ФТПРПИ №6, 2018. Аннотации.

ГЕОМЕХАНИКА

УДК 622.(333 + 332) : 534.6 

ПРОЯВЛЕНИЯ ТЕРМИЧЕСКОГО АКУСТИКО-ЭМИССИОННОГО ЭФФЕКТА ПАМЯТИ В ИСКОПАЕМЫХ УГЛЯХ, ПОДВЕРГНУТЫХ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ КРИОГЕННОЙ ДЕЗИНТЕГРАЦИИ
Е. А. Новиков, В. Л. Шкуратник, М. Г. Зайцев

Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС”,
E-mail: e.novikov@misis.ru, v.shkuratnik@misis.ru,
Ленинский проспект, 4, 119049, г. Москва, Россия

Проведены экспериментальные исследования характера акустико-эмиссионного отклика ископаемых углей различной стадии метаморфизма на циклическое изменение действующих в них термических напряжений. Дано описание используемого аппаратурного и методического обеспечения. Выявлены и проанализированы особенности указанного отклика в образцах антрацита, бурых и каменных углей различной степени нарушенности, обусловленной их предварительным циклическим замораживанием и оттаиванием, а также насыщением влагой. Показано, что важнейшей из таких особенностей является проявление в каждом цикле температурного воздействия термического аналога акустико-эмиссионного эффекта Фелисити. Установлены закономерности проявления этого эффекта и дано их физическое объяснение на основе анализа процессов дефектообразования в углях на различных стадиях термического воздействия. Предложены и обоснованы методические подходы, позволяющие по проявлениям эффекта Фелисити в акустико-эмиссионном отклике углей, подвергаемых циклическому температурному нагружению, оценить их структурную поврежденность, термическую стойкость, окисленность и склонность к криогенному выветриванию. Обсуждается возможность использования указанных проявлений для прогноза структурных изменений угольной продукции при длительном хранении в конкретных климатических условиях и опасности ее самонагревания и самовозгорания.

Термостимулированная акустическая эмиссия, антрацит, каменный и бурый уголь, криогенное воздействие, акустико-эмиссионные эффекты памяти, эффект Фелисити, структура, свойства

DOI: 10.15372/FTPRPI20180601 

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского Фонда фундаментальных исследований (проект № 18–05–70002).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Щербаков И. П., Куксенко В. С., Чмель А. Е. Накопительная стадия сигналов акустической эмиссии при компрессионном и ударном разрушении гранита // ФТПРПИ. — 2012. — № 4. — С. 78 – 82.
2. Tripathi R., Srivastava M., Hloch S., Adamcik P., Chattopadhyaya S., and Das A. K. Monitoring of acoustic emission during the disintegration of rock, Procedia Engineering, 2016, Vol. 149. — P. 481 – 488.
3. Xiangguo Kong, Enyuan Wang, Xueqiu He, Dexing Li, and Quanlin Liu. Time-varying multifractal of acoustic emission about coal samples subjected to uniaxial compression, Chaos, Solitons and Fractals, 2017, Vol. 103. — P. 571 – 577.
4. Filimonov Yu. L., Lavrov A. V., and Shkuratnik V. L. Effect of confining stress on acoustic emission in ductile rock, Strain, 2005, Vol. 41, Issue 1. — P. 33 – 35.
5. Novikov E. A., Oshkin R. O., Shkuratnik V. L., Epshtein S. A., and Dobryakova N. N. Application of thermally stimulated acoustic emission method to assess the thermal resistance and related properties of coals, Int. J. of Min. Sci. and Tech., 2018, Vol. 28. — P. 243 – 249.
6. Шкуратник В. Л., Новиков Е. А. Термостимулированная акустическая эмиссия горных пород как перспективный инструмент решения задач геоконтроля // Горн. журн. — 2017. — № 6. — С. 21 – 27.
7. Lavrov A. V. The Kaiser effect in rocks: principles and stress estimation techniques, Int. J. of Rock Mech. and Min. Sci., 2003, Vol. 40, Issue 2. — P. 151 – 171.
8. Mingwei Zhang, Qingbin Meng, Shengdong Liu, Deyu Qian, and Nong Zhang. Impacts of cyclic loading and unloading rates on acoustic emission evolution and felicity effect of instable rock mass, Advances in Materials Sci. and Eng., 2018, Article ID 8365396. — 16 p.
9. Yunpei Liang, Qingmiao Li, Yilei Gu, and Quanle Zou. Mechanical and acoustic emission characteristics of rock: Effect of loading and unloading confining pressure at the postpeak stage, J. of Natural Gas Sci. and Eng., 2017, Vol. 44. — P. 54 – 64.
10. Zhang R., Dai F., Gao M. Z., Xu N. W., and Zhang C. P. Fractal analysis of acoustic emission during uniaxial and triaxial loading of rock, Int. J. of Rock Mech. and Min. Sci., 2015, Vol. 79. — P. 241 – 249.
11. Dunegan H. L. and Harris D. Acoustic emission a new nondestructive testing tool, Ultrasonic, 1969, No. 9. — P. 160 – 166.
12. Dunegan H. L., Harris D., and Tatro C. A. Fracture analysis by use of acoustic emission, Engineer Fracture Mech., 1968, No. 1. — P. 105 – 122.
13. Kossovich E., Epshtein S., Dobryakova N., Minin M., and Gavrilova D. Mechanical properties of thin films of coals by nanoindentation, Physical and Mathematical Modeling of Earth and Environment Processes, 2017. — P. 45 – 50.
14. Zhenlong Ge. and Qiang Sun. Acoustic emission (AE) characteristics of granite after heating and cooling cycles, Engineering Fracture Mechanics, 2018, Vol. 200. — P. 418 – 429.
15. Курленя М. В., Скрицкий В. А. Взрывы метана на высокопроизводительных участках угольных шахт и причины их возникновения // ФТПРПИ. — 2017. — № 5. — С. 71 – 78.

УДК 539.3 

ДЕФОРМИРОВАНИЕ ВЕСОМОГО МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД В ОКРЕСТНОСТИ ПРЯМОЛИНЕЙНОЙ КОНЕЧНОЙ ТРЕЩИНЫ
М. В. Курленя, В. Е. Миренков

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

Рассмотрено деформирование массива горных пород с трещиной применительно к задаче управления разрушением. Классические аналитические решения, полученные для невесомого массива пород с трещиной дают бесконечные значения напряжений в вершинах, что не соответствует действительности. Предложена феноменологическая теория расчета полных смещений в окрестности трещины, построенная на качественных различиях действия веса пород: растяжения происходят выше трещины, а сжатие — ниже. Обоснован безразмерный параметр, характеризующий отношение смещений верхнего берега трещины к смещениям нижнего, применяемый для описания поведения массива горных пород.

Трещина, деформирование, аналитическое решение, теория, порода, вес, обратные задачи

DOI: 10.15372/FTPRPI20180602 

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 18–05–00–533).

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. Гольдштейн Р. В., Осипенко Н. М. Влияние радиуса вершины трещины продольного сдвига на структуру оперения // МТТ. — 2018. — № 1. — С. 19 – 31.
4. Попов В. Г. Две трещины, выходящие из одной точки под воздействием волны продольного сдвига // МТТ. — 2018. — № 2. — С. 91 – 100.
5. Shen H. and Abbas S. M. Rock slope reliability analysis based on distinct element method and random set theory, Int. J. of Rock Mech. and Min. Sci., 2013, Vol. 61. — P. 15 – 22.
6. Vazhbakht B. and Zsaki A. M. A finite element mesh optimization method incorporating geologic features for stress analysis of underground excavations, Int. J. of Rock Mech. and Min. Sci., 2013, Vol. 59. — P. 111 – 119.
7. Миренков В. Е. О некорректных задачах геомеханики // ФТПРПИ. — 2018. — № 3. — С. 3 – 10.
8. Курленя М. В., Миренков В. Е. Феноменологическая модель деформирования горных пород вокруг выработок // ФТПРПИ. — 2018. — № 2. — С. 3 – 9.

УДК 622.831 

ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИИ ОТРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ В ЗОНЕ ВЗАИМОВЛИЯНИЯ ОЧИСТНОГО ПРОСТРАНСТВА И ПЕРЕДОВОЙ ВЫРАБОТКИ
В. М. Серяков, С. В. Риб, В. В. Басов, В. Н. Фрянов

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
E-mail: vser@misd.ru, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Сибирский государственный индустриальный университет,
E-mail: fryanov@sibsiu.ru, seregarib@yandex.ru, ул. Кирова, 42, 654007, г. Новокузнецк, Россия

Изложены результаты численного моделирования геомеханического состояния массива горных пород в окрестности комплексно-механизированного забоя и передовой выработки при постепенном уменьшении ширины угольного целика между ними. Рассмотрены варианты перехода очистным забоем диагональной печи на пласте сложного строения различной мощности. Установлены закономерности перераспределения напряжений, деформаций и остаточной прочности угля и пород при изменении мощности отрабатываемого пласта, ширины угольного целика, расположения породного прослойка в пластах. Обоснованы рекомендации по технологии отработки уменьшаемого угольного целика и поддержанию передовой выработки, направленные на обеспечение безаварийной работы высокопроизводительного очистного забоя.

Очистной забой, угольные шахты, механизированная крепь, напряжения, смещения, горная выработка, массив горных пород, остаточная прочность, передовая выработка, породный прослоек

DOI: 10.15372/FTPRPI20180603 

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект 18–45–420003 р_а) и по соглашению № 17 от 24–07–2018 г.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Федоров В. Н. Мониторинг процесса добычи угля и диагностика неустойчивых режимов // ГИАБ. — 2009. — № S7. — С. 62 – 69.
2. Климов В. В., Ремезов А. В. Исследование возможности повышения производительности очистных забоев на примере отработки шахты “Полысаевская” ОАО “СУЭК-Кузбасс” // ГИАБ. — 2015. — № 4. — С. 51 – 58.
3. Лазаревич Т. И., Власенко Ю. Н., Рогова Т. Б. Виды опасных зон при подземной разработке угольных месторождений // Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов: сб. науч. ст. / СибГИУ, под общей ред. В. Н. Фрянова. — Новокузнецк, 2013. — С. 242 – 248.
4. Фрянов В. Н., Павлова Л. Д. Состояние и перспективы развития безопасной технологии подземной угледобычи. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2009. — 238 с.
5. Van der Merwe J. N., Madden B. J. Rock engineering for underground coal mining, 2nd еd., SAIMM, 2013. — 273 р.
6. Galvin J. M. Ground engineering — principles and practices for underground coal mining, Switzerland Springer Int. Publ., 2016. — 684 р.
7. Syd S. Peng. Longwall Mining, West Virginia University, 2006. — 621 p.
8. Шаклеин С. В., Писаренко М. В. Концепция развития сырьевой базы Кузнецкого угольного бассейна // ФТПРПИ. — 2014. — № 3. — С. 118 – 125.
9. Курленя М. В., Серяков В. М., Еременко А. А. Техногенные геомеханические поля напряжений — Новосибирск: Наука, 2005. — 264 с.
10. Серяков В. М., Риб С. В., Фрянов В. Н. Напряженно-деформированное состояние угольного целика при переходе очистным механизированным комплексом зоны геологического нарушения // ФТПРПИ. — 2017. — № 6. — С. 32 – 40.
11. Свидетельство о регистрации электронного ресурса. “Комплекс программ для прогноза геомеханических и технологических параметров подземных горных выработок и неоднородных угольных целиков с тестированием численной модели по результатам точечного мониторинга” / Д. М. Борзых, С. В. Риб, В. Н. Фрянов; Объединенный фонд электронных ресурсов “Наука и образование”. — 2014. — № 20629; дата регистрации 09.12.2014.
12. Ремезов А. В., Харитонов В. Г., Мазикин В. П. Анкерное крепление на шахтах Кузбасса и дальнейшее его развитие: учеб. пособие. — Кемерово: Кузбассвузиздат, 2005. — 471 с.
13. Златицкая Ю. А., Фрянов В. Н. Геомеханическое обоснование параметров опасных зон и технологии упрочнения пород в окрестности подземных горных выработок. — Новокузнецк: СибГИУ, 2006. — 160 с.
14. Торро В. О., Ремезов А. В., Кузнецов Е. В., Климов В. В. Анализ инструментальных наблюдений за конвергенциями в конвейерном штреке 18–8 при отработке выемочных столбов по пласту Толмачевский в восходящем порядке // Вестн. КузГТУ. — 2017. — № 4. — С. 47 – 57.
15. Штумпф Г. Г., Рыжков Ю. А., Шаламанов В. А. Физико-технические свойства горных пород и углей Кузнецкого бассейна. — М.: Недра, 1994. — 447 с.
16. Ильницкая Е. И., Тедер Р. И., Ватолин Е. С., Кунтыш М. Ф. Свойства горных пород и методы их определения. — М.: Недра, 1969. — 392 с.

УДК 539.3 

ДВЕ ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ПОВЕДЕНИЯ ОБРАЗЦОВ СУЛЬФИДНОЙ РУДЫ ПРИ ДВУХОСНОМ СЖАТИИ
А. И. Чанышев, И. М. Абдулин

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
E-mail: a.i.chanyshev@gmail.com, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Новосибирский государственный университет экономики и управления,
ул. Каменская, 56, 630099, г. Новосибирск, Россия

Строятся две паспортные зависимости поведения сульфидной руды с использованием тензорного базиса. Определяются направления в тензорном пространстве, где эти функции носят универсальный характер, т. е. не зависят от вида нагружения. С помощью указанных зависимостей описывается дилатансия горных пород и их сопротивление при растяжении и сжатии.

Математические модели деформирования, разрушения горных пород, собственный тензорный базис, экспериментальные данные, сульфидная руда

DOI: 10.15372/FTPRPI20180604 

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 18–05–00757).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Мельников Н. В., Ржевский В. В., Протодьяконов М. М. Справочник (кадастр) физических свойств горных пород. — М.: Недра, 1975. — 279 с.
2. Ржевский В. В. Физико-технические параметры горных пород. — М.: Наука, 1975. — 212 с.
3. Мусхелишвили Н. Н. Некоторые основные задачи математической теории упругости. — М.: наука, 1966. — 708 с.
4. Савин Г. Н. Распределение напряжений около отверстий. — Киев: Наук. думка, 1968. — 891 с.
5. Фисенко Г. Л. Устойчивость бортов карьеров и отвалов. — М.: Недра, 1965. — 378 с.
6. Галустьян Э. Л. Устойчивость бортов и отвалов нагорных карьеров // Горн. журн. — 1991. — № 8. — С. 27 – 31.
7. Ефимов В. П. Особенности разрушения образцов хрупких горных пород при одноосном сжатии с учетом характеристик зерен // ФТПРПИ. — 2018. — № 2. — С. 18 – 25.
8. Амбарцумян С. А. Разномодульная теория упругости. — М.: Наука, 1982. — 320 с.
9. Деревянко Н. И. Свойство армированного полистирола при кратковременном растяжении, сжатии и изгибе // Механика полимеров. — 1968. — № 6. — С. 1059 – 1064.
10. Иванов Г. П. Исследование несовершенной упругости металлов: Автореферат дис. на соискание ученой степени д.т.н. (05.02.01) / АН БССР. Отд-ние физ.-техн. наук. — Минск, 1973. — 35 с.
11. Джонс K. M. Соотношения, связывающие напряжения и деформация в материалах с разными модулями упругости при растяжении и сжатии // Ракетная техника и космонавтика. — 1977. — Т. 15. — № 1. — С. 16 – 25.
12. Ломакин Е. В., Работнов Ю. Н. Соотношения теории упругости для изотропного разномодульного тела // Изв. АН СССР. МТТ. — 1978. — № 6. — С. 29 – 34.
13. Мясников В. П., Олейников А. И. Основы механики гетерогенно-сопротивляющихся сред. — Владивосток: Дальнаука, 2007. — 172 с.
14. Петухов И. М., Линьков А. М. Механика горных ударов. — М.: Недра, 1983. — 280 с.
15. Ставрогин А. Н., Тарасов Б. Г. Экспериментальная физика и механика горных пород. — СПб.: Наука, 2001. — 343 с.
16. Качанов Л. М. Основы теории пластичности. — М.: Наука, 1969. — 420 с.
17. Ильюшин А. А. Пластичность: основы общей математической теории. — М.: АН СССР, 1963. — 271 с.
18. Ревуженко А. Ф. Механика упруго-пластических сред и нестандартный анализ. — Новосибирск: НГУ, 2000. — 428 с.

УДК 552.08 

ВЛИЯНИЕ ВОДОНАСЫЩЕННОСТИ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОСАДОЧНЫХ ПОРОД ПАКИСТАНА
Я. Маджид, М. З. Абу Бакар

Инженерно-технологический университет, Факультет горного дела,
E-mail: yasirbinmajeed@gmail.com, Пенджаб, 54890, г. Лахор, Пакистан
Инженерно-технологический университет, Факультет инженерной геологии, г. Лахор, Пакистан

Проведена оценка влияния водонасыщенности на механические и физические свойства 34 осадочных пород, отобранных из разных геологических формаций Пакистана. Определены физико-механические свойства горных пород с использованием высушенных на воздухе и полностью насыщенных водой образцов. Выполнены шлифовые анализы образцов для определения их петрографии. Согласно статистическим анализам, пределы прочности на сжатие UCSsat и пределы прочности на растяжение BTSsat снизились на 40 и 50 % соответственно у образцов водонасыщенных пород по сравнению с показателями UCSdry и BTSdry образцов сухих пород. Обнаружены линейные корреляции между скоростями ультразвуковых волн, а также между плотностями сухих и водонасыщенных образцов горных пород. Взаимосвязь значений предела прочности на растяжение сухих и водонасыщенных образцов и пористостью породы выражена экспоненциально. Использован метод множественной регрессии для разработки прогностической линейной модели предела прочности на сжатие UCSsat с геотехническими свойствами породы в сухом состоянии и петрографическими характеристиками образцов горных пород. Статистически оценена достоверность множественной регрессионной модели, разработанной в исследовании, и существующей корреляция для преобразования UCSdry в UCSsat.

Предел прочности на сжатие, предел прочности на растяжение, плотность горной породы, объем порового пространства, пористость, водонасыщенность, корреляция

DOI: 10.15372/FTPRPI20180605 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Abu Bakar M. Z., Majeed Y., and Rostami J. Effects of rock water content on CERCHAR abrasivity index, Wear, 2016, Vol. 368 – 369. — P. 132 – 145. DOI: 10.1016/j.wear.2016.09.007.
2. Dyke C. G. and Dobereiner L. Evaluating the strength and deformability of sandstones, Quarterly J. of Eng. Geology and Hydrogeology, 1991, Vol. 24. — P. 123 – 134.
3. Yilmaz I. Gypsum/anhydrite: some engineering problems, Bull. Eng. Geol. Env., 2001, Vol. 60, No. 3. — P. 227 – 230.
4. Abu Bakar M. Z. and Gertsch L. S. Evaluation of saturation effects on drag pick cutting of a brittle sandstone from full scale linear cutting tests, Tunnelling and Underground Space Technology, 2013, Vol. 34. — P. 124 – 134.
5. Rehbinder P. and Lichtman V. Effect of surface active media on strains and rupture in solids, Proc. 2nd Int. Congress on Surface Activity, 1957. — P. 563 – 582.
6. Colback P. S. B. and Wiid B. L. The influence of moisture content on the compressive strength of rocks, Proc. of the 3rd Rock Mech. Symp., Toronto, Canada, 1965. — P. 65 – 83.
7. Brace W. F. and Martin R. J. A test of the law of effective stress for crystalline rocks of low porosity, Int. J. of Rock Mech. and Min. Sci. & Geomech. Abstr., 1968, Vol. 5. — P. 415 – 426.
8. Vutukuri V. S. The effect of liquids on the tensile strength of limestone, Int. J. of Rock Mech. and Min. Sci. & Geomech. Abstr., 1974, Vol. 11. — P. 27 – 29.
9. Van Eeckhout E. M. The mechanisms of strength reduction due to moisture in coal mine shales, Int. J. of Rock Mech. and Min. Sci. & Geomech. Abstr., 1976, Vol. 13. — P. 61 – 67.
10. Broch E. Changes in rock strength caused by water, Proc. of 4th Congress of Int. Society for Rock Mech., Montreux, Switzerland, 1979, Vol. 1. — P. 71 – 75.
11. Hawkins A. B. and McConnell B. J. Sensitivity of sandstone strength and deformability to changes in moisture content, Quarterly J. of Eng. Geology and Hydrogeology, 1992, Vol. 25. — P. 115 – 130.
12. Vasarhelyi B. Some observations regarding the strength and deformability of sandstones in dry and saturated conditions, Bull. Eng. Geol. Env., 2003, Vol. 62. — P. 245 – 249.
13. Erguler Z. A. and Ulusay R. Water induced variations in mechanical properties of clay bearing rocks, Int. J. of Rock Mech. and Min. Sci., 2009, Vol. 46. — P. 355 – 370.
14. Mammen J., Saydam S., and Hagan P. A. Study on the effect of moisture content on rock cutting performance, Proc. of the Coal Operators Conference, University of Wollongong and the Australian Institute of Mining and Metallurgy, 2009. — P. 340 – 347.
15. Yilmaz I. Influence of water content on the strength and deformability of gypsum, Int. J. of Rock Mech. and Min. Sci., 2010, Vol. 47. — P. 342 – 347.
16. Perera M. S. A., Ranjith P. G., and Peter M. Effects of saturation medium and pressure on strength parameters of Latrobe Valley brown coal: Carbon dioxide, water and nitrogen saturations, Energy, 2011, Vol. 36. — P. 6941 – 6947.
17. Poulsen B. A., Shen B., Williams D. J., Huddlestone-Holmes C., Erarslan N., and Qin J. Strength reduction on saturation of coal and coal measures rocks with implications for coal pillar strength, Int. J. of Rock Mech. and Min. Sci., 2014, Vol. 71. — P. 41 – 52.
18. Soni D. K. Effect of saturation and deformation rate on split tensile strength for various sedimentary rocks, Int. conference Data Mining, Civil and Mechanical Engineering, Bali, Indonesia, 2015. — P. 53 – 55.
19. Li Z. and Reddish D. J. The effect of ground water recharge on broken rocks, Int. J. of Rock Mech. and Min. Sci., 2004, Vol. 41, No. 3. — Paper 1B 14.
20. Duperretl A., Taibil S., Mortomore R. N., and Daigneault M. Effect of groundwater and sea water weathering cycles on the strength of chalk rock from unstable coastal cliffs of NW France, Eng. Geol., 2005, Vol. 78. — P. 321 – 343.
21. Li Z., Reddish D. J., and Sheng Y. Experimental investigation of the effect of water on the strength evolvement of fractured siltstone, In Geotech. Spec Pub 150 ASCE, 2006. — P. 177 – 183.
22. Vasarhelyi B. and Van P. Influence of water content on the strength of rock, Eng. Geol., 2006, Vol. 84. — P. 70 – 74.
23. D4543. Standard practices for preparing rock core as cylindrical test specimens and verifying conformance to dimensional and shape tolerances, ASTM, 2008.
24. US Army Corps of Engineers: http://gsl.erdc.usace.army.mil/SL/MTC/handbook/RT/RTH/116–95.pdf, 1995, accessed 9 July, 2012.
25. Roxborough F. F. and Rispin A. The mechanical cutting characteristics of the lower chalk, Tunnels and Tunnelling, 1973. — P. 45 – 67.
26. Torok A. and Vasarhelyi B. The influence of fabric and water content on selected rock mechanical parameters of travertine, examples from Hungary, Eng. Geol., 2010, Vol. 115. — P. 237 – 245.
27. Abu Bakar M. Z. and Gertsch L. S. Saturation effects on disc cutting of sandstone, American Rock Mech. Association, 45th US Rock Mech., Geomech. Symp., San Francisco, CA, 2011, Vol. 254. — P. 1 – 9.
28. ISRM. Suggested methods for determining the uniaxial compressive strength and deformability of rock materials, Int. J. of Rocks Mech. and Min. Sci. & Geomech. Abstr., 1979a, b, Vol. 16. — P. 135 – 140.
29. ISRM. Suggested methods for determining tensile strength of rock materials, Int. J. of Rocks Mech. and Min. Sci. & Geomech. Abstr., 1978a, b, Vol. 15. — P. 99 – 103.
30. Khandelwal M. and Ranjith P. G. Correlating index properties of rocks with P-wave measurements, J. of Applied Geophysics, 2010, Vol. 71. — P. 1 – 5.
31. ISRM. Suggested methods for determining sound velocity, Int. J. of Rocks Mech. and Min. Sci. & Geomech. Abstr., 1978, Vol. 15. — P. 53 – 58.
32. Karakus M., Kumral M., and Kilic O. Predicting elastic properties of intact rocks from index tests using multiple regression modelling, Int. J. of Rocks Mech. and Min. Sci., 2005, Vol. 42. — P. 323 – 330.
33. ISRM. Suggested methods for determining water content, porosity, density, absorption and related properties and swelling and slake-durability index properties, Int. J. of Rocks Mech. and Min. Sci. & Geomech. Abstr., 1979a, b, Vol. 16. — P. 141 – 156.
34. Paschen D. Petrographic and geomechanical characterization of Ruhr area carboniferous rocks for the determination of their wear behavior, PhD dissertation, Technische Unversitat Claustahl, 1980. — P. 202.
35. Wiid B. L. The influence of moisture content on the pre-rupture fracturing of two rock types, Proc. of the 2nd Congress of the Int. Society of Rock Mech., Belgrade, 1970, Vol. 3. — P. 239 – 245.
36. Kitaowa M., Endo G., and Hoshino K. Influence of moisture on the mechanical properties of soft rock, Proc. of the 5th National Symp. on Rock Mech., Japan, 1977.
37. Bell F. G. The physical and mechanical properties of the Fell sandstones, Northumberland, England, Eng. Geol., 1987, Vol. 12. — P. 1 – 29.
38. Hassani F. P., Whittaker B. N., and Scoble M. J. Strength characteristics of rocks associated with open cast coal mining in the UK, Proc. of the 20th U. S. Symp. on Rock Mech., Austin, 1979. — P. 347 – 356.
39. Ferreira R., Monteiro L. C. C., Peres J. E., and Prado Jr. F. A. de A. Analise de alguns fatores que infleum na Resistencia a compressao do arenito Bauru, 3rd Brazilian Congress of Engineering Geology, ABGE, Itapema, 1981, Vol. 3. — P. 89 – 102.
40. Priest S. D. and Selvakumar S. The failure characteristics of selected British rocks, A Report to the Transport and Research Laboratory, Department of Environment and Transport, Imperial College, London, 1982.
41. Koshima A., Frota R. G. Q., Lorano M. H., and Hoshisk J. C. B. de F. Comportamento e propriedades geomechanicas do arenito Bauru, Simposio Geotecnico Sobre Bacio Alto Parana, ABGE-ABMS-CBMR, Sanpaulo, 1983, 2b. — P. 173 – 189.
42. Pells P. J. N. and Ferry M. J. Needless stringency in sample preparation standards for laboratory testing of weak rocks, Proc. of the 5th Congress of the Int. Society of Rock Mech., Melbourne, 1983. — P. 203 – 207.
43. Dobereiner L. Engineering geology of weak sandstones, PhD, Thesis, Imperial College London, 1984.
44. Dyke C. G. The pre-peak deformation characteristics of sandstone at varying moisture contents, M. Sc. Thesis, Imperial College London, 1984.
45. Gunsallus K. L. and Kulhawy F. H. A comparative evaluation of rock strength measures, Int. J. of Rock Mech., Min. Sci. & Geomech. Abstr., 1984, Vol. 21. — P. 233 – 248.
46. Denis A., Durville J. L., Massieu E., and Thorin R. Problemes poses par un calcaire tres poreux dans I’etude de la stabilite d’une carrier souterraine, Proc. of the 5th Congress of the Int. Association of Eng. Geology, Buenos Aires, 1986. — P. 549 – 557.
47. Howarth D. F. The effect of pre-existing microcavities on mechanical rock performance in sedimentary and crystalline rocks, Int. J. of Rock Mech., Min. Sci. & Geomech. Abstr., 1987, Vol. 24. — P. 223 – 233.
48. Pells P. J. N. Substance and mass properties for the design of engineering structures in the Hawkesbury sandstone, Aust. Geomech., 2004, Vol. 39. — P. 1 – 21.
49. Hui Y., Xueliang J., and Na L. Experimental study on mechanical property of peridotite under water-rock interaction, EJGE, 2014, Vol. 19. — P. 1179 – 1188.
50. Sabatakakis N., Koukis G., Tsiambaos G., and Papanakli S. Index properties and strength variations controlled by microstructure for sedimentary rocks, Eng. Geol., 2008, Vol. 97. — P. 80 – 90.
51. Sabatakakis N., Koukis G., Tsiambaos G., and Papanakli S. Index properties and strength variations controlled by microstructure for sedimentary rocks, Eng. Geology, 2008, Vol. 97. — P. 80 – 90.
52. Yilmaz N. G., Yurdakul M., and Goktan R. M. Prediction of radial bit cutting force in high-strength rocks using multiple linear regression analysis, Int. J. of Rock Mech. and Min. Sci., 2007, Vol. 44. — P. 962 – 970.
53. Samaranayake V. A. Statistical data analysis, STAT-353 course, Missouri University of Science and Technology, Rolla, MO, USA, 2009.
54. Majeed Y. and Abu Bakar M. Z. Statistical evaluation of Cerchar Abrasivity Index (CAI) measurement methods and dependence on petrographic and mechanical properties of selected rocks of Pakistan, Bull. Eng. Geol. Env., 2016, Vol. 75, No. 3. — P. 1341 – 1360.
55. Kennedy P. A guide to econometrics, 6th Edition Oxford, Willey Blackwell, 2008.
56. Hair J. F., Black W. C., Babin B. J., and Anderson R. E. Multivariate data analysis, 7th Edition, Prentice Hall, New York, 2009.
57. Grima M. A. and Babuska R. Fuzzy model for the prediction of unconfined compressive strength of rock samples, Int. J. of Rock Mech. and Min. Sci., 1999, Vol. 36. — P. 339 – 349.
58. Gokceoglu C. A fuzzy triangular chart to predict the uniaxial compressive strength of Ankara agglomerates from their petrographic composition, Eng. Geol., 2002, Vol. 66. — P. 39 – 51.
59. Gokceoglu C. and Zorlu K. A fuzzy model to predict the uniaxial compressive strength and the modulus of elasticity of a problematic rock, Engineering Applications of Artificial Intelligence, 2004, Vol. 17. — P. 61 – 72.

УДК 539.42 

КОМБИНИРОВАННОЕ ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ НАГРУЖЕНИЯ И СОДЕРЖАНИЯ ВОДЫ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОРОД
Э. Оздемир, Д. Э. Саричи

Университет Иненю, Факультет горного дела, 44280, г. Малатья, Турция

Предел прочности при одноосном сжатии — широко используемый параметр для описания и классификации пород. Исследования обычно выполняются на образцах в сухом состоянии и при стандартных скоростях нагружения. В природе степень насыщения горных пород водой не равна нулю и скорость нагружения изменчива. Исследовались три различные осадочных породы из региона восточной Анатолии (Турция) для оценки влияния степени насыщения на их механические свойства, а также совместное влияние степени насыщения и скорости нагружения на предел прочности пород при одноосном сжатии. На высушенных в печи образцах с насыщенностью 35, 70 и 100 % в ходе испытаний определяли предел прочности при точечном нагружении, твердость Шмидта и Шора, скорость ультразвуковой волны и предел прочности на растяжение по бразильскому методу. Испытания предела прочности при одноосном сжатии проводили при 0, 35, 70 и 100 % степени насыщения и скорости нагружения 0.50, 0.75 и 1.00 кН/с. Результаты испытаний показали, что увеличение содержания воды приводит к снижению механических свойств на 40 – 50 %. Водопоглощение оказывает большое влияние на пределы прочности пород на растяжение и при точечном нагружении. Внутреннее давление, вызванное наличием воды, больше воздействует на растягивающие напряжения. Отмечено, что увеличение предела прочности при одноосном сжатии и скоростей нагружения вызывает буферный эффект в породах с низкой пористостью.

Порода, предел прочности при одноосном сжатии, скорость нагружения, степень насыщения

DOI: 10.15372/FTPRPI20180606 

Работа выполнена при финансовой поддержке Фонда финансирования научных исследований Университета Иненю (проект № 2013/162).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Y?lmaz I. Influence of water content on the strength and deformability of gypsum, Int. J. of Rock Mech. and Min. Sci., 2010, Vol. 47, Issue 2. — P. 342 – 347.
2. Harrison H. P. and Hudson J. A. Engineering rock mechanics. Part. 2. Illustrative worked examples, UK, Pergamon Press, 2000.
3. Goel R. and Singh B. Engineering rock mass classification tunneling foundations and lanslides, UK, Butterworth-Heinemann, 2011.
4. Kolymbas D., Lavrikov S. V., and Revuzhenko A. F. Deformation of anisotropic rock mass in the vicinity of a long tunnel, J. Min. Sci., 2012, Vol. 48, Issue 6. — P. 962 – 974.
5. Mishra D. A. and Basu A. Estimation of uniaxial compressive strength of rock materials by index tests using regression analysis and fuzzy inference system, Eng. Geol., 2013, Vol. 160. — P. 54 – 68.
6. Kahraman S. Evaluation of simple methods for assessing the uniaxial compressive strength of rock, Int. J. of Rock Mech. and Min. Sci., 2001, Vol. 38, Issue 7. — P. 981 – 994.
7. Yesiloglu-Gultekin N., Sezer E. A, Gokceoglu C., and Bayhan H. An application of adaptive neuro fuzzy inference system for estimating the uniaxial compressive strength of certain granitic rocks from their mineral contents, Exp. Syst. with Appl., 2013, Vol. 40, Issue 3. — P. 921 – 928.
8. Barefield E. and Shakoor A. The effect of degree of saturation on the unconfined compressive strength of selected sandstones, 10th IAEG Int. Congress, UK, 2006.
9. Ajolloian R. and Karimzadeh L. Geotechnical rock mass evaluation of Givi dam site (case study, Ardabil Iran), 10th Int. Cong. on Rock Mech. (Technology road map for Rock Mech.), Johannesburg, SAIMM, 2003.
10. Vasarhelyi B. Some observations regarding the strength and deformability of sandstones in dry and saturated conditions, Bull. Eng. Geol. Env., 2003, Vol. 62, Issue 3. — P. 245 – 249.
11. Van Eeckhout E. M. and Peng S. S. The effect of humidity on the compliances of coal mine shales, Int. J. Rock Mech. and Min. Sci. & Geomech. Abstr., 1975, Vol. 12, Issue 11. — P. 335 – 340.
12. Bieniawski Z. T. and Bernede M. J. Suggested methods for determining the uniaxial compressive strength and deformability of rock materials: Part 1. Suggested method for determining deformability of rock materials in uniaxial compression, Int. J. of Rock Mech. and Min. Sci. & Geomech. Abstr., 1979, Vol. 16, Issue 2. — P. 138 – 140.
13. ASTM D 4543. Standard practice for preparing rock core specimens and determining dimensional and shape tolerances, Philadelphia, 2001.
14. Bieniawski Z. T. Engineering rock mass classification, New York, Willey, 1989.
15. Cevik A., Akcap?nar-Sezer E., Cabalar A. F., and Gokceoglu C. Modeling of the uniaxial compressive strength of some clay-bearing rocks using neural network, Appl. Soft Comp., 2011, Vol. 11, Issue 2. — P. 2587 – 2594.
16. TS 699. Tabii yap? taslar?-muayene ve deney metodlar?, TSE, Ankara, 1987 [In Turkish].
17. TS 6809. Mohs sertlik cetveline gore sertlik tayini, TSE, Ankara, 1989 [In Turkish].
18. TS EN 1936. Dogal taslar-Deney metodlar?-Gercek yogunluk, gorunur yogunluk toplam ve ac?k gozeneklilik tayini, TSE, Ankara, 2010 [In Turkish].
19. ISRM. Suggested methods for determining hardness and abrasiveness of rocks, Int. J. of Rock Mech. and Min. Sci. & Geomech. Abstr., 1978, Vol. 15, Issue 3. — P. 89 – 97.
20. ISRM. Suggested methods for determining Sound Velocity, Int. J. of Rock Mech. and Min. Sci. & Geomech. Abstr., Vol. 15, Issue 2, 1978. — P. 53 – 58.
21. ISRM. Suggested methods for determining ponit Load Strength, Int. J. of Rock Mech. and Min. Sci. & Geomech. Abstr., 1985, Vol. 22, Issue 2. — P. 51 – 60.
22. Vasarhelyi B. and Ledniczky K. Influence of water-saturation and weathering on mechanical properties of Sivac marble, 9th Int. Cong. on Rock Mech., Paris, 1999.
23. Kumar A. The effect of stress rate and temperature on the strength of basalt and granite, Geophys., 1968, Vol. 33, Issue 3. — P. 501 – 510.
24. Peng S. A note on the fracture propagation and time-dependent behaviour of rocks in uniaxial tension, Int. J. of Rock Mech. Min. Sci. & Geomech. Abstr., 1975, Vol. 12, Issue 4. — P. 125 – 127.

УДК 622.272 

О ВЫБОРЕ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ФИЗИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД
С. М. Ши, Б. Г. Лиу, Ю. Ю. Сян, Ю. Ци

Школа гражданского строительства, Пекинский транспортный университет,
E-mail: snsxm66@gmail.com, 100044, г. Пекин, Китай

На основании лабораторных экспериментов и результатов регрессионного анализа предложен метод выбора эквивалентных материалов для физического моделирования различных процессов и объектов, связанных с массивом горных пород. Для реализации данного метода разработан программный комплекс Python. Полученные результаты исследований подтверждают эффективность и целесообразность используемого метода.

Физическое моделирование, горная порода, эквивалентный материал, независимые критерии, регрессионный анализ

DOI: 10.15372/FTPRPI20180607 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Liu J., Feng X. T., Ding X. L., Zhang J., and Yue D. M. Stability assessment of the Three-Gorges Dam foundation, China, using physical and numerical modeling — Part I: physical model tests, Int. J. of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2003, Vol. 40, No. 5. — P. 609 – 631.
2. Sterpi D. and Cividini A. A physical and numerical investigation on the stability of shallow tunnels in strain softening media, Rock Mech. and Rock Eng., 2004, Vol. 37, No. 4. — P. 277 – 298.
3. Manzella I. and Labiouse V. Qualitative analysis of rock avalanches propagation by means of physical modelling of non-constrained gravel flows, Rock Mech. and Rock Eng., 2008, Vol. 41, No. 1. — P. 133 – 151.
4. Harris H. G. and Sabnis G. Structural modeling and experimental techniques, London: CRC press, 1999.
5. He M. C., Gong W. L., Zhai H. M., et al. Physical modeling of deep ground excavation in geologically horizontal strata based on infrared thermography, Tunnelling and Underground Space Technology, 2010, Vol. 25, No. 4. — P. 366 – 376.
6. Dong J. Y., Yang J. H., Yang G. X., et al. Research on similar material proportioning test of model test based on orthogonal design, J. of China Coal Society, 2012, Vol. 37, No. 1. — P. 44 – 79.
7. Huang F., Zhu H. H., Xu Q., et al. The effect of weak interlayer on the failure pattern of rock massa round tunnel — Scaled model tests and numerical analysis, Tunnelling and Underground Space Technology, 2013, Vol. 35, No. 4. — P. 207 – 218.
8. Zhang Q. Y., Li S. C., Guo X. H., et al. Research and development of new typed cementitious geotechnical similar material for iron crystal sand and its application, Rock and Soil Mechanics, 2008, Vol. 29, No. 8. — P. 2126 – 2130.
9. Ma P. F., Li Z. K., and Luo G. F. NIOS model material and its use in geo-mechanical similarity model test, J. of Hydroelectric Eng., 2004, Vol. 23, No. 1. — P. 48 – 52.
10. Stimpson B. Modelling materials for engineering rock mechanics, Int. J. of Rock Mech. and Min. Sci. & Geomech. Abstr., 1970, No. 7. — P. 71 – 121.
11. Johnston I. W. and Choi S. K. A synthetic soft rock for laboratory model studies, Geotechnique, 1986, Vol. 36, No. 2. — P. 251 – 263.
12. Indraratna B. Development and applications of a synthetic material to simulate soft sedimentary rocks, Geotechnique, 1990, Vol. 40, No. 2. — P. 189 – 200.
13. Chen S., Wang H., Zhang J., et al. Experimental study on low-strength similar-material proportioning and properties for coal mining, Advances in Materials Science and Eng., 2015, No. 3. — P. 1 – 6.
14. Wu Y. Y., Wang S. Y., Guan Y. S., et al. A study of the proportion of mixture of similar materials, J. of Fuxin Mining Institute, 1981, Vol. 1, No. 3. — P. 32 – 49.
15. Shi X. M., Liu B. G., and Xiao J. A method for determining the ratio of similar materials with cement and plaster as bonding agents, Rock and Soil Mechanics, 2015, Vol. 36, No. 5. — P. 1357 – 1362.
16. Shi X. M., Liu B. G., and Qi Y. Applicability of similar materials bonded by cement and plaster in solid-liquid coupling tests, Rock and Soil Mechanics, 2015, Vol. 36, No. 9. — P. 2624 – 2638.

ГОРНОЕ МАШИНОВЕДЕНИЕ

УДК 621.23.05 

ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ ПНЕВМОМОЛОТА С РАЗДЕЛЕННЫМ УДАРНИКОМ ДЛЯ ПОГРУЖЕНИЯ СТЕРЖНЕЙ В ГРУНТОВЫЙ МАССИВ
И. В. Тищенко, В. В. Червов

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

Рассмотрена проблема совершенствования пневматических импульсных механизмов, предназначенных для воздействия на породный массив в горном деле и строительном производстве. Предложена ударная система с двумя подвижными массами, объединенными в общем корпусе для виброударного погружения профильных элементов в упругопластическую грунтовую среду. Представлен экспериментальный образец пневмомолота с составной ударной частью, выполненный на основе воздухораспределительной схемы с упругим клапаном в камере обратного хода ударника. Приведены результаты исследования его рабочего цикла при различных вариантах настройки. Показана возможность влияния на характер и периодичность силового импульсного воздействия.

Пневмомолот, импульсное воздействие, многомассовый ударный механизм, составной ударник, упругий клапан, амплитуда ударного импульса, частота ударов

DOI: 10.15372/FTPRPI20180608 

Работа выполнена в рамках проекта ФНИ “Создание энергоэффективных ударных и вибрационных технических средств для реализации технологий разведки, добычи и переработки полезных ископаемых и освоения подземного пространства” (№ гос. регистрации АААА-А17–117122090003–2).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Подэрни Р. Ю. Горные машины и комплексы для открытых работ. — М.: МГГУ, 2001. — 332 с.
2. Соколинский В. Б. Машины ударного разрушения (основы комплексного проектирования). — М.: Машиностроение, 1982. — 185 с.
3. Зиневич В. Д., Ярмоленко Г. З., Калита Е. Г. Пневматические двигатели горных машин. — М.: Недра, 1975. — 343 с.
4. Кершенбаум Н. Я., Минаев В. И. Прокладка горизонтальных и вертикальных скважин ударным способом. — М.: Недра, 1984. — 245 с.
5. Кюн Г., Шойбле Л., Шлик Х. Закрытая прокладка непроходных трубопроводов. — М.: Стройиздат, 1993. — 168 с.
6. Костылев А. Д., Григоращенко В. А., Козлов В. А., Гилета В. П., Рейфисов Ю. Б. Пневмопробойники в строительном производстве. — Новосибирск: Наука, 1987. — 140 с.
7. Алимов О. Д., Манжосов В. К., Еремьянц В. Э. Удар. Распространение волн деформаций в ударных системах. — М.: Наука, 1985. — 358 с.
8. Жуков И. А. Зависимость “сила – внедрение” горной породы как исходный параметр для синтеза машин ударного действия // J. of Advanced Research in Natural Science. — 2018. — № 4. — C. 42 – 48.
9. Жуков И. А. Научные исследования влияния геометрии бойков на форму ударного импульса в машинах ударного действия // Совр. проблемы теории машин. — 2015. — № 3. — С. 11 – 15.
10. Жуков И. А. Теоретические основы синтезирования форм бойков ударных систем технологического назначения // Изв. ТПУ. — 2009. — № 2. — С. 173 – 177.
11. Жуков И. А. Повышение результативности процесса разрушения сред ударными воздействиями путем подбора форм бойков в виде композиции материалов // Вестн. КузГТУ. — 2014. — № 3. — С. 3 – 5.
12. Научное открытие № А-415. Явление интенсификации передачи энергии удара при центральном повторяющемся соударении твердых тел через промежуточный упругий элемент / Р. Ф. Нагаев, Д. А. Юнгмейстер, Ю. В. Судьенков, Л. К. Горшков, В. А. Пивнев, В. С. Свинин // Опубл. в БИ. — 2007. — Диплом № 332.
13. Нагаев Р. Ф., Пивнев В. А., Пашкин Л. Н., Юнгмейстер Д. А. Сравнение передаваемых в разрушаемую породу импульсов для одинарных и сдвоенных ударников // Машины и механизмы ударного, периодического и вибрационного действия: материалы ?? междунар. науч. симп. — Орел: ОрелГТУ, 2003. — С. 131 – 133.
14. Юнгмейстер Д. А., Судьенков Ю. В., Пивнев В. А., Пягай А. К., Бурак А. Я. Исследования ударной системы “поршень – боек – инструмент” для расширения области использования процесса дребезга // ГИАБ. — 2011. — № 8. — С. 288 – 294.
15. Юнгмейстер Д. А., Пивнев В. А., Судьенков Ю. В. Экспериментальные исследования пневматических перфораторов (ударных систем) с двухмассовым поршнем-ударником // Гидравлика и пневматика. — 2004. — № 13 – 14. — С. 17 – 20.
16. Вовченко Н. В., Зимин Б. А., Судьенков Ю. В., Юнгмейстер Д. А. Экспериментальные исследования и численное моделирование ударно-волновых процессов при центральном соударении трех стержней различной массы // Вестн. СПбГУ. — 2011. — Сер. 1. — Вып. 3. — С. 93 – 100.
17. Ляпцев С. А., Степанова Н. Р. Параметры многомассового ударного механизма для разрушения горных пород // Фундаментальные исследования. — 2014. — № 12 – 8. — С. 1649 – 1651.
18. Петреев А. М., Смоленцев А. С. Передача энергии от ударного привода трубе через адаптер // ФТПРПИ. — 2011. — № 6. — С. 64 – 73.
19. Исаков А. Л., Шмелев В. В. Об эффективности передачи ударного импульса при забивании металлических труб в грунт // ФТПРПИ. — 1998. — № 1. — С. 89 – 97.
20. Исаков А. Л., Шмелев В. В. Анализ волновых процессов при забивании металлических труб в грунт с использованием генераторов ударных импульсов // ФТПРПИ. — 1998. — № 2. — С. 48 – 58.
21. Сердечный А. С. Управление амплитудой и длительностью ударного импульса: автореф. дис. … д-ра техн. наук. — Новосибирск, 1997. — 32 с.
22. Крауиньш П. Я., Дерюшева В. Н. Формирование ударного импульса в зависимости от исполнения промежуточной полости пневмогидравлического ударного узла // Изв. ТПУ. — 2009. — № 2. — С. 178 – 182.
23. Смоляницкий Б. Н., Данилов Б. Б. Пути повышения эффективности забивания в грунт стальных труб пневматическими молотами // ФТПРПИ. — 2005. — № 4. — С. 81 – 88.
24. Лазуткин С. Л., Лазуткина Н. А. Исследование статико-динамического процесса формирования скважины // Машиностроение и безопасность жизнедеятельности. — 2013. — № 4. — С. 67 – 71.
25. Ешуткин Д. Н., Смирнов Ю. М., Исаев В. Л. Высокопроизводительные гидропневматические ударные машины для прокладки инженерных коммуникаций. — М.: Стройиздат, 1990. — 178 с.
26. Червов В. В., Тищенко И. В., Смоляницкий Б. Н. Влияние частоты виброударного воздействия и дополнительного статического усилия на скорость погружения стержня в грунт // ФТПРПИ. — 2011. — № 1. — С. 61 – 70.
27. Востриков В. И., Опарин В. Н., Червов В. В. О некоторых особенностях движения твердых тел при комбинированных виброволновом и статическом воздействиях // ФТПРПИ. — 2000. — № 6. — С. 5 – 11.
28. Верстов В. В., Гайдо А. Н. Исследование сравнительной эффективности заглубления стального шпунта в плотный грунт // Механизация строительства. — 2013. — № 2. — С. 44 – 49.
29. Смоляницкий Б. Н., Тищенко И. В., Червов В. В. Перспективы совершенствования пневмомолотов для специальных строительных работ // ФТПРПИ. — 2009. — № 3. — С. 65 – 75.
30. Тищенко И. В. Пневмомолот с повышенной частотой ударного воздействия // Вестн. КузГТУ. — 2014. — № 3. — С. 12 – 16.
31. Тищенко И. В., Червов В. В., Горелов А. И. Влияние дополнительного вибровозбудителя и комбинации виброударных устройств на скорость внедрения трубы в грунт при прокалывании // ФТПРПИ. — 2013. — № 3. — С. 107 – 118.
32. Пат. 2535316 РФ. Устройство для забивания стержневого элемента в грунт / В. В. Червов, И. В. Тищенко, А. И. Горелов // Опубл. в БИ. — 2014. — № 34. — 9 с.
33. Пат. 2462575 РФ. Устройство ударного действия / В. В. Червов, Б. Н. Смоляницкий, В. В. Трубицын, А. В. Червов, И. В. Тищенко // Опубл. в БИ. — 2012. — № 27. — 16 с.
34. Червов В. В., Тищенко И. В., Червов А. В. Влияние элементов системы воздухораспределения пневмомолота с упругим клапаном на потребление энергоносителя // ФТПРПИ. — 2009. — № 1. — С. 41 – 47.
35. Макаров Р. А., Ренский А. Б., Боркунский Г. Х. Тензометрия в машиностроении. — М.: Машиностроение, 1975. — 288 с.
36. Нуберт Г. Измерительные преобразователи неэлектрических величин. — М.: Энергия, 1970. — 360 с.

УДК 622.23 

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕДАЧИ ЭНЕРГИИ УДАРА ЧЕРЕЗ ЗАМКНУТУЮ КАМЕРУ С ЖИДКОСТЬЮ
В. Э. Еремьянц, Б. С. Султаналиев, Мелис кызы Назира

Институт машиноведения НАН КР, Е-mail: eremjants@inbox.ru,
ул. Скрябина, 23, 720055, г. Бишкек, Кыргызская Республика

Рассмотрены различные модели ударной системы молота с передачей энергии удара в замкнутой камере с жидкостью. Доказано, что в модели поршень и инструмент могут быть представлены в виде твердых недеформируемых тел, а камера с жидкостью — в виде безынерционного упругого элемента. На основе анализа модели установлены зависимости усилий в камере с жидкостью, при контакте инструмента с породой и коэффициента передачи энергии удара в породу от параметров камеры и жесткости контакта инструмента с породой. Предложен алгоритм расчета динамики такой ударной системы, учитывающий утечки жидкости, изменение ее вязкости и объемного модуля упругости в зависимости от давления.

Молот, поршень, камера с жидкостью, инструмент, удар, давление, объемный модуль упругости, утечки, алгоритм расчета

DOI: 10.15372/FTPRPI20180609 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Алимов О. Д. Взаимосвязь усилия подачи с основными параметрами бурильного молотка // Изв. ТПИ. — 1959. — Т. 108. — С. 70 – 92.
2. Алимов О. Д. О взаимосвязи основных параметров машин ударного действия с усилием подачи // Тр. Николаевского кораблестроительного института. — 1980. — Вып. 169. — С. 36 – 44.
3. Сердечный А. С. Управление амплитудой и длительностью ударного импульса: автореф. дис. … д-ра техн. наук. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 1997. — 31 с.
4. Еремьянц В. Э., Слепнев А. А. Волны деформаций в соударяющихся стержнях с непараллельными ударными торцами // ФТПРПИ. — 2006. — № 6. — С. 73 – 78.
5. Сердечный А. С., Петров А. Н., Логинов В. Н. Расчет ударной системы, позволяющей изменить форму ударного импульса и снизить осевую нагрузку // ФТПРПИ. — 1983. — № 2. — С. 52 – 53.
6. Сердечный А. С. Закономерности передачи давления жидкости при ударе // Горн. журн. — 1988. — № 9. — С. 66 – 68.
7. Ураимов М., Султаналиев Б. С., Дыйканбаев А. Гидравлический молот с трансформируемым ударным импульсом // Теория машин и рабочих процессов: сб. тр. — Бишкек: Институт машиноведения НАН КР, 2013. — С. 178 – 181.
8. Еремьянц В. Э., Мелис кызы Назира. К выбору модели соударения стержней через замкнутый объем жидкости, J. of Advanced Research in Technical Sciense. North Charleston, USA. SRS MS. CreateSpace, 2017, Issue 6. — P. 11 – 16.
9. Алимов О. Д., Манжосов В. К., Еремьянц В. Э. Удар. Распространение волн деформаций в ударных системах. — М.: Наука, 1985. — 356 с.
10. Суриков В. В. Механика разрушения мерзлых грунтов. — Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1978. — 128 с.
11. Лобанов Д. П., Горовиц В. Б., Фонберштейн Е. Г., Шендеров В. И., Экомасов С. П. Машины ударного действия для разрушения горных пород. — М.: Недра, 1983. — 152 с.
12. Васильченко В. А. Гидравлическое оборудование мобильных машин: справочник. — М.: Машиностроение, 1983. — 301 с.
13. Мелис кызы Назира. Влияние температуры и давления рабочей жидкости на коэффициент жесткости замкнутой жидкостной камеры // Машиноведение. Имаш НАН КР. — 2017. — Вып. 2(6). — С. 77 – 81.

УДК 622.23 

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ РАСПОЛОЖЕНИЯ РЕЗЦОВ КОРОНКИ НА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ПРОХОДЧЕСКОГО КОМБАЙНА
Шуо Цяо, Айлунь Ванг, Юмин Сья, Лайкунг Лин, Цзайчжен Лю, Цзиньшу Лю

Институт легких сплавов, Центральный Южный Университет, 410083, Чанша, Хунань, Китай
Государственная Главная лаборатория высокотехнологического комплексного производства,
E-mail: 153801001@csu.edy.cn, 410083, Чанша, Хунань, Китай
ООО “Китайская компания тяжелых промышленных железнодорожных конструкций”,
410100, Чанша, Китай

Проходческий комбайн представляет собой современный тип горных машин с функциями резания и возведения анкерной крепи. Разработаны три варианта расположения резцов на резцовой коронке проходческого комбайна для обеспечения наиболее эффективного резания угля. Выполнена оценка производительности резания на основе математического моделирования и лабораторных экспериментов при разных скоростях вращения шнека и различном расположении резцов. Достоверность математической модели подтверждена результатами лабораторных экспериментов. Цель данного исследования — разработка теоретического руководства по проектированию резцовой коронки проходческого комбайна.

Расположение резцов, проходческий комбайн, метод конечных элементов, резание углепородного массива, неравномерность нагрузки

DOI: 10.15372/FTPRPI20180610 

Исследования выполнены при финансовой поддержке Приоритетной стратегической программы Хунаня (2015GK1009) в области промышленных технологических исследований и Фонда фундаментальных исследований для Центральных университетов Центрального Южного Университета (2017zzts094).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Gao K. D., Du C. L., Liu S. Y. and Fu L. Model test of helical angle effect on coal loading performance of shear drum, Int. J. Min. Sci. Technol., 2012, Vol. 22. — P. 165 – 168.
2. Ma C. B. Study of load characteristics by bolter miner cutting unit, Railway Construction Technology, 2017, Vol. 4. — P. 124 – 126.
3. Leeming J., Flook S., and Altounyan P. Bolter miners for longwall development, Gluck: Die. Fach. Rohst. Bergb. En., 2001, Vol. 137. — P. 633 – 637.
4. Vierhaus; Rainer. Development of a high-performance drivage by “Bolter-Miner” technology, Gluck: Die. Fach. Rohst. Bergb. En., 2002, Vol. 138. — P. 425 – 429.
5. Zhang Q. Q., Han Z. N., and Zhang M. Q. Experimental study of breakage mechanisms of rock induced by a pick and associated cutter spacing optimization, Rock. Soil. Mech., 2016, Vol. 37. — P. 2172 – 2179.
6. Li X. H., Li T., and Jiao L. Development of cutting load simulation system and its simulation study on drum shearer, J. Chin. Coal Soc., 2016, Vol. 41. — P. 502 – 506.
7. Zhao L. J. and He J. Q. Effect of pick arrangement on the load of shearer in the thin coal seam, J. Chin. Coal Soc., 2011, Vol. 36. — P. 1401 – 1406.
8. Gunes Y. N., Yurdakul M., and Goktan R. M. Prediction of radial bit cutting force in high-strengthrocks using multiple linear regression analysis, Int. J. Rock. Mech. Min. Sci, 2007, Vol. 44. — P. 962 – 970.
9. Heydarshahy S. A. and Karekal S. Investigation of PDC cutter interface geometry using 3D FEM modelling, Int. J. Eng. Res. Afr, 2017, Vol. 29. — P. 45 – 53.
10. Qiao S., Xia Y. M., Liu Z. Z., Liu J. S., Ning B., and Wang A. L. Finite element analysis of load characteristic of shield bolter miner cutting head under complex coal seam condition, Min. Sci., 2017, Vol. 24. — P. 85 – 97.
11. Yu W. J., Du S. H., and Wang W. J. Prediction of instability and mechanism of multi-factor comprehensive action on mine goaf, Int. J. Eng. Res. Afr., 2014, Vol. 13. — P. 39 – 48.
12. Xu T., Ranjith P. G., and Au S. K. Numerical and experimental investigation of hydraulic fracturing in Kaolin clay, J. Petrol Sci. Eng., 2014, Vol. 134. — P. 223 – 236.
13. Esterhuizen G. S. and Tulu I. B. Analysis of alternatives for using cable bolts as primary support at two low-seam coal mines, Int. J. Min. Sci. Technol, 2016, Vol. 26. — P. 23 – 30.
14. Rostami J., Bahrampour S., Ray A., and Collins C. Measurement and analysis of noise and acoustic emission on a roof bolter for identification of joints and in rock, J. Acoust. Soc. Am., 2015, Vol. 137. — P. 869 – 875.
15. Bertignoll and Ing H. Alpine bolter miner Austrian technology for rapid roadway development, Min. Technol., 1995, Vol. 77. — P. 163 – 165.
16. Vierhaus and Rainer. Development of a high-performance drivage by “Bolter-Miner” technology, Gluck: Die. Fach. Rohst. Bergb. En., 2002, Vol. 138. — P. 425 – 429.
17. Hoseinie S. H., Ataei M., Khalokakaie R., Ghodrati B., and Kumar U. Reliability analysis of the cable system of drum shearer using the power law process model, Int. J. Min. Reclam. Env., 2012, Vol. 26. — P. 309 – 323.
18. Yasar S. and Yilmaz A. O. A novel mobile testing equipment for rock cuttability assessment: vertical rock cutting rig (VRCR), Rock. Mech. Rock. Eng., 2017, Vol. 50. — P. 857 – 869.
19. Abdolreza Y. C. and Siamak H. Y. A new model to predict roadheader performance using rock mass properties, J. Coal. Sci. Eng., 2013, Vol. 19. — P. 51 – 56.
20. Zhang Q. Q., Han Z. N., Ning S. H., Liu Q. Z., and Guo R. W. Numerical simulation of rock cutting in different cutting mode using the discrete element method, J. Geo. Eng., 2015, Vol. 10. — P. 35 – 43.
21. Zhu X. H. and Li H. Numerical simulation on mechanical special energy of PDC cutter rock-cutting, J. Bas. Sci. Eng., 2015, Vol. 23. — P. 182 – 191.
22. Rauenzahn R. M. and Tester J. W. Rock failure mechanisms of flame-jet thermal spallation drilling. Theory and experimental testing, Int. J. Rock. Mech. Min., 1989, Vol. 26. — P. 381 – 399.
23. Qiao S., Xia Y. M., Liu Z. Z., Liu J. S., Ning B., and Wang A. L. Performance evaluation of bolter miner cutting head by using multicriteria decision-making approaches, J. Adv. Mech. Des. Syst., 2017, Vol. 11. — P. 1 – 10.

УДК 622.684 

ОСОБЕННОСТИ СОВРЕМЕННОГО ПОДХОДА К ВЫБОРУ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА ДЛЯ АЛМАЗОРУДНЫХ КАРЬЕРОВ ЯКУТИИ
В. Л. Яковлев, И. В. Зырянов, А. Г. Журавлев, В. А. Черепанов

Институт горного дела УрО РАН,
E-mail: direct@igduran.ru, juravlev@igduran.ru, ул. Мамина-Сибиряка, 58, 620219, г. Екатеринбург, Россия
Институт “Якутнипроалмаз” АК “АЛРОСА” (ПАО), E-mail: zyryanoviv@alrosa.ru,
ул. Ленина, 39, 678174, г. Мирный, Республика Саха (Якутия), Россия

Представлены результаты работы над научно-технической базой проектирования карьерного транспорта для национального стандарта, инициированного компанией “АЛРОСА” в 2015 г. Выполнен анализ опыта проектирования и эксплуатации транспортных систем алмазорудных карьеров криолитозоны. Определены предпочтительные условия эксплуатации различных видов карьерного транспорта с учетом особенностей алмазорудных карьеров. Обосновано последовательное формирование транспортной системы карьера в течение всего срока отработки месторождения. Применение такого подхода требует использования информационных технологий проектирования транспортных систем, в том числе компьютерное моделирование, многовариантный подход, учет вариативности большого количества факторов.

Транспортная система карьера, промышленный транспорт, вскрытие, область применения транспорта, алмазорудные месторождения криолитозоны

DOI: 10.15372/FTPRPI20180611 

Работа выполнена с использованием результатов исследований по государственному заданию № 007–00293–18–00. Тема № 0405–2018–0015.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Яковлев В. Л. Теория и практика выбора транспорта глубоких карьеров. — Новосибирск: Наука, 1989. — 240 с.
2. Васильев М. В. Транспорт глубоких карьеров. — М.: Недра, 1983. — 295 с.
3. Тарасов П. И., Журавлев А. Г., Черепанов В. А., Исаков М. В., Баланчук В. Р., Акишев А. Н., Бабаскин С. Л. Проблемы магистрального транспортирования руды от удаленных кимберлитовых месторождений // Горное оборудование и электромеханика. — 2014. — № 5. — С. 25 – 31.
4. Зырянов И. В., Павлов В. А., Кондратюк А. П., Моряков А. В., Альмяшев Р. К. Опытно-промышленная эксплуатация многозвенных автопоездов SCANIA в Удачнинском ГОКе // Горн. пром-сть. — 2014. — № 6(118). — С. 38 – 40.
5. Чаадаев А. С., Акишев А. Н., Бабаскин С. Л. Схемы вскрытия и отработки глубоких горизонтов алмазных карьеров крутонаклонными выработками // Горн. пром-сть. — 2008. — № 2. — С. 75 – 80.
6. Акишев А. Н., Бабаскин С. Л., Зырянов И. В. Оптимизация параметров схем вскрытия горизонтов кимберлитовых карьеров // Горн. журн. — 2010. — № 5. — С. 85 – 87.
7. Фурин В. О. Обоснование технологических параметров углубочного комплекса для доработки крутопадающих месторождений: автореф. дис. … канд. техн. наук. — Екатеринбург: ИГД УРО РАН, 2009. — 160 с.
8. Яковлев В. Л., Тарасов П. И., Журавлев А. Г. Новые специализированные виды транспорта для горных работ. — Екатеринбург: УрО РАН, 2011. — 375 с.
9. Кармаев Г. Д., Глебов А. В. Выбор оборудования циклично-поточной технологии карьеров. — Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2012. — 296 с.
10. Акишев А. Н., Зырянов И. В., Заровняев Б. Н., Тарасов П. И., Журавлев А. Г. Технико-технологический комплекс для доработки запасов на глубинных горизонтах алмазорудных карьеров // Горн. журн. — 2012. — № 12. — С. 39 – 43.
11. Parreira J. and Meech J. Autonomous vs. manual haulage Trucks–How mine simulation contributes to future haulage system developments, CIM Meeting, Vancouver, 2010.
12. Surface Control System [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.rct.net.au/surface-control-system/. — (4.08.2018).
13. Работа при пустой кабине [Электронный ресурс] / Catmagazine. — 2010. — Вып. 2. — С. 6 – 8. — Режим доступа: http://www.zeppelin.ru/upload/iblock/4bd/Cat_Magazine_N2–2010.pdf. — (4.08.2018).
14. Rio Tinto activated Komatsu’s autonomous haulage system in Australia [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.komatsu.com/CompanyInfo/press/2008122516111923820.html. — (4.08.2018).
15. Журавлев А. Г. Тенденции развития транспортных систем карьеров с использованием роботизированных машин // Проблемы недропользования. — 2014. — № 3. — С. 164 – 175.
16. Тарасов П. И., Журавлев А. Г., Черепанов В. А., Акишев А. Н., Шубин Г. В. Обоснование производительности оборудования при дистанционном управлении для карьера “Удачный” // Горн. журн. — 2012. — № 12. — С. 35 – 39.
17. Кулешов А. А., Васильев К. А., Докукин В. П., Коптев В. Ю. Анализ вариантов транспортирования руды от карьера до обогатительной фабрики в условиях АК “АЛРОСА” // Горн. журн. — 2003. — № 6. — С. 13 – 16.
18. Земсков А. Н., Полетаев И. Г. Особенности применения грузовых подвесных дорог на открытых горных работах // Горн. пром-сть. — 2004. — № 5. — С. 30 – 33.
19. Федоров Л. Н. Послойно-скважинный способ разработки глубоких карьеров // Актуальные проблемы разработки кимберлитовых месторождений: современное состояние и перспективы решения: сб. докл. Междунар. науч.-практ. конф. “Мирный-2003”. — М.: Руда и металлы, 2004. — С. 352 – 355.
20. Левенсон С. Я., Ланцевич М. А., Гендлина Л. И., Акишев А. Н. Новая технология и оборудование для безвзрывного формирования рабочей зоны глубоких карьеров // ФТПРПИ. — 2016. — № 5. — С. 125 – 132.
21. Громов Е. В., Билин А. Л., Белогородцев О. В., Наговицын Г. О. Обоснование вида и параметров горнотранспортных систем при освоении рудных месторождений в условиях Кольского полуострова // ФТПРПИ. — 2018. — № 4. — С. 70 – 78.
22. Кармаев Г. Д., Глебов А. В., Берсенев В. А. Опыт проектирования, эксплуатации и перспективы развития циклично-поточной технологии на рудных карьерах // Горная техника. Добыча, транспортировка и переработка полезных ископаемых: каталог-справочник. — СПб: ООО “Славутич”. — 2013. — № 1(11). — С. 66 – 70.
23. Пат. 2571776 РФ, МПК7E21C41/26. Способ открытой разработки крутопадающих рудных тел / Бабаскин С. Л., Акишев А. Н., Самоловов В. С.; заявитель и патентообладатель АК “АЛРОСА” (ПАО). — № 2014139741/03; заявл. 30.09.2014; опубл. 20.12.2015, Бюл. № 35. — 9 с.
24. Точилин В. И. Наращиваемые башенные подъемники для разработки кимберлитовых трубок (исходные горно-технологические требования к конструкции) // Горное оборудование и электромеханика. — 2005. — № 3. — С. 34 – 37.
25. Нормы технологического проектирования горнорудных предприятий цветной металлургии с открытым способом разработки: ВНТП 35–86: утв. протоколом Министерства цветной металлургии СССР от 28 февраля 1986 г. № 89 по согласованию с Госстроем СССР и ГКНТ письмом от 31 января 1986 г. № 45–164, Госгортехнадзором СССР — от 28 января 1986 г. N II-22/52.

УДК 621.721 

ОЦЕНКА И ПРОГНОЗ УСТОЙЧИВОСТИ БОРТОВ КАРЬЕРА “КЕНТОБЕ”
О. Г. Бесимбаева, Е. Н. Хмырова, Ф. К. Низаметдинов, Е. А. Олейникова

Карагандинский государственный технический университет,
E-mail: bog250456@mail.ru, Бульвар Мира, 56, 100027, г. Караганда, Республика Казахстан

Проведены исследования по оценке устойчивости бортов карьера баритового месторождения “Кентобе”, расположенного на востоке Атасуйского рудного района. Обоснование расчетных прочностных характеристик горных пород месторождения выполнено двумя способами: по методике ВНИМИ и с использованием компьютерной программы RocLab. Оценка устойчивости осуществлена с помощью компьютерной программы, разработанной специалистами КарГТУ. Для проведения расчетов на плане горных работ выделены направления, характеризуемые неоднородностью прибортового массива, глубиной разработки, наличием поверхностей ослабления. Расчеты показали, что заданные параметры углов откосов уступов, берм безопасности и угла откоса борта карьера не обеспечивают их устойчивое положение. Для сохранения устойчивости необходимо выполаживание генерального угла юго-западного борта до 34° и северо-восточного борта до 31°, при этом коэффициенты запаса будут равны соответственно 1.24 и 1.21.

Геомеханическая модель, коэффициент запаса устойчивости, прочностные характеристики горных пород, расчеты устойчивости бортов карьера, обеспечение устойчивости бортов

DOI: 10.15372/FTPRPI20180612 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Методические указания по определению углов наклона бортов, откосов уступов и отвалов строящихся и эксплуатируемых карьеров. — Л.: ВНИМИ, 1972. — 165 с.
2. Временные методические указания по управлению устойчивостью бортов карьеров цветной металлургии. — М.: Гипроруда, 1989. — 128 с.
3. Методические указания по наблюдениям за деформациями бортов, откосов уступов и отвалов на карьерах и разработке мероприятий по обеспечению их устойчивости. Согласованы приказом Комитета по государственному контролю за чрезвычайными ситуациями и промышленной безопасностью Республики Казахстан от 22 сентября 2008. — № 39.
4. Фисенко Г. Л. Устойчивость бортов карьеров и отвалов. — М.: Недра, 1965. — 378 с.
5. Баклашов И. В. Деформирование и разрушение породных массивов. — М.: Недра, 1988. — 271 с.
6. Попов И. И., Окатов Р. П., Низаметдинов Ф. К. Механика скальных массивов и устойчивость карьерных откосов. — Алма-Ата, 1986. — 256 с.
7. Чанышев А. И. Построение паспортных зависимостей горных пород в допредельной и запредельной областях деформирования // ФТПРПИ. — 2002. — № 5. — С. 26 – 31 
8. Hoek E and Diederichs M. S. Empirical estimation of rock mass modulus, Int. J. of Rock Mech. and Min. Sci., 2006, Vol. 43. — P. 203 – 215.
9. Hoek E., Carranza-Torres C., and Corkum B. Hoek-Brown failure criterion, Proc. NARMS, 2002, Vol. 1. — С. 267 – 273.
10. Hoek E. Practical rock engineering — an ongoing set of notes, Available at: https://www.rocscience.com/ assets/resources/learning/hoek/Practical-Rock-Engineering-Full-Text.pdf
11. Долгоносов В. Н., Шпаков П. С., Низаметдинов Ф. К., Ожигин С. Г., Ожигина С. Б., Старостина О. В. Аналитические способы расчета устойчивости карьерных откосов. — Караганда: Соната – Полиграфия, 2009. — 339 с.
12. Свидетельство о государственной регистрации прав на объект авторского права № 126 от 26 января 2015 г. “Устойчивость карьерных откосов” (программа для ЭВМ) / С. Г. Ожигин, С. Б. Ожигина, П. С. Шпаков, Ф. К. Низаметдинов и др.
13. Галустьян Э. Л. Геомеханика открытых горных работ. — М.: Недра, 1992. — 272 с.
14. Демин А. М. Устойчивость открытых горных выработок и отвалов. — М.: Недра, 1973. — 232 с.
15. Попов И. И., Окатов Р. П. Борьба с оползнями на карьерах. — М.: Недра, 1980. — 239 с.
16. Курленя М. В., Барышников В. Д., Гахова Л. Н. Развитие экспериментально-аналитического метода оценки устойчивости горных выработок // ФТПРПИ. — 2012. — № 4. — С. 20 – 28.
17. Багдасарьян А. Г., Сытенков В. Н. К вопросу об изменении устойчивости бортов с увеличением глубины карьера // ФТПРПИ. — 2014. — № 1. — С. 75 – 80.

УДК 622.271.06.22:004.9 

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ДОБЫЧИ И ПЕРЕРАБОТКИ РУДНОГО СЫРЬЯ КОЛЬСКОГО ПОЛУОСТРОВА НА ОСНОВЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Е. В. Громов, В. В. Бирюков, А. М. Зотов

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

Показаны особенности использования информационных технологий для повышения эффективности и безопасности комплексного освоения недр. Представлены результаты работ по созданию информационного ресурса для хранения и обработки данных месторождений редкоземельного и редкометалльного сырья. Приведен пример реализации комплексного подхода к освоению георесурсов в условиях экологических ограничений на месторождении Партомчорр, расположенного в Арктической зоне РФ. Обоснованы малоотходные технологии добычи, переработки и складирования рудного и техногенного сырья. Приведены наиболее значимые направления исследований в области автоматизации и роботизации горных работ.

Комплексное освоение месторождений, Арктическая эона РФ, экологические ограничения, информационные технологии, компьютерное моделирование, геотехнология, автоматизация и роботизация горных работ, обогащение полезных ископаемых

DOI: 10.15372/FTPRPI20180613 

Исследование выполнено при финансовой поддержке РНФ (проект № 14–17–00761П).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Мельников Н. Н., Зотов А. М. Информационный ресурс для комплексного решения задач освоения месторождений редкоземельного и редкометалльного сырья России в соответствии с экологической стратегией развития горнодобывающей отрасли // ГИАБ. — 2017. — № S23. — С. 535 – 544.
2. Лукичев С. В., Громов Е. В., Шибаева Д. Н., Терещенко С. В. Оценка эффективности экологически сбалансированной технологии разработки месторождения стратегического сырья Партомчорр в Арктической зоне России // Горн. журн. — 2017. — № 12. — С. 57 – 62.
3. Lukichev S. V., Gromov E. V., Lobanov E. A. Evaluation of prospects for apatite–nepheline mining at Partomchorr, Eurasian mining, 2017, No. 1. — P. 10 – 13.
4. Митрофанова Г. В., Филимонова Н. М., Андронов Г. П., Рухленко Е. Д. Влияние минералого-технологических особенностей апатитсодержащих руд месторождения Партомчорр на выбор реагентных режимов флотации // ГИАБ. — 2017. — № S23. — С. 427 – 435.
5. Мельников Н. Н., Козырев А. А., Лукичев С. В. Большие глубины – новые технологии // Вестн. КНЦ. — 2013. — № 4. — С. 58 – 66.
6. Опарин В. Н., Русин Е. П., Тапсиев А. П., Фрейдин А. М., Бадтиев Б. П. Мировой опыт автоматизации горных работ на подземных рудниках. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2007. — 99 с.
7. Sandvik Mining, 2015. Accessed 27–11–2016 from: https://www.rocktechnology.sandvik/en/products/automation/. 8. Громов Е. В. Повышение эффективности разработки месторождений бедных руд в условиях экологических ограничений (на примере апатит-нефелинового месторождения Партомчорр): дис. … канд. техн. наук: 25.00.22. — Апатиты, 2016. — 148 с.
9. Яковлев В. Л., Тарасов П. И., Журавлев А. Г. Новые специализированные виды транспорта для горных предприятий. — Екатеринбург: УрО РАН, 2011. — 375 с.
10. Зырянов И. В., Павлов А. П. Опытно-промышленная эксплуатация многозвенных автопоездов Scania в Удачнинском ГОКе // Горн. пром-сть. — 2014. — № 6 — С. 38 – 40.
11. King C. A model for the quantitative estimation of mineral liberation from mineralogical texture, Int. J. of Min. Proc., 1979, No. 6. — P. 207 – 220.
12. Гейн К., Сарсон Т. Структурный системный анализ: средства и методы. — М.: Эйтекс, 1992. — 274 с.

РУДНИЧНАЯ АЭРОГАЗОДИНАМИКА

УДК 622.33.013.3 

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИЙ МЕТАНА ПО ДЛИНЕ ОЧИСТНОГО ЗАБОЯ
С. Василевский, П. Ямруз

Научно-исследовательский институт механики пластов Польской Академии наук,
E-mail: wasilewski@imgpan.pl, 2jamroz@imgpan.pl,
ул. Реймонта, 27, 30–059, г. Краков, Польша

Представлен анализ экспериментальных данных, включающих пространственно-временное распределение концентраций метана в условиях разработки очистным забоем с помощью врубовых машин. Определены источники выброса метана и характер его распространения по длине сплошного забоя и в районе смежной выработки. Проведенный анализ направлен на подготовку входных данных для верификации цифровых моделей области очистного забоя, а также для воспроизведения алгоритма управления универсальной врубовой машины, используемой для разработки пластов в условиях риска метановыделения. Объект исследования — очистной забой 841a, пласт 405/2 на шахте Бельшовице. По длине забоя установлены 9 индикаторов метана, включая 2 непосредственно в зоне забоя, используемые в качестве стандартной меры по предупреждению аварийных ситуаций при выбросе метана. В ходе экспериментального исследования размещены 10 дополнительных индикаторов в очистном забое и в районах смежных выработок, из них 4 непосредственно в зоне забоя.

Вентиляционная система шахты, концентрация метана, очистной забой

DOI: 10.15372/FTPRPI20180617 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Cecala A. B., Zimmer J. A., and Thimons E. D. Determination of optimal longwall face methane monitoring locations, Min. Eng., 1994.
2. Schatzel S. J., Karacan C. O., Krog R. B., Esterhuizen G. S., and Goodman V. R. Guidelines for the prediction and control of methane emissions on longwalls, NIOSH, Circular 9502, Pittsburgh, 2008.
3. Kissell F. N. and Cecala A. B. Preventing methane ignitions at longwall faces CHAPTER 4 in Handbook for methane control in mining, NIOSH IC 9486 Information Circular, 2006.
4. Schaeffer M. Longwall automation, State of the Art. Joy Corp., Mine Expo Int., Las Vegas, 2008.
5. Dziurzynski W. and Krach A. Mathematical model of methane emission caused by a collapse of rock mass crump, Arch. Min. Sci., 2001, Vol. 46, No. 4. — P. 433 – 449.
6. Dziurzynski W., Krach A., and Palka T. Airflow sensitivity assessment based on underground mine ventilation systems modeling, Energies, 2017, 10. — Paper 1451.
7. Wala A. M., Yingling J. C., Zhang J., and Ray R. Validation study of computational fluid dynamics as a tool for mine ventilation design, Proc. of the 6th Int. Mine Ventilation Congress, Pittsburgh, Pennsylvania, 1997.
8. Kumar P., Mishra D. P., Panigrahi D. C., and Sahu P. Numerical studies of ventilation effect on methane layering behaviour in underground coal mines, Current Sci., 2017, Vol. 112. — P. 1873 – 1881. 10.18520/cs/v112/i09/1873–1881.
9. Dziurzynski W., Krach A., Palka T., and Wasilewski S. Validation of the computer program for ventilation simulation VentMet in the face region, taking into account time-variant methane inflows due to cyclic operations of the shearer and loader, Transactions of the Strata Mechanics Research Institute, 2007, Vol. 9 (1 – 4). — P. 3 – 26.
10. Dziurzynski W., Krach A., Palka T., and Wasilewski S. The validation of VentZroby software procedures with the use of the mine atmosphere condition monitoring system, 2009.
11. Jamroz P. and Wasilewski S. Methane concentration analysis along the longwall during the mining works, Transactions of the Strata Mechanics Research Institute, 2016, 18 (1). — P. 3 – 11.

ОБОГАЩЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

УДК 622.765 

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ХИМИЧЕСКОГО И ФАЗОВОГО СОСТАВА НА СОРБЦИОННЫЕ И ФЛОТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ХВОСТОВ ОБОГАЩЕНИЯ СУЛЬФИДНО-ОЛОВЯННЫХ РУД ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ДИБУТИЛДИТИОКАРБАМАТА
Т. Н. Матвеева, В. А. Чантурия, Н. К. Громова, Л. Б. Ланцова

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

Методом УФ-спектрофотометрии определено, что материал лежалых хвостов обогащения Солнечного ГОКа характеризуется высокой поглотительной способностью по отношению к дибутилдитиокарбамату (ДБДТК) натрия и обусловливает высокие расходы реагентов-собирателей при флотации. Методами оптической и сканирующей электронной микроскопии выявлено присутствие сцементированных гипсом тонкодисперсных фракций (менее 20 мкм), покрывающих более крупные частицы (60 – 80 мкм) минералов. Рудные минералы представлены халькопиритом, пирротином, пиритом, сфалеритом, джемсонитом, касситеритом, породные — кварцем и силикатами. Отличительной особенностью материала лежалых хвостов является наличие гипергенной минерализации и продуктов окисления сульфидов. Наряду с касситеритом встречается варламовит, являющийся типичным продуктом изменения оловянных сульфосолей группы станнина. Получены новые экспериментальные данные по флотации пробы лежалых хвостов обогащения Солнечного ГОКа собирателем ДБДТК. Флотационными экспериментами установлено, что применение ДБДТК в качестве дополнительного к бутиловому ксантогенату собирателя (в отношении 1 : 3) позволяет повысить извлечение меди, свинца, цинка и серебра в коллективный сульфидный концентрат и сократить потери этих металлов с хвостами флотации.

Сульфидные оловянные руды, хвосты обогащения, флотация, ксантогенат, дибутилдитиокарбамат

DOI: 10.15372/FTPRPI20180615 

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

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ханчук А. И., Кемкина Р. А., Кемкин И. В., Зверева В. П. Минералого-геохимическое обоснование переработки лежалых песков хвостохранилищ Солнечного ГОКа (Комсомольский район, Хабаровский край) // Вестн. КРАУНЦ. Науки о Земле. — 2012. — № 1 (19). — С. 22 – 40.
2. Матвеев А. И., Еремеева Н. Г. Технологическая оценка месторождений олова Якутии. — Новосибирск: Гео, 2011. — 119 с.
3. Пляшкевич А. А. Минералогия и геохимия олово-серебро-полиметаллических месторождений Северо-Востока России. — Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 2002. — 72 с.
4. Федотов П. К., Сенченко А. Е., Федотов К. В., Бурдонов А. Е. Технология переработки оловосодержащей руды месторождения Казахстана // Обогащение руд. — 2017. — № 1. — С. 8 – 14.
5. Юсупов Т. С., Кондратьев С. А., Бакшеева И. И. Структурно-химические и технологические свойства минералов касситерит-сульфидного техногенного сырья // Обогащение руд. — 2016. — № 5. — С. 26 – 31.
6. Angadi S. I., Sreenivas T., Ho-Seok Jeon, Sang-Ho Baek, and Mishra B. K. A review of cassiterite beneficiation fundamentals and plant practices, Minerals Eng., 2015, Vol. 70. — P. 178 – 200.
7. Leistner T., Embrechts M., Lei?ner T., Chehren Chelgani S., Osbahr I., Mоckel R., Peuker U. A., and Rudolph M. A study of the reprocessing of fine and ultrafine cassiterite from gravity tailing residues by using various flotation techniques, Minerals Eng., 2016, Vol. 96 – 97. — P. 94 – 98.
8. Lopez F. A., Garcia-Diaz I., Rodriguez Largo O., Polonio F. G., and Llorens T. Recovery and purification of tin from tailings from the Penouta Sn–Ta–Nb Deposit, Minerals, 2018, Vol. 8, No. 1. — P. 20.
9. Газалеева Г. И., Назаренко Л. Н., Шихов Н. В., Шигаева В. Н., Бойков И. С. Разработка технологии обогащения оловосодержащих хвостов Солнечного ГОКа // Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья: материалы XIII Междунар. науч.-техн. конф. — Екатеринбург: Форт Диалог-Исеть, 2018. — С. 11 – 16.
10. 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.
11. Матвеева Т. Н., Громова Н. К., Иванова Т. А., Чантурия В. А. Физико-химическое воздействие модифицированного диэтилдитиокарбамата на поверхность золотосодержащих сульфидов при флотации руд благородных металлов // ФТПРПИ. — 2013. — № 5. — С. 147 – 156.
12. Матвеева Т. Н., Громова Н. К., Минаев В. А., Ланцова Л. Б. Модифицирование поверхности сульфидных минералов и касситерита устойчивыми комплексами металл-дибутилдитиокарбамат // Обогащение руд. — 2017. — № 5. — С. 15 – 20.

УДК 622.765.061.28 

СВЯЗЬ СТРУКТУРЫ УГЛЕВОДОРОДНОГО РАДИКАЛА ФЛОТАЦИОННОГО РЕАГЕНТА С ЕГО СОБИРАТЕЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ
С. А. Кондратьев, Д. В. Семьянова

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
Email: kondr@misd.ru, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия

Рассматриваются особенности строения углеводородного фрагмента флотационных реагентов-собирателей для несульфидных минералов, показавших высокое извлечение полезного компонента. Внедрение атомов азота или кислорода в молекулу собирателя снижает гидрофобность покрытия минеральной поверхности. Уменьшение свободной поверхностной энергии на границе раздела “минерал – жидкость” в термодинамической постановке задачи о формировании флотационного агрегата снижает вероятность его образования. Причины повышения собирательных свойств флотационного реагента, содержащего в углеводородном фрагменте полярные группы, раскрываются на основе механизма работы физически сорбируемых реагентов-собирателей, кинетики образования флотационного агрегата. Кинетический подход к описанию элементарного акта флотации показал функциональное назначение электроотрицательных атомов кислорода и азота в углеводородной цепи молекулы собирателя. Установлена причина предпочтительного введения атомов азота или кислорода в углеводородный фрагмент молекулы собирателя вблизи гидрофильной группы. Высокое поверхностное давление и скорость растекания пленки реагента обусловлены развитым углеводородным фрагментом молекул собирателя, необходимой его концентрацией на минеральной поверхности и высоким поверхностным натяжением применяемых во флотации пузырьков.

Оксигидрильные и катионные реагенты-собиратели, структура и состав углеводородного радикала

DOI: 10.15372/FTPRPI20180616 

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 18–05–00361).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Kivalo P. and Lehmusvaare E. An investigation into the collecting properties of some basic components of tall oil, progress in mineral dressing, Stockholm, Verl. Almquist and Wiksell, 1958. — P. 577 – 587.
2. Hukki R. T. and Vartiainen O. An investigation of the collecting effects of fatty acids in tall oil on oxide minerals, particularly on ilmenite, Mining Eng., 1953, Vol. 5, No. 7. — P. 818 – 820.
3. Mackenzie J. M. W. Soap flotation of calcite with particular reference to the upgrading of caversham sandstone, a thesis presented to the University of New Zealand for the degree of master of engineering, University of Otago, 1959. — P. 55.
4. Yu F., Wang Y., Zhang L., and Zhu G. Role of oleic acid ionic-molecular complexes in the flotation of spodumene, Minerals Engineering, 2015, Vol. 71. — P. 7 – 12.
5. Kramer A., Gaulocher S., Martins M., and Leal Filho L. S. Surface tension measurement for optimization of flotation control, Procedia Engineering, 2012, Vol. 46. — P. 111 – 118.
6. Vieira A. M. and Peres A. E. C. The effect of amine type, pH, and size range in the flotation of quartz, Minerals Engineering, 2007, Vol. 20. — P. 1008 – 1013.
7. Пат. RU 2440854. Флотореагент для силикатсодержащих минералов / Педейн К-У., Рау Т., Патцке М. // Опубл. в БИ. — 2012. — № 3.
8. Kurkov A. and Sarychev G. Mechanism of action of flotation reagents in a non-sulfide flotation system based on the concepts of supramolecular chemistry, XXVI Int. Mineral Processing Congress (IMPC 2012), New Delhi, India, 2012, No. 262.
9. Koopal L. K. Wetting of solid surfaces: fundamentals and charge effects, Advances in Colloid and Interface Science, 2012, Vol. 179 – 182. — P. 29 – 42.
10. Van Oss C. J. Interfacial forces in aqueous media, New York, Marcel Dekker, Inc., 1994. — P. 440.
11. Giese F. G. and van Oss C. J. Colloid and surface properties of clays and related minerals, New York, Marcel Dekker, Inc., 2002. — P. 296.
12. Nguyen A., Drelich J., Colic M., Nalaskowski J., and Miller J. D. Bubbles: Interaction with Solid Surfaces, Encyclopedia of Surface and Colloid Science, 2007. — P. 1 – 29. DOI: 10.1081/E-ESCS-120022194. Review Article.
13. Кондратьев С. А., Мошкин Н. П., Коновалов И. А. Оценка собирательной способности легко десорбируемых форм ксантогенатов // ФТПРПИ. — 2015. — № 4. — С. 164 – 174.
14. Кондратьев С. А., Рябой В. И. Оценка собирательной силы дитиофосфатов и ее связь с селективностью извлечения полезного компонента // Обогащение руд. — 2015. — № 3. — С. 25 – 31.
15. Harkins W. D. The physical chemistry of surface films, J. Chem. Phys, 1941, Vol. 9, 552. — P. 95 – 105.
16. Rosen M. J. The relationship of structure to properties in surfactants. IV. Effectiveness in surface or interfacial tension reduction, J. of Colloid and Interface Science, 1976, Vol. 56, No. 2. — P. 320 – 327.
17. Rosen M. J. Surfactants and interfacial phenomena, Reduction of Surface and Interfacial Tension by Surfactants, Hoboken, John Wiley & Sons, Inc., 2004, Chapter 5. — P. 208 – 242.
18. Иванова В. А. Адсорбционные гидрофобизирующие структуры на поверхности апатита при его селективной флотации из руд // Физические и химические основы переработки минерального сырья. — М.: Наука, 1982. — С. 93 – 98.
19. Omar Abdel-Aziem M. A. and Abdel-Khalek Nagui A. Surface and thermodynamic parameters of some cationic surfactants, J. of Chemical and Engineering Data, 1998, Vol. 43, No. 1. — P. 117 – 120.
20. Кондратьев С. А. Физическая форма сорбции и ее назначение во флотации. — Новосибирск: Наука, 2018. — 183 c.
21. Mining Chemicals. Handbook, Cytec Industries Inc., 2002. — 295 p.
22. Finch J. A. and Smith G. W. Dynamic surface tension of alkaline dodecylamine solutions, J. of Colloid and Interface Science, 1973, Vol. 45, No. 1. — P. 81 – 91.
23. Finch J. A. and Smith G. W. Bubble-solid attachment as a function of bubble surface Tension, Canadian Metallurgical Quarterly, 1975, Vol. 14, Issue 1. — P. 47 – 51.

УДК 622.765 : 622.765.061.2 

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФЛОТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ ТРУДНООБОГАТИМЫХ СУЛЬФИДНЫХ МЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ РУД ПЕЧЕНГСКОГО РУДНОГО ПОЛЯ
Е. В. Черноусенко, Ю. Н. Нерадовский, Ю. С. Каменева, И. Н. Вишнякова, Г. В. Митрофанова

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

Представлены результаты исследований, проведенные на бедной труднообогатимой медно-никелевой руде. На основе минералого-технологического анализа выявлены особенности вещественного состава руды, негативно влияющие на ее технологические свойства — мелкая первичная вкрапленность, значительная серпентинизация и замещение вкрапленников магнетитом, а также существенная доля тонкой труднораскрываемой эпигенетической вкрапленности. Установлены основные причины недостаточного извлечения никеля при принятых режимах переработки. С целью повышения эффективности обогащения исследуемой руды рассмотрены различные режимы измельчения и флотации. Определены пути повышения технологических показателей обогащения для руд данного типа.

Медно-никелевые руды, раскрытие минералов, режим рудоподготовки, флотация

DOI: 10.15372/FTPRPI20180617 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Горбунов Г. И. Геология и генезис сульфидных медно-никелевых месторождений Печенги. — М.: Недра, 1968. — С. 352.
2. Яковлев Ю. Н. Минералогия сульфидных медно-никелевых месторождений Кольского полуострова. — Л.: Наука, 1981. — С. 352.
3. Скляднева Л. Ф. Обогащение вкрапленных бедных медно-никелевых руд. — Апатиты: ГоИ КНЦ РАН, 1994. — 105 с.
4. Справочник по обогащению руд. Т. 4. Обогатительные фабрики. — М.: Недра, 1984. — 360 с.
5. Богданов О. С., Максимов И. И., Поднек А. К., Янис Н. А. Теория и технология флотации руд. — М.: Недра, 1990. — 363 с.
6. Лихачева С. В., Нерадовский Ю. Н. К вопросу о типизации сростков сульфидных минералов во вкрапленных рудах Печенги // Инновационные процессы комплексной и глубокой переработки минерального сырья (Плаксинские чтения – 2013): материалы Междунар. совещания, г. Томск, 16 – 19 сентября 2013 г. — Томск: ТПУ, 2013. — С. 64 – 67.
7. Абрамов А. А. Технология переработки и обогащения руд цветных металлов. — М.: МГГУ, 2005. — 470 с.
8. Абрамов А. А. Собрание сочинений. Т. 7. Флотация. Реагенты-собиратели. — М.: Горная книга, 2012. — 654 с.
9. Ракаев А. И., Нерадовский Ю. Н., Черноусенко Е. В., Морозова Т. А. Минералого-технологичес-кие исследования бедных серпентинитовых медно-никелевых руд Печенгского рудного поля // Вестн. МГТУ. — 2009. — Т. 12. — № 4. — С. 632 – 637.
10. Блатов И. А. Обогащение медно-никелевых руд. — М.: Руда и металлы, 1998. — 224 с.
11. Peng Y., Liu D., and Chen X. Selective flotation of ultrafine nickel sulphide from serpentine in saline water by pluronic triblock copolymer, XXVI Int. Mineral Proc. Congr. Proceedings, New Delhi, India, 2012. — P. 4179 – 4190.

ГЕОИНФОРМАТИКА

УДК 622.012 : 681.3.01 : 519.67 

МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБЪЕКТОВ И ПРОЦЕССОВ ГОРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ КАК ОСНОВА СИСТЕМНОГО ПОДХОДА К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА
С. В. Лукичев, О. В. Наговицын

Горный институт КНЦ РАН, E-mail: lu24@goi.kolasc.net.ru,
Nagovitsyn@goi.kolasc.net.ru, ул. Ферсмана, 24, г. Апатиты, Россия

Современные тенденции развития средств информационной поддержки горного производства диктуют необходимость комплексного решения технологических задач на базе единой программной платформы, обеспечивающей возможность быстрой разработки нового функционала и адаптации существующего к условиям горного предприятия. При этом ключевое значение приобретает идеология построения и развития информационной системы, реализующей функции платформы. Опираясь на более чем двадцатилетний опыт развития горно-геологической информационной системы (ГГИС) MINEFRAME, можно констатировать, что наиболее оптимальный путь — создание объектно-ориентированной платформы, реализующей функции моделирования и управления горно-геологическими объектами с предоставлением разработчикам прикладных программ доступа к базовому функционалу ГГИС. Реализация такого подхода позволяет решать такие важные задачи, как повышение устойчивости работы программного обеспечения за счет ограничения доступа к программным средствам базового уровня, а также ускорение процесса развития функционала ГГИС благодаря возможности создания прикладных программ с использованием библиотеки процедур и функций платформы.

Горно-геологическая информационная система, проектирование, планирование, горные работы, системный подход, базы данных, компьютерное моделирование

DOI: 10.15372/FTPRPI20180618 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. The digital disconnect: problem or pathway. https://www.ey.com/Publication/vwLUAssets/EY-the-digital-disconnect-problem-or-pathway/$FILE/EY-digital-disconnect-in-mining-and-metals.pdf. 2. Proceedings of the 37th Int. Symp. on the Application of Computers and Operations Re
search in the Mineral Industry, APCOM-2015, Fairbanks, Alaska, 2015.
3. Proceedings of the 38th Int. Symp. on the Application of Computers and Operations Research in the Mineral Industry, APCOM-2017, Golden, Colorado, 2017.
4. Компьютерные технологии при проектировании и планировании горных работ: сб. тр. Всерос. науч. конф. с междунар. участием, 23 – 26 сентября 2008 г. — Апатиты, СПб.: Реноме, 2009. — 328 с.
5. Информационные технологии в горном деле: докл. Всерос. науч. конф. с междунар. участием 12 – 14 октября 2011 г. — Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2012. — 211 с.
6. Освоение месторождений минеральных ресурсов и подземное строительство в сложных гидрогеологических условиях: материалы XII междунар. симп. — Белгород: ВИОГЕМ, 2013. — 321 с.
7. Лукичев С. В., Наговицын О. В. Системный подход к решению задач горной технологии на основе моделирования ее объектов и процессов // Проблемы недропользования. — 2016. — № 4. — С. 141 – 151.
8. Роль и место информационных технологий в машиностроении, типы различных САПР, их идеология. http://mishka-stan.narod.ru/www/Hobby/SAPR/inf_tehn/inf_tehn.html.
9. Building Information Modeling — технологии XXI века / УЦСС, 2014. Дата обновления 13.08.2014. https://www.uscc.ua/ru/infocentr/stati-i-intervyu/building-information-modeling-tekhnologii-xxi-veka.html.
10. Наговицын О. В., Лукичев С. В. Горно-геологические информационные системы — история развития и современное состояние. — Апатиты: КНЦ РАН, 2016. — 196 с.
11. Лукичев С. В., Наговицын О. В. Автоматизированное решение задач горного производства в системе MINEFRAME // Горн. техника. — 2014. — № 2. — С. 38 – 42.
12. Лукичев С. В., Наговицын О. В. Горно-геологические информационные системы, область применения и особенности построения // ГИАБ. — 2016. — № 7. — С. 71 – 83.
13. Лукичев С. В., Наговицын О. В. Современные информационные технологии в горном деле // Мировая горная промышленность: история, достижения, перспективы. — М.: Горное дело, 2013. — Т. 2. — С. 274 – 315.
14. Марков Г. А. Тектонические напряжения и горное давление в рудниках Хибинского массива. — Л.: Наука, 1977. — 213 с.
15. Козырев А. А., Семенова И. Э., Шестов А. А. Численное моделирование напряженно-деформиро-ванного состояния массива горных пород как основа прогноза удароопасности на разных этапах освоения месторождений // Компьютерные технологии при проектировании и планировании горных работ: сб. тр. Всерос. науч. конф. с междунар. участием. — Апатиты; СПб., 2009. — С. 251 – 256.
16. Козырев А. А., Лукичев С. В., Наговицын О. В., Семенова И. Э., Ильин Е. А. Повышение безопасности горных работ на основе горнотехнологического и геомеханического моделирования условий разработки и контроля состояния массива Стрельцовского рудного поля // Инновационные направления в проектировании горнодобывающих предприятий: сб. статей V, VI Междунар. конф. (2014 – 2015 гг.). — СПб.: Изд-во СПбГУ, 2017. — С. 106 – 114.
17. Жолмагамбетов Т. Оцифровать шахту. http://kidi.gov.kz/novosti/korporativnye/850.

  Версия для печати