хинган, Россия) // Тихоокеан. геология. — 2015. — Т. 34. — № 6. — С. 102 – 111.
13. Malayoglu U. Study on the gravity processing of manganese ores, Asian Journal of Chemistry, 2010, Vol. 22, No. 4. — P. 3292 – 3298. http://www.asianjournalofchemistry.co.in.
14. Grigorova I. Studies and possibilities of low grade manganese ore beneficiation, Proc. of XXII World Mining Congress, Istanbul, Turkey, 2011, Vol. III. — P. 593 – 598. https://www.researchgate.net/publication. 15. Semanova Z. and Legemza J. Analysis and use of Mn ore fines, Acta Metallurgica Slovaca, 2014, Vol. 20, No. 4. — P. 410 – 417. http://www.qip-journal.eu.
16. Dilip Makhija, Mukherjee A. K., and Tamal Kanti Ghosh. Preconcentration feasibility of gravity and magnetic techniques for banded hematite jasper, International Journal of Mining Engineering and Mineral Processing, 2013, Vol. 2, No. 1. — P. 8 – 15. http://article.sapub.org.
17. Gutzmer J. and Beukes N. J. Mineralogy and mineral chemistry of oxide-facies manganese ores of the postmasburg manganese field, South Africa, Mineralogical Magazine, 1997, Vol. 61. — P. 213 – 231.
18. Johan P. R. De Villiers. The crystal structure of braunite II and its relation to bixbyite and braunite, American Mineralogist, 1980, Vol. 65. — P. 756 – 765.
19. Гурман М. А., Щербак Л. И., Александрова Т. Н. Исследование обогатимости бедных железных руд // ГИАБ. — 2010. — № 4. — С. 289 – 297.

УДК 622.7 

ИССЛЕДОВАНИЕ СЕРНОКИСЛОТНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ОКИСЛЕННЫХ НИКЕЛЕВЫХ РУД УРАЛА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДОБАВОК СУЛЬФИТА И ФТОРИДА НАТРИЯ
А. М. Клюшников

Научно-исследовательский и проектный институт обогащения и механической обработки
полезных ископаемых “Уралмеханобр”, E-mail: kl-anton-mih@yandex.ru,
ул. Хохрякова, 87, 620144, г. Екатеринбург, Россия

Представлены результаты исследований по выщелачиванию окисленных никелевых руд в сернокислой среде с помощью добавок фторида и сульфита натрия. На руде Точильногорского месторождения (Свердловская область) экспериментально и теоретически подтверждена эффективность применения фторидов для вскрытия минералов никеля (нонтронита и гарниерита) в окисленных никелевых рудах. Показано, что при расходе NaF 10 кг/т можно повысить максимальное извлечение никеля в раствор с 82.3 – 86.9 до 96.0 – 98.7 % при остаточной концентрации серной кислоты в рабочем растворе 10 – 20 г/л. Установлено, что энергия активации процесса при использовании добавок фторида натрия снижается с 22.8 до 12.9 кДж/моль. Это свидетельствует о протекании реакции сернокислотного выщелачивания в смешанном диффузионно-кинетическом режиме и о возможности применения фторида натрия в качестве катализатора процесса выщелачивания.

Окисленные никелевые руды, нонтронит, гарниерит, сернокислотное выщелачивание, фторид и сульфит натрия

DOI: 10.15372/FTPRPI20180118 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Резник И. Д., Ермаков Г. П., Шнеерсон Я. М. Никель: в 3 т. Т. 2. — М.: Наука и технологии. — 2001. — 468 с.
2. Федоров А. Н., Комков А. А., Бруэк В. Н. и др. Освоение процесса Ванюкова для переработки окисленных никелевых руд на Южно-Уральском никелевом комбинате // Цв. металлы. — 2007. — № 12. — С. 33 – 37.
3. Резник И. Д., Ермаков Г. П., Тарасов А. В. Основные направления развития технологии переработки окисленных никелевых руд // Цв. металлы. — 2003. — № 3. — С. 22 – 27.
4. Калашникова М. И., Шнеерсон Я. М., Салтыков П. М. и др. Гидрометаллургическая переработка окисленных никелевых руд // Цв. металлы. — 2003. — № 12. — С. 22 – 27.
5. Аленичев В. М., Уманский А. Б., Клюшников А. М. Гидрометаллургическая технология переработки окисленных никелевых руд Урала // Вестн. Тюмен. гос. ун-та. — 2013. — № 5. — С. 170 – 177.
6. Бровин К. Г., Грабовников В. А., Шумилин М. В., Язиков В. Г. Прогноз, поиски, разведка и промышленная оценка месторождений урана для отработки подземным выщелачиванием. — Алматы: Гылым, 1997. — 384 с.
7. Химическая технология неорганических веществ: в 2 кн. Кн. 1 / под ред. Т. Г. Ахметова. — М.: Высш. шк., 2002. — 688 с.
8. Клюшников А. М., Мусаев В. В., Орлов С. Л., Уманский А. Б. Применение сорбционной технологии для переработки пульп от выщелачивания никелевых руд Уральского региона // Цв. металлы. — 2013. — № 1. — С. 39 – 43.
9. Горбунов А. И., Гуров А. А., Филиппов Г. Г., Шаповал В. Н. Теоретические основы общей химии: учебник для студентов техн. университетов и вузов / под ред. А. И. Горбунова. — М.: Изд-во МГТУ, 2001. — 720 с.

ГОРНАЯ ЭКОЛОГИЯ И НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЕ

УДК 66.01:553.96 

КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КАУСТОБИОЛИТОВ УГОЛЬНОГО РЯДА ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА НА ОСНОВЕ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБЛАСТИ УГЛЕХИМИИ
А. П. Сорокин, И. Ф. Савченко, Л. П. Носкова, В. М. Кузьминых, А. А. Конюшок, В. С. Римкевич, В. В. Крапивенцева

Амурский научный центр ДВО РАН,
E-mail: amurnc@ascnet.ru, пер. Релочный, 1, 675000, г. Благовещенск, Россия
Институт геологии и природопользования ДВО РАН,
E-mail: igip@ascnet.ru, пер. Релочный, 1, 675000, г. Благовещенск, Россия
Институт тектоники и геофизики им. Ю. А. Косыгина ДВО РАН,
E-mail: ver.krap@yandex.ru, ул. Ким Ю Чен, 65, 680000, г. Хабаровск, Россия

Проведен анализ состояния мирового рынка технологий химической переработки каустобиолитов угольного ряда. Рассмотрены перспективы развития угольной базы Дальнего Востока, позволившие обозначить основные пути развития технологий в области переработки угля. Показана возможность сосредоточения работ по направлениям углехимии в Амурской области (термическая конверсия углей, получение монтан-воска и окисленных гуматов), в Хабаровском крае (создание базы подземной газификации) и в Приморье (производство моторного и жидкого топлива).

Каустобиолиты угольного ряда, инновационные технологии, угольные брикеты, горный воск, металлоносность углей, удобрения

DOI: 10.15372/FTPRPI20180119 

Исследования выполнены при поддержке Программы “Дальний Восток” (проект № 18–02–019 “Геолого-технологическая оценка ресурсного потенциала каустобиолитов угольного ряда Дальнего Востока, разработка научных основ комплексного их использования с получением конкурентоспособной продукции многоцелевого назначения”).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Варнавский В. Г., Малышев Ю. Ф. Восточно-Азиатский грабеновый пояс // Тихоокеан. геология. — 1986. — № 3. — С. 3 – 13.
2. Среднеамурский осадочный бассейн: геологическое строение, геодинамика, топливо, топливно-энергетические ресурсы / отв. ред. Г. Л. Кириллова. Сер. “Осадочные бассейны Востока России”. Т. 3. — Владивосток: ДВО РАН, 2009. — 429 с.
3. Молодые платформы восточной окраины Евразии (глубинное строение, условия формирования и металлогения) / науч. ред. А. П. Сорокин. — Владивосток: Дальнаука, 2013. — 366 с.
4. Угольная база России. Т. 5. Кн. 1. Угольные бассейны и месторождения Дальнего Востока (Хабаровский край, Амурская область, Приморский край, Еврейская АО). — М.: Геоинформмарк, 1997. — Т. 5. — Кн. 1. — 371 с.
5. Фандюшкин Г. А., Пензин Ю. П. Беринговский угольный бассейн. T. 5. Кн. 2. Угольная база России. — М.: Геоинформмарк, 1999. — С. 333 – 354.
6. Фандюшкин Г. А. Уголь Северо-Востока России // Горн. журн. — 2005. — № 3. — С. 7 – 11.
7. Крапивенцева В. В., Варнавский В. Г., Кузнецов В. Е. Битуминозные угли и сланцы юга Дальнего Востока // Тихоокеан. геология. — 1999. — Т. 18. — № 6. — С. 104 – 113.
8. Speight J. G. The chemistry and technology of coal, Boca Raton, CRC Press, 2013, XXVI. — P. 809 – 819.
9. Zhu Li. Аdvances in the science of victorian brown coal Chun, Technology & Engineering, 2004. — 484 р.
10. Lucinda Tolhurst. Commercial recovery of metals from coal Ash., Global Review, Lucid Insight Ltd, 2015. — http://cornerstonemag.net/commercial-recovery-of-metals-from-coal-fly-ash/.
11. Кузьминых В. М., Сорокин А. П. Миграция и накопление золота при гипергенных процессах // Вестн. ДВО РАН. — 2004. — № 2. — С. 113 – 119.
12. Qiwen Sun. Indirect coal liquefaction, Beijing, Chemical Industry Press, 2012. — 486 р.
13. Обоснование перспектив применения инновационных технологий комплексной переработки углей в Приморском крае. АНО “Центр стратегических исследований топливно-энергетического комплекса Дальнего Востока”, 2013. — 81 с.
14. Noskova L. P., Sorokin A. P., Rokhin A. V. Preparation of waxes and humic acids from brown coal from the Sergeevskoe deposit, Solid Fuel Chemistry, 2007, Vol. 41, Issue 3. — Р. 134 – 139.
15. Марченко Л. Г. Микро-наноминералогия золота и платиноидов в черных сланцах. — Алматы: Интерпресс-Казахстан, 2010. — 146 с.
16. Мищенко С. В., Ткачев А. Г. Углеродные наноматериалы. производство, свойства, применение. — М.: Машиностроение, 2008. — 172 с.
17. Инновационные и инвестиционные аспекты технологий комплексного использования минерально-сырьевых ресурсов Амурской области / науч. ред. А. П. Сорокин. — Благовещенск, 2012. — 112 с.
18. Вялов В. И., Ларичев А. И., Кузеванова Е. В. и др. Редкие металлы в буроугольных месторождениях Приморья и их ресурсный потенциал // Региональная геология и металлогения. — 2012. — № 51. — С. 96 – 105.
19. Голицын М. В., Вялов В. И., Богомолов А. Х., Пронина Н. В., Макарова Е. Ю., Митронов Д. В., Кузеванова Е. В., Макаров Д. В. Перспективы развития технологического использования углей в России // Георесурсы. — 2015. — Т. 61. — № 2. — С. 41 – 53.
20. Лаврик Н. А. Благородные металлы в бурых углях Сутарского проявления // ГИАБ. — 2009. — Т. 5. — № 12. — С. 70 – 78.
21. Середин В. В. Распределение и условия формирования благороднометального оруденения в угленосных впадинах // Геология рудных месторождений. — 2007. — Т. 49. — № 1. — С. 3 – 36.
22. Рождествина В. И., Сорокин А. П. Первые находки самородных палладия, платины, золота и серебра в бурых углях Ерковецкого месторождения (Верхнее Приамурье) // Тихоокеан. геология. — 2010. — Т. 29. — № 6. — С. 26 – 38.
23. Кузьминых В. М., Сорокин А. П. Миграция и накопление золота при гипергенных процессах // Вестн. ДВО РАН. — 2004. — № 2. — С. 113 – 119.
24. Неженский И. А., Вялов В. И., Мирхалевская Н. В. и др. Геолого-экономическая оценка редкометалльной составляющей буроугольных месторождений Приморского края // Региональная геология и металлогения. — 2013. — № 54. — С. 99 – 108.
25. Lakatos J., Brown S. D., Snape C. E. Unexpectedly high uptake of palladium by bituminous coals, Proceed, ICCS’97, Essen, DGMK, 1997, Vol. 1. — Р. 1051 – 1066.
26. Сорокин А. П., Чантурия В. А., Рождествина В. И., Кузьминых В. М., Жмодик С. М. Нетрадиционные типы благороднометалльного, редкометалльного и редкоземельного оруденения в угленосных бассейнах Дальнего Востока // ДАН. — 2012. — Т. 446. — № 6. — С. 672 – 676.
27. Сорокин А. П., Рождествина В. И., Кузьминых В. М., Жмодик С. М., Анохин Г. Н., Митькин В. Н. Закономерности формирования благородно- и редкометалльного оруденения в кайнозойских угленосных отложениях Дальнего Востока // Геология и геофизика. — 2013. — Т. 54. — № 7. — С. 876 – 893.
28. Сорокин А. П., Рождествина В. И., Кузьминых В. М. Благородно- и редкометалльное оруденение в кайнозойских угленосных отложениях юга Дальнего Востока // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. — 2014. — № 3c. — Ч. 2. — С. 58 – 61.
29. Wengfeng W., Shuxun S., Weiduo H., Ran W., Jiefang Z., Piaopiao D., Yong Q., Shaochun X. A cut-off grade for gold and gallium in coal, Fuel, 2015, Vol. 147. — Р. 62 – 66.
30. Production and use of coal combustion products in the U. S. Market forecast through, 2033, ARTBA, 2015. — 48 р.
31. MercuRemoval’s Technology demonstrates unparalleled success in mercury removal from flue gas emissions, Free Pollution Online Newsletter, 2017, Feb. 6. www.pollutiononline.com.
32. Пат. 2245931 РФ. Способ определения содержания золота в золотосодержащем сырье / В. М. Кузьминых, Л. А. Чурсина // Опубл. в БИ. — 2005. — № 4.
33. Пат. 155764 РФ. Устройство для извлечения золота из дымовых газов при сгорании природных углей / В. М. Кузьминых, А. П. Сорокин, В. Н. Борисов, Л. А. Чурсина // Опубл. в БИ. — 2015. — № 29.
34. Сорокин А. П., Рождествина В. И., Савченко И. Ф. Инновационно-технологический подход к эффективному использованию низкокалорийных углей Приамурья // Энергетика России в XXI в. Инновационное развитие и управление: сб. всерос. конф., 1 – 3 сентября 2015 г., Иркутск. — С. 539 – 546.
35. Сорокин А. П., Кузьминых В. М., Рождествина В. И. Золото в бурых углях: условия локализации, формы нахождения, методы извлечения // ДАН. — 2009. — Т. 424. — № 2. — С. 239 – 243.
36. Сорокин А. П., Савченко И. Ф., Межаков В. З., Артеменко Т. В. Инновационно-технологические разработки эффективного использования низкокалорийных бурых углей Западного Приамурья // ФТПРПИ. — 2012. — № 4. — С. 165 – 171.
37. Сорокин А. П., Римкевич В. С., Демьянова Л. П., Артеменко Т. В. Эффективные технологии извлечения полезных компонентов из минерального сырья Верхнего и Среднего Приамурья // ФТПРПИ. — 2009. — № 3. — С. 110 – 120.
38. Hower J. C., Groppo J. G., Joshi P., Dai S., Moecher D. P., Johnston M. N. Location of cerium in coal-combustion fly ashes: Implications for Recovery of Lanthanides, Coal Combustion & Gasification Products, 2013, Vol. 5. — Р. 73 – 78.
39. Noskova L. P., Sorokin A. P. Methylation as a method for the deep extraction processing of coal, Solid Fuel Chemistry, 2014, Vol. 48, Issue 5. — Р. 275 – 280.
40. Носкова Л. П., Савченко И. Ф. Модификация угля Сергеевского месторождения методом жидкофазного каталитического алкилирования изопропиловым спиртом // Химия в интересах устойчивого развития. — 2012. — Т. 20. — № 5. — С. 581 – 587.
41. Рождествина В. И., Сорокин А. П., Кузьминых В. М., Киселева А. А. Содержание золота в буром угле и в продуктах его горения // ФТПРПИ. — 2011. — № 6. — С. 148 – 155.
42. Сорокин А. П., Конюшок А. А., Агеев О. А. Перспективы промышленного освоения продуктов сгорания угля в условиях Приамурья // Вопросы геологии и комплексного освоения природных ресурсов Восточной Азии. — Благовещенск: ИГиП ДВО РАН, 2016. — Т. 2. — С. 39 – 243.

УДК 553.492 (571.6)

К ВОПРОСУ ОСВОЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ АЛУНИТОВЫХ РУД АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ
Г. Ф. Склярова, Ю. А. Архипова

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

Представлена геолого-экономическая модель промышленного месторождения алунитов в Амурской области (на примере Буриндинского проявления), учитывающая два варианта его освоения: исходя из потребностей региона в глиноземе и рентабельности добычи. Производственный комплекс предусматривает разработку месторождения карьером, обогащение — восстановительно-щелочное с применением варианта комплексной переработки алунитов в едином цикле с сынныритами. Расчеты показали, что создание горно-обогатительного комбината на базе месторождения рентабельно при обоих вариантах.

Алуниты, месторождение, модель, сынныриты, технико-экономические расчеты, карьер, рентабельность, Амурская область, Дальний Восток

DOI: 10.15372/FTPRPI20180120 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кашкай М. А. Алуниты, их генезис и использование. Т. 1. — М.: Недра, 1970. — 400 с.
2. Аграновский А. А., Ключанов Л. А., Насыров Г. З. Алуниты — комплексное сырье алюминиевой промышленности // Металлургия. — 1989. — № 3. — С. 25 – 28.
3. Аксенов Е. М., Васильев Н. Г. Состояние, проблемы и пути развития минерально-сырьевой базы нерудных полезных ископаемых // Руды и металлы. — 2009. — № 1. — С. 32 – 35.
4. Аксенов Е. М., Ведерников Н. Н., Чуприна Н. С., Рябкин В. В. Агрохимическое и горнорудное сырье на рубеже XXI века // МРР. Экономика и управление. — 2000. — № 5–6. — С. 7 – 15.
5. Van-Van-E. A. P., Sklyarova G. F., and Lavrik N. A. Scientific principles of formation of ore mining region of Far Eastern Federal District, Evrasianmining, 2014, No. 1. — P. 3 – 7.
6. Ремизова Л. И. Сырьевая база алюминиевой промышленности // МРР. Экономика и управление. — 2005. — № 4. — С. 15 – 27.
7. Геолого-экономическая оценка минерально-сырьевых ресурсов региона Байкало-Амурской железнодорожной магистрали. — Л., 1984. — 134 с.
8. Металлогения Дальнего Востока России. — Хабаровск: ДВИМС, 2000. — С. 68 – 100.
9. Ведерников Н. Н., Аксенов Е. М. Социально-экономическая значимость и пути развития минерально-сырьевой базы нерудных полезных ископаемых // Разведка и охрана недр. — 2003. — № 3. — С. 2 – 7.
10. Хантургаева Г. И., Ширеторова В. Г. Перспективы комплексной переработки сынныритов // ФТПРПИ. — 2013. — № 6. — С. 158 – 166.
11. Нормативы удельных капитальных вложений для железорудной промышленности СССР на 1986 – 1990 гг. и на период до 2000 г. — М.: Гипроруда, 1984. — 48 с.
12. Индексы изменения сметной стоимости проектных и изыскательских работ на II квартал 2014 г. Письмо Минстроя РФ № 8367-ЕС/08 от 15.05.14.
13. Индексы изменения сметной стоимости оборудования на II квартал 2014 г. Письмо Минстроя РФ № 8367-ЕС/08 от 15.05.14.
14. Погребицкий Е. О., Терновой В. И. Геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых. — Л.: Недра, 1974. — 304 с.
15. Методические рекомендации по технико-экономическому обоснованию кондиций для подсчета запасов месторождений твердых полезных ископаемых (кроме углей и горючих сланцев). — М., 2007. — 241 с.
16. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. — М., 2000. — 190 с.
17. Arhipova Y. A. Organizing the production of pigmented titanium dioxide as part of the formation of the Far-East metallurgical cluster, Metallurgist, 2014, No. 1–2. — P. 58 – 64.

УДК 553.3:502(479.24)

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ РАЗРАБОТКИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ АЗЕРБАЙДЖАНА
З. Дж. Эфендиева, Ч. М. Халифазаде

Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности,
E-mail: efendi2005@rambler.ru, chingiz1931@gmail.com,
просп. Азадлыг, 20, Az 1010, г. Баку, Азербайджанская Республика

Обосновываются экономические и экологические рекомендации по комплексному и рациональному использованию Дашкесанского горнорудного комплекса северо-восточной части Малого Кавказа и сульфидно-полиметаллических месторождений Южного склона Большого Кавказа с целью применения современных методов и ресурсосберегающих технологий при извлечении основных видов металлов и легирующих элементов, вовлечения в производство отвалов, отходов производственной пыли и газов, снижения себестоимости продукции и защиты окружающей среды от загрязнения.

Полиметаллические руды, эффективность разработки, минеральное сырье, магнетитовые руды, Дашкесанская группа, алунит, хвосты, отходы, глинозем, металлургический комбинат, строительные материалы

DOI: 10.15372/FTPRPI20180121 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Астахов А. С. Экономика разведки, добычи и переработки полезных ископаемых (геоэкономика). — М., 1991. — 316 c.
2. Mineral resources, N. Y., Textbook, 1998. — 340 р.
3. Заборин О. В. Геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых в современных условиях // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. — 1998. — № 1. — С. 31 – 34.
4. Отчет геологической службы Министерства экологии и природных ресурсов Азербайджана за 2016 г. (территориальный геологический фонд). — Баку, 90 с.
5. Geology and mineral resources of Azerbaican, N. Y., United Nations, 2000. — 216 р.
6. Геология Азербайджана. Т. VI. Полезные ископаемые. — Баку: Нафта Пресс, 2003. — 576 с.
7. Минерально-сырьевые ресурсы Азербайджана. — Баку: Озан, 2005. — 807 с.
8. Мамедов Ш. Н. Рациональная разработка месторождений твердых полезных ископаемых Азербайджанской ССР. — Баку: Азернешр, 1961. — 327 с.
9. Набиев Н. А. Проблемы комплексного использования минеральных ресурсов Азербайджанской ССР. — Баку: Элм, 1978. — 256 с.
10. Эфендиева З. Дж. Минерально-сырьевая база горной промышленности Азербайджана в регионе Большого Кавказа // Горн. журн. — 2006. — № 12. — С. 5 – 8.
11. Khalifazadeh Ch. M., Mamedov I. A. Ecological aspects of mining and Remaking ores of black metalls in Azerbaijan, Abstract of papers, International simpozium, Turkey, Sparta, 2011. — Р. 161 – 180.
12. Трубецкой К. И., Галченко Ю. П., Бурцев Л. И. Экологические проблемы освоения недр при устойчивом развитии природы и общества. — М.: Научтехлитиздат, 2003. — 261 с.
13. Чантурия В. А. Основные направления комплексной переработки минерального сырья // Горн. журн. — 1995. — № 1. — С. 50 – 54.
14. Ларичкин Ф. Д. Методические особенности оценки экономической эффективности комплексного использования сырья // Север и рынок. — 2000. — № 2. — С. 92 – 99.
15. Кашкай М. А. Алунит его генезис и использование. — Баку: Элм, 1970. — 400 с.
16. Эфендиева З. Дж. Влияние горных работ на окружающую среду // Сетевое периодическое научное издание. — 2014. — Вып. 2. — С. 166 – 168.

МОНИТОРИНГОВЫЕ СИСТЕМЫ В ГОРНОМ ДЕЛЕ

УДК 004.5 

МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА ШАХТНОЙ СТВОЛОВОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ
С. К. Голушко, Г. П. Чейдо, Р. А. Шакиров, С. Р. Шакиров, Д. О. Шевченко

Институт вычислительных технологий СО РАН, E-mail: ShakirovSR@ict.nsc.ru,
просп. Академика Лаврентьева, 6, 630090, г. Новосибирск, Россия
Новосибирский государственный университет,
ул. Пирогова, 2, 630090, г. Новосибирск, Россия
Новосибирский государственный технический университет
просп. К. Маркса, 20, 630073, г. Новосибирск, Россия

Описана одна из компонент многофункциональной системы безопасности — шахтная стволовая сигнализация, реализованная как человеко-машинная система, обеспечивающая безопасность перемещения людей и грузов в условиях горнодобывающего предприятия. Разработаны интерфейсы, схемные и архитектурные решения, применяются “горячее” резервирование и согласованные с задачами коммуникационные протоколы, гарантирующие строгую дисциплину управления, поддержку надежности и безопасности.

Многофункциональная система безопасности, человеко-машинный интерфейс, автоматизация опасных производств, шахтная стволовая сигнализация

DOI: 10.15372/FTPRPI20180122 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Цыганков Д. А. Анализ аварийности горных работ при подземной добыче угля // ГИАБ. — 2016. — № 3. — С. 358 – 365.
2. Мясников С. В. Состояние промышленной безопасности и организация контроля в угольной промышленности // Безопасность труда в пром-сти. — 2015. — № 6. — С. 9 – 14.
3. Аксенов Г. И., Филатов Ю. М., Ли Хи Ун, Рыков А. М. Производственный травматизм на шахтах Прокопьевско-Киселевского угольного месторождения // Горн. пром-сть. — 2008. — № 4. — С. 50 – 53.
4. Хорошилов А. В., Тараканов А. В. Основные причины травматизма на шахтах Кузбасса в конце ХХ – начале ХХI в. // Вестн. КумГУ. — 2010. — № 3 (43). — С. 215 – 218.
5. Скрицкий В. А. Аварии на шахтах Кузбасса: некоторые причины их возникновения // Горн. пром-сть. — 2007. — № 5. — С. 54 – 55.
6. Голушко С. К., Меркулов И. В., Михальцов Э. Г., Чейдо Г. П., Шакиров Р. А., Шакиров С. Р. Индустриальные информационно-управляющие системы: от проектирования и разработки до практической реализации // Вычисл. технологии. — 2013. — Т. 18. — Спец. вып. — С. 4 – 11.
7. Бабин С. А., Голушко С. К., Цыба А. М., Чейдо Г. П., Шелемба И. С., Шакиров С. Р. Концепция многофункциональной системы безопасности угольных шахт с использованием волоконно-оптических технологий // Вычисл. технологии. — 2013. — Т. 18. — Спец. вып. — С. 95 – 100.
8. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности “Правила безопасности в угольных шахтах”. Сер. 05. Документы по безопасности, надзорной и разрешительной деятельности в угольной промышленности. Вып. 40. — М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2014. — 200 с.
9. Барбашин Д. И. Повышение надежности управляющих систем при проектировании // Наука и техника в современном мире: материалы междунар. науч.-практ. конф. — Новосибирск: Априори, 2011. — С. 37 – 40.
10. Барбашин Д. И. Разработка математических моделей и алгоритмов для автоматизированного проектирования передних панелей информационно-измерительных систем // Измерения, контроль и диагностика: докл. I Всерос. науч. конф. — Ижевск: Проект, 2010.
11. Курзанцева Л. И. Разработка адаптивного человеко-машинного интерфейса с использованием множества критериев оценки его качества // Управляющие системы и машины. — 2011. — № 6. — C. 46 – 51.
12. Ходаков В. Е., Ходаков Д. В. Адаптивный пользовательский интерфейс: проблемы построения // Автоматика. Автоматизация. Электротехнические комплексы и системы. — 2003. — № 1 (11). — C. 12 – 19.
13. Безопасность угольных шахт: человеческий фактор. — Новокузнецк: КемГУ, 2014. — 466 с.
14. Аппаратура шахтной стволовой сигнализации и связи вертикальных подъемных установок ШСС-1 /http://kemz.konotop.biz/?p=169 
15. Система шахтной автоматики, стволовой сигнализации и связи “ШАСС Микон” / http://www. ingortech.ru/ produktsiya/statsionarnye-sistemy/avtomatizatsiya-shakht-i-rudnikov/shakhtnaya-stvolovaya-signalizatsiya
16. Аппаратура шахтной стволовой сигнализации микропроцессорная МАСС / http://igea.by/productcard? source=1386333750_apparatura_signalizatsii_mass.pdf&task=downloadpdf
17. Искробезопасная система стволового сообщения и сигнализации MDJ-100 / http://www.mdj.pl/pdf /rus/MDJ100.pdf
18. Гусев О. З., Колодей В. В., Мамаев А. С., Михальцов Э. Г., Шакиров С. Р. Блок контроля и управления для работы в условиях опасного производства // Пат. на полезную модель № 133951 РФ, приоритет 5 июня 2013 г., зарегистрирован в Госреестре полезных моделей РФ 27 октября 2013 г.
19. Григорьев В. А., Журавлев С. С., Зензин А. С., Колодей В. В., Михальцов Э. Г. Источник бесперебойного электропитания шахтный // Пат. на полезную модель № 86360 РФ, приоритет 13 апреля 2009 г., зарегистрирован в Госреестре полезных моделей РФ 27 августа 2009 г.
20. Гаркуша В. В., Мишнев А. С., Хорошенко Е. И., Яковлев В. В. Коммутатор многопортовый универсальный для работы в условиях пожаро- и взрывоопасных производств и на объектах с особо тяжелыми условиями эксплуатации // Пат. на полезную модель № 149839 РФ, приоритет 12 августа 2014 г., зарегистрирован в Госреестре полезных моделей РФ 20 января 2015 г.
21. Шевченко Д. О. Программа управления шахтной стволовой сигнализацией // Свидетельство о государственной регистрации программ № 2014615136 от 20.05.2014 г.
22. Смолин Д. О., Чейдо Г. П., Колодей В. В., Шакиров С. Р. Программа сбора и передачи данных блоком контроля и управления шахтной стволовой сигнализации // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2014619464 в Реестре программ для ЭВМ 17.05.2014 г.

  Версия для печати