ФТПРПИ №1, 2020. Аннотации.
ГЕОМЕХАНИКА
УДК 539.3
ДИНАМИКА СМЕЩЕНИЙ ПОРОД КРОВЛИ ВЫРАБОТКИ В ПРОЦЕССЕ ВЕДЕНИЯ ОЧИСТНЫХ РАБОТ
М. В. Курленя, В. Е. Миренков
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
Е-mail: mirenkov@misd.ru, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Предлагается новый метод прогноза горного давления, включающий статический, кинематический и динамический подходы. Статический предусматривает известный классический расчет деформированного состояния на основе рекомендаций при ведении горных работ. Кинематический учитывает собственный вес пород и конкретизирует статический. Динамика отслеживается с появлением нелинейных деформаций при увеличении выработанного пространства и требует для реализации дополнительных натурных данных о поведении массива. Все три подхода формируют полные смещения кровли выработки. Обсуждается квазистатический вариант учета динамики через определение податливости отрабатываемого пласта впереди движущегося забоя и возможность получения экспериментальных данных для реализации нового метода.
Выработка, пласт, породы, управления, решение, некорректность, статика, кинематика, динамика
DOI: 10.15372/FTPRPI20200101
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Carranza-Torres C., Rysdahe B., and Vasim M. On the elastic analysis of a circular lined tunnel considering the delayed installation of the support, J. Rock Mech. and Min. Sci., 2013, Vol. 61. — P. 57 – 85.
2. Шапошник Ю. Н., Неверов А. А., Неверов С. А., Никольский А. Н. Оценка влияния накопившихся пустот на безопасность доработки Артемьевского месторождения // ФТПРПИ. — 2017. — № 3. — С. 108 – 118.
3. Badrul Alam A. K. M. and Masaki Niioka Fujii. Daisuke Fukuda, Jun-ichi Kodama. Effect of confining pressure on the permeability of three rock types under compression, J. Rock Mech. and Min. Sci., 2014, Vol. 65. — P. 49 – 61.
4. Kumar R., Singh A. K., Mishra A. K., and Singh R. Underground mining of thick coal seams, J. Mon. Sci. Thechnol., 2015, Vol. 25, No. 6. — P. 885 – 896.
5. Basarir H., Oge I. F., and Aydin O. Prediction of the stresses around main and tail gates during top coal caving by 3D numerical analysis, J. Mon. Sci. Thechnol., 2015, Vol. 25. — P. 88 – 97.
6. Михлин С. Г. О напряжениях в породе над угольным пластом // Изв. АН СССР ОТН. — 1942. — № 7, 8. — С. 13 – 28.
7. Баренблатт Г. И., Христианович С. А. Об обрушении кровли при горных выработках // Изв. АН СССР ОТН. — 1955. — № 11. — С. 73 – 86.
8. Курленя М. В., Миренков В. Е. Феноменологическая модель деформирования горных пород вокруг выработок // ФТПРПИ. — 2018. — № 2. — С. 3 – 9.
9. Миренков В. Е. О некорректных задачах геомеханики // ФТПРПИ. — 2018. — № 3. — С. 3 – 10.
10. Грицко Г. И., Власенко Б. В., Посохов Г. Е. Прогнозирование и расчет проявлений горного давления. — Новосибирск: Наука, 1980. — 160 с.
11. Гольдштейн Р. В., Осипенко Н. М. Моделирование механизма движений в промежуточном слое между контактирующими телами при сдвиге со сжатием // МТТ. — 2016. — № 3. — С. 55 – 70.
12. Горячева Н. Г., Торская Е. В. Моделирование влияния технологии нанесения покрытий на характеристики контактного взаимодействия // МТТ. — 2016. — № 5. — С. 52 – 60.
13. Chen T., Wang X., and Mukerji T. In situ identification of high vertical stress areas in an underground coal mine panel using seismic refraction tomography, J. Coal Geology, 2015, Vol. 149. — P. 55 – 66.
УДК 539.375
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЧАСТИЧНОГО ЗАКРЫТИЯ ЩЕЛИ ПЕРЕМЕННОЙ ШИРИНЫ С КОНЦЕВЫМИ ЗОНАМИ В МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД
В. М. Мирсалимов
Азербайджанский технический университет, Институт математики и механики НАН Азербайджана,
E-mail: mir-vagif@mail.ru, просп. Гусейна Джавида, 25, AZ1073, г. Баку, Азербайджан
Рассматривается задача о сжатии изотропной среды с щелью переменной ширины с концевыми зонами, в которых функционируют силы сцепления материала. Взаимодействие поверхностей щели под действием тектонических и гравитационных усилий в массиве горных пород приводит к образованию зон контакта их поверхностей. Исследуется случай появления нескольких участков контакта берегов щели. На некоторой части площадки контакта возникает сцепление берегов, на остальной возможно проскальзывание. Нахождение неизвестных параметров, характеризующих частичное закрытие щели, сводится к решению системы сингулярных интегро-дифференциальных уравнений. Определены контактные напряжения, усилия в связях между берегами щели в концевых зонах, значения размеров участков контакта, зон сцепления и концевых зон предразрушения.
Массив горных пород, щель переменной ширины, концевые зоны предразрушения, тектонические и гравитационные усилия, силы сцепления, контактные напряжения
DOI: 10.15372/FTPRPI20200102
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Cornec A., Yuan H., and Lin G. Cohesive zone model for ductile fracture, In: Proc. of the 15th Riso Inter. Symposium on Materials Science “Numerical Predictions of Deformation Processes and the Behaviour of Real Materials” (ed. S. I. Andersen et al), Roskilde, Denmark, 5 – 9 September, 1994. — P. 269 – 274.
2. Cox B. N. and Marshall D. B. Concepts for bridged cracks fracture and fatigue, Acta Metallurgica et Materialia, 1994, Vol. 42. — P. 341 – 363.
3. Needleman A. An analysis of decohesion along an imperfect interface, Int. J. Fracture, 1990, Vol. 42. — P. 21 – 40.
4. Spec. issue. Cohesive models, Engineering fracture mechanics, 2003, Vol. 70 (14).
5. Kovtunenko V. A. Nonconvex problem for crack with nonpenetration, ZAMM, 2005, Vol. 85. — P. 242 – 251.
6. Хлуднев А. М. Теория трещин с возможным контактом берегов // Успехи механики. — 2005. — Т. 3. — Вып. 4. — С. 41 – 82.
7. Хлуднев А. М. Задачи теории упругости в негладких областях. — М.: Физматлит, 2010. — 252 с.
8. Prechtel M., Leiva Ronda P., Janisch R., Hartmaier A., Leugering G., Steinmann P. and Stingl M. Simulation of fracture in heterogeneous elastic materials with cohesive zone models, Int. J. Fracture, 2011, Vol. 168. — P. 15 – 29.
9. Гасанов Ш. Г. Когезионная трещина с частично контактирующими берегами в сечении дорожного покрытия // Механика машин, механизмов и материалов. — 2012. — № 2 (19). — C. 58 – 64.
10. Mirsalimov V. M. and Rustamov B. E. Interaction of prefracture zones and crack visible cavity in a burning solid with mixed boundary conditions, Acta Mechanica, 2012, Vol. 223. — P. 627 – 643.
11. Мирсалимов В. М., Рустамов Б. Э. Моделирование частичного закрытия трещиновидной полости со связями между берегами в изотропной среде // ПМТФ. — 2013. — Т. 54. — № 6. — C. 181 – 190.
12. Mirsalimov V. M. and Zolghannein E. Cracks with interfacial bonds in the hub of a friction pair, Meccanica, 2012, Vol. 47. — P. 1591 – 1600.
13. Мустафаев А. Б. Взаимодействие берегов щели переменной ширины при изгибе полосы (балки) под воздействием температурного поля // Механика машин, механизмов и материалов. — 2014. — № 3 (28). — C. 30 – 36.
14. Mirsalimov V. M. and Mustafayev A. B. Inhibition of a curvilinear bridged crack by induced thermoelastic stress field, J. Thermal Stresses, 2016, Vol. 39. — P. 1301 – 1319.
15. Мир-Салим-заде М. В. Частичный контакт берегов щели переменной ширины в подкрепленной стрингерами пластине // ФХММ. — 2016. — Т. 52. — № 3. — C. 29 – 34.
16. Mir-Salim-zada M. V. Contact problem for a stringer plate weakened by a periodic system of variable width slots, Structural Engineering and Mechanics, 2017, Vol. 62, No. 6. — P. 719 – 724.
17. Mirsalimov V. M. and Mustafayev A. B. Effect of induced temperature field on development of curvilinear crack with bonds between the faces in end zones, J. Theor. and Appl. Mech., 2017, Vol. 55. — P. 765 – 778.
18. Мир-Салим-заде М. В. Частичное закрытие прямолинейных трещин со связями в стрингерной пластине с отверстием // Проблемы машиностроения. НАН Украины. — 2017. — Т. 20. — № 2. — C. 46 – 53.
19. Мустафаев А. Б. Замедление роста щели переменной ширины под действием температурного поля // ПМТФ. — 2017. — Т. 58. — № 1. — C. 168 – 176.
20. Мир-Салим-заде М. В. Частичное закрытие прямолинейной трещины, исходящей из контура кругового отверстия в стрингерной пластине // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. — 2018. — № 14 (4). — C. 313 – 322.
21. Khludnev A., Faella L., and Popova T. Junction problem for rigid and Timoshenko elastic inclusions in elastic bodies, Mathematics and Mechanics of Solids, 2017, Vol. 22, Issue 4. — P. 737 – 750.
22. Khludnev A. M. On modeling thin inclusions in elastic bodies with a damage parameter, Mathematics and Mechanics of Solids, 2019, Vol. 24, Issue 9. — P. 2742 – 2753.
23. Галин Л. А. Вдавливание штампа при наличии трения и сцепления // Прикл. математика и механика. — 1945. — Т. 9. — Вып. 5. — С. 413 – 424.
24. Мусхелишвили Н. И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. — М.: Наука, 1966. — 707 с.
25. Гахов Ф. Д. Краевые задачи. — М.: Наука, 1977. — 640 с.
26. Панасюк В. В., Саврук М. П., Дацышин А. П. Распределение напряжений около трещин в пластинах и оболочках. — Киев: Наук. думка, 1976. — 443 с.
27. Мирсалимов В. М. Неодномерные упругопластические задачи. — M.: Наука, 1987. — 256 с.
28. Ильюшин А. А. Пластичность. — М.: Логос, 2003. — 388 c.
29. Биргер И. А. Расчет конструкций с учетом пластичности и ползучести // Изв. АН СССР. Механика. — 1965. — № 2. — С. 113 – 119.
УДК 624.131.43
ПРОГНОЗ УСТОЙЧИВОСТИ НАСЫПНЫХ ДАМБ С УЧЕТОМ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ СУГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ
С. П. Бахаева, Д. В. Гурьев
Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева,
E-mail: baxaevas@mail.ru, gurevdv@gmail.com, ул. Весенняя, 28, 650000, г. Кемерово, Россия
На основе анализа, обобщения и статистической обработки экспериментальных данных определены нормативные значения физико-механических характеристик техногенных суглинистых грунтов, применяемых при строительстве дамб накопителей жидких отходов промышленных предприятий. Установлена тесная параболическая зависимость сцепления и угла внутреннего трения от естественной влажности грунтов. Представлен метод оперативного прогнозирования параметров грунтовых дамб с учетом пространственной изменчивости прочностных характеристик грунта.
Физико-механические характеристики, техногенные суглинистые грунты, устойчивость грунтовых дамб
DOI: 10.15372/FTPRPI20200103
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Sivakumar G. L. and Mukesh M. D. Effect of soil variability on reliability of soil slopes, J. Geotechnique, 2004, Vol. 54, No. 5. — P. 335 – 337.
2. Cho S. E. Effects of spatial variability of soil properties on slope stability, J. Eng. Geol., 1992, Vol. 92. — P. 97 – 109.
3. Едигенов М. Б. Изменчивость свойств грунтов на бортах карьера Варваринского месторождения Костанайской области Казахстана // Изв. НАН Кыргызской Республики. — 2014. — № 2. — С. 30 – 35.
4. Ахлюстин О. Е. Закономерности изменчивости физико-механических свойств просадочных грунтов Анапского района Краснодарского края: автореф. дис. … канд. геол.-мин. наук. — Екатеринбург, 2013. — 23 с.
5. Черняк Э. Р. Будущее за региональными таблицами нормативных и расчетных показателей механических свойств грунтов // Инж. изыскания. — 2011. — № 9. — С. 4 – 8.
6. Руководство по составлению региональных таблиц нормативных и расчетных показателей свойств грунтов / ПНИИИС Госстроя СССР. — М.: Стройиздат, 1981.
7. Простов С. М., Смирнов Н. А., Бахаева С. П. Прогноз физико-механических свойств намывного массива по данным электрических зондирований // ФТПРПИ. — 2015. — № 1. — С. 69 – 78.
8. Курленя М. В., Сердюков А. С., Чернышов Г. С., Яблоков А. В., Дергач П. А., Дучков А. А. Методика и результаты исследования физико-механических свойств связных грунтов сейсмическим методом // ФТПРПИ. — 2016. — № 3. — С. 3 – 10.
9. Гурьев Д. В. Обобщение характеристик дисперсных грунтов техногенных массивов на примере Кузбасса // Вестн. КузГТУ. — 2015. — № 3. — C. 31 – 36.
10. Bakhaeva S. P. and Guriev D. V. Analytical prediction of stability of earthfill dam, Proc. of the 8th Russian-Chinese Symp. Coal in the 21st Century, Mining, Proc., Safety, Beijing, 2016. — P. 188 – 192.
11. Св-во № 2015617755. О государственной регистрации программы для ЭВМ “Устойчивая насыпь” / Д. В. Гурьев, М. М. Караблин; № 2015613416; заявл. 23.04.2015; зарегистр. 22.07.2015.
РАЗРУШЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД
УДК 622.235.535.2
МОДЕЛЬ РАСЧЕТА СЕЙСМИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ МАССОВЫХ ВЗРЫВАХ НА ПОДЗЕМНЫХ РУДНИКАХ
А. Н. Холодилов, А. П. Господариков
Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения,
E-mail: kholodilov@mail.ru, ул. Большая Морская, 67, лит. А, 190000, г. Санкт-Петербург, Россия
Санкт-Петербургский горный университет,
E-mail: Gospodarikov_AP@pers.spmi.ru, Васильевский остров, 21 линия, 2, 199106, г. Санкт-Петербург, Россия
Предложена теоретическая модель, позволяющая из анализа велосиграмм, зарегистрированных на земной поверхности при подземном взрывании, выявлять сейсмическую активность, являющуюся продолжением сейсмических колебаний после прекращения взрывного воздействия. Сравнением модельных и экспериментальных велосиграмм от массовых взрывов показана корректность применения эллиптических фильтров низких частот второго порядка при моделировании волновых форм велосиграмм. Подтверждена эффективность применения модели в обнаружении отклонений интервалов времени короткозамедленного взрывания от номинальных значений. Определены условия, при которых прогнозирование пиковой скорости смещения должно основываться на учете массы веществ, взрываемых за массовый взрыв. Рассмотрены предпосылки возникновения резонансного возбуждения в системе “породный массив – охраняемый объект” и проведено прогнозирование сейсмического действия взрывных работ.
Взрывные работы, велосиграмма, сейсмическая безопасность, сейсмовзрывные колебания, подземный рудник, надшахтные сооружения, прогноз сейсмического воздействия, эллиптический фильтр
DOI: 10.15372/FTPRPI20200104
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Артемов В. А., Виноградов Ю. И., Холодилов А. Н., Густов С. В., Щербаков Н. Я. Исследование сейсмобезопасных условий производства массовых взрывов на руднике ОАО “Ново-Широкинский рудник” // Взрывное дело. — 2011. — № 105/62. — С. 239 – 252.
2. Холодилов А. Н., Господариков А. П. Методология оценки сейсмической безопасности массовых взрывов, производимых на подземных рудниках, вблизи надшахтных сооружений // ГИАБ. — 2016. — № 2. — С. 320 – 328.
3. Еременко А. А., Машуков И. В., Еременко В. А. Геодинамические и сейсмические явления при обрушении блоков на удароопасных месторождениях Горной Шории // ФТПРПИ. — 2017. — № 1. — С. 70 – 76.
4. Опарин В. Н., Юшкин В. Ф., Пороховский Н. Н., Гришин А. Н., Кулинич Н. А., Рублев Д. Е., Юшкин А. В. О влиянии массового взрыва в карьере строительного камня на формирование спектра сейсмических волн // ФТПРПИ. — 2014. — № 5. — С. 74 – 89.
5. Верхоланцев А. В., Дягилев Р. А., Шулаков Д. Ю., Шкурко А. В. Мониторинг сейсмического воздействия взрывов на карьере “Шахтау” // ФТПРПИ. — 2019. — № 2. — С. 59 – 69.
6. Prashanth R. and Nimaje D. S. Estimation of peak particle velocity using soft computing technique approaches, Noise and Vibration Worldwide, 2018, Vol. 49, Issue 9 – 10. — P. 302 – 310.
7. Кишкина С. Б. Сейсмический эффект массовых химических взрывов на карьерах Курской магнитной аномалии: автореф. дис. … канд. физ.-мат. наук. — М., 2002. — 27 с.
8. Физика взрыва / под ред. Л. П. Орленко. — М.: Физматлит, 2004. — 832 с.
9. Оппенгейм А., Шафер Р. Цифровая обработка сигналов. — М.: Техносфера, 2006. — 856 с.
10. Холодилов А. Н., Артемов В. А., Виноградов Ю. И. Методические основы выбора линии наименьшего сопротивления при взрывной отбойке горных пород на основе данных акселерометрии // ГИАБ. — 2013. — № 5. — С. 314 – 318.
11. Эквист Б. В. Повышение безопасности короткозамедленного взрывания // ГИАБ. — 2017. — № 5. — С. 389 – 394.
12. Han L., Li H., Liu D., Ling T., Li C., and Liang S. Probability analysis for influence of time-delay error of detonators on superposed seismic wave vibration reduction, J. of Vibration and Shock, 2019, Vol. 38, No. 3. — P. 96 – 101.
13. Pandula B. and Jelsovska K. New criterion for estimate of ground vibrations during blasting operations in quarries, Acta Geodynamica et Geomaterialia, 2008, Vol. 5, Issue 2 (150). — P. 147 – 152.
14. Якубович В. А., Старжинский В. М. Линейные дифференциальные уравнения с периодическими коэффициентами и их приложения. — М.: Наука, 1972. — 720 с.
УДК 622.235.5
ФОРМИРОВАНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ВЗОРВАННЫХ ПОРОД ПРИ УСТУПНОЙ ОТБОЙКЕ
Б. Р. Ракишев
Казахский национальный исследовательский технический университет им. К. И. Сатпаева,
E-mail: b.rakishev @mail.ru, ул. Сатпаева, 22, 050013, г. Алматы, Республика Казахстан
Создана физическая модель поэтапного разрушения массива горных пород взрывом скважинного заряда. Приведены аналитические зависимости для ключевых результатов массовых взрывов. Установлены зоны интенсивного и пассивного дробления пород во взрываемом блоке уступа. Получены формулы для объемов пород различных классов по крупности в указанных зонах. Предложена процедура автоматизированного определения гранулометрического состава пород. Разработана программа в среде Microsoft Visual Studio 2017, позволяющая проводить автоматизированный расчет параметров расположения зарядов в уступе, гранулометрического состава взорванной горной массы в зависимости от исходных данных.
Физическая модель взрывного разрушения пород, ключевые результаты взрыва, зоны интенсивного и пассивного дробления, объемы пород, автоматизированное определение гранулометрического состава пород, программное обеспечение
DOI: 10.15372/FTPRPI20200105
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Покровский Г. И., Федоров И. С. Действие удара и взрыва в деформируемых средах. — М., 1957. — 276 с.
2. Механический эффект подземного взрыва / В. Н. Родионов, В. В. Адушкин, В. Н. Костюченко — М.: Недра, 1971. — 224 с.
3. Rakishev B. R., Auezova A. M., and Rakisheva Z. B. The specification of granulometric composition of natural jointing in the rock massif by their average size, Proc. of the 9th Int. Conf. on Phys. Problems of Rock Destruction, Beijing, China, 2014. — P. 274 – 282.
4. Ракишев Б. Р. Автоматизированное проектирование и производство массовых взрывов на карьерах. — Алматы: Гылым, 2016. — 340 с.
5. Репин Н. Я. Подготовка и экскавация вскрышных пород угольных разрезов. — М.: Недра, 1978. — 256 с.
6. Кутузов Б. Н. Методы ведения взрывных работ. Ч. 1. Разрушение горных пород взрывом: учебник для вузов. — М.: Горная книга, 2007. — 471 с.
7. Комир В. М., Назаренко В. Г. О роли газообразных продуктов детонации в процессе разрушения твердой среды при взрыве // Взрывное дело. — 1978. — № 80/37. — С. 74 – 80.
8. Разрушение горных пород энергией взрыва / под ред. Э. И. Ефремова. — Киев: Наук. думка, 1978. — 264 с.
9. Ханукаев А. Н. Физические процессы при отбойке горных пород взрывом. — М.: Недра, 1974. — 223 с.
10. Адушкин В. В., Спивак А. А. Геомеханика крупномасштабных взрывов. — М.: Недра, 1993. — 275 с.
11. Трубецкой К. Н., Викторов С. Д. Современные проблемы разрушения массивов горных пород // Физические проблемы взрывного разрушения массивов горных пород. — М.: ИПКОН РАН, 1999. — С. 7 – 17.
12. Адушкин В. В., Будков А. М., Кочарян Г. Г. Особенности формирования зоны разрушения взрыва в массиве скальных пород // ФТПРПИ. — 2007. — № 3. — С. 65 – 76.
13. Викторов С. Д., Галченко Ю. П. Теоретические и экспериментальные исследования характера распределения энергии в массиве горных пород при взрыве технологических зарядов // Инженерная физика. — 2018. — № 7. — С. 43 – 50.
14. Опарин В. Н., Адушкин В. В., Юшкин В. Ф., Потапов В. П. О влиянии природно-климатических и техногенных факторов на развитие механо-эрозионных и сейсмоэмиссионных процессов в окрестностях угольных разрезов Кузбасса // ГИАБ. — 2019. — № 9. — С. 72 – 101.
15. Викторов С. Д., Казаков Н. Н., Лапиков И. Н., Шляпин А. В. Проектирование БВР в карьерах // Взрывное дело. — 2014. — № 111/68. — С. 80 – 91.
16. Галушко Ф. И., Комячин А. О., Мусатова И. Н. Управление качеством взрывной подготовки горной массы на основе оптимизации параметров БВР // Взрывное дело. — 2017. — № 118/75. — С. 140 – 151.
17. Жариков И. Ф. Регулирование степени дробления при взрывании высоких уступов // Взрывное дело. — 2014. — № 111/68. — С. 93 – 100.
18. Дугарцыренов А. В., Рахманов Р. А. Оценка влияния воздушных промежутков на эффективность взрывания скважинных зарядов // Взрывное дело. — 2019. — № 122/79. — С. 59 – 68.
19. Wei-Gang Shen, Tao Zhao, Giovanni Battista Crosta, and Feng Dai. Analysis of impact-induced rock fragmentation using a discrete element approach, Int. J. of Rock Mech. and Min. Sci., 2017, Vol. 98. — P. 33 – 38.
20. Xie L. X., Yang S. Q., Gu J. C., Zhang Q. B., Lu W. B., Jing H. W., and Wang Z. L. JHR constitutive model for rock under dynamic loads, Computers and Geotechnics, Vol. 108, 2019. — P. 161 – 172.
21. NET Framework Guide [электронный ресурс] — режим доступа: https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/framework/index.
22. Lars Powers and Mike Snell. Microsoft Visual Studio 2015 Unleashed, 3rd Edition, Indianapolis, Imprint Sams, 2015. — P. 1320.
УДК 622.235.5
МОДЕЛЬ ОЦЕНКИ ИНДЕКСА ОДНОРОДНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РОЗИНА – РАММЛЕРА ФРАГМЕНТОВ ПОРОДЫ ПО РАЗМЕРУ ПРИ ВЗРЫВНОМ РАЗРУШЕНИИ
А. Нуриан, Х. Мумиванд
Университет Урмиа,
Е-mail: alireza.nourian71@gmail.com, h.moomivand@urmia.ac.ir, г. Урмиа, Иран
Проведена оценка индекса однородности распределения фрагментов раздробленной горной массы по размерам с помощью анализа их цифровых изображений, полученных при скважинном взрывании разных массивов горных пород в шахтах с широким диапазоном изменения коэффициента взрываемости. Индекс однородности в уравнении Розина – Раммлера найден по новому алгоритму с помощью аппроксимации кривой фактических результатов с наиболее точной корреляцией всех групп результатов. Рассмотрена зависимость между индексом однородности и параметрами взрывной скважины, коэффициентом взрываемости, средним размером фрагментов и их сочетаний. Разработана эмпирическая зависимость для оценки индекса однородности с хорошей корреляционной точностью.
Индекс однородности, размер фрагментов, уравнение Розина – Раммлера, параметры взрывной скважины, коэффициент взрываемости
DOI: 10.15372/FTPRPI20200106
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Dhekne P. Y., Pradhan M., Jade R. K., and Mishra R. Boulder prediction in rock blasting using artificial neural network, J. Eng. and Appl. Sci., 2017, Vol. 12, No. 1. — P. 47 – 61.
2. Inanloo Arabi Shad H., Sereshki F., Ataei A., and Karamoozian M. Investigation of rock blast fragmentation based on specific explosive energy and in-situ block size, J. Min. and Geo-Eng., 2017, Vol. 52, No. 1. — P. 1 – 6.
3. Faramarzi F., Mansouri H., and Ebrahimi Farsangi M. A. A rock engineering systems based model to predict rock fragmentation by blasting, J. Rock Mech. and Min. Sci., 2013, Vol. 60. — P. 82 – 94.
4. Sanchidria’n J. F. and Ouchterlony F. A distribution-free description of fragmentation by blasting based on dimensional analysis, J. Rock Mech. and Rock Eng., 2017, Vol. 50. — P. 781 – 806.
5. Shi X., Huang D., Zhou J., and Zhang S. Fragmentation distribution due to blasting, J. Inform. and Computational Sci., 2013, Vol. 10, No. 11. — P. 3511 – 3518.
6. Gheibie S., Aghababaei H., Hoseinie S. H., and Pourrahimian Y. Modified Kuz-Ram fragmentation model and its use at the Sungun Copper Mine, J. Rock Mech. and Min. Sci., 2009, Vol. 46, No. 6. — P. 967 – 973.
7. Cunningham C. V. B. The Kuz-Ram model for prediction of fragmentation from blasting, Holmberg R., Rustan A., Proc. of 1st Int. Symp. on Rock Fragmentation by Blasting, Lulea, Sweden, Lulea Tekniska Universitet, Lulea, 22 – 26 August, 1983. — P. 439 – 453.
8. Cunningham C. V. B. Fragmentation estimations and the Kuz-Ram model — four years on, Fourney W. L., Dick R. D., Proc. of 2nd Int. Symp. on Rock Fragmentation by Blasting, Keystone, CO, Society of Experimental Mechanics, Bethel, 23 – 26 August, 1987. — P. 475 – 487.
9. Cunningham C. V. B. The Kuz-Ram fragmentation model-20 years on, Proc. of 3rd World Conf. on Explosives and Blasting, Brighton, UK, 13 – 16 September, 2005. — P. 201 – 210.
10. Kuznetsov V. M. The mean diameter of the fragments formed by blasting rock, J. Sov. Min. Sci., 1973, Vol. 9. — P. 144 – 148.
11. Rosin P. and Rammler E. The laws governing the fineness of powdered coal, J. Inst. Fuel., 1933, Vol. 7. — P. 29 – 36.
12. Frechet M. Sur la loi de probabilite de l’ecart maximum, Ann. Soc. Polon. Math., 1927, Vol. 93, No. 6.
13. Lilly P. A. An empirical method of assessing rock mass blastability, Davidson J. R., Proc. of Large Open Pit Mine Conf., Newman, WA, The Australasian Institute of Min. and Metal, Parkville, 1986. — P. 89 – 92.
14. Singh S. P. and Narendrul R. Factors affecting the productivity of loaders in surface mines, J. Min., Reclamation and Environment, 2007.
15. Monjezi M., Rezaei M., and Yazdian A. Varjani. Prediction of rock fragmentation due to blasting in Gol–E–Gohar iron mine using fuzzy logic, J. Rock Mech. and Min. Sci., 2009, Vol. 46, No. 8. — P. 1273 – 1280.
16. Kulatilake P. H. S. W., Qiong W., Hudaverd T., and Kuzu C. Mean particle size prediction in rock blast fragmentation using neural networks, J. Eng. Geol., 2010, Vol. 114. — P. 298 – 311.
17. Hudaverdi T., Kulatilake P., and Kuzu C. Prediction of blast fragmentation using multivariate analysis procedures, J. Numerical and Analytical Methods in Geomech., 2011, Vol. 35. — P. 1318 – 1333.
18. Silva J. D., Amaya J. G., and Basso F. Development of a predictive model of fragmentation using drilling and blasting data in open pit mining, J. of the Southern African Institute of Min. and Metal., 2017, Vol. 117. — P. 1089 – 1094.
19. Onederra I. and Riihioja K. An alternative approach to determine the uniformity index of Rosin-Rammler based fragmentation models, Proc. of the 8th Int. Symp. on Rock Frag. by Blast, 2006. — P. 193 – 199.
20. Roy M. P., Paswan R. K., Sarim M., Kumar S., Jha R., and Singh P. K. Rock fragmentation by blasting — a review, J. Mines, Metals and Fuels, 2016, Vol. 64, No. 9. — P. 424 – 431.
21. Split Engineering LLC Team, manual of split desktop image analysis software, Version 3.1. P. O. Box 41766, Tucson, AZ 85717–1766, 2015, www.spliteng.com.
22. Weibull W. A statistical theory of the strength of materials, Ingeniorvetenskapsakade Miens Handlingar, 1939. — P. 1 – 45.
23. Weibull W. A statistical distribution function of wide applicability, J. Appl. Mech., 1951. — P. 293 – 297.
24. Gustafsson R. Swedish blasting technique, Published by SPI, Gothenburg, Sweden, 1973. — P. 61 – 62.
25. Ouchterlony F., Sanchidria’n J. A., and Moser P. Percentile fragment size predictions for blasted rock and the fragmentation-energy fan, J. Rock Mech. and Rock Eng., 2017. DOI: 10.1007/s00603–016–1094-x.
26. Sudhakar J., Adhikari G. R., and Gupta R. N. Comparison of fragmentation measurements by photographic and image analysis techniques, J. Rock Mech. and Rock Eng., 2006, Vol. 39, No. 2. — P. 159 – 168.
27. Chung S. H. and Katsabanis P. D. Fragmentation prediction using improved engineering formula, Int. J. Blast Fragment Fragblast, 2000, Vol. 4. — P. 198 – 207.
28. Maerz N. H., Palangio T. C., and Franklin J. A., WipFrag image based granulometry system, Proc. Of the FRAGBLAST 5, Workshop on Measurement of Blast Fragmentation, Montreal, Quebec, Canada, 1996. — P. 91 – 99.
29. Lilly P. A. The use of blastability index in the design of blasts for open pit mines, Szwedzicki T., Baird G. R., Little T. N., Proc. of Western Australian Conf. on Min. Geomech., Kalgoorlie, West Australia, Western Australia School of Mines, Kalgoorlie, 8 – 9 June, 1992. — P. 421 – 426.
30. Sereshki F., Hoseini S. M., and Ataei M. Blast fragmentation analysis using image processing, J. Min. and Geo-Eng., 2016, Vol. 50, No. 2. — P. 211 – 218.
31. Autodesk, 2017. http://pixlr.com/blog/123rf-acquires-autodesk-pixlr-to-boost-the-worlds-creative-ecosystem.
ГОРНОЕ МАШИНОВЕДЕНИЕ
УДК 621.879.323
АНАЛИЗ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ МОДЕРНИЗИРОВАННОГО ДРАГЛАЙНА, ОСНАЩЕННОГО СИСТЕМОЙ УПРАВЛЕНИЯ “ГЕНЕРАТОР – ДВИГАТЕЛЬ”
П. Маникандан, Т. Маити
Индийский технологический институт (ISM),
E-mail: maninandh@gmail.com, г. Дханбад, Индия
Компания Western Coalfields Limited,
Coal India Limited, Индия
Приводится анализ применения усовершенствованного образца драглайна с микропроцессорным управлением на основе системы “генератор – двигатель” на угольной шахте в Индии. Предложен способ уменьшения удельного энергопотребления и рассматриваются вопросы технического обслуживания, основанные на сравнительном анализе характера неисправностей до и после модернизации.
Драглайн, модернизация, аналоговое управление, микропроцессорное управление, неисправность
DOI: 10.15372/FTPRPI20200107
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Stevens P. S. Evolution of Ward-Leonard control for shovels and draglines, Transactions of the American Institute of Electrical Eng., 1948, Vol. 67(2), Jan. — P. 1491 – 1497.
2. Yeomans K. A. Ward Leonard Drives – 75 years of development, Electronics and Power, 1968, April.
3. Krause P. C., Wasynczuk O., and Sundhoff S. D. Direct-current machines, in analysis of electrical Machinery and Drive Systems, 2nd ed, IEEE Press, Hoes Lane, 2002. — P. 67 – 104.
4. Gabor A. Biacs and Milan S. Adzic. Modeling of the thyristor controlled rectifiers for control of Ward-Leonard system, Int. Symp. on Intelligent Systems and Informatics, 2009, April. — P. 172 – 175.
5. Koellner W. A. New all AC gearless drive system for large mining draglines, IEEE Trans on Industry Automation and Control, 2006, October. — P. 1310 – 1314.
6. Vaccaro F., Janusz M., and Kuhn K. Digital control of a Ward-Leonard drive system”AFRICON’92 Proc., 3 rd AFRICON Conf., 1992.
7. Kulkarni A. Energy consumption analysis for geared elevator modernization: upgrade from DC Ward-Leonard system to AC vector controlled drive, Industry Appl. Conf., 2005, Vol. 4. — P. 2066 – 2070.
ТЕХНОЛОГИЯ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
УДК 622.34; 622.36; 622.73
МОДЕЛЬ ВЫБОРА СПОСОБА ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ НА ОСНОВЕ ИСКУССТВЕННЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ И ТЕОРИИ ИГР
М. Дж. Озюрт, А. Карадоган
Стамбульский университет “Cerrahpasa”,
Е-mail: meric.ozyurt@istanbul.edu.tr, г. Стамбул, Турция
Рассмотрена возможность эффективного применения искусственных нейронных сетей и теории игр при выборе геотехнологии подземной разработки месторождений полезных ископаемых. Показано, что модели искусственных нейронных сетей позволяют оценить горно-геологические и технические факторы, влияющие на разработку месторождения и окружающую среду. Установлено, что разработанная модель на основе сочетания искусственных нейронных сетей с игрой “Ультиматум” обеспечивает оптимальный по безопасности и эффективности выбор способа подземной добычи минерального сырья. Полученные результаты свидетельствуют о целесообразности использования искусственных нейронных сетей и теории игр при обосновании способа и планировании горных работ.
Подземные горные работы, выбор, способ, геотехнология, искусственная нейронная сеть, теория игр, безопасность, эффективность
DOI: 10.15372/FTPRPI20200108
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Adeli H. and Wu M. Regularization neural network for construction cost estimation, J. Construction Eng. and Managem., 1988, Vol. 124, No. 1. — P. 18 – 24.
2. Leu S., Chen C., and Chang S. Data mining for tunnel support stability: neural network approach, J. Automation in Construction, 2001, Vol. 10, No. 4. — P. 429 – 411.
3. Ambrozic T. and Turk G. Prediction of subsidence due to underground mining, J. Computers and Geosciences, 2003, Vol. 29, No. 5. — P. 627 – 637.
4. Lee S., Park I., and Choi J. K. Spatial prediction of ground subsidence susceptinility using an artificil neural network, Environ Manage, 2012, Vol. 49, No. 2. — P. 347 – 358.
5. Hu D. H. Analysis on coal mine safety accident causes and forewarning management research, Beijing: China University of Geosciences, 2010.
6. Liu Q. L. and Li X. C. Modeling and evaluation of the safety control capability of coal mine based on system safety, J. Cleaner Production, 2014, Vol. 84. — P. 797 – 802.
7. Khandelwal M. and Singh T. N. Prediction of blast induced ground vibrations and frequency in opencast mine: a neural network approach, J. Sound Vib, 2006, Vol. 289, No. 4 – 5. — P. 711 – 725.
8. Singh T. N., Dontha L. K., and Bharadwaj V. A study into blast vibration and frequency using ANFIS and MVRA, Min. Techn. (TIMM A), UK, 2008, Vol. 117, No. 3. — P. 116 – 121.
9. Mohammad M. T. Artificial neural network for prediction and control of blasting vibration in Assiut (Egypt) limestone quarry, J. Rock Mech. and Min. Sci., 2009, Vol. 46. — P. 426 – 431.
10. Cheng L., Yang Y., and Xiong Y. Study of mine ventilation system assessment based on artificial neural network, China Safety Sci. J., 2005.
11. Oztemel E. Artificial neural networks, Papatya, Yayincilik, 2016. — 230 p.
12. Bakhshandeh Amnieh H., Siamaki A., and Soltani S. Design of blasting pattern in proportion to the peak particle velocity (PPV): artificial neural networks approach, J. Safety Sci., 2012, Vol. 50, Issue 9. — P. 1913 – 1916.
13. Wang W., Gelder P., and Vrijling J. K. Comparing Bayesian regularization and cross-validated early stopping for streamflow forecasting with ANN models, Proc. of the 2nd Int. Symp. on Methodology in Hydrology Held in Nanjing, China, IAHS Publ., 2007, Vol. 311. — P. 216 – 221.
14. Kisi O. and Uncuoglu E. Comparison of three backpropagation training algorithms for two case studies, Indian J. Eng. and Mater. Sci., 2005, Vol. 12. — P. 434 – 442.
15. Payal A., Rai C. S., and Reddy B. V. R. Comparative analysis of Bayesian regularization and Levenberg – Marquardt training algorithm for localization in wireless sensor network, the 15th Int. Conf. on Advanced Communications Technology, ICACT-2013, 2013. — P. 191 – 194.
16. Kayri M. Predictive abilities of Bayesian regularization and Levenberg – Marquardt algorithms in artificial neural networks: a comparative empirical study on social data, J. Mathem. and Computat. Appl., 2016, Vol. 21, No. 2. — P. 1 – 11.
17. Baghirli B. Comparison of Lavenberg – Marquardt, scaled conjugate gradient and Bayes regularization backpropagation algorithms for multistep ahead wind speed forecasting using multilayer perceptron feedforward neural network, Thesis, Ippsala University Department of Earth Sci., Campus Gotland, 2015.
18. Yilmaz E. Game theory, Literatur Yayinlari, Istanbul, 2016. — 411 p.
19. Ozyurt M. C. The Investigation of using artificial neural networks and game theory on underground mining method selection, Phd Thesis, Institute of Sciences, Istanbul University, 2018.
20. Alpay S. and Yavuz M. A decision support system for underground mining method selection, New Trends in Applied Artificial Intelligence, 2007. — P. 334 – 343.
21. Guray C., Celebi N., Atalay V., and Gunhan A. Ore-age: a hybrid system for assisting and teaching mining method selection, Middle East Technical University, Turkey, 2003.
22. Azadeh A., Osanloo M., and Ataei M. A new approach to mining method selection based on modifying the Nicholas technique, J. Appl. Soft Computing, 2010, Vol. 10. — P. 1040 – 1061.
23. Karadogan A., Kahriman A., and Ozer U. Application of fuzzy set theory in the selection of underground mining method, J. of the South African Institute of Min. and Metal., 2008, Vol. 108, No. 2. — P. 73 – 79.
24. Kose K. and Tatar C. Underground mining methods, Publications of Dokuz Eylul University Faculty of Eng., Izmir, 2011, No. 014.
25. Miller L., Pakalnis R., and Poulin R. UBC mining method selection, Int. Symp. on Mine Planning and Equipment Selection, Balkema, Rotterdam, 1995. — P. 163 – 168.
26. Kahriman A. Selection of optimal underground mining method for Kayseri pinarbasi-pulpinar chrome Ore, Middle East Technical University, Turkey, 2000.
27. Bitarafan M. and Ataei M. Mining method selection by multiple criteria decision making tool, J. of the South African Institute of Min. and Metal., 2004. — P. 493 – 498.
28. Gelvez J. I. R., Aldana F. A. C., and Sepulveda G. F. Mining method selection methodology by multiple criteria decision analysis — case study in Colombian coal mining, Int. Symp. of the Analytic Hierarchy Process, Washington D. C., USA, 2014.
29. Samimi Namin F., Shahriar K., Bascetin A., and Ghodsy Poor S. Practical applications from decision-making techniques for selection of suitable mining method in Iran, Gospodarku Surowcami Mineralnymi, 2009. — P. 57 – 77.
30. Anon, an underground iron mine in progress in Turkey, 2018.
31. Anon, an underground copper mine in progress in Turkey, 2018.
32. Nicholas D. E. Method selection — a numerical approach, Design and Operation of Caving and Sublevel Stoping Mines, 1981. — P. 39 – 51.
УДК 622.271.3.8
О ПОСЛЕДСТВИЯХ ЗАТОПЛЕНИЯ УГОЛЬНЫХ КАРЬЕРОВ В СЕРБИИ
С. Вуйич, М. Радосавлевич, С. Полавдер
Горный институт Белград,
E-mail: slobodan.vujic@ribeograd.ac.rs, Батайнички пут, 2, г. Белград, Сербия
Изучены причины наводнения, произошедшего в мае 2014 г. в Сербии. Из-за прилива воды из притоков вышла из берегов р. Колубара и затопила угольные карьеры “Тамнава – Западное поле” и “Велики-Црлени”. Описан ход наводнения и последствия поступления около 214.4 млн м3 воды в выработанное пространство карьеров. Приводится ущерб, нанесенный угольному бассейну “Колубара”.
Глобальное изменение климата, затопление угольных карьеров, угольный бассейн “Колубара”, “Тамнава – Западное поле”, “Велики-Црлени”
DOI: 10.15372/FTPRPI20200109
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Анализ гидрологической ситуации в основных речных водосборах на территории Республики Сербия за 2014 г. — Белград: Республиканский гидрометеорологический институт Сербии, 2014. — 17 с.
2. Прохаска С., Златанович Н. Реконструкция катастрофического наводнения в мае 2014 г. в бассейне р. Колубара (Сербия) // Хорватские воды. — 2016. — № 24. — С. 261 – 274.
3. Наводнения в Сербии в 2014 г.: отчет / ООН, ЕС, Всемирный банк, Правительство Республики Сербия. — Белград, 2014. — 179 с.
4. Нишавич А., Зарич М., Гулан М., Декич Л. Метеорологические условия в мае 2014 г. и возможность прогнозирования обильных осадков. — Белград, 2014. — 28 с.
5. Исследование об оценке воздействия на окружающую среду. Дополнительный проект по разработке угольного карьера “Тамнава – Западное поле”, угольный бассейн “Колубара”. — Лазаревац, 2009. — 158 с.
6. Исследование по улучшению водозащиты в водосборе р. Колубара. — Белград, 2015. — 339 с.
7. Петрович Б., Вуйич С., Чебашек В., Гайич Г., Игньатович Д. Прогнозный анализ устойчивости откосов внутренних отвалов после затопления угольного карьера “Тaмнава – Западное поле” // ФТПРПИ. — 2016. — № 1. — С. 110 – 115.
8. Вуйич С., Грубич А., Еленкович Р. и др. Сербская горная промышленность и геология во второй половине XX века / Академия инженерных наук Сербии, Матица сербская, Горный институт Белград. — Белград, 2014. — 564 с.
9. Вуйич С., Войинович П. Урок природы: Затопление тамнавских угольных карьеров в 2014 г. // Горн. вестник. — 2017. — С. 47 – 58.
УДК 622.121
ВЫБОР МЕТОДА ОЦЕНКИ ЗАПАСОВ МЕДНОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ МОУНЪЮА В МЬЯНМЕ
А. Д. Мванги, Ж. Джианхуа, М. М. Инноцент, Х. Ганг
Уханьский технологический университет,
E-mail: huanggang2016@whut.edu.cn, г. Ухань, Хубэй, 430070, Китай
Университет сельского хозяйства и технологий им. Джомо Кеньятта,
г. Найроби, 62000–00200, Кения
Проведено сравнение методов индикаторного и ординарного кригингов и метода обратных взвешенных расстояний (IDW-метод) на примере месторождений Моунъюа K и L. Коэффициенты корреляции анализа состава породы в наклонной скважине методом статистической регрессии с ординарным кригингом месторождений K и L составляют 0.982 и 0.985 соответственно. Показано, что ординарный кригинг — лучший метод оценки для данных месторождений.
Индикаторный кригинг, ординарный кригинг, метод обратных взвешенных расстояний (IDW-метод), оценка запасов
DOI: 10.15372/FTPRPI20200110
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Emery J. Estimation of mineral resources using grade domains: critical analysis and a suggested methodology, J. S. Afr. Inst. Min. Metall., 2005, Vol. 105, No. 4. — P. 247 – 255.
2. Glacken I., SNowden D., and Edwards A. Mineral resource estimation, Mineral resource and ore reserve estimation — the AusIMM guide to good practice, The Australasian Institute of Mining and Metallurgy, Melbourne, 2001, Vol. 23, No. 1. — P. 189 – 198.
3. Morley D. Financial impact of resource / reserve uncertainty, J. S. Afr. Inst. Min. Metall., 1999, Vol. 99, No. 6. — P. 293 – 301.
4. Kis I. M. Comparison of ordinary and universal kriging interpolation techniques on a depth variable (a case of linear spatial trend), case study of the Sandrovac Field, Rudarsko-geolosko-naftni zbornik, 2016, Vol. 31, No. 2. — P. 41 – 58.
5. Wackernagel H. Multivariate geostatistics, Springer, 2003. — P. 79 – 88.
6. Ozturk D. and Kilic F. Geostatistical approach for spatial interpolation of meteorological data, An. Acad. Bras. Cienc., 2016, Vol. 88, No. 4. — P. 2121 – 2136.
7. Al-Hassan S. and Boamah E. Comparison of ordinary kriging and multiple indicator kriging estimates of asuadai deposit at adansi gold ghana limited, Ghana Min. J., 2015, Vol. 15, No. 2. — P. 42 – 49.
8. Sinclair A. J. and Blackwell G. H. Applied mineral inventory estimation, Cambridge University Press, 2002.
9. Lin Y.-P., Chang T.-K., Shih C.-W., and Tseng C.-H. Factorial and indicator kriging methods using a geographic information system to delineate spatial variation and pollution sources of soil heavy metals, Environ. Geol., 2002, Vol. 42, No. 8. — P. 900 – 909.
10. Rahimi H., Asghari O., Hajizadeh F., and Meysami F. Assessment the number of thresholds on tonnage-grade curve in IK estimation. Case study: Qolqoleh gold deposit (NW of Iran), 4th Int. Mine & Mining Industries Congr. & Expo, 2016.
11. Mei G., Xu L., and Xu N. Accelerating adaptive inverse distance weighting interpolation algorithm on a graphics processing unit, R. Soc. Open Sci., 2017, Vol. 4, No. 9. — P. 1 – 19.
12. Li L., Losser T., Yorke C., and Piltner R. Fast inverse distance weighting-based spatiotemporal interpolation: a web-based application of interpolating daily fine particulate matter PM2. 5 in the contiguous US using parallel programming and kd tree, Int. J. Env. Res. Public Health, 2014, Vol. 11, No. 9. — P. 9101 – 9141.
13. Bronshtein I. N. Handbook of mathematics, Springer, 2004.
14. Samal A. R., Sengupta R. R., and Fifarek R. H. Modelling spatial anisotropy of gold concentration data using GIS-based interpolated maps and variogram analysis: Implications for structural control of mineralization, J. Earth Syst. Sci., 2011, Vol. 120, No. 4. — P. 583 – 593.
15. Rossi M. E. and Deutsch C. V. Mineral resource estimation, Springer Netherlands, 2013.
16. Glacken I. and Blackney P. A practitioners implementation of indicator Kriging, Beyond Ordinary Kriging, 1998.
17. Silva F. and Soares A. Grade tonnage curve: How far can it be relied upon, Annual Conf. of the Int. Association for Math. Geology, Cancun, 2001. — P. 1 – 11.
ОБОГАЩЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
УДК 622.7
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА И ВЫБОР РЕЖИМОВ СЕЛЕКТИВНОГО ЗАКРЕПЛЕНИЯ ЛЮМИНОФОРСОДЕРЖАЩЕЙ ЭМУЛЬСИИ НА АЛМАЗАХ
В. А. Чантурия, Г. П. Двойченкова, В. В. Морозов, О. Е. Ковальчук, Ю. А. Подкаменный, В. Н. Яковлев
Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н. В. Мельникова РАН,
E-mail: dvoigp@mail.ru, Крюковский тупик, 4, 111020, г. Москва, Россия
Мирнинский политехнический институт (филиал) Северо-Восточного федерального университета им. М. К. Аммосова, ул. Тихонова, 5/1, 678174, г. Мирный, Россия
Национальный исследовательский технологический университет (“МИСиС”),
Ленинский проспект, 6, 117049, г. Москва, Россия
Научно-исследовательское геологическое предприятие АК “АЛРОСА” (ПАО),
Чернышевское шоссе, 16, 678170, г. Мирный, Россия
Институт “Якутнипроалмаз” АК “АЛРОСА” (ПАО),
ул. Ленина, 6, 678174, г. Мирный, Россия
Представлен эффективный метод модификации процесса рентгенолюминесцентной сепарации на основе использования минеральных и органических люминофоров для корректировки спектрально-кинетических характеристик аномально люминесцирующих алмазов. Подтвержден механизм закрепления люминофоров на изученных алмазах и гидрофобных минералах, включающий стадию взаимодействия органической составляющей эмульсии с гидрофобной поверхностью обрабатываемого объекта и концентрирование нерастворимых зерен люминофоров на границе органической и водной фазы. Селективное закрепление люминофорсодержащей органической фазы эмульсии на поверхности алмазов достигается за счет применения фосфатных реагентов-диспергаторов. Использование тринатрийфосфата и гексаметафосфата натрия в составе эмульсии позволяет уменьшить закрепление люминофорсодержащей органической фазы на поверхности минералов кимберлита. Показано, что при концентрации фосфатов 1.0 – 1.5 г/л удается модифицировать и стабилизировать спектрально-кинетические параметры минералов кимберлита на уровне исходных значений. При данном режиме достигается необходимый уровень модифицирования спектрально-кинетических характеристик аномально люминесцирующих алмазов, который обеспечивает их извлечение в концентрат.
Алмаз, минералы, кимберлит, эмульсия, люминофоры, извлечение, люминесценция, сепарация, спектрально-кинетические характеристики
DOI: 10.15372/FTPRPI20200111
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Монастырский В. Ф., Макалин И. А., Новиков В. В., Плотникова С. П., Никифорова Т. М. Повышение эффективности рентгенолюминесцентной сепарации алмазосодержащего сырья // Наука и образование. — 2017. — № 3. — С. 86 – 90.
2. Макалин И. А. Исследование закономерностей распределения характеристик рентгеновской люминесценции алмазосодержащего сырья: автореф. дис. … канд. техн. наук. — Екатеринбург, 2013. — 140 с.
3. Мартынович Е. Ф., Миронов В. П. Рентгенолюминесценция алмазов и ее использование в алмазодобывающей промышленности России // Изв. вузов. — 2009. — 12 с.
4. Чантурия В. А., Двойченкова Г. П., Морозов В. В., Ковальчук О. Е., Подкаменный О. Е., Яковлев В. Н. Экспериментальное обоснование состава люминофоров для индикации алмазов в условиях рентгенолюминесцентной сепарации кимберлитовых руд // ФТПРПИ. — 2018. — № 3. — С. 112 – 120.
5. Чантурия В. А., Двойченкова Г. П., Морозов В. В., Яковлев В. Н., Ковальчук О. Е., Подкаменный Ю. А. Экспериментальное обоснование состава люминофорсодержащих композиций для извлечения нелюминесцирующих алмазов // ФТПРПИ. — 2019. — № 1. — С. 128 – 136.
6. Смирнова Т. Д. Методы люминесцентного анализа: метод. указания. — Саратов: СГУ, 2012. — 46 с.
7. Menshikova A. Yu., Pankova G. A., Evseeva T. G., Shabsels B. M., and Shevchenko N. N. Luminophore-containing polymer particles: Synthesis and optical properties of thin films on their basis, Nanotechnologies in Russia, April 2012, Vol. 7, Issue 3–4. — P. 188 – 195.
8. Pron A., Gawrys P., Zagorska M., Djurado D. and Demadrille R. Electroactive materials for organic electronics: preparation strategies, structural aspects and characterization techniques, Chem. Soc. Rev., 2010, Vol. 39, No. 7. — P. 2577 – 2632.
9. Ковальчук О. Е., Двойченкова Г. П., Яковлев В. Н. Повышение извлечения аномально люминесцирующих алмазов методом модифицирования свойств их поверхности // Проблемы и перспективы эффективной переработки минерального сырья в 21 веке (Плаксинские чтения-2019). — Иркутск, 2019. — С. 253 – 255.
10. Владимиров Е. Н., Казаков Л. В., Колосова Н. П. Повышение эффективности работы сепаратора алмазов за счет цифровой обработки сигналов // Совр. электроника. — 2008. — № 2.— С. 64 – 69.
11. https://micromed.nt-rt.ru/images/manuals/3%20LYuM.pdf.
12. http://ovespb.ru/catalog/item/Separator-POLYuS-M/.
13. Chanturiya V. А., Dvoychenkova G. P., and Kovalchuk О. Ye. Mechanism of fine dispersed mineral formation on the surface of diamonds and their removal by water system electrolysis products // IMPC 2016: XXVIII Int. Mineral Processing Congress Proceedings — ISBN: 978–1-926872–29–2.
14. Махрачев А. Ф., Двойченкова Г. П., Лезова С. П. Исследование и оптимизация состава компаундных собирателей для пенной сепарации алмазов // ГИАБ. — 2018. — № 11. — С.178 – 185.
15. Кувыкин В. И., Кувыкина Е. В. Вязкость смеси углеводородов // Естественные и математические науки в современном мире. — 2016. — № 1 (36). — С. 46 – 51.
16. Верхотуров М. В., Амелин С. А., Коннова Н. И. Обогащение алмазов // Междунар. журн. экспериментального образования. — 2012. — № 2. — С. 61.
17. Zhang J., Kouznetsov D., and Yub M. Improving the separation of diamond from gangue minerals // Min. Eng., Vol. 36 – 38, October 2012. — P. 168 – 171.
18 Pestriak I., Morozov V., and Erdenetuya O. Modelling and development of recycled water conditioning of copper-molybdenum ores processing, Int. J. of Min. Sci. and Technology, 2019, Vol. 29. — Р. 313 – 317.
19. Брагина В. И., Брагин В. И. Технология обогащения полезных ископаемых. — Красноярск: СФУ, 2011. — 380 с.
20. Пат. РФ № 2271254. Способ разделения минералов по их люминесцентным свойствам и способ определения порога разделения / Владимиров Е. Н., Казаков Л. В., Пахомов М. О., Райзман В. Ш., Шлюфман Е. М. // Опубл. в БИ. — 2006. — № 7.
УДК 622.765.4
ФЛОТАЦИОННАЯ АКТИВНОСТЬ СОЛЕЙ КСАНТОГЕНОВОЙ КИСЛОТЫ
И. А. Коновалов, С. А. Кондратьев
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
Е-mail: kondr@misd.nsc.ru, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Подтверждена связь поверхностно-активных по отношению к границе раздела “газ – жидкость” свойств производных форм ксантогенатов (ксантогенатов тяжелых металлов) с их собирательной способностью во флотационном процессе. Показано, что при нестехиометрическом соотношении концентраций ксантогената и соли металла в растворе образуются коллоидные частицы. Изучено влияние степени отклонения от стехиометрического соотношения концентраций ксантогената и соли металла на скорость растекания по поверхности воды полученной коллоидной системы и ее собирательную активность. Установлена зависимость скорости растекания по поверхности воды производных форм ксантогенатов и их собирательной активности от длительности “старения” коллоидной системы.
Флотация, ксантогенат металла, коллоиды, поверхностная активность, собирательная активность
DOI: 10.15372/FTPRPI20200112
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Leja J. Surface chemistry of froth flotation, Plenum press, 1st edition, New York and London, 1982. — 758 p.
2. Кондратьев С. А., Гаврилова Т. Г. Механизм работы физической формы сорбции на примере активации сульфидных минералов ионами тяжелых металлов // ФТПРПИ. — 2018. — № 3. — С. 121 – 135.
3. Gardner J. R. and Woods R. The use of a particulate bed electrode for the electrochemical investigation of metal and sulphide flotation, Aust. J. Chem., 1973, Vol. 2. — P. 1635 – 1644.
4. Nowak P. Xanthate adsorption at PbS surfaces: molecular model and thermodynamic description, Colloids and surfaces, Physicochem. Eng. Aspects, 1993, Vol. 76. — P. 65 – 72.
5. Hassialis M. D. and Myers C. G. Collector mobility and bubble contact, J. Min. Eng., 1951, Vol. 3. — P. 961 – 968.
6. Laskowski J. S. Termodinamic and kinetic flotation criteria, Miner. Proc. and Extractive Metallurgy Rev. DOI: 10.1080/08827508908952643.
7. Quast K. Flotation of hematite using C6 – C18 saturated fatty acids, J. Min. Eng., 2006, No. 19. — P. 582 – 597.
8. Bleier A., Goddard E. D., and Kulkarni R. D. Adsorption and critical flotation conditions, J. of Colloid and Interface Sci., 1977, Vol. 59. — P. 490 – 504.
9. Huang Z., Zhong H., Wang S., Xia L., Zou W., and Liu G. Investigations on reverse cationic flotation of iron ore by using a Gemini surfactant: Ethane-1,2-bis(dimethyl-dodecyl-ammonium bromide), Chem. Eng. J., 2014, Vol. 257. — P. 218 – 228.
10. Живанков Г. В., Рябой В. И. Собирательные свойства и поверхностная активность высших аэрофлотов // Обогащение руд. — 1985. — № 3. — С. 13 – 16.
11. Кондратьев С. А., Мошкин Н. П., Коновалов И. А. Оценка собирательной способности легко десорбируемых форм ксантогенатов // ФТПРПИ. — 2015. — № 4. — С. 164 – 173.
12. Михлин Ю. Л., Воробьев С. А., Романченко А. С., Карачаров А. А., Карасев С. В., Кузьмин В. И., Кузьмин Д. В., Гудкова Н. В., Жижаев А. М., Сайкова С. В. Ультрадисперсные частицы в переработке руд цветных и редких металлов Красноярского края. — Красноярск: ИХХТ СО РАН, 2016. — С. 105.
13. Богданов О. С., Поднек А. К., Хайнман В. Я., Янис Н. А. Вопросы теории и технологии флотации // Труды “Механобр”. — 1959. — Вып. 124. — С. 392.
14. Кондратьев С. А., Бурдакова Е. А. Роль физической формы сорбции во флотационном процессе // ФТПРПИ. — 2017. — № 4. — С. 135 – 144.
15. Курков А. В., Пастухова И. В. Флотация как предмет супрамолекулярной химии // ФТПРПИ. — 2010. — № 4. — С. 83 – 90.
16. Ультрадисперсные частицы в переработке руд цветных и редких металлов Красноярского края: монография / под ред. Ю. Л. Михлина. — Красноярск: СФУ, 2016. — 108 с.
17. Классен В. И., Тихонов С. А. Действие олеата натрия на флотационные свойства поверхности пузырьков воздуха // Цв. металлы. — 1960. — № 10. — С. 4 – 8.
18. Wark E. and Wark I. Influence of micelle formation on flotation, Nature, 1939, Vol. 143. — P. 856.
19. Кондратьев С. А. Реагенты-собиратели в элементарном акте флотации. — Новосибирск: Наука, 2012. — 243 с.
УДК 622.775
ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКАЯ СЕПАРАЦИЯ ТОНКИХ ЧАСТИЦ В ИМПУЛЬСНОМ БЕГУЩЕМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ
В. И. Дядин
Научно-исследовательский геотехнологический центр ДВО РАН,
E-mail: nigtc@nigtc.ru, Северо-восточное шоссе, 30, а/я 56, 683002, г. Петропавловск-Камчатский, Россия
Приведены и проанализированы результаты экспериментов по использованию электродинамического сепаратора с импульсным бегущим магнитным полем для работы со смесями песка, содержащими металлические частицы классов крупности – 0.25 мм.
Электромагнитная индукция, бегущее магнитное поле, массопоток, скин-слой, высокоградиентное поле, генератор импульсных напряжений, полиимидная пленка
DOI: 10.15372/FTPRPI20200113
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Дядин В. И., Кожевников В. Ю., Козырев А. В., Подковыров В. Г., Сочугов Н. С. Метод импульсной электродинамической сепарации малых проводящих частиц // ФТПРПИ. — 2008. — № 3. — С. 110 – 111.
2. Мязин В. П., Дядин В. И., Латкин А. С. Электродинамический сепаратор для извлечения мелких классов золота из металлоносных песков // Вестн. ЧитГУ. — 2009. — № 5 (56). — С. 45 – 51.
3. Пат. RU 2 452 582 C1 В03C 1/02. Способ генерации бегущего магнитного поля в рабочей зоне электродинамического сепаратора и устройство для его осуществления / В. И. Дядин // Опубл. в БИ. — 2012. — № 16.
4. Дядин В. И., Козырев А. В., Латкин А. С., Подковыров В. Г., Сочугов Н. С. Разделение минеральных смесей в импульсном бегущем магнитном поле // Обогащение руд. — 2008. — № 5. — С. 39 – 41.
5. Полиимидные пленки марки ПМ-1 с толщинами от 12 мкм Эстроком. www.izoteksltd.ru/…/poliimidnaja-plenka.htm (дата обращения 17.04.2010).
6. Карасик В. Р. Физика и техника сильных магнитных полей. — М.: Наука, 1964. — 289 с.
7. Тихонов О. Н. Закономерности эффективного разделения минералов в процессах обогащения полезных ископаемых. — М.: Недра, 1984. — 208 с.
8. Наноструктурные электротехнические провода с аномально высокой прочностью и электропроводностью. URL: file://localhost (дата обращения 27.04.2010).
9. Коняев А. Ю., Назаров С. Л. Устройство электродинамического сепаратора для обработки лома и отходов цветных металлов // Пром. энергетика. — 2001. — № 6. — С. 34 – 39.
10. Багин Д. Н., Коняев А. Ю. Показатели эффективности электродинамических сепараторов на основе линейных индукторов // Пром. энергетика. — 2015. — № 4. — С. 20 – 24.
11. Коняев А. Ю., Коняев И. А., Назаров С. Л. Повышение энергоэффективности электродинамических сепараторов на стадии проектирования // Пром. энергетика. — 2014. — № 4. — С. 22 – 26.
УДК 622.765
ФЛОТИРУЕМОСТЬ ХАЛЬКОПИРИТА В ПРОМЫШЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ
П. Лазич, Д. Никшич, Р. Томанец, Д. Вучинич, Л. Цветичанин
Белградский университет,
E-mail: predrag.lazic@rgf.bg.ac.rc, г. Белград, Сербия
Представлены результаты объемных промышленных испытаний по влиянию степени измельчения руды на флотацию халькопирита из руды рудника “Рудник”. Установлено, что при одностадиальной схеме измельчения и двухстадиальной классификации полиметаллической свинцово-цинково-медной руды возникает проблема дифференциальной измельчаемости. Мягкий галенит значительно быстрее измельчается, чем остальные минералы в руде. Это приводит к переизмельчению минерала и переходу его в мелкие классы, которые медленно обогащаются, при этом минералы меди и цинка остаются нераскрытыми в крупных классах. Изучены продукты обогащения минерала меди в хвостах свинцовой флотации, медном концентрате и медных хвостах по классам крупности. Проведен гранулометрический анализ, определено распределение металлов и минералов по классам крупности. Полученные результаты подтвердили предположения о дифференциальной измельчаемости руды и различиях во флотируемости материала отдельных классов крупности руды.
Флотируемость халькопирита, дифференциальная измельчаемость, флотация, рудник
DOI: 10.15372/FTPRPI20200114
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Wills B. Comminution in the minerals industry — an overview, J. Min. Eng., 1990, Vol. 3. — P. 3 – 5.
2. King R. Comminution and liberation of minerals, Min. Eng., 1994, Vol. 7. — P. 129 – 140.
3. Fandrich G., Bearman A., Boland J., and Lim W. Mineral liberation by particle bed breakage, J. Min. Eng., 1997, Vol. 10, No. 2. — P. 175 – 187.
4. Vizcarra G., Wightman M., Johnson W., and Manlapig V. The effect of breakage mechanism on the mineral liberation properties of sulphide ores, J. Min. Eng., 2010, Vol. 23, No. 5. — P. 374 – 382.
5. Little L., Mainza N., Becker M., and Wiese G. Using mineralogical and particle shape analysis to investigate enhanced mineral liberation through phase boundary fracture, Powder Technology, 2016, No. 301. — P. 794 – 804.
6. Venkataraman S. and Fuerstenau F. Kinetic and energy considerations in mixture grinding, Proc. Int. Symp. on Powder Technology, 1981. — P. 380 – 387.
7. McIvor E. and Finch A. A guide to interfacing of plant grinding and flotation operations, J. Min. Eng., 1991, Vol. 4, No. 1. — P. 9 – 23.
8. Yusupov T., Kirillova E. and Shumskaya L. Mineral hardness effect on the combined mineral grinding, J. of Min. Sci., 2007, Vol. 43, No. 4. — P. 450 – 454.
9. Fuerstenau W., Phatak B., Kapur C., and Abouzeid M. Simulation of the grinding of coarse/fine (heterogeneous) systems in a ball mill, J. Min. Proc., 2011, Vol. 99, No. 1 – 4. — P. 32 – 38.
10. Wentao Z., Yuexin H., Yanjun L., Jinlin Y., Shaojian M., and Yongsheng S. Research on prediction model of ore grinding particle size distribution, J. of Dispersion Sci. and Techn., 2019. — P. 1–10. DOI: 10.1080/01932691.2019.1592688.
11. Lazic P., Tomanec R. Possibilities of improving the quality of lead, copper and zinc concentrates with special reference to the possibility of reducing penalizing elements in copper concentrate, Belgrade, Faculty of Min. and Geology (Study-Serbian language), 2004. — P. 1 – 24.
12. Lazic P., Calic N. Optimization of the flotation process of Pb-Cu-Zn ore from “Rudnik“ mine, Belgrade, 2004 (Project ETR.6.01.0034B-Serbian language). — P. 1 – 44.
13. Lazic P., Kostovic M. Energy efficiency rising of flotation plant of “Rudnik” mine, Belgrade, Faculty of Min. and Geology, 2007 (Project EE232026-Serbian language). — P. 40 – 45.
14. Lazic P. Processing of lead and zinc ore, Monograph: Serbian mining and geology in the second half of the XX century, Vujic S. (editor), Academy of Engineering Sciences of Serbia, Matica Srpska, Min. Institute Belgrade, 2014. — P. 479 – 495.
15. Tomanec R. Ore microscopic examination of raw material samples from exploration wells at the “Rudnik” mine, Rudnik, FSD of “Rudnik” Mine, 2011. — P. 1 – 15.
16. Tomanec R., Lazic P., Gacina R., and Bajic S. Ore microscopy analysis methods in mineral concentration processis, Proc. of 5th Jubilee Balkanmine Congress and Comercial Exhibition, Ohrid, Macedonia, 2013. — P. 779 – 785.
УДК 550.4:622.7
ОСОБЕННОСТИ НАХОЖДЕНИЯ И ПОДВИЖНОСТЬ ЗОЛОТА В ЛЕЖАЛЫХ ХВОСТАХ ЗОЛОТОИЗВЛЕКАТЕЛЬНОЙ ФАБРИКИ
Р. В. Борисов, В. И. Брагин, Н. Ф. Усманова, А. А. Плотникова
Сибирский федеральный университет,
E-mail: vic.bragin@gmail.com, просп. Свободный, 79, 660041, г. Красноярск, Россия
Институт химии и химической технологии СО РАН — Обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН,
E-mail: roma_boris@list.ru, Академгородок, 50/24, 660036, г. Красноярск, Россия
Изучены особенности гранулометрического и вещественного состава технологических проб лежалых хвостов сульфидных и окисленных руд. Показано распределение золота по классам крупности: более 50 % золота содержится в тонких классах – 0.044 мм. Методом газовой адсорбции выявлено, что пробы хвостов имеют высокую удельную поверхность, которая играет важную роль в процессах переосаждения и миграции золота и сопутствующих компонентов. Обнаружен факт корреляции золота с железосодержащими формами, что может быть использовано для его извлечения магнитными методами. Методом дифференциальной сканирующей калориметрии определено отсутствие в пробах хвостов значимых количеств углистых веществ, которые могут сорбировать золото. Установлена возможность образования в пробах хвостов нерастворимых осадков цианоферратов железа, на которых происходит самопроизвольное осаждение подвижного золота в виде частиц микронных размеров.
Золотосодержащие хвосты, вещественный состав, подвижное золото, геохимический анализ, магнитная сепарация
DOI: 10.15372/FTPRPI20200115
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Чантурия В. А., Козлов А. П., Матвеева Т. Н., Лавриненко А. А. Инновационные технологии и процессы извлечения ценных компонентов из нетрадиционного, труднообогатимого и техногенного минерального сырья // ФТПРПИ. — 2012. — № 5. — С. 144 – 156.
2. Комогорцев Б. В., Вареничев А. А., Потапов И. И. Технологии и методы ресурсосбережения минерально-сырьевой базы золота России // Экономика природопользования. — 2015. — № 3. — С. 89 – 112.
3. Шадрунова И. В., Горлова О. Е., Провалов С. А. Адаптивные методы доизвлечения золота из хвостохранилищ золотоизвлекательных фабрик // ГИАБ. — 2011. — № 9. — С. 21 – 27.
4. Гурин К. К., Башлыкова Т. В., Ананьев П. П., Бобоев И. Р., Горбунов Е. П. Извлечение золота из хвостов золотоизвлекательной фабрики от переработки упорных руд смешанного типа // Цв. металлы. — 2013. — № 5. — С. 41 – 45.
5. Алгебраистова Н. К., Макшанин А. В., Бурдакова Е. А., Маркова А. С. Извлечение золота из хвостов золотоизвлекательной фабрики с использованием процесса агломерационной флокуляции // ГИАБ. — 2013. — № 12. — С. 56 – 61.
6. Брагина В. И., Коннова Н. И. Извлечение ценных минералов из хвостов обогащения // ГИАБ. — 2011. — № 12. — С. 165 – 167.
7. Кондратьев С. А., Бурдакова Е. А. Роль физической формы сорбции во флотационном процессе // ФТПРПИ. — 2017. — № 4. — С. 135 – 144.
8. Брагин В. И., Бурдакова Е. А., Кондратьева А. А., Плотникова А. А., Бакшеева И. И. Исследование на обогатимость флотационным методом лежалых золотосодержащих хвостов // ФТПРПИ. — 2018. — № 4. — C. 152 – 160.
9. Койжанова А. К., Арыстанова Г. А., Седельникова Г. В., Есимова Д. М. Исследование биогидрометаллургической технологии извлечения золота из хвостов сорбции золотоизвлекательной фабрики // Цв. металлы. — 2016. — № 9. — С. 52 – 57.
10. Меретуков М. А., Гурин К. К. Поведение золота в хвостовых отвалах // Цв. металлы. — 2011. — № 7. — С. 27 – 31.
11. Hough R. M., Noble R. R. P., and Reich M. Natural gold nanoparticles, Ore Geol. Rev., 2011, Vol. 42, Issue 1. — P. 55 – 61.
12. Михайлов А. Г., Харитонова М. Ю., Вашлаев И. И., Свиридова М. Л. Исследование подвижности водорастворимых форм цветных и благородных металлов в массиве лежалых хвостов обогащения // ФТПРПИ. — 2013. — № 3. — С. 188 – 196.
13. Myagkaya I. N., Lazareva E. V., Gustaytis M. A., and Zhmodik S. M. Gold and silver in a system of sulfide tailings. Part 1: migration in water flow, J. Geochem. Explor., 2016, Vol. 160. — P. 16 – 30.
14. Daniel M. C. and Astruc D. Gold nanoparticles: assembly, supramolecular chemistry, quantum-size-related properties, and applications toward biology, catalysis, and nanotechnology, Chem. Rev., 2004, Vol. 104, Issue 1. — P. 293 – 346.
15. Greffie C., Benedetti M. F., Parron C., and Amouric M. Gold and iron oxide associations under supergene conditions: An experimental approach, Geochimica et Cosmochimica Acta, 1996, Vol. 60, Issue 9. — P. 1531 – 1542.
16. Shuster J., Reith F., Cornelis G., Parsons J. E., Parsons J. M., and Southam G. Secondary gold structures: Relics of past biogeochemical transformations and implications for colloidal gold dispersion in subtropical environments, Chem. Geol., 2017, Vol. 450. — P. 154 – 164.
17. Piatak N. M., Parsons M. B., and Seal II. R. R. Characteristics and environmental aspects of slag: review, Appl. Geochem., 2015, Vol. 57. — P. 236 – 266.
18. Berrodier I., Farges F., Benedetti M., Winterer M., Brown Jr, G. E., and Deveughele M. Adsorption mechanisms of trivalent gold on iron-and aluminum-(oxy) hydroxides. Part 1: X-ray absorption and Raman scattering spectroscopic studies of Au (III) adsorbed on ferrihydrite, goethite, and boehmite, Geochimica et Cosmochimica Acta, 2004, Vol. 68. — P. 3019 – 3042.
19. Справочник химика. Т. 1 / ред. кол.: Б. П. Никольский и др. — М.; Л.: Химия, 1966. — 1072 с.
УДК 622.7
ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОВОЛНОВОЙ ОБРАБОТКИ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ СТЕПЕНИ УПОРНОСТИ УГЛЕРОДИСТЫХ КОНЦЕНТРАТОВ
Т. Н. Александрова, А. В. Афанасова, А. В. Александров
Санкт-Петербургский горный университет,
E-mail: alexandrovat10@gmail.com, ул. 21-я линия В.О., 2, 199106, г. Санкт-Петербург, Россия
Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна,
ул. Большая Морская, 18, 191186, г. Санкт-Петербург, Россия
Институт горного дела ДВО РАН, ул. Тургенева 51, 680000, г. Хабаровск, Россия
Представлены результаты исследования влияния микроволновой обработки на повышение извлечения благородных металлов из упорных углеродистых руд. Степень упорности углеродистых концентратов определялась по результатам комплекса термических методов исследования. Битумен является дополнительным критерием для установления степени упорности продуктов обогащения. Проведены исследования влияния на нагрев пробы времени воздействия при различной мощности микроволновой печи. Изучен процесс нагрева высушенных флотационных концентратов и концентратов в растворе электролита. Подтверждена возможность применения микроволновой обработки флотационных концентратов для повышения извлечения золота из упорных углеродистых руд.
Упорные руды, благородные металлы, микроволновая обработка, битумен, кероген
DOI: 10.15372/FTPRPI20200116
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Голикова Т. А. Прорывные технологии современности // Роль и место информационных технологий в современной науке. — Самара, 2019. — С. 62 – 64.
2. Арсентьев В. А., Герасимов А. М., Котова Е. Л. Термохимическое модифицирование сильвинитовой руды с использованием СВЧ-нагрева // Обогащение руд. — 2017. — № 6. — С. 3.
3. Ростовцев В. И. О технологической и экономической эффективности использования немеханических энергетических воздействий при переработке труднообогатимого минерального сырья // ФТПРПИ. — 2013. — № 4. — С. 145 – 155.
4. Чантурия В. А., Бунин И. Ж., Лунин В. Д. Применение высоковольтной импульсной техники и наносекундной электроники в процессах переработки благороднометалльного минерального сырья // Маркшейдерия и недропользование. — 2005. – № 5. — С. 32 – 43.
5. Богачев В. И., Рязанцева М. В. Влияние наносекундных электромагнитных импульсов на электрофизические свойства пирита и арсенопирита // ФТПРПИ. — 2009. — №. 5. — С. 99 – 105.
6. Газалеева Г. И., Назаренко Л. Н., Шигаева В. Н. Разработка технологической схемы обогащения чернового концентрата, содержащего тонкие шламы минералов олова и меди // Обогащение руд. — 2018. — № 6. — С. 20 – 26.
7. Кондратьев С. А., Ростовцев В. И., Бочкарев Г. Р., Пушкарева Г. И., Коваленко К. А. Научное обоснование и разработка инновационных технологий комплексной переработки труднообогатимых руд и техногенного сырья // ФТПРПИ. — 2014. — №. 5. — С. 187 – 203.
8. Romashev A. O. Use of additive technologies to optimize design of classifying devices, IOP Conference Series: Materials Sci. and Eng, IOP Publishing, 2019, Vol. 665, No. 1. — Р. 1 – 12. DOI: 10.1088/1757–899X/665/1/012009.
9. Lvov V., Sishchuk J., and Chitalov L. Intensification of Bond ball mill work index test through various methods, 17th Int. multidisciplinary scientific geoconference and expo SGEM, 2017, Vol. 17, Issue 11. — P. 857 – 864. DOI: 10.5593/sgem2017/11/S04.109
10. Romashev A. O. and Aleksandrova T. N. For the issue of statistical verification of data for beneficiation of ores with various geneses, ARPN J. of Eng. and Applied Scie, Vol. 19. — Р. 5613 – 5619.
11. Wang Y., Forssberg E., and Svensson M. Microwave assisted comminution and liberation of minerals, Min. Proc. on the Verge of the 21st Century, Routledge, 2017. — С. 3 – 9.
12. Bobicki E., Liu Q., and Xu Z. Microwave treatment of ultramafic nickel ores: heating behavior, mineralogy and comminution effects, Min., 2018, Vol. 8, No. 11. — С. 524.
13. Peng Z. and Hwang J. Y. Microwave-assisted metallurgy, Int. Materials Rev., 2015, Vol. 60, Vol. 1. — С. 30 – 63.
14. Altiner M. Upgrading of iron ores using microwave assisted magnetic separation followed by dephosphorization leaching, Canadian Metallurgical Quarterly, 2019, Vol. 58, No. 4. — P. 445 – 455.
15. Rayapudi V. and Dhawan N. Microwave processing of banded magnetite quartzite ore for iron recovery, Transactions of the Indian Institute of Metals, 2019, Vol. 72, No. 7. — P. 1697 – 1705.
16. Гюльмалиев Э. А., Третьяков В. Ф., Талышинский Р. М., Борисов В. П., Мовсумзаде Э. М. Химические аспекты развития технологии СВЧ. II. Применение микроволнового излучения в химии // История и педагогика естествознания. — 2016. — № 3. — С. 33–38.
17. Александрова Т. Н., Хайде Г., Афанасова А. В. Оценка упорности золотосодержащих руд на основе интерпретации данных термического анализа // Зап. Горного института. — 2019. — Т. 235. — C. 30 – 37.
УДК 622.7
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ЦЕМЕНТАЦИОННОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕДИ ИЗ ПОДОТВАЛЬНЫХ ВОД ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ
А. М. Клюшников
Научно-исследовательский и проектный институт обогащения и механической обработки полезных ископаемых “Уралмеханобр”,
E-mail: klyushnikov_am@umbr.ru, ул. Хохрякова, 87, 620144, г. Екатеринбург, Россия
Исследован процесс цементационного извлечения меди железом из подотвальных вод Блявинского и Сафьяновского месторождений медных руд. Изучено влияние рН, расхода цементатора, концентрации меди, присутствия примесных ионов Fe3+, Al3+ и Ca2+, а также фактора времени на показатели цементации. Установлен механизм протекания процесса, выявлены побочные реакции, приводящие к перерасходу реагента-цементатора. При изучении вещественного состава цементной меди определено, что качество концентрата снижается за счет совместного осаждения основных сульфатов алюминия и сульфатов кальция. Полученные результаты позволяют заключить возможность применения процесса цементации для очистки подотвальных вод от меди.
Подотвальные воды, медь, цементация, железо, осаждение
DOI: 10.15372/FTPRPI20200117
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Маслобоев В. А., Селезнев С. Г., Макаров Д. В., Светлов А. В. Оценка экологической опасности хранения отходов добычи и переработки медно-никелевых руд // ФТПРПИ. — 2014. — № 3. — С. 138 – 153.
2. Михайлов А. Г., Харитонова М. Ю., Вашлаев И. И., Свиридова М. Л. Исследование подвижности водорастворимых форм цветных и благородных металлов в массиве лежалых хвостов обогащения // ФТПРПИ. — 2013. — № 3. — С. 188 – 196.
3. Вигдергауз В. Е., Шрадер Э. А., Кузнецова И. Н., Саркисова Л. М., Макаров Д. В., Зоренко И. В., Белогуб Е. В. Влияние гипергенного окисления на технологические свойства и обогатимость медно-цинковой колчеданной руды // ФТПРПИ. — 2010. — № 6. — С. 96 – 105.
4. Cala-Rivero V., C. Arranz-Gonzalez J., Rodriguez-Gomez V., Fernandez-Naranjo F. J., and Vadillo-Fernandez L. A preliminary study of the formation of efflorescent sulfate salts in abandoned mining areas with a view to their harvesting and subsequent recovery of copper, Min. Eng., 2018, Vol. 129. — P. 37 – 40.
5. Чантурия В. А., Миненко В. Г., Лунин В. Д., Шадрунова И. В., Орехова Н. Н. Электрохимическая технология водоподготовки в процессах флотации и выщелачивания Cu – Zn колчеданных руд // Цв. металлы. — 2008. — № 9.
6. Чантурия В. А., Самусев А. Л., Миненко В. Г., Копорулина Е. В., Чантурия Е. Л. Обоснование эффективности использования электрохимической технологии водоподготовки в процессах кучного выщелачивания руд // ФТПРПИ. — 2011. — № 5. — С. 114 – 123.
7. Мамонов С. В., Клюшников А. М., Волкова С. В., Дресвянкина Т. П., Стихина М. И. Комбинированная технология обогащения руды с повышенным содержанием сульфатов меди // Горн. журн. — 2016. — № 4. — С. 98 – 104.
8. Газалеева Г. И., Мамонов С. В., Братыгин Е. В., Клюшников А. М. Проблемы и инновационные решения в обогащении техногенного сырья // ГИАБ. — 2017. — № 1. — С. 257 – 272.
9. El-Ashtoukhy E-S. Z. and Abdel-Azi M. H. Removal of copper from aqueous solutions by cementation in a bubble column reactor fitted with horizontal screens, Int. J. Min. Proc., 2013, Vol. 121. — P. 65 – 69.
10. Sajeda A. Al-Saydeh, Muftah H. El-Naas, and Syed J. Zaidi. Copper removal from industrial wastewater: A comprehensive review, J. Industrial and Eng. Chem., 2017, Vol. 56. — P. 35 – 44.
11. Karavasteva M. Kinetics and deposit morphology of copper cementation onto zinc, iron and aluminium, Hydrometallurgy, 2005, Vol. 76, No. 1 – 2. — P. 149 – 152.
12. Алкацев М. И. Процессы цементации в цветной металлургии. — М.: Металлургия, 1981. — 116 с.
13. Вольдман Г. М., Зеликман А. Н. Теория гидрометаллургических процессов: учеб. пособие для вузов. — М.: Интермет Инжиниринг, 2003. — 464 с.
14. Лурье Ю. Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. — М.: Химия, 1984. — 448 с.
ГОРНАЯ ТЕПЛОФИЗИКА
УДК 622.253
РАСЧЕТ ЗЕМНЫХ ТЕПЛОПРИТОКОВ ПРИ ИСКУССТВЕННОМ ЗАМОРАЖИВАНИИ ПОРОДНОГО МАССИВА
М. А. Семин, Л. Ю. Левин, А. В. Пугин
Горный институт УрО РАН,
E-mail: seminma@outlook.com, ул. Сибирская, 78а, 614007, г. Пермь, Россия
Проведено исследование относительных земных теплопритоков при искусственном замораживании породного массива применительно к задаче формирования ледопородного ограждения шахтных стволов. В ходе моделирования искусственного замораживания выявлено, что земные теплопритоки существенно зависят от теплофизических свойств породного массива, технологических параметров замораживающей станции и от времени. Спустя 5 – 8 месяцев с момента начала замораживания величина земных теплопритоков выходит на стационарное значение. Получена формула для оценки стационарного значения относительных земных теплопритоков при различных температурах породного массива и замораживающего рассола.
Ледопородное ограждение, шахтный ствол, искусственное замораживание, задача Стефана, земные теплопритоки, теплопритоки от окружающих пород, численное моделирование
DOI: 10.15372/FTPRPI20200118
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. ВСН 189–78. Инструкция по проектированию и производству работ по искусственному замораживанию грунтов при строительстве метрополитенов и тоннелей. — М.: Минтрансстрой, 1978. — 113 с.
2. Дорман Я. А. Искусственное замораживание грунтов при строительстве метрополитенов. — М.: Транспорт, 1971. — 302 с.
3. Трупак Н. Г. Замораживание горных пород при проходке стволов. — М.: Углетехиздат, 1954. — 896 с.
4. Временное руководство по проектированию процесса замораживания пород для проходки вертикальных стволов шахт. — Харьков: ВНИИОМШМ, 1971. — 103 с.
5. Alzoubi M. A., Nie-Rouquette A., and Sasmito A. P. Conjugate heat transfer in artificial ground freezing using enthalpy-porosity method: Experiments and model validation, Int. J. of Heat and Mass Transfer, 2018, Vol. 126. — P. 740 – 752.
6. Vitel M., Rouabhi A., Tijani M., and Guerin F. Thermo-hydraulic modeling of artificial ground freezing: Application to an underground mine in fractured sandstone, Computers and Geotechnics, 2016, Vol. 75. — P. 80 – 92.
7. Panteleev I., Kostina A., Zhelnin M., Plekhov O., and Levin L. Numerical model of fluid-saturated rock mass with phase transitions as a theoretical basis for artificial ground freezing control system, Geomechanics and Geodynamics of Rock Masses: Proc. of the 2018 European Rock Mech. Symp., 2018, Vol. 1. — P. 1273 – 1279.
8. Гендлер С. Г. Обеспечение комплексной безопасности при освоении минерально-сырьевых и пространственных ресурсов недр // Горн. журн. — 2014. — № 5. — С. 5 – 6.
9. Meyer G. H. Multidimensional Stefan problems, SIAM J. on Numerical Analysis, 1973, Vol. 10. — P. 522 – 538.
10. Левин Л. Ю., Семин М. А., Паршаков О. С. Математическое прогнозирование толщины ледопородного ограждения при проходке стволов // ФТПРПИ. — 2017. — № 5. — C. 154 – 161.
11. Левин Л. Ю., Семин М. А., Зайцев А. В. Разработка математических методов прогнозирования микроклиматических условий в сети горных выработок произвольной топологии // ФТПРПИ. — 2014. — № 2. — С. 154 – 161.
12. Разработка исходных данных для проекта проходки шахтных стволов. В т. ч.: исходные данные по скиповому стволу: отчет о НИР. — Минск: ОАО “Белгорхимпром”. — 2013. — 192 с.
13. Дмитриев А. П., Гончаров С. А. Термодинамические процессы в горных породах. — Изд. 2-е, перераб. и доп. — М.: Недра, 1990. — 360 с.
14. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. — М.: Наука, 1964. — 488 с.
15. Левин Л. Ю., Семин М. А., Зайцев А. В. Калибровка теплофизических свойств породного массива при моделировании формирования ледопородного ограждения строящихся шахтных стволов // ФТПРПИ. — 2019. — № 1. — С. 172 – 184.
 Версия для печати (откроется в новом окне)
|
