ФТПРПИ №6, 2020. Аннотации.

ГЕОМЕХАНИКА

УДК 004.41:532.685 

МЕТОДИКА МОДЕЛИРОВАНИЯ ФИЛЬТРАЦИИ ФЛЮИДОВ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГИДРОРАЗРЫВА
А. В. Азаров, М. В. Курленя, А. В. Патутин, С. В. Сердюков, О. А. Темиряева, А. В. Яблоков

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

Приведена методика моделирования фильтрации флюидов, разработанная на основе расширенного метода конечных элементов в среде программирования ABAQUS и предназначенная для расчетов распределения порового давления и направления потоков жидкости и газа в породном массиве при разработке твердых полезных ископаемых с применением гидроразрыва. Рассмотрена типовая модель и примеры использования методики для расчетов дебитов газа при дренировании угольного пласта скважинами и трещинами различной ориентации.

Породный массив, проницаемость, флюид, фильтрация, поровое давление, гидравлический разрыв пласта, трещина, математическое моделирование, программное обеспечение

DOI: 10.15372/FTPRPI20200601 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Sinclair L. and Thompson J. In situ leaching of copper: Challenges and future prospects, Hydrometallurgy, 2015, Vol. 157. — P. 306 – 324.
2. Jeffrey R. G. and Boucher C. Sand propped hydraulic fracture stimulation of horizontal in-seam gas drainage holes at Dartbrook coal mine, Coal Operators’ Conference, University of Wollongong and the Australasian Institute of Mining and Metallurgy, University of Wollongong, 2004. — P. 169 – 179.
3. Li Q., Lin B., and Zhai C. A new technique for preventing and controlling coal and gas outburst hazard with pulse hydraulic fracturing: A case study in Yuwu coal mine, China, Nat Hazards, 2015, Vol. 75, No. 3. — P. 2931 – 2946.
4. Shilova T., Patutin A., and Serdyukov S. Sealing quality increasing of coal seam gas drainage wells by barrier screening method, Int. Multidisciplinary Sci. GeoConference SGEM, 2013, Vol. 1. — P. 701 – 708.
5. Сластунов С. В., Коликов К. С., Иванов Ю. М., Мазани Е. В. Опыт, проблемы и перспективы дегазации углепородных массивов // ГИАБ. — 2011. — № S2–1. — С. 11 – 21.
6. Линник В. Ю., Поляков А. В., Линник Ю. Н. Горно-геологические и качественные характеристики угольных пластов России, отрабатываемых подземным способом // Изв. ТулГТУ. Науки о Земле. — 2017. — № 3. — С. 168 – 182.
7. Иванов Ю. М. Дегазация угольных пластов при высоких нагрузках на очистной забой на шахтах ОАО “СУЭК-Кузбасс” // ГИАБ. — 2011. — № 7. — С. 363 – 367.
8. Сердюков С. В., Курленя М. В., Рыбалкин Л. А., Шилова Т. В. Влияние гидроразрыва угля на фильтрационное сопротивление зоны дренирования дегазационной скважины // ФТПРПИ. — 2019. — № 2. — С. 3 – 13.
9. Hibbitt D., Karlsson B., and Sorensen P. Abaqus/CAE user’s guide, ABAQUS, 2013.
10. Азаров А. В., Курленя М. В., Сердюков С. В. Программный комплекс для моделирования гидравлического разрыва пласта при добыче твердых полезных ископаемых // ФТПРПИ. — 2020. — № 5. — С. 3 – 13.
11. Сердюков С. В., Шилова Т. В., Дробчик А. Н. Лабораторная установка и методика определения газопроницаемости горных пород // ФТПРПИ. — 2017. — № 5. — С. 172 – 180.
12. Минский Е. М. О турбулентной фильтрации газа в пористых средах // Тр. ВНИИгаза. — М.: Гостоптехиздат, 1951. — С. 64 – 71.
13. Шилова Т. В., Рыбалкин Л. А., Яблоков А. В. Прогнозирование проницаемости трещиноватых углей в условиях естественного залегания // ФТПРПИ. — 2020. — № 2. — С. 75 – 85.
14. Pan Z., Connell L. D., and Camilleri M. Laboratory characterization of coal reservoir permeability for primary and enhanced coalbed methane recovery, Int. J. Coal Geol., 2010, Vol. 82, No. 3 – 4. — P. 252 – 261.
15. Zhang X., Wu C., and Wang Z. Experimental study of the effective stress coefficient for coal permeability with different water saturations, J. Pet. Sci. Eng., 2019, Vol. 182. — P. 106282.
16. Raza S. S., Ge L., Rufford T. E., Chen Z., and Rudolph V. Anisotropic coal permeability estimation by determining cleat compressibility using mercury intrusion porosimetry and stress – strain measurements, Int. J. Coal Geol., 2019, Vol. 205. — P. 75 – 86.
17. Пат. 2730688 РФ. Способ направленного гидроразрыва угольного пласта / С. В. Сердюков, А. В. Патутин, А. В. Азаров, Л. А. Рыбалкин, Т. В. Шилова // Опубл. в БИ. — 2020. — № 24. — С. 7.

УДК 539.3 + 622.02 

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕУСТОЙЧИВОГО РЕЖИМА ДЕФОРМИРОВАНИЯ ПОРОДНОГО МАССИВА С УЧЕТОМ ВНУТРЕННИХ САМОУРАВНОВЕШЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ
С. В. Лавриков, А. Ф. Ревуженко

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
Е-mail: lvk64@mail.ru, revuzhenko@yandex.ru,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия

Рассмотрена математическая модель горной породы с учетом свойства аккумулировать и высвобождать накопленную энергию. Введены внутренние переменные для описания самоуравновешенных напряжений. Исследован тип замкнутой системы уравнений. Предложен алгоритм численного моделирования динамических скачков разупрочнения в рамках квазистатической постановки задачи. Методом конечных элементов решена задача о деформировании массива в окрестности горизонтальной выработки. Показано, что при определенных условиях самоуравновешенные напряжения могут быть выведены из состояния равновесия, что сопровождается катастрофическими динамическими проявлениями горного давления.

Породный массив, структура, моделирование, внутренние переменные, самоуравновешенные напряжения, высвобождение энергии, выработка, расчет

DOI: 10.15372/FTPRPI20200602 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Алимжанов М. Т. Исследование устойчивости горизонтальных подземных выработок // Проблемы механики горных пород. — Новосибирск: Наука, 1971. — С. 39 – 40.
2. Анциферов С. В., Саммаль А. С., Деев П. В. Оценка напряженно-деформированного состояния многослойной крепи вертикального ствола с учетом отклонений форм поперечных сечений от проектных // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. — 2017. — Т. 4. — № 2. — С. 19 – 25.
3. Сукнев С. В. Хрупкое и квазихрупкое разрушение геоматериалов с круговым отверстием при неравнокомпонентном сжатии // ФТПРПИ. — 2020. — № 2. — С. 19 – 30.
4. Колимбас Д., Лавриков С. В., Ревуженко А. Ф. О деформировании анизотропного горного массива в окрестности горизонтальной протяженной выработки // ФТПРПИ. — 2012. — № 6. — С. 21 – 36.
5. Sahoo J. P. and Kumar J. Seismic stability of a long unsupported circular tunnel, Comput. and Geotech., 2012, Vol. 44. — P. 109 – 115.
6. Zhang Q., Wang H. Y., Jiang Y. J., Lu M. M., and Jiang B. S. A numerical large strain solution for circular tunnels excavated in strain-softening rock masses, Comput. and Geotech., 2019, Vol. 14. — 103142.
7. Keawsawasvong S. and Ukritchon B. Undrained stability of a spherical cavity in cohesive soils using finite element limit analysis, J. Rock Mech. and Geotech. Eng., 2019, Vol. 11, Issue 6. — P. 1274 – 1285.
8. Серяков В. М., Риб С. В., Басов В. В., Фрянов В. Н. Геомеханическое обоснование параметров технологии отработки угольных пластов в зоне взаимовлияния очистного пространства и передовой выработки // ФТПРПИ. — 2018. — № 6. — С. 21 – 29.
9. Трофимов В. А., Филиппов Ю. А. Влияние изменения напряженного состояния пород кровли угольного пласта при развитии очистных работ на газовый режим залежи // ФТПРПИ. — 2019. — № 5. — С. 33 – 44.
10. Gao M., Jin W., Dai Z., and Xie J. Relevance between abutment pressure and fractal dimension of crack network induced by mining, Int. J. of Min. Sci. and Technol., 2013, Vol. 23, Issue 6. — P. 925 – 930.
11. Li S., Gao M., Yang X., Zhang R., Ren L., Zhang Z., Li G., Zhang Z., and Xie J. Numerical simulation of spatial distributions of mining-induced stress and fracture fields for three coal mining layouts, J. of Rock Mech. and Geotech. Eng., 2018, Vol. 10, Issue 5. — P. 907 – 913.
12. Барях А. А., Асанов В. А., Токсаров В. Н., Гилев М. В. К оценке остаточного срока службы соляных междукамерных целиков // ФТПРПИ. — 1998. — № 1. — С. 37 – 30.
13. Zhang P. H., Yang T. H., Yu Q. L., Xu T., Zhu W. C., Liu H. L., Zhou J. R., and Zhao Y. C. Microseismicity induced by fault activation during the fracture process of a crown pillar, J. Rock Mech. and Rock Eng., 2015, Vol. 48, No. 4. — P. 1673 – 1682.
14. Esterhuizen G. S., Dolinar D. R., and Ellenberger J. L. Pillar strength in underground stone mines in the United States, Int. J. of Rock Mech. and Min. Sci., 2011, Vol. 48. — P. 42 – 50.
15. Бушманова О. П. Упругопластическое деформирование материалов и локализация сдвигов // Физ. мезомеханика. — 2004. — Т. 7. — Спец. вып. — Ч. 1. — С. 93 – 96.
16. Клишин С. В., Клишин В. И., Опрук Г. Ю. Моделирование процесса выпуска угля при механизированной отработке мощных крутопадающих угольных пластов // ФТПРПИ. — 2013. — № 6. — С. 105 – 116.
17. Яцун С. Ф., Локтионова О. Г., Галицина Т. В. Численное моделирование истечения сыпучего материала из бункера // Изв. вузов. Машиностроение. — 2008. — № 6. — С. 50 – 56.
18. Пономарев В. С. Проблемы изучения энергетически активной геологической среды // Геотектоника. — 2011. — № 2. — С. 66 – 75.
19. Кочарян Г. Г., Морозова К. Г., Остапчук А. А. Исследование акустической эмиссии слоя геоматериала при сдвиговом деформировании // ФТПРПИ. — 2019. — № 3. — С. 15 – 21.
20. Тажибаев К. Т., Тажибаев Д. К. Остаточные напряжения — фактор неоднородности напряженного состояния сейсмоактивных участков массива горных пород // Геомеханика в горном деле: докл. Всерос. научн.-техн. конф. с междунар. участием. — Екатеринбург, 2014. — С. 17 – 27.
21. Адушкин В. В., Кочарян Г. Г., Остапчук А. А. О параметрах, определяющих долю энергии, излучаемой при динамической разгрузке участка массива горных пород // ДАН. — 2016. — Т. 467. — № 1. — С. 86 – 90.
22. Горяинов П. М., Давиденко И. В. Тектоно-кессонный эффект в массивах горных пород и рудных месторождений — важное явление геодинамики // ДАН СССР. — 1979. — Т. 247. — № 5. — С. 1212 – 1215.
23. Kosykh V. P. Effect of multiple weak impacts on evolution of stresses and strains in geomaterials, Trigger Effects in Geosystems, Springer Proc. in Earth and Environmental Sci., Springer Nature Switzerland AG, 2019. — P. 95 – 103.
24. Peng Z. and Gomberg J. An integrated perspective of the continuum between earthquakes and slow-slip phenomena, Nature Geosci., 2010, Vol. 3. — P. 599 – 607.
25. Новожилов В. В., Кадашевич Ю. И. Микронапряжения в конструкционных материалах. — Л.: Машиностроение, 1990. — 223 с.
26. Кадашевич Ю. И., Новожилов В. В. Теория пластичности, учитывающая остаточные микронапряжения // ПММ. — 1958. — Т. 22. — Вып. 1. — С. 78 – 89.
27. Ревуженко А. Ф. Механика упругопластических сред и нестандартный анализ. — Новосибирск: НГУ, 2000. — 428 с.
28. Kolymbas D., Herle I., and von Wolffersdorff P. A. Hypoplastic constitutive equation with internal variables, Int. J. of Numer. and Analyt. Methods in Geomech., 1995, Vol. 19. — P. 415 – 436.
29. Zeng Т., Shao J. F., and Xu W. Y. A micromechanical model for the elastic-plastic behavior of porous rocks, Comput. and Geotech., 2015, Vol. 70. — P. 130 – 137.
30. Лавриков С. В., Ревуженко А. Ф. Об оптимизации конструкций рулонированных оболочек // ПМТФ. — 1988. — № 5. — С. 162 – 167.
31. Ревуженко А. Ф. Математический анализ функций неархимедовой переменной. Специализированный математический аппарат для описания структурных уровней геосреды. — Новосибирск: Наука, 2012. — 327 с.
32. Ревуженко А. Ф. О приложениях неархимедова анализа в механике блочно-иерархической геосреды // ФТПРПИ. — 2016. — № 5. — С. 14 – 22.
33. Lavrikov S. V., Mikenina O. A., and Revuzhenko A. F. A non-Archimedean number system to characterize the structurally inhomogeneous rock behavior nearby a tunnel, J. Rock Mech. and Geotech. Eng., 2011, Vol. 3, No. 2. — P. 153 – 160.
34. Кунин И. A. Теория упругих сред с микроструктурой. — М.: Наука, 1975. — 416 с.
35. Эринген А. К. Теория микрополярной упругости. — М.: Мир, 1975. — Т. 2. — С. 646 – 752.
36. Truesdell C. A. and Toupin R. A. Handbuch der physik, edited by S. Flugge, Berlin, Springer-Verlag, 1960. — P. 226 – 793.
37. Смолин И. Ю. Использование микрополярных моделей для описания пластического деформирования на мезоуровне // Моделирование систем и процессов. — 2006. — № 14. — С. 189 – 205.
38. Ревуженко А. Ф., Микенина О. А. Упругопластическая модель горной породы с линейным структурным параметром // ПМТФ. — 2018. — № 2. — С. 167 – 176.
39. Cundall P. A. and Strack O. D. L. A discrete numerical model for granular assemblies, Geotechnique, 1979. — Vol. 29. — P. 47 – 65.
40. Механика — от дискретного к сплошному / под ред. В. М. Фомина. — Новосибирск: СО РАН, 2008. — 343 с.
41. Годунов С. К., Киселев С. П., Куликов И. М., Мали В. И. Численное и экспериментальное моделирование образования волн при сварке взрывом // Тр. Матем. ин-та им. В. А. Стеклова. — 2013. — Т. 281. — С. 16 – 31.
42. Киселев С. П. Метод молекулярной динамики в механике деформированного твердого тела // ПМТФ. — 2014. — Т. 55. — № 3. — С. 113 – 130.
43. Завшек С., Димаки А. В., Дмитриев А. И., Шилько Е. В., Пездич Й., Псахье С. Г. Метод гибридных клеточных автоматов. Применение к проблеме исследования механического отклика контрастных сред // Физ. мезомеханика. — 2011. — Т. 14. — № 4. — С. 45 – 55.
44. Klishin S. V., Lavrikov S. V., Mikenina O. A., and Revuzhenko A. F. Discrete element method modification for the transition to a linearly elastic body model, IOP Conf. Series: J. of Physics, 2018, Vol. 973. — 012008.
45. Клишин С. В., Микенина О. А. О коэффициенте бокового распора случайных упаковок дискретных элементов // ФТПРПИ. — 2013. — № 6. — С. 45 – 52.
46. He Y., Evans T. J., Yu A., and Yang R. Discrete modelling of compaction of non-spherical particles, Powders and Grains, 8th Int. Conf. on Micromech. on Granular Media, 2017, Vol. 140. — 01005.
47. Zheng J. and Hryciw R. D. An image based clump library for DEM simulations, Granular Matter., 2017, Vol. 19, Issue 2. — P. 26 – 41.
48. Lavrikov S. V. and Revuzhenko A. F. DEM code-based modeling of energy accumulation and release in structurally heterogeneous rock masses, AIP Conf. Proc., 2015, Vol. 1683. — 020121.
49. Lavrikov S. V. and Revuzhenko A. F. Mathematical modeling of deformation of self-stress rock mass surrounding a tunnel, In book: Desiderata Geotechnica, Springer Conference Series, Springer Nature Switzerland, AG, 2019. — P. 79 – 85.
50. Лавриков С. В. O расчете напряженно-деформированного состояния разупрочняющегося блочного массива вблизи выработки // Физ. мезомеханика. — 2010. — Т. 13. — № 4. — С. 53 – 63.
51. Лавриков С. В., Ревуженко А. Ф. О модели деформирования целиков с учетом эффектов аккумулирования энергии и разупрочнения материала // ФТПРПИ. — 1994. — № 6. — С. 12 – 23.
52. Лавриков С. В. К расчету течения геоматериалов в сходящихся каналах с учетом внутреннего трения и дилатансии // ФТПРПИ. — 2010. — № 5. — С. 17 – 27.
53. Мусхелишвили Н. И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. — М.: Наука, Физматлит, 1966. — 708 с.
54. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. — М.: Мир, 1975. — 542 с.
55. Бате К., Вилсон Е. Численные методы и метод конечных элементов / под ред. А. Ф. Смирнова. — М.: Стройиздат, 1982. — 447 с.
56. Волков Е. А. Численные методы. — М.: Наука, 1987. — 248 с.
57. Стружанов В. В., Миронов В. И. Деформационное разупрочнение материала в элементах конструкций. — Екатеринбург: Ин-т машиноведения УрО РАН, 1995. — 190 с.
58. Shuilin Wang, Hong Zheng, Chunguang Li, and Xiurun Ge. A finite element implementation of strain-softening rock mass, Int. J. of Rock Mech. and Min. Sci., 2011, Vol. 48. — P. 67 – 76.
59. Лавриков С. В., Ревуженко А. Ф. О деформировании блочной среды вокруг выработки // ФТПРПИ. — 1990. — № 6. — С. 7 – 15.
60. Лавриков С. В., Клишин С. В., Микенина О. А. Расчет напряженно-деформированного состояния упругопластического и разупрочняющегося массива горных пород в окрестности выработанного пространства различной геометрии на основе метода конечных элементов / Свид-во о регистрации программы для ЭВМ RU 2019663745, 23.10.2019. Заявка № 2019660823 от 03.09.2019.

УДК 622.235.535.2 

МЕТОД РАСЧЕТА ВОЗДЕЙСТВИЯ СЕЙСМОВЗРЫВНОЙ ВОЛНЫ НА НЕОДНОРОДНЫЙ МАССИВ ГОРНЫХ ПОРОД, ВКЛЮЧАЮЩИЙ ГОРИЗОНТАЛЬНУЮ ВЫРАБОТКУ
А. П. Господариков, Я. Н. Выходцев, М. А. Зацепин

Санкт-Петербургский горный университет,
E- mail: Gospodarikov_AP@pers.spmi.ru,
Васильевский остров, 21 линия, 2, 199106, г. Санкт-Петербург, Россия

Предложена математическая модель воздействия сейсмовзрывной волны на неоднородный (многослойный) массив горных пород, вмещающий горизонтальную выработку. Разработан численный алгоритм, реализующий эффективный метод расщепления С. К. Годунова, и составлен вычислительный комплекс. По результатам численных расчетов определены безопасные параметры ведения буровзрывных работ, обеспечивающие сохранность подземных горных сооружений.

Буровзрывные работы, неоднородный массив горных пород, вычислительный комплекс, системы дифференциальных уравнений

DOI: 10.15372/FTPRPI20200603 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ляхов Г. М. Основы динамики взрывных волн в грунтах и горных породах. — М.: Недра, 1974. — 192 с.
2. Новожилов В. В. Теория упругости. — Л.: Судпромгиз. 1958. — 371 с.
3. Филоненко-Бородич М. М. Теория упругости. — М.: Физматлит, 1959. — 361 с.
4. Bormann P., Engdahl E. R., and Kind R. Seismic wave propagation and Earth models, Potsdam: German Research Center for Geosciences, 2012. — P. 105.
5. Опарин В. Н., Адушкин В. В., Киряева Т. А., Потапов В. П., Черепов А. А., Тюхрин В. Г., Глумов А. В. О влиянии волн маятникового типа от землетрясений на газодинамическую активность угольных шахт Кузбасса // ФТПРПИ. — 2018. — № 1. — С. 2 – 15.
6. Холодилов А. Н., Господариков А. П. Модель расчета сейсмических колебаний, возникающих при массовых взрывах на подземных рудниках // ФТПРПИ. — 2020. — № 1. — С. 33 – 40.
7. Ziaran S., Musil M., Cekan M., and Chlebo O. Analysis of seismic waves generated by blasting operations and their response on buildings, Int. J. of Environmental, Chemical, Ecolog., Geolog. and Geophys. Eng., 2013, Vol. 7, No. 11. — P. 769 – 774.
8. Трикоми Ф. Лекции по уравнениям в частных производных. — М.: ИЛ, 1957. — 444 с.
9. Шемякин Е. И. Динамические задачи теории упругости и пластичности. — Новосибирск: НГУ, 1968. — 337 с.
10. Валландер С. В. Лекции по гидроаэромеханике. — Л.: Наука, 1978. — 296 с.
11. Господариков А. П., Зацепин М. А., Выходцев Я. Н. Математическое моделирование воздействия сейсмовзрывных волн на горный массив, включающий выработку // Зап. Горн. ин-та. — 2017. — Т. 226. — С. 405 – 411.
12. Годунов С. К., Забродин А. В., Иванов М. Я., Крайко А. Н., Прокопов Г. Н. Численное решение многомерных задач газовой динамики. — М.: Наука, 1976. — 400 с.
13. Yan Bo, Zeng Xinwu, and Li Yuan. Subsection forward modeling method of blasting stress wave underground, Mathematical Problems in Engineering, 2015, Article ID 678468. — 9 p.
14. Годунов С. К., Рябенький В. С. Разностные схемы. — М.: Наука, 1977. — 440 с.
15. Эткин М. Б., Азаркович А. Е. Взрывные работы в энергетическом и промышленном строительстве: науч.-практ. руководство. — М.: МГГУ, 2004. — 317 с.

УДК 622.831.32 

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗВИТИЯ ТРЕЩИН В СЛОИСТОМ ПОРОДНОМ МАССИВЕ ПРИ ВЗРЫВЕ СКВАЖИННЫХ ЗАРЯДОВ И ГИДРОРАЗРЫВЕ
Е. Н. Шер

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
Е-mail: ensher@gmail.com, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия

Приведены расчетная схема и результаты расчетов развития разрушения в слоистом породном массиве при взрывных работах и гидроразрыве нефтяных пластов. Для нахождения напряженного состояния упругого породного массива с трещинами использовался метод граничных элементов в трехмерной постановке. Определено влияние прочностных свойств слоев массива на форму радиальных трещин, их размеры и площадь. Установлено, что наличие более прочной прослойки способствует уменьшению поперечного размера, развивающихся в ней трещин по сравнению с размером трещин в окружающем массиве, т. е. неравномерному разрушению массива вдоль скважины и возможному появлению негабаритов. Показана возможность корректировки формы трещин при изменении распределения взрывчатого вещества вдоль скважины. При гидроразрыве наличие ослабленной прослойки приводит к развитию трещины преимущественно вдоль нее.

Взрыв, горные породы, слоистый породный массив, скважинный заряд, радиальные трещины, гидроразрыв, форма трещин

DOI: 10.15372/FTPRPI20200604 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Мосинец В. Н. Дробящее и сейсмическое действие взрыва в горных породах. — М.: Недра, 1976. — 272 с.
2. Кутузов Б. Н., Андриевский А. П. Новая теория и новые технологии разрушения горных пород удлиненными зарядами взрывчатых веществ. — Новосибирск: Наука, 2002. — 96 с.
3. Александрова Н. И., Шер Е. Н. Учет дилатансии при описании разрушения горных пород взрывом цилиндрического заряда // ФТПРПИ. — 1999. — № 4. — С. 400 – 408.
4. Вохмин С. А., Курчин Г. С., Кирсанов А. К., Грибанова Д. А. Обзор существующих методик расчета параметров зон разрушения породного массива // Современные проблемы науки и образования. — 2015. — Ч. 1. — № 1. — 401 с.
5. Шер Е. Н., Черников А. Г. Расчет параметров радиальной системы трещин, образующейся при взрыве удлиненного заряда в хрупких горных породах // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. — 2015. — № 2. — С. 299 – 303.
6. Григорян С. С. Некоторые вопросы математической теории деформирования и разрушения твердых горных пород // ПММ. — 1967. — Т. 31. — Вып. 4. — С. 643 – 669.
7. Механический эффект подземного взрыва / В. Н. Родионов, В. В. Адушкин, А. Н. Ромашев и др. — М.: Недра, 1971. — 221 c.
8. Чедвик П., Кокс А., Гопкинсон Г. Механика глубинных подземных взрывов. — М.: Мир, 1966. — 126 c.
9. Шер Е. Н., Александрова Н. И. Динамика развития зоны дробления в упругопластической среде при камуфлетном взрыве шнурового заряда // ФТПРПИ. — 1997. — № 6. — С. 43 – 49.
10. Крауч С., Старфилд А. Методы граничных элементов в механике твердого тела. — М.: Мир, 1987. — 326 c.
11. Peach М. and Koehler J. S. The forces exerted on dislocations and the stress fields produced by them, Phys. Rev., 1950, Vol. 80, No. 3. — P. 436 – 440.
12. Михайлов А. М. Расчет напряжений вокруг трещины в трехмерном случае // ФТПРПИ. — 2000. — № 5. — С. 445 – 451.
13. Шер Е. Н., Черников А. Г. Расчет параметров радиальной системы трещин, образующихся при взрыве удлиненного заряда в хрупких горных породах // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. — 2015. — № 2. — С. 299 – 303.
14. Шер Е. Н. Определение формы и размеров радиальных трещин в слоистом породном массиве, образующихся при взрыве скважинных зарядов и гидроразрыве // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. — 2019. — Т. 6. — С. 266 – 271.
15. Kristianovich S. A. and Zheltov Y. P. Formation of vertical fractures by means of highly viscous fluids, 4th World Petroleum Congress, 6 – 15 June, Rome, Italy, 1955.
16. Perkins Т. К. and Kern L. R. Widths of hydraulic fractures, J. of Petroleum Technol., 1961, Vol. 13, No. 9. — P. 937 – 949.
17. Geertsma J. Chapter 4. Two-dimensional fracture propagation models, Resent Advances in Hydraulic Fracturing, Monograph Series, Eds. Gigley J., Holditch S., Veatсh D. N. R., Richardson TX, PE, 1989. — P. 81 – 94.
18. Adachi J. I., Detournay E., and Peirce A. P. An analysis of the classical pseudo-3D model for hydraulic fracture with equilibrium height growth across stress barriers, J. Rock Mech. and Min. Sci., 2010, Vol. 47, Issue 4. — P. 625 – 639.
19. Zhang X., Wu B., Jeffrey R. G., Connell L. D., and Zhang G. A pseudo-3D model for hydraulic fracture growth in a layered rock, Int. J. of Solids and Structures, 2017, Vol. 115, 116. — P. 208 – 223.
20. Xu B., Liu Y., Wang Y., Yang G., Yu Q., and Wang F. A new method and application of full 3D numerical simulation for hydraulic fracturing horizontal fracture, Energies, 2019, Vol. 12, Issue 1 (48).
21. Сердюков С. В., Патутин А. В., Шилова Т. В., Азаров А. В., Рыбалкин Л. А. Технологии повышения эффективности разработки твердых полезных ископаемых с использованием гидроразрыва горных пород // ФТПРПИ. — 2019. — № 4. —С. 90 – 97.
22. Алексеенко О. П., Вайсман А. М. Несимметричный рост трещины гидроразрыва // МТТ. — 1996. — № 1. — С. 107 – 113.
23. Колыхалов И. В., Панов А. В., Скулкин А. А. Влияние свойств рабочего флюида на симметричность формы поперечной к скважине трещины гидроразрыва // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. — 2019. — Т. 6. — № 3. — С. 77 – 81.

УДК 622.813:550.34.03 

СЕЙСМОАКУСТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОЦЕНКИ КОЭФФИЦИЕНТА ПОГЛОЩЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ПО ДЛИНЕ ВЫЕМОЧНОГО СТОЛБА, ОТРАБАТЫВАЕМОГО ДЛИННЫМ ОЧИСТНЫМ ЗАБОЕМ
Й. Кужея

Центральный горный институт,
Е-mail: jkurzeja@gig.eu, ул. Пляц Гваркув, 1, 40166, г. Катовице, Польша

Показано изменение коэффициента поглощения сейсмической энергии в зависимости от геологических и горнотехнических условий при разработке одного из длинных забоев на угольной шахте “Руда” в Польше. Применялся метод определения затухания, основанный на адаптированной модели сейсмоакустической эмиссии. Рассмотрено пять стадий разработки массива длинным забоем при различном напряженном состоянии массива. Установлено, что в областях концентрации высоких напряжений затухание имеет слабо выраженный характер, а в областях ослабленного массива горных пород наблюдается сильное затухание сейсмической энергии.

Угольный пласт, затухание сейсмических волн, коэффициент поглощения, сейсмическая угроза

DOI: 10.15372/FTPRPI20200605 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Banka P., Lier E., Fernandez M. M., Chmiela A., Muniz Z. F., and Sanchez A. B. Directional attenuation relationship for ground vibrations induced by mine tremors, J. Min. Sci., 2020, Vol. 56. — P. 236 – 245.
2. Kornowski J. Basics of seismoacoustic assessment and forecasting of seismic hazard in mining (in Polish), Poland, Katowice, Central Mining Institute, 2002, ISBN 83–87610–41–0.
3. Toksoz M. N., Dainty A. M., Reiter E., and Wu R. S. A model for attenuation and scattering in the Earth Crust. W: Aki i Wu (eds.), Pure Appl. Geophys., 1988, Vol. 122, No. 1 – 2. — P. 81 – 100.
4. Sch?n J. H. Physical properties of rock: Fundamentals and priciples of petrophysics, New York, Pergamon Press, 1996. — 562 p.
5. Liu X. L., Han M. S., Li X. B., Cui J. H., and Liu Z. Elastic wave attenuation characteristics and relevance for rock microstructures, J. Min. Sci., 2020, Vol. 56, No. 2. — P. 216 – 225.
6. Isakow Z. Geotomography with the help of a cutter-loader working organ as a source of imaging waves, J. Rock Mech. and Min. Sci., 2009, Vol. 46. — P. 1235 – 1242.
7. Szreder Z., Pilecki Z., and Klosinski J. Effectiveness of recognition of the impact of operational edges by methods of attenuation profiling and seismic wave velocity (in Polish), IGSMiE PAN, 2008, Vol. 24, Issue 2 – 3. — P. 215 – 226.
8. Baranski A., Drzewiecki J., Dubinski J., Kabiesz J., Konopko W., Kornowski J., Kurzeja J., Lurka A., Makowka J., Mutke G., and Stec K. Guidelines for application of the comprehensive method and specific methods for rockburst hazard assessment in coal mines (in Polish), Guidelines Series, 2012, No. 22. — P. 81.
9. Kornowski J. and Kurzeja J. Short-term forecast of seismic hazard in mining (in Polish), Poland, Katowice, Central Mining Institute, 2008, ISBN 978–83–61126–17–1.
10. Isakow Z., Krzystanek Z., Trenczek S., and Wojtas P. Gas and rock-bump hazard monitoring in the Polish mining, J. Coal Sci. and Eng. (China), 2009, Vol. 15, No. 3. — P. 229 – 232.
11. Kurzeja J. and Kornowski J. Estimation of seismoacoustic energy and absorption coefficient in the seam in front of the mined longwall (in Polish), Research Reports Min. and Env., Central Mining Institute, 2009, Vol. 4. — P. 41 – 54.
12. Statistica 13.3. Tibco Software Inc., https://support.tibco.com.

РАЗРУШЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД

УДК 622.31:622.83 

ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЕ РАЗРУШЕНИЕ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА В ПРОЦЕССЕ ЕГО ЗОНАЛЬНОЙ ДЕЗИНТЕГРАЦИИ
В. Н. Одинцев, В. В. Макаров

Институт проблем комплексного освоения недр РАН,
Е-mail: odin-vn@yandex.ru, Крюковский тупик, 4, 111020, г. Москва, Россия
Дальневосточный федеральный университет,
Е-mail: vlmvv@mail.ru, ул. Суханова, 8, 690600, г. Владивосток, Россия

Рассмотрены теоретические вопросы зональной дезинтеграции газоносного угольного пласта и газодинамических явлений в горной выработке. Используется концепция неустойчивости геомеханического состояния пласта, обусловленная неустойчивостью деформирования пласта при образовании микротрещин и неустойчивостью трещинообразования в макромасштабе. Установлено, что в зоне дезинтеграции газоносного угольного пласта происходит процесс перехода растворенного в угольном веществе метана в свободное состояние. В результате роста давления свободного метана в глубине пласта образуется зона разрушенного угля и газа, которая может быть очагом таких газодинамических явлений, как суфляр, отжим пласта, выброс угля и газа. Получены значения и соотношения параметров геомеханических и газодинамических процессов, согласующиеся с данными практики.

Угольный пласт, зональная дезинтеграция, трещины отрыва, диффузия метана, давление газа, суфляр, отжим пласта

DOI: 10.15372/FTPRPI20200606 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Шемякин Е. И., Фисенко Г. Л., Курленя М. В., Опарин В. Н., Рева В. В., Глушихин Ф. П., Розенбаум М. А., Тропп Э. А., Кузнецов Ю. С. Эффект зональной дезинтеграции горных пород вокруг подземных выработок // ДАН СССР. — 1986. — Т. 289. — № 5. — С. 1088 – 1094.
2. Опарин В. Н., Тапсиев А. П., Розенбаум М. А., Рева В. Н., Бадтиев Б. П., Тропп Э. А., Чанышев А. И. Зональная дезинтеграция горных пород и устойчивость подземных выработок. — Новосибирск: СО РАН, 2008. — 278 с.
3. Гузев М. А., Макаров В. В. Деформирование и разрушение сильно сжатых горных пород вокруг выработок. — Владивосток: Дальнаука, 2007. — 231 с.
4. Xu-Guang Chen, Qiang-Yong Zhang, Yuan Сhyng Wang, Shu-Cai Li, and Han-Peng Wang. In situ observation and model test on zonal disintegration in deep tunnels, J. Test. Eval., 2013, Vol. 41, No. 6. — P. 1 – 11.
5. Adams G. R. and Jager A. J. Petroscopic observation of rock fracturing ahead of stop face in deep-level gold mines, J. S. Afr. Inst. Min. Metall., 1980, Vol. 80, No. 6. — P. 204 – 209.
6. Makarov V. V., Guzev M. A., Odintsev V. N., and Ksendzenko L. S. Periodical zonal character of damage near the openings in highly-stressed rock mass conditions, J. Rock Mech. Geotech. Eng., 2016, Vol. 8, No. 2. — P. 164 – 169.
7. Малышев Ю. Н., Трубецкой К. Н., Айруни А. Т. Фундаментально прикладные методы решения проблемы метана угольных пластов. — М.: Акад. горн. наук, 2000. — 519 с.
8. Полевщиков Г. Я., Киряева Т. А. Газодинамические следствия распада углеметановых геоматериалов при подземной разработке месторождений // Вест. КузГТУ. — 2008. — № 4 (68). — С. 6 – 9.
9. Полевщиков Г. Я., Плаксин М. С. Газодинамическая активность угольных пластов и зональная дезинтеграция массива горных пород при проведении подготовительных выработок // Нелинейные геомеханико-геодинамические процессы при отработке месторождений полезных ископаемых на больших глубинах. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2012. — С. 83 – 89.
10. Полевщиков Г. Я., Козырева Е. Н., Шинкевич М. В., Леонтьева Е. В. Техногенная структуризация массива горных пород при выемке пласта угля // Горн. журн. — 2017. — № 4. — С. 19 – 23.
11. Гузев М. А., Парошин А. А. Неевклидова модель зональной дезинтеграции горных пород вокруг подземной выработки // ПМТФ. — 2001. — № 1. — С. 147 – 156.
12. Ройтер М., Крах М., Кислинг У., Векслер Ю. А. Зональная дезинтеграция горных пород вокруг очистных выработок // ФТПРПИ. — 2015. — № 2. — С. 46 – 52.
13. Кайдо И. И. Особенности охраны целиками подготовительных выработок при зональной дезинтеграции массива // ГИАБ. — 2010. — № 6. — С. 211 – 217.
14. Одинцев В. Н. Отрывное разрушение массива скальных горных пород. — М.: ИПКОН РАН, 1996. — 166 с.
15. Xu-Guang Chen, Yuan Сhyng Wang, Qiang-Yong Zhang, Shu-Cai Li, and Erling Nordlund. Analogical model test and theoretical analysis on zonal disintegration based on filed monitoring in deep tunnel, Eur. J. Env. Civ. Eng., 2013, Vol. 17. — P. 33 – 52.
16. Qingteng Tang, Wenbing Xie, Xingkai Wang, Zhili Su, and Jinhai Xu. Numerical study on zonal disintegration of deep rock mass using three-dimensional bonded block model, Adv. Civ. Eng., 2019, Article ID 3589417. — 12 p.
17. Циопин Ч., Циу Ц. Механизм зональной дезинтеграции ослабленного микротрещинами вмещающего породного массива вокруг глубинных тоннелей круглого сечения // ФТПРПИ. — 2014. — № 2. — С. 47 – 57.
18. Wu Нао, Guo Zhi-Kun, Fang Qin, and Liu Jin-Chun. Mechanism of zonal disintegration phenomenon in enclosing rock mass around deep tunnels, J. Cent. South Univ. Technol., 2009, Vol. 16. — P. 303 – 311.
19. Wang X., PanY., and Wu X. A continuum grain-interface-matrix model for slabbing and zonal disintegration of the circular tunnel surrounding rock, J. Min. Sci., 2013, Vol. 49, No. 2. — P. 220 – 232.
20. Nikitin L. V. and Odintsev V. N. A Dilatancy model of tensile macrocracks in compressed rock, Fatigue Fract. Eng. Mater. Struct., 1999, Vol. 22, No. 11. — P. 1003 – 1009.
21. Ксендзенко Л. С., Лосев А. С. Оптимизация вычисления параметра периодичности модели зонального разрушения массива горных пород // Горн. науки и технологии. — 2016. — № 2. — С. 43 – 47.
22. Хоменко О. Е. Энергетический метод исследования зональной дезинтеграции горных пород // Науч. вест. НГУ. — 2012. — № 4. — С. 44 – 54.
23. Коваленко Ю. Ф., Сидорин Ю. В., Устинов К. Б. Деформирование массива угля при наличии в нем системы изолированных газонаполненных трещин // ФТПРПИ. — 2012. — № 1. — С. 33 – 45.
24. Никитин Л. В., Одинцев В. Н. Механика отрывного разрушения сжатых газоносных горных пород // Изв. АН СССР. Механика твердого тела. — 1988. — № 6. — С. 135 – 144.
25. Brooks Z. Fracture process zone: microstructure and nanomechanics in quasi-brittle materials, Thesis (Ph. D), Massachusetts Institute of Technology, 2013. — 355 p.
26. Одинцев В. Н. Внезапный выброс угля и газа — разрушение природного угля как раствора метана в твердом веществе // ФТПРПИ. — 1997. — № 6. — С. 18 – 28.
27. Алексеев А. Д., Василенко Т. А., Гуменник К. В., Калугина Н. А., Фельдман Э. П. Диффузионно-фильтрационная модель выхода метана // Журн. техн. физики. — 2007. — Т. 77. — Вып. 4. — С. 65 – 74.
28. Христианович С. А., Коваленко Ю. Ф. Об измерении давления газа в угольных пластах // ФТПРПИ. — 1988. — № 3. — С. 3.
29. Одинцев В. Н., Шиповский И. Е. Моделирование влияния взрывного воздействия на газодинамическое состояние пачки выбросоопасного угля // ФТПРПИ. — 2019. — № 4. — С. 46 – 57.
30. Большинский М. И., Лысиков Б. А., Каплюхин А. А. Газодинамические явления в шахтах. — Севастополь: Вебер, 2003. — 284 с.
31. Кузнецов С. В., Трофимов В. А. Об одном механизме суфлярных выделений газа из угольных пластов // ФТПРПИ. — 2004. — № 4. — С. 23 – 28.
32. Кравченко В. И. Отжим угля при разработке пологопадающих пластов Донбасса. — М.; Харьков: Углетехиздат, 1951. — 52 с.
33. Кузнецов С. В., Трофимов В. А. Волна разрушения в краевой части пласта при “внезапном отжиме” // Взрывное дело. — 2014. — № 111 (68). — С. 32 – 48.
34. Трофимов В. В., Филиппов Ю. А. Динамика “внезапного” отжима краевой части угольного пласта // Триггерные эффекты в геосистемах. — М.: ГЕОС, 2015. — С. 235 – 242.
35. Трофимов В. А. Внезапный выброс угля и газа. Вынос угля и газа в выработанное пространство // ГИАБ. — 2011. — S 1. — С. 391 – 405.
36. Полевщиков Г. Я. Условия динамического саморазрушения газоносных материалов // ГИАБ. — 1999. — № 1. — С. 221 – 223.
37. Fan Chaojun, Li Sheng, Luo Mingkun, Du Wenzhang, Yang Zhenhua Fan Chaojun, Li Sheng, Luo Mingkun, Du Wenzhang, Yang Zhenhua. Coal and gas outburst dynamic system, Int. J. Min. Sci. Technol., 2017, Vol. 27. — P. 49 – 55.
38. Булат А. Ф., Дырда В. И. Некоторые проблемы газодинамических явлений в угольном массиве в контексте нелинейной неравновесной термодинамики // Геотехн. механика. — 2013. — Вып. 108. — С. 3 – 31.
39. Guzev M. A., Odintsev V. N., and Makarov V. V. Principals of geomechanics of highly stressed rock and rock massifs, Tunnelling Underground Space Technol., 2018, Vol. 81. — P. 506 – 511.
40. Серяков В. М. Математическое моделирование напряженно-деформированного состояния массива горных пород при применении технологий с закладкой выработанного пространства // ФТПРПИ. — 2014. — № 5. — С. 51 – 60.
41. Трубецкой К. Н., Рубан А. Д., Викторов С. Д., Малинникова О. Н., Одинцев В. Н., Кочанов А. Н., Учаев Д. В. Фрактальная структура нарушенности каменных углей и их предрасположенность к газодинамическому разрушению // ДАН. — 2010. — Т. 431. — № 6. — С. 818 – 821.
42. Подготовка и разработка высокогазоносных угольных пластов / под ред. А. Д. Рубана, М. И. Щадова. — М.: Горн. кн., 2010. — 500 с.
43. Клишин В. И., Кокоулин Д. И., Кубанычбек Б., Дурнин М. К. Разупрочнение угольного пласта в качестве метода интенсификации выделения метана // Уголь. — 2010. — № 4 (1008). — С. 40 – 42.

УДК 622.235.535.2 

СРАВНЕНИЕ СЕЙСМИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ ПРИ ОТРАБОТКЕ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА ДЛИННЫМ ЗАБОЕМ
Л. Войтецкий, И. Голда

Центральный институт горного дела,
Площадь Гварков, 1, 40–166, г. Катовице, Польша
Силезский технологический университет,
E-mail: lwojtecki@gig.eu, ул. Академика, 2, 44–100, г. Гливице, Польша

Снижение угрозы горных ударов при подземной разработке каменноугольных пластов возможно с помощью стратегии активного предотвращения, которая заключается в снятии избыточного напряжения взрывами длинных скважин. Использован метод оценки сейсмического эффекта взрыва в каменноугольных шахтах на чешской части Верхнесилезского каменноугольного бассейна. Применена классификационная система оценки сейсмического эффекта с помощью статистического анализа, учитывающего энергию вызванных толчков и массу взрывчатых веществ. Выполнен анализ эффективности подобных взрывов при разработке длинным забоем угольного пласта № 408 в шахте на польской части Верхнесилезского каменноугольного бассейна. Подтверждена эффективность взрывов при обрушении кровли. Сейсмический эффект при использовании разгрузочных взрывов заключается в проявлении дополнительных процессов, в результате которых массив горных пород приобретает новое равновесное напряженно-деформированное состояние.

Метод оценки сейсмического эффекта, взрывное обрушение кровли

DOI: 10.15372/FTPRPI20200607 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Budryk W. Rockburst phenomena and prevention of their effects, Przeglad Gorniczo-Hutniczy, 1938, 12 [in Polish].
2. Pelnar A. Rockbursts in Ostrava-Karvina coalfield, Hornicky vestnik, hornicke a hutnicke listy, 1938. — P. 25 – 58 [in Czech].
3. Parysiewicz W. Rockbursts in mines, “Slask”, Katowice, 1966 [in Polish].
4. Straube R., Brothanek J., Harasek V., Kostal Z., Kovacs Z., Mikeska J., Padara Z., Rozehnal V., and Vavro M. Rockbursts in carboniferous rock mass, SNTL, 1972 [in Czech].
5. Kidybinski A. Bursting liability indices of coal, Int. J. Rock Mech. Min. Sci. Geomech. Abstr., 1981, Vol. 18, No. 4. — P. 295 – 304.
6. Jaworski A. Relationship between rock mass deformation and energy release of interdependent mining tremors in the area of Bytom Basin, Acta Montana, 1996, No. 9.
7. Dubinski J. and Konopko W. Rockbursts: Assessment, forecasting and combating, Central Min. Inst., Katowice, 2000 [in Polish].
8. Dvorsky P., Golasowski J., Konicek P., and Kubica M. Geomechanical experience with coal working in the 4th block in the coal seam 37 at CSA Colliery in Karvina, Proc. 11th Int. Sci. Tech. Conf. Rockbursts, Poland, Ustron, Central Min. Inst., Katowice, 2004.
9. Takla G., Ptacek J., Holecko J., and Konicek P. Stress state determination and prediction in rock mass with rockburst risk in Ostrava-Karvina coal basin, Proc. Int. Soc. Rock Mech. Symp., EUROCK 2005: Impact of Human Activity on the Geological Environment, Czech Republic, Brno, A. A. Balkema. — P. 625 – 628.
10. Drzwiecki J. and Kabiesz J. Dynamic events in roof strata — occurrence and prevention, Coal Sci. Technol. Mag., 2008, Vol. 235. — P. 55 – 57.
11. Dubinski J., Kabiesz J., and Lurka A. Review of present-day methods of rockburst hazard prevention in Polish mining industry, Proc. World Min. Congress, Istanbul, 2011. 12. Mutke G., Dubinski J., and Lurka A. New criteria to assess
seismic and rock burst hazard in coal mines, Arch. Min. Sci., 2015, Vol. 60, No. 3. — P. 743 – 760.
13. Dvorsky P. and Konicek P. Systems of rock blasting as a rock burst measure in the Czech part of Upper Silesian Coal Basin, Proc. 6th Int. Symp. Rockburst Seismicity Mines, Western Australia, Perth, Aust. Centre Geomech., 2005.
14. Konicek P. Large scale destress blasting in roof rocks for rockburst control in hard coal longwall mining, Proc. Int. Conf. Rock Dyn. Appl. (RocDyn-3), Norway, Trondheim, 2018. — P. 291 – 297.
15. Konicek P., Ptacek J., and Mazaira A. Destress blasting on the border of safety pillars, Proc. 3rd Int. Symp. Mine Safety Sci. Eng., Canada, Montreal, 2016. — P. 45 – 53.
16. Konicek P. and Schreiber J. Heavy rockburst due to longwall mining near protective pillar: A case study, J. Min. Sci. Technol., 2018, Vol. 28, Issue 5. — P. 799 – 805.
17. Konicek P. and Schreiber J. Rockburst prevention via destress blasting of competent roof rocks in hard coal longwall mining, J. S. Afr. Inst. Min. Metall., 2018, Vol. 118. — P. 235 – 242.
18. Konicek P., Schreiber J., and Nazarova L. Volumetric changes in focal areas of seismic events correspond to destress blasting, J. Min. Sci. Technol., 2019, Vol. 29, Issue 4. — P. 541 – 547.
19. Schreiber J., Konicek P., and Stonis M. Seismological activity during room and pillar hard coal extraction at great depth, Proc. Eng., 2017, Vol. 191. — P. 67 – 73.
20. Wojtecki L., Konicek P., Mendecki M. J., and Zuberek W. M. Application of seismic parameters for estimation of destress blasting effectiveness, Procedia Eng., 2017, 191. — P. 750 – 760.
21. Wojtecki L., Konicek P. and Schreiber J. Effects of torpedo blasting on rockburst prevention during deep coal seam mining in the Upper Silesian Coal Basin, J. Rock Mech. Geotech. Eng., 2017.
22. Wojtecki L., Mendecki M. J., Talaga A., and Zuberek W. M. The estimation of the effectiveness of torpedo blasting based on an analysis of focal mechanisms of induced mining tremors in the Bielszowice coal mine, eds. Kwasniewski, M., and Lydzba, D. Rock Mech. Res. Energy Env., 2013, London, Taylor and Francis Group. — P. 769 – 773.
23. Wojtecki L., Mendecki M. J., and Zuberek W. M. Determination of destress blasting effectiveness using seismic source parameters, Rock Mech. Rock Eng, 2017, Vol. 50, No. 12. — P. 3233 – 3244.
24. Dubinski J. A seismic method for ex ante threat assessment of mining tremors in hard coal mines, Sci. Works Central Min. Inst., Katowice, 1989 [in Polish].
25. Wojtecki L., Konicek P., Mendecki M. J., Golda I., and Zuberek W. M. Geophysical evaluation of effectiveness of blasting for roof caving during longwall mining of coal seam, Pure Appl. Geophys., 2019. — P. 1 – 13.
26. Wojtecki L. and Golda I. Analysis of stress level during longwall mining of a coal seam with the use of seismic effect method, IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci., 2019, Vol. 261, No. 012057.
27. Dubinski J. and Wierzchowska Z. Methods for the calculation of tremors seismic energy in the Upper Silesia, Sci. Works Central Min. Inst., Katowice, Statement, 1973, No. 591. — P. 3 – 23 [in Polish].
28. https://www.nitroerg.pl.
29. Knotek S., Matusek Z., Skrabis A., Janas P., Zamarski B., and Stas B. Research of geomechanics evaluation of rock mass due to geophysical method, VVUU, Ostrava, 1985 [in Czech].
30. Konicek P., Soucek K., Stas L., and Singh R. Long-hole destress blasting for rockburst control during deep underground coal mining, Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 2013, Vol. 61. — P. 141 – 153.
31. Wojtecki L. and Konicek P. Estimation of active rockburst prevention effectiveness during longwall mining under disadvantageous geological and mining conditions, J. Sustainable Min., 2016, Vol. 15, Issue 1. — P. 1 – 7.

ТЕХНОЛОГИЯ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

УДК 622.831; 622.2; 622.235 

ПРОЧНОСТНЫЕ, ДЕФОРМАЦИОННЫЕ И АКУСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФИЗИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ КАРКАСНЫХ И СОТОВЫХ ГОРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
В. А. Еременко, Ю. П. Галченко, Н. Г. Высотин, В. И. Лейзер, М. А. Косырева

Горный институт НИТУ “МИСиС”,
E-mail: prof.eremenko@gmail.com, Ленинский проспект, 4, 119991, г. Москва, Россия
Институт проблем комплексного освоения недр им. акад. Н. В. Мельникова РАН,
Крюковский тупик, 4, 111020, г. Москва, Россия

Показан порядок подготовки и проведения экспериментальных исследований прочностных, деформационных и акустических характеристик физических моделей каркасных и сотовых горных конструкций, разрабатываемых в научно-исследовательском центре “Прикладная геомеханика и конвергентные горные технологии” Горного института НИТУ “МИСиС”. Созданы комплексный стенд для проведения физического и оптического моделирования геофизических процессов во вторичных полях напряжений, установка и специализированный стенд для воспроизводства физических моделей любой сложности методами 3D моделирования. Разработаны типовые варианты физических моделей перспективных каркасных и сотовых горных конструкций. Приведены результаты испытаний прочностной, деформационной и акустической характеристик модели одного из вариантов каркасной конструкции. Установлено, что в моделях сотовых горных конструкций наиболее устойчивы системы с большим количеством пустот круглой формы и меньшим их диаметром.

Каркасные и сотовые горные конструкции, системы разработки, физическая модель, предел прочности, деформация, акустический сигнал, эквивалентный геоматериал, комплексный стенд, 3D моделирование, система трещин, шероховатость поверхности стенок трещин, индекс Q

DOI: 10.15372/FTPRPI20200608 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Агошков М. И. Конструирование и расчеты систем и технологии разработки рудных месторождений. — М.: Наука, 1965. — 220 с.
2. Новая технология и системы подземной разработки рудных месторождений: к 60-летию со дня рождения чл.-корр. АН СССР. М. И. Агошкова. — М.: Наука, 1965. — 235 с.
3. Именитов В. Р. Процессы подземных горных работ при разработке рудных месторождений: учеб. пособие. — М.: Недра, 1984. — 504 с.
4. Зубов В. П. Применяемые технологии и актуальные проблемы ресурсосбережения при подземной разработке пластовых месторождений полезных ископаемых // Горн. журн. — 2018. — № 6. — С. 77 – 83.
5. Родионов В. Н. Очерк геомеханика. — М.: Науч. мир, 1996. — 126 с.
6. Родионов В. Н., Сизов И. А., Цветков В. М. Основы геомеханики. — М.: Недра, 1986. — 286 с.
7. Курленя М. В., Серяков В. М., Еременко А. А. Техногенные геомеханические поля напряжений. — Новосибирск: Наука, 2005. — 264 с.
8. Борщ-Компониец В. И. Практическая геомеханика горных пород. — М.: Горн. книга, 2013. — 322 с.
9. Еременко В. А. Обоснование параметров геотехнологии освоения удароопасных железорудных месторождений Западной Сибири: автореф. дис. … д-ра техн. наук. — 2011. — 333 с.
10. Kurlenya M. V., Mirenkov V. E., and Krasnovsky A. A. Stress state of rocks surrounding excavations under variable Young’s modulus, J. of Min. Sci., 2015, Vol. 51, No. 5. — P. 937 – 943.
11. Sidorov D. and Ponomarenko T. Reduction of the ore losses emerging within the deep mining of bauxite deposits at the mines of OJSC “Sevuralboksitruda”, IOP Conf. Series: Earth and Environmental Sci., 2019, Vol. 302. — 012051. DOI: 10.1088/1755–1315/302/1/012051.
12. Серяков В. М., Риб С. В., Басов В. В., Фрянов В. Н. Геомеханическое обоснование параметров технологии отработки угольных пластов в зоне взаимовлияния очистного пространства и передовой выработки // ФТПРПИ. — 2018. — № 6. — С. 21 – 29.
13. Курленя М. В., Барышников В. Д., Барышников Д. В., Гахова Л. Н., Качальский В. Г., Хмелинин А. П. Разработка и совершенствование скважинных методов оценки и контроля напряженно-деформированного состояния инженерных горных сооружений // ФТПРПИ. — 2019. — № 4. — С. 182 – 195.
14. Барышников В. Д., Барышников Д. В., Гахова Л. Н., Качальский В. Г. Опыт применения геомеханического мониторинга при подземной разработке месторождений полезных ископаемых // ФТПРПИ. — 2014. — № 5. — С. 61 – 73.
15. Аптуков В. Н., Волегов С. В. Моделирование процесса формирования остаточных напряжений и поврежденности в образцах соляных пород, полученных из керна // ФТПРПИ. — 2020. — № 3. — С. 3 – 11.
16. Рыбин В. В., Константинов К. Н., Каган М. М., Панасенко И. Г. Принципы организации комплексной системы мониторинга устойчивости объектов горнодобывающего предприятия // Горн. журн. — 2020. — № 1. — С. 53 – 57.
17. Trubetskoy K. N., Zacharov V. N., and Galchenko J. P. Nature like mining technologies: Prospect of resolving global contradictions when developing mineral resources of the lithosphere, Herald of the Russian Acad. of Sci., 2019, Vol. 87, No. 4. — P. 378 – 384.
18. Галченко Ю. П., Еременко В. А., Косырева М. А., Высотин Н. Г. Исследование особенностей формирования вторичного поля напряжений при техногенном изменении недр в процессе подземной разработки месторождений // Eurasian Min. — 2020. — № 1. — С. 3 – 7.
19. Еременко В. А., Галченко Ю. П., Косырева М. А. Оценка влияния геометрических параметров традиционно применяемых и природоподобных систем подземной разработки рудных месторождений на исходное поле напряжений // ФТПРПИ. — 2020. — № 3. — С. 98 – 109.
20. Трубецкой К. Н., Мясков А. В., Галченко Ю. П., Еременко В. А. Обоснование и создание конвергентных горных технологий подземной разработки мощных месторождений твердых полезных ископаемых // Горн. журн. — 2019. — № 5. — С. 6 – 13.
21. Eremenko V. A., Galchenko Yu. P., and Kosyreva M. A. Effect of mining geometry on natural stress field in underground ore mining with conventional and nature-like technologies, J. Min. Sci., 2020, Vol. 56, No. 3. — P. 416 – 425.
22. Кирпичев М. В. Теория подобия. — М.: Изд-во АН СССР, 1953. — 96 с.
23. Покровский Г. И., Федоров И. С. Центробежное моделирование для решения инженерных задач. — М.: Гос. изд-во литературы по строительству и архитектуре, 1953.
24. Hoek E. and Brown E. T. Underground excavations in rock, London: Institute of Mining and Metallurgy, 1980.
25. Fairhurst C. and Cook N. G. W. The phenomenon of rock splitting parallel to the direction of maximum compression in the neighbourhood of a surface, in Proc. 1st Congr. of the Int. Soc. for Rock Mech., Lisbon, 1966, Vol. 1. — P. 687 – 692.
26. Jiang Q., Feng X., Song L., Gong Y., Zheg H., and Cui J. Modeling rockspecimens through 3D printing: Tentative experiments and prospects, Acta Mech. Sinica, 2015, Vol. 32, No. 1. — P. 524 – 535.
27. Kong L., Ostadhassan M., Li C., and Tamimi N. Rock physics and geomechanics of 3D printed rocks. ARMA 51st U. S. Rock Mech., Geomech. Symp., San Francisco, California, USA, 2017. — P. 1 – 8.
28. Gell E. M., Walley S. M., and Braithwaite C. H. Review of the validity of the use of artificial specimens for characterizing the mechanical properties of rocks., J. Rock Mech. and Rock Eng., 2019, No. 3. — P. 1 – 13.
29. Barton N. Application of Q-System and index tests to estimate shear strength and deformability of rock masses, Workshop on Norwegian Method of Tunneling, New Delhi, 1993. — P. 66 – 84.
30. Галченко Ю. П., Лейзер В. И., Высотин Н. Г., Якушева Е. Д. Обоснование методики лабораторных исследований вторичного поля напряжений при создании и применении конвергентной горной технологии подземной разработки каменной соли // ГИАБ. — 2019. — № 11. –– С. 35 – 47.
31. Высотин Н. Г., Косырева М. А., Лейзер В. И., Аксенов З. В. Обоснование создания комплексного стенда для физического моделирования геомеханических процессов во вторичных полях напряжений в условиях разработки месторождений конвергентными горными технологиями // ГИАБ. — 2019. — № 10. –– С. 131 – 145.

ГОРНОЕ МАШИНОВЕДЕНИЕ

УДК 622.231 

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ГИДРОУДАРНОЙ СИСТЕМЫ ОДНОСТОРОННЕГО ДЕЙСТВИЯ С ДВУМЯ ОГРАНИЧИТЕЛЯМИ ДВИЖЕНИЯ БОЙКА
Л. В. Городилов

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

Представлена математическая модель автоколебательной гидроударной объемной системы одностороннего действия с двумя ограничителями движения бойка. Определены динамические критерии подобия системы: отношение жесткостей пружин аккумулятора и ударного узла; величина, пропорциональная отношению потенциальной энергии аккумулятора к кинетической энергии бойка при заданных параметрах источника; безразмерные координаты бойка, в которых происходит изменение позиций распределителя, его второго ограничителя и предварительный натяг пружины между бойком и корпусом ударного узла; коэффициент восстановления скорости бойка. В пространстве критериев подобия проведены численные расчеты, построены номограммы изолиний интегральных выходных параметров и осциллограммы динамических характеристик. Дан анализ динамики системы, выявлены закономерности ее поведения в широком диапазоне входных параметров. Установлены границы областей в пространстве критериев подобия, в которых реализуются одноударные, двухударные и многоударные предельные циклы.

Гидроударная система, предельный цикл, математическая модель, критерии подобия, выходные характеристики, реверсивный режим, ударная мощность

DOI: 10.15372/FTPRPI20200609 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Алимов О. Д., Басов С. А. Гидравлические виброударные системы. — М.: Наука, 1990. — 350 c.
2. Ясов В. Г. Теория и расчет рабочих процессов гидроударных буровых машин. — М.: Недра, 1977. — 152 c.
3. Башта Т. М. Машиностроителная гидравлика. — М.: Машиностроение, 1971. — 672 c.
4. Городилов Л. В. Анализ динамики и характеристик основных классов автоколебательных гидроударных систем объемного типа // Проблемы машиностроения и надежности машин. — 2018. — № 1. — C. 22 – 30.
5. Gorodilov L. Analysis of self-oscillating single-acting hydro-impact system operational modes with two limiters of striker movement, Int. J. Fluid Power, 2019, Vol. 20, No. 2. — P. 209 – 224.
6. Манжосов В. К., Новиков Д. А. Моделирование переходных процессов и предельных циклов движения виброударных систем с разрывными характеристиками. — Ульяновск: УлГТУ, 2015. — 236 c.
7. Леконцев Ю. М., Сажин П. В. Технология направленного гидроразрыва пород для управления труднообрушающимися кровлями в очистных забоях и дегазации угольных пластов // ФТПРПИ. — 2014. — № 5. — C. 137 – 142.
8. Городилов Л. В. Математические модели гидравлических ударных систем // ФТПРПИ. — 2005. — № 5. — C. 91 – 105.
9. Мамонтов М. А. Аналогичность. — М.: Изд-во МО СССР, 1971. — 46 c.
10. Арушанян О. Б., Залеткин С. Ф. Численное решение обыкновенных дифференциальных уравнений на Фортране. — М.: Изд-во МГУ, 1990. — 335 c.
11. Бесекерский В. А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования. — СПб.: Профессия, 2003. — 752 c.
12. Городилов Л. В., Вагин Д., Распутина Т. Б. Методика, алгоритм и программа выбора параметров гидроударных систем // ФТПРПИ. — 2017. — № 5. — C. 64 – 70.

ОБОГАЩЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

УДК 622.7:553.43 

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЕРЕРАБОТКИ КОМПЛЕКСНЫХ МЕДНЫХ РУД ВАРЬИРОВАНИЕМ РЕАГЕНТНОГО РЕЖИМА
Т. Н. Александрова, А. В. Орлова, В. А. Таранов

Санкт-Петербургский горный университет,
E-mail: s195064@stud.spmi.ru,
Васильевский остров, 21 линия, д. 2, 199106, г. Санкт-Петербург, Россия
АО “Механобр инжиниринг”,
E-mail: taranov.vadim@gmail.com,
Васильевский остров, 22 линия, д. 3, к. 7, 199106, г. Санкт-Петербург, Россия

Рассмотрены технологические схемы переработки медных руд ряда отечественных и зарубежных обогатительных фабрик. Анализу подлежали реагентный режим, показатели флотационного обогащения. Приводятся краткие сведения по видам применяемых реагентов-собирателей, пенообразователей и депрессоров. Изучено влияние рабочей среды при флотации медно-никелевой руды с целью получения коллективного медно-никелевого концентрата. Исследования проводились с получением чернового концентрата в кислой и щелочной среде с последующей перечисткой.

Технологическая схема переработки, флотация, обогатительная фабрика, сульфидные медные руды, медно-никелевая руда, медный концентрат

DOI: 10.15372/FTPRPI20200610 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Курчуков А. М. Алгоритм управления реагентным режимом флотации медно-никелевых руд на основе оптимизации параметров ионного состава пульпы // Зап. Горн. ин-та. — 2011. — Т. 189. — С. 292.
2. Boduen A. Ya., Ivanov B. S., and Ukraintsev I. V. Copper concentration from sulfide ore: State of the art and prospects Non-ferrous Metals, 2015 (1). — P. 17 – 20.
3. Иванов Б. С., Бодуэн А. Я., Петров Г. В. Отечественные медно-цинковые колчеданные руды: проблемы переработки и технологические перспективы // Обогащение руд. — 2014. — № 3. — С. 7 – 13.
4. Бодуэн А. Я., Иванов Б. С., Коновалов Г. В. Влияние повышения качества медных концентратов на эффективность их переработки // Зап. Горн. ин-та. — 2011. — Т. 192. — С. 46.
5. Игнаткина В. А., Бочаров В. А. Схемы флотации сульфидов цветных металлов на основе использования сочетания собирателей // Горн. журн. — 2010. — № 12. — С. 58 – 64.
6. Бочаров В. А., Игнаткина В. А., Хачатрян Л. С. Проблемы разделения минеральных комплексов при переработке массивных упорных руд цветных металлов // Цв. металлы. — 2014. — № 5. — С. 16 – 23.
7. Игнаткина В. А., Бочаров В. А., Милович Ф. О., Иванова П. Г., Хачатрян Л. С. Селективное повышение флотоактивности сульфидов цветных металлов с использованием сочетаний сульфгидрильных собирателей // Обогащение руд. — 2015. — № 3. — С. 18 – 24.
8. Юшина Т. И., Пурэв Б., Д’Элия Янес К. С., Намуунгэрэл Б. Повышение эффективности флотации медно-порфировых руд с применением дополнительных собирателей на основе ацетиленовых спиртов // Проблемы и перспективы эффективной переработки минерального сырья в 21 веке (Плаксинские чтения – 2019). — 2019. — С. 140 – 144.
9. Chanturiya V. A., Matveeva T. N., Ivanova T. A., and Getman V. V. Mechanism of interaction of cloud point polymers with platinum and gold in flotation of finely disseminated precious metal ores, Mineral Proc. and Extractive Metallurgy Review, 2016, Vol. 37, No. 3. — P. 187 – 195.
10. Чантурия В. А., Недосекина Т. В., Гетман-Степанова В. В. Экспериментально-аналитические методы изучения влияния реагентов-комплексообразователей на флотационные свойства платины // ФТПРПИ. — 2008. — № 3. — С. 68 – 75.
11. Чантурия В. А., Недосекина Т. В., Гетман В. В., Гапчич А. О. Новые реагенты для извлечения благородных металлов из труднообогатимых руд и продуктов // ФТПРПИ. — 2010. — № 1. —С. 78 – 84.
12. Матвеева Т. Н. Научное обоснование высокоэффективных реагентных режимов флотационного извлечения платиносодержащих сульфидных минералов из труднообогатимых руд // ФТПРПИ. — 2011. — № 6. — С. 128 – 134.
13. Чантурия Е. Л., Иванова Т. А., Зимбовский И. Г. О повышении селективности флотации сульфидов колчеданных руд // ФТПРПИ. — 2013. — № 1. — С. 146 – 152.
14. Лавриненко А. А., Макаров Д. В., Шрадер Э. А., Саркисова Л. М., Кузнецова И. Н., Глухова Н. И. Обоснование режимов флотации, содержащей ЭПГ медно-никелевой руды Мончегорского района // ГИАБ. — 2017. — № 10. — С. 141 – 145.
15. Чантурия В. А., Лавриненко А. А., Саркисова Л. М., Иванова Т. А., Глухова Н. И., Шрадер Э. А., Кунилова И. В. Действие сульфгидрильных фосфорсодержащих собирателей при флотации платинометалльного медно-никелевого минерального сырья // ФТПРПИ. — 2015. — № 5. — С. 132 – 139.
16. Кондратьев С. А., Мошкин Н. П., Коновалов И. А. Оценка собирательной способности легко десорбируемых форм ксантогенатов // ФТПРПИ. — 2015. — № 4. — С. 164 – 173.
17. Кондратьев С. А., Коновалов И. А. Флотационная активность солей ксантогеновой кислоты // ФТПРПИ. — 2020. — № 1. — С. 114 – 123.
18. Кондратьев С. А., Мошкин Н. П., Бурдакова Е. А. Определение оптимального соотношения активностей разных форм сорбции реагента на сульфидных минералах // ФТПРПИ. — 2015. — № 5. — С. 146 – 154.
19. Усманова Н. Ф., Маркосян С. М., Тимошенко Л. И., Пасюга Д. В. Применение гуматного реагента в качестве депрессора при флотации медно-никелевых руд // Проблемы и перспективы эффективной переработки минерального сырья в 21 веке (Плаксинские чтения – 2019). — 2019. — С. 164 – 166.
20. Aleksandrova T., Romanenko S., and Arustamian K. Research of slurry preparation before selective flotation for sulphide-polymetallic ores, IMPC 2018, 29th Int. Min. Proc. Cong., 2019. — P. 2071 – 2078.
21. Alexandrova T. N., Romanenko S., and Arustamian K. M. Electrochemistry research of preparation slurry before intermediate flotation for sulfide-polimetallic ores, 17th Int. Multidisciplinary scientific geoconference SGEM 2017, Conf. Proc., Albena, Bulgaria, 2017, Vol. 17. — P. 841 – 848.
22. Костович М., Лазич П., Вучинич Д., Деушич С., Томанец Р. Факторный план эксперимента селективной флотации халькопирита из сульфидных медных руд // ФТПРПИ. — 2015. — № 2. — С. 167 – 176.
23. Лазич П., Никшич Д., Томанец Р., Вучинич Д., Цветичанин Л. Флотируемость халькопирита в промышленных условиях // ФТПРПИ. — 2020. — № 1. — С. 131 – 137.
24. Zanin M., Lambertc H., C. A. du Plessisc. Lime use and functionality in sulphide mineral flotation: A review, Min. Eng., 2019, Vol. 143.

УДК 622.765, 531.011 

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МИНЕРАЛЬНОЙ ЧАСТИЦЫ СО СВОБОДНЫМ ПУЗЫРЬКОМ ВОЗДУХА В ЖИДКОСТИ
С. А. Кондратьев, Н. П. Мошкин

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
E-mail: kondr@misd.nsc.ru, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН,
E-mail: nikolay.moshkin@gmail.com, просп. Лаврентьева, 15, 630090, г. Новосибирск, Россия
Новосибирский государственный университет,
ул. Пирогова, 1, 630090, г. Новосибирск, Россия

Изучается динамика тяжелой частицы, прикрепленной к поверхности свободного газового пузырька в жидкости. Совершающий поверхностные колебания пузырек и обладающая массой частица рассматриваются как единая механическая система с геометрической связью. Предполагается, что основные силы, обеспечивающие взаимодействие этих объектов, — инерционная сила, обусловленная поверхностными колебаниями пузырька газа, и сила капиллярного прилипания. Описаны условия стабильности флотационного агрегата “частица – пузырек” при различных начальных возмущениях поверхности пузырька и массах частицы. Амплитуды скоростей мод поверхностных колебаний определяются энергией турбулентных пульсаций окружающей жидкости.

Флотация, минеральная частица, пузырек газа, поверхностные колебания пузырька

DOI: 10.15372/FTPRPI20200611 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Tabosa E., Runge K., and Duffy K.-A. Strategies for increasing coarse particle flotation in conventional flotation cells, Proc. 6th Int. Flotation Conf. Cape Town, South Africa, 2013.
2. Goel S. and Jameson G. J. Detachment of particles from bubbles in an agitated vessel, Miner. Eng., 2012, Vol. 36 – 38. — P. 324 – 330.
3. Nguyen A. V., An-Vo D.-A., Tran-Cong T., and Evans G. M. A review of stochastic description of the turbulence effect on bubble-particle interactions in flotation, Int. J. Miner. Proc., 2016, Vol. 156. — P. 75 – 86.
4. Pyke B., Fornasiero D., and Ralston J. Bubble particle heterocoagulation under turbulent conditions, J. Colloid Interface Sci., 2003, Vol. 265. — P. 141 – 151.
5. Nguyen A. New method and equations for determining attachment tenacity and particle size limit in flotation, Int. J. Miner. Proc., 2003, Vol. 68. — P. 167 – 182.
6. Kondrat’ev S. A. and Izotov A. S. Influence of bubble oscillations on the strength of particle adhesion, with an accounting for the physical and chemical conditions of flotation, J. Min. Sci., 1998, Vol. 34. — P. 459 – 465.
7. Kondrat’ev S. A. and Izotov A. S. Interaction of a “gas–liquid” phase interface with a mineral particle, J. Min. Sci., 1999, Vol. 35, No. 4. — P. 439 – 444.
8. Stevenson P., Ata S., and Evans G. M. The Behavior of an oscillating particle attached to a gas-liquid surface, Ind. Eng. Chem. Res., 2009, Vol. 48. — P. 8024 – 8029.
9. Rayleigh L. On the Capillary Phenomena of Jets. Proc. R. Soc. London, 1879, Vol. 29. — P. 71 – 97.
10. Deryagin B. V. Theory of distortions of the plane surface of a liquid by small objects and its application to measurement of edge wetting angles of thin films of filaments and fibers, Dokl. Akad. Nauk. SSSR, 1946, Vol. 51, No. 7. — P. 517 – 520.
11. Tovbin M. V., Chesha I. I., and Dukhin S. S. Investigation of properties of surface layer of liquids by the floating drop method, Kolloidn. Zh., 1970., Vol. 32, No. 5. — P. 771 – 777.
12.Ланцош К. Вариационные принципы механики / Пер. с англ. — М.: Мир, 1965. — 408 с.
13. Vejrazka Jiri, Vobecka Lucie, and Tihon Jaroslav. Linear oscillations of a supported bubble or drop, Phys. Fluids, 2013, Vol. 25. — 062102.
14. Снегирев А. Ю. Высокопроизводительные вычисления в технической физике. Численное моделирование турбулентных течений. — СПб.: Изд-во политехн. ун-та, 2009. — С. 143.
15. Liepe F. and Mockel H. O. Studies of combination of substances in liquid-phase 6, influence of turbulence on mass-transfer of suspended particles, Chem. Technol., 1976, Vol. 28. — P. 205 – 209.
16. Andersson R. and Andersson B. On the breakup of fluid particles in turbulent flows, Am. Inst. Chem. Eng. J., 2006, Vol. 52, No. 6. — P. 2020 – 2030.
17. Schubert H. and Bischofberger C. On the microprocesses air dispersion and particle-bubble attachment in flotation machines as well as consequences for the scale-up of macroprocesses, Int. J. Miner. Proc., 1998, Vol. 52, No. 4. — P. 245 – 259.
18. Schubert H. Nanobubbles, hydrophobic effect, heterocoagulation and hydrodynamics in flotation, Int. J. Miner. Proc., 2005, Vol. 78, No. 1. — P. 11 – 21.
19. Rodrigues W. J., Leal Filho L. S., and Masini E. A. Hydrodynamic dimensionless parameters and their influence on flotation performance of coarse particles, Miner. Eng., 2001, Vol. 14, No. 9. — P. 1047 – 1054.

УДК 622.7 

ПОВЫШЕНИЕ СЕЛЕКТИВНОСТИ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ И КОМПЛЕКСНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ НА ОСНОВЕ РАДИАЦИОННОЙ МОДИФИКАЦИИ ЕГО СВОЙСТВ
В. И. Ростовцев, А. А. Брязгин, М. В. Коробейников

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
Е-mail: benevikt@misd.ru, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН,
просп. Академика Лаврентьева, 11, 630090, г. Новосибирск, Россия

Выполнены теоретические и экспериментальные исследования по совершенствованию рудоподготовки и обогащения труднообогатимого минерального сырья на примере руд Рубцовского месторождения. Установлено, что радиационная модификация свойств свинцово-цинковой руды позволяет повысить селективность измельчения и улучшить технологические показатели переработки. Выявлено, что при использовании радиационной обработки доля свободных зерен галенита и вюрцита в измельченном материале повышается с 40.7 и 65.7 % до 66.4 и 71.5 % ускоренными электронами при дозе 5 кГр. При флотационном обогащении этой руды получен прирост извлечения цинка 4.74 и свинца 9.50 % в концентрат основной флотации.

Минеральное сырье, радиационная модификация, селективность дезинтеграции, раскрытие полезных минералов, свинцово-цинковая руда, флотация

DOI: 10.15372/FTPRPI20200612 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Qi T., Wang W., Wei G., Zhu Z., Qu J., Wang L., and Zhang H. Technical progress of green high-value utilization of strategic rare metal resources, Guocheng Gongcheng Xuebao, Chin. J. Proc. Eng., 2019, Vol. 19. — P. 10 – 24.
2. Perez J. P. H., Folens K., Leus K., Vanhaecke F., Van Der Voort P., and Laing G. D. Progress in hydrometallurgical technologies to recover critical raw materials and precious metals from low-concentrated streams, Resources, Conserv. Recycl., 2019, Vol. 142. — P. 177 – 188.
3. Рыжова Л. П., Салей А. У. Проблемы и перспективы развития минерально-сырьевой базы рудных месторождений в России и за рубежом // Вест. науки и образования. — 2018. — Т. 1. — № 5 (41). — С. 46 – 49.
4. Чантурия В. А., Козлов А. П. Современные проблемы комплексной переработки труднообогатимых руд и техногенного сырья // Плаксинские чтения – 2017: Современные проблемы комплексной переработки труднообогатимых руд и техногенного сырья. — 2017. — С. 3 – 6.
5. Федеральный закон № 219-ФЗ “О внесении изменений в Федеральный закон “Об охране окружающей среды” и отдельные законодательные акты Российской Федерации” от 21.07.2014 г.
6. Распоряжение Правительства РФ № 2914-р “О стратегии развития минерально-сырьевой базы РФ до 2035 г.” от 22.12.2018 г.
7. Решение Международной конференции // Плаксинские чтения – 2019: Проблемы и перспективы эффективной переработки минерального сырья в XXI веке”. — Иркутск, 2019 г.
8. Ревнивцев В. И., Гапонов Г. В., Зарогатский Л. П. и др. Селективное разрушение минералов / под ред. В. И. Ревнивцева. — М.: Недра, 1988. — 286 с.
9. Вайсберг Л. А., Загоратский Л. П. Основы оптимальной дезинтеграции минералов // ФТПРПИ. — 2003. — № 1. — С. 99 – 106.
10. Кондратьев С. А., Ростовцев В. И., Коваленко К. А. Развитие экологически безопасных технологий комплексной переработки труднообогатимых руд и техногенного сырья // Горн. журн. — 2020. — № 5. — С. 39 – 46.
11. Чантурия В. А., Бунин И. Ж. Нетрадиционные высокоэнергетические методы дезинтеграции и вскрытия тонкодисперсных минеральных комплексов // ФТПРПИ. — 2007. — № 3. — С. 107 – 128.
12. Чантурия В. А., Вигдергауз В. Е. Научные основы и перспективы промышленного использования энергии ускоренных электронов в обогатительных процессах // Горн. журн. — 1995. — № 7. — С. 53 – 57.
13. Bochkarev G. R., Chanturiya V. A., Vigdergaus V. E., Lunin V. D., Viigelt Yu. P., Rostovtsev V. I., Voronin A. P., Auslender V. L., and Polyakow V. A. Prospects of electron accelerators used for realizing effective low-cost technologies of mineral processing, Proc. XX Int. Miner. Proc. Congr., 21 – 26 September 1997, Aachen, Germany, Clausthal-Zellerfeld, GDMB, 1997, Vol. 1. — Р. 231 – 243.
14. Плаксин И. Н., Шафеев Р. Ш., Чантурия В. А., Якушкин В. П. О влиянии ионизирующих излучений на флотационные свойства некоторых минералов // Обогащение полезных ископаемых: избр. тр. — М.: Наука, 1970. — С. 292 – 300.
15. Бакшеева И. И., Бурдакова Е. А., Кулагин О. Р., Кулагин Р. А., Ростовцев В. И., Сиволап Б. Б., Брязгин А. А., Коробейников М. В. Модификация прочностных свойств керновых образцов горных пород при их радиационной обработке // Оборудование для обогащения рудных и нерудных материалов. Технологии обогащения: материалы XII Междунар. науч.-практ. конф. — Новосибирск: Сибпринт, 2017. — С. 81 – 97.
16. Ростовцев В. И., Кулагин О. Р., Сиволап Б. Б., Брязгин А. А., Коробейников М. В. Исследование влияния электрохимической обработки и предварительного разупрочнения полиминерального сырья энергетическими воздействиями на результаты флотационного обогащения // Обогащение рудных и нерудных материалов. Технологии обогащения: материалы XIV Междунар. науч.-практ. конф. — Новосибирск: Агентство “Сибпринт”, 2020. — С. 181 – 205.
17. Ростовцев В. И. Изменение скорости распространения упругих волн в граните после радиационной обработки и перспективы снижения энергозатрат при рудоподготовке // ФТПРПИ. — 2019. — № 2. — С. 169 – 175.
18. Бочаров В. А., Игнаткина В. А., Каюмов А. А., Макавецкас А. Р., Фищенко Ю. Ю. О влиянии структурных особенностей и характера взаимосвязи минералов на выбор способов разделения свинецсодержащих руд // ФТПРПИ. — 2018. — № 5. — С. 133 – 143.
19. Бочаров В. А., Игнаткина В. А., Каюмов А. А. Теория и практика разделения минералов массивных упорных полиметаллических руд цветных металлов. — М.: Горн. кн., 2019. — 512 с.
20. Углов В. В. Радиационные процессы и явления в твердых телах. — Мн.: Высш. шк., 2016. — 188 с.
21. Куксанов Н. К., Салимов Р. А. Брязгин А. А. Ускорители электронов для промышленного применения, разработанные в ИЯФ им. Г. И. Будкера СО РАН // Успехи физ. наук. — 2018. — Т. 188. — № 6. — С. 672 – 685.
22. Безуглов В. В., Брязгин А. А., Власов А. Ю., Воронин Л. А., Коробейников М. В., Максимов С. А., Нехаев В. Е., Радченко В. М., Сидоров А. В., Ткаченко В. О., Факторович Б. Л. Радиационные технологии и оборудование // Вопр. атомной науки и техники. Техническая физика и автоматизация. — М.: АО “НИИТФА”, 2018. — Вып. 83. — C. 4 – 21.

УДК 622.7 

УДАЛЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ОТРАБОТАННЫХ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ С ПОМОЩЬЮ ИННОВАЦИОННОГО МЕХАНИЧЕСКИ АКТИВИРОВАННОГО ЦЕОЛИТОВОГО МАТЕРИАЛА
Шюкрю Учкун, Муса Сарыкая, Сонер Топ, Ирфан Тимюр

Университет Инону,
44280, г. Малатья, Турция
2Университет им. Абдуллы Гуля,
E-mail: soner.top@agu.edu.tr, 38080, г. Кайсери, Турция

Рассмотрен и экспериментально исследован процесс удаления тяжелых металлов из отработанных водных растворов при помощи инновационного цеолитового материала. Природный цеолит измельчен на планетарной и традиционной шаровой мельницах для увеличения отрицательного поверхностного заряда. Максимальные доли удаленных металлов измельченным цеолитом на традиционной мельнице при pH 11 для свинца, никеля и кадмия составили 78, 67, 54 % соответственно, а на планетарной шаровой мельнице при pH 9 — 93, 72, 57 %. Установлено, что инновационный цеолитовый материал, получаемый с использованием планетарной шаровой мельницы, обладает повышенной способностью к адсорбции тяжелых металлов и требует меньшее количество щелочи для регулировки pH. Выявлен порядок удаления тяжелых металлов цеолитовым материалом: свинец; никель; кадмий.

Механическая активация, тяжелые металлы, природный цеолит, адсорбция, отработанная вода

DOI: 10.15372/FTPRPI20200613 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Timur I., Senkal B. F., Kaplan O., Kaya G., Ozcan C., Karaaslan N. M., and Yaman M. Synthesis of new polymeric resin and its application in solid phase extraction of copper in water samples using STAT-FAAS, At. Spectrosc., 2009, Vol. 30, No. 6. — P. 191 – 200.
2. Shi Z., Fan D., Johnson R. L., Tratnyek P. G., Nurmi J. T., Wu Y., and Williams K. H. Methods for characterizing the fate and effects of nano zerovalent iron during groundwater remediation, J. Contam. Hydrol., 2015, Vol. 181. — P. 17 – 35.
3. Zou X., Zhao Y., and Zhang Z. Preparation of hydroxyapatite nanostructures with different morphologies and adsorption behavior on seven heavy metals ions, J. Contam. Hydrol., 2019, Vol. 226, 103538.
4. Li H., Watson J., Zhang Y., Lu H., and Liu Z. Environment-enhancing process for algal wastewater treatment, heavy metal control and hydrothermal biofuel production: A critical review, Bioresour. Technol., 2020, Vol. 298, 122421.
5. Alam R., Ahmed Z., and Howladar M. F. Evaluation of heavy metal contamination in water, soil and plant around the open landfill site Mogla Bazar in Sylhet, Bangladesh, Groundw. Sustain. Dev., 2020, Vol. 10, 100311.
6. Hong M., Yu L., Wang Y., Zhang J., Chen Z., Dong L., Zan Q., and Li R. Heavy metal adsorption with zeolites: The role of hierarchical pore architecture, Chem. Eng. J., 2019, Vol. 359. — P. 363 – 372.
7. Liu L., Liu S., Peng H., Yang Z., Zhao L., and Tang A. Surface charge of mesoporous calcium silicate and its adsorption characteristics for heavy metal ions, Solid State Sci., 2020, Vol. 99, 106072.
8. Marani D., Macchi G., and Pagano M. Lead precipitation in the presence of sulphate and carbonate: Testing of thermodynamic predictions, Water Res., 1995, Vol. 29, No. 4. — P. 1085 – 1092.
9. Howell J. A. Future of membranes and membrane reactors in green technologies and for water reuse, Desalination, 2004, Vol. 162. — P. 1 – 11.
10. Timur I., Senkal B. F., Karaaslan N. M., Bal T., Cengiz E., and Yaman M. Determination and removing of lead and nickel in water samples by solid phase extraction using a novel Remazol black B-sulfonamide polymeric resin, Curr. Anal. Chem., 2011, Vol. 7, No. 4. — P. 286 – 95.
11. Thakare Y. N. and Jana A. K. Performance of high density ion exchange resin (INDION225H) for removal of Cu(II) from waste water, J. Environ. Chem. Eng., 2015, Vol. 3, No. 2. — P. 1393 – 1398.
12. Wang Y., Yu Y., Li H., and Shen C. Comparison study of phosphorus adsorption on different waste solids: Fly ash, red mud and ferric–alum water treatment residues, Int. J. Environ. Sci., 2016, Vol. 50. — P. 79 – 86.
13. Skorokhodov V. F., Mesyats S. P., Biryukov V. V., and Ostapenko S. P. Treatment technology for niobium-bearing ore processing wastewater of various ionic-dispersion compositions, J. Min. Sci., 2018, Vol. 54. — P. 671 – 680.
14. Medyanik N. L., Shevelin I. Y., and Kakushkin S. N. Mathematical modeling of mineralized industrial wastewater treatment by pressure flotation, J. Min. Sci., 2018, Vol. 54. — P. 292 – 299.
15. Smekal A. G. Zum mechanischen und chemischen Verhalten von Calcitspaltflachen, Naturwissenschaften, 1952, Vol. 39. — P. 428 – 429.
16. Balaz P. Mechanical activation in hydrometallurgy, Int. J. Miner. Process., 2003, Vol. 72. — P. 341 – 354.
17. Mucsi G. A review on mechanical activation and mechanical alloying in stirred media mill, Chem. Eng. Res. Des., 2019, Vol. 148. — P. 460 – 474.
18. Boldyrev V. V. Ten years after the first international conference on mechanochemistry and mechanical alloying; where we are now, J. Mater. Sci., 2004, Vol. 39. — P. 4985 – 4986.
19. Karge H. G. and Weitkamp J. Zeolites as catalysts, sorbents and detergent builders: Applications and innovations, Elsevier Sci., Amsterdam, 1989.
20. Kosanovic C., Bronic J., Subotic B., Smit I., Stubicar M., Tonejc A., and Yamamoto T. Mechanochemistry of zeolites: Part 1. Amorphization of zeolites A and X and synthetic mordenite by ball milling, Zeolites, 1993, Vol. 13, No. 4. — P. 261 – 268.
21. Baxter E. F., Bennett T. D., Cairns A. B., Brownbill N. J., Goodwin A. L., Keen D. A., Chater P. A., Blanc F., and Cheetham A. K. A comparison of the amorphization of zeolitic imidazolate frameworks (ZIFs) and aluminosilicate zeolites by ball-milling, Dalton Trans., 2016, Vol. 45. — P. 4258 – 4268.
22. Yusupov T. S., Shumskaya L. G., Kondrat’ev S. A., Kirillova E. A., and Urakaev F. Kh. Mechanical activation by milling in tin-containing mining waste treatment, J. Min. Sci., 2019, Vol. 55. — P. 804 – 810.
23. Kosanovic C., Cizmek A., Subotic B., Smit I., Stubicar M., and Tonejc A. Mechanochemistry of zeolites: Part 3. Amorphization of zeolite ZSM-5 by ball milling, Zeolites, 1995, Vol. 15, No. 1. — P. 51 – 57.
24. Onal M., Depci T., Ceylan C., and Kizilkaya N. The zeolite deposit of hekimhan in the Malatya Basin, IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci., 2016, Vol. 44, No. 4, 042011.
25. Uckun S. Activation of Malatya Hekimhan zeolites with mechanochemical method and usage in heavy metal adsorption. MSc. Thesis, 2019, Inonu Un?versity, Malatya [in Turkish].
26. Riello P. Quantitative analysis of amorphous fraction in the study of the microstructure of semi-crystalline materials, eds. E. J. Mittemeijer, P. Scardi, Diffraction analysis of the microstructure of materials. Springer Ser. Mater. Sci., Springer, Berlin, Heidelberg, 2004.
27. Madsen I., Scarlett N., and Kern A. Description and survey of methodologies for the determination of amorphous content via X-ray powder diffraction, Zeitschrift fur Kristallographie Cryst. Mater., 2011, Vol. 226, No. 12. — P. 944 – 955.
28. Sarikaya M., Yucel A., Sezer S., Uckun S., and Depci T. Characterization of moganite obtained from natural zeolite by ball milling, AJER, 2018, Vol. 7, No. 1. — P. 230 – 234.
29. Guzzo P. L., Tino A. A. A., and Santos J. B. The onset of particle agglomeration during the dry ultrafine grinding of limestone in a planetary ball mill, Powder Technol., 2015, Vol. 284. — P. 122 – 129.
30. Kim H. N., Kim J. W., Kim M. S., Lee B. H., and Kim J. C. Effects of ball size on the grinding behavior of talc using a high-energy ball mill, Minerals, 2019, Vol. 9, No. 668. — P. 1 – 16.
31. Chen Y., Lian X., Li Z., Zheng S., and Wang Z. Effects of rotation speed and media density on particle size distribution and structure of ground calcium carbonate in a planetary ball mill, Adv. Powder Technol., 2015, Vol. 26, No. 2. — P. 505 – 510.
32. Knieke C., Sommer M., and Peukert W. Identifying the apparent and true grinding limit, Powder Technol., 2009, Vol. 195, No. 1. — P. 25 – 30.
33. Sivashankari L., Rajkishore S. K., Lakshmanan A., and Subramanian K. S. Optimization of dry milling process for synthesizing nano zeolites, Int. J. Chem. Stud., 2019, Vol. 7, No. 4. — P. 328 – 333.
34. Bohacs K., Faitli J., Bokanyi L., and Mucsi G. Control of natural zeolite properties by mechanical activation in stirred media mill, Arch. Metall. Mater., 2017, Vol. 62, No. 2. — P. 1399 – 1406.

РУДНИЧНАЯ АЭРОГАЗОДИНАМИКА

УДК 622.4 

К ВОПРОСУ ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЛОПАТОК ОСЕВЫХ ВЕНТИЛЯТОРОВ С ПОВЫШЕННЫМИ СКОРОСТЯМИ ВРАЩЕНИЯ
А. М. Красюк, Е. Ю. Русский

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

Рассмотрены математические методы поиска оптимальных параметров конструкции с применением критериев оптимальности. Полученная конструкция рабочей лопатки наиболее приближена к оптимальной, обеспечивающей заданные параметры проектирования при выбранном критерии. Задача поиска оптимальной конструкции выполнялась в программном комплексе ANSYS с использованием топологической оптимизации. На основе решения оптимизационной задачи достигнуто оптимальное распределение массы пера лопатки рабочего колеса шахтного осевого вентилятора, обосновано снижение массы на 60 % по сравнению с монолитной лопаткой при одинаковых скоростях вращения и втулочном отношении.

Рабочая лопатка, осевой вентилятор, ANSYS, оптимальность, прочность, конструктивные параметры, напряжение

DOI: 10.15372/FTPRPI20200614 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Krasyuk A., Russky E., Lugin I., and Popov N. Engineering and analysis of aerodynamics and design parameters for metro tunnel fans with the same blade for different hub/tip diameter ratios, Proc. of IFOST-2016, 11th Int. Forum on Strategic Technol., 2016. — P. 594 – 598.
2. Ai Z., Qin G., Lin J., Chen X., and He W. Variable-speed method for improving the performance of a mine counter-rotating fan, Energy Sci. and Eng., 2020, Vol. 8, No. 7. — P. 2412 – 2425.
3. ГОСТ 1583–93. Межгосударственный стандарт. Сплавы алюминиевые литейные. Технические условия. Дата введения 01.01.1997.
4. Eschenauer H. and Olhoff N. Topology optimization of continuum structures: A review, ASME Applied Mech. Rev., 2001, Vol. 54, No. 4. — P. 331 – 390.
5. Zhao J., Du F., and Yao W. Structural analysis and topology optimization of a bent-bar-frame piston based on the variable density approach, Proc. of the ASME 2014 Dynamic Systems and Control Conf., 2014. — P. 1 – 7.
6. Du F. and Tao Z. Study on lightweight of the engine piston based on topology optimization, Adv. Materials Res., 2011, Vol. 201 – 203. — P. 1308 – 1311.
7. Barbieria S. G., Giacopinia M., Mangerugaa V., and Mantovani S. A. Design strategy based on topology optimization techniques for an additive manufactured high performance engine piston, Proc. Manufacturing, 2017, Vol. 11. — P. 641 – 649.
8. Hu J., Li M., Yang X., and Gao S. Cellular structure design based on free material optimization under connectivity control, CAD Comp. Aided Design, 2020, Vol. 127, 102854.
9. Zhao L. A., Xu B. A., Han Y. A., and Rong J. B. Continuum structural topological optimization with dynamic stress response constraints, Adv. in Eng. Software, 2020, Vol. 148, 102834.
10. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. — М.: Мир, 1975. — 541 с.
11. Баженов В. А. Численные методы в механике. — М.: Высш. шк., 2005. — 564 с.
12. Yang Y. A., Ouyang H. B., Yang Y. A., Cao D. C., and Wang K. Vibration analysis of a dual-rotor-bearing-double casing system with pedestal looseness and multi-stage turbine blade-casing rub, Mech. Systems and Signal Proc., 2020, Vol. 143, 106845.
13. Красюк А. М., Лугин И. В., Русский Е. Ю., Попов Н. А. Обоснование параметров и оценка прочности основных конструктивных узлов осевого тоннельного вентилятора // ФТПРПИ. — 2015. — № 6. — С. 80 – 92.
14. Красюк А. М., Лугин И. В., Русский Е. Ю., Косых П. В. Обоснование способа продления ресурса шахтных двухступенчатых осевых вентиляторов главного проветривания // ФТПРПИ. — 2019. — № 3. — С. 150 – 197.
15. Hron R., Martaus F., Kadlec M., and Ruzek R. Experimental axial fan with geopolymer blades, 18th Int. Multidisciplinary Sci. Geoconf., 2018, Vol. 18, Issue 6.4. — P. 385 – 392.

УДК 622.4 

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ШАХТНЫХ СТВОЛОВ МЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ РУДНИКОВ
С. В. Мальцев, М. А. Семин, Д. С. Кормщиков

Горный институт УрО РАН,
Е-mail: stasmalcev32@gmail.com, ул. Сибирская, 78-А, 614007, г. Пермь, Россия

Описаны экспериментальные исследования аэротермодинамических параметров воздуха, проведенные в шахтных стволах рудников Заполярного филиала ПАО “ГМК “Норильский никель”. В результате замеров абсолютного давления и температуры, а также расчета плотности воздуха в стволах КС-2, ГС и ВС-4 рудника “Октябрьский” установлен практически линейный характер зависимости абсолютного давления воздуха от глубины ствола и существенное отклонение от линейного вида зависимости температуры и плотности воздуха от глубины ствола вблизи его сопряжений с вентиляционными каналами и подземными горизонтами. Выполнена оценка длин участков, на которых происходит выравнивание параметров воздуха после сопряжений. Предложен новый метод определения коэффициентов аэродинамического сопротивления шахтных стволов и рассчитаны сопротивления 28 стволов норильских рудников. Они использованы при разработке математических моделей вентиляционных сетей рудников и при проектировании проветривания новых участков рудников.

Шахтные стволы, коэффициент аэродинамического сопротивления, рудничная вентиляция, моделирование воздухораспределения, трехмерное численное моделирование, границы участка ствола, физические процессы в стволах, экспериментально-аналитический способ

DOI: 10.15372/FTPRPI20200615 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Скочинский А. А., Ксенофонтова А. И., Харев А. А., Идельчик И. Е. Аэродинамическое сопротивление шахтных стволов и способы его снижения. — М.; Л.: Углетехиздат, 1953. — 363 с.
2. Аэродинамическое сопротивление горных выработок и тоннелей метрополитена / Ф. А. Абрамов, В. А. Долинский, И. Е. Идельчик и др. — М.: Недра, 1964. — 187 с.
3. Мохирев Н. Н., Радько В. В. Инженерные расчеты вентиляции шахт. Строительство. Реконструкция. Эксплуатация. — М.: Недра, 2007. — 327 с.
4. Левин Л. Ю., Семин М. А. Оценка влияния местных сопротивлений на воздухораспределение в шахтах и рудниках // ФТПРПИ. — 2019. — № 2. — С. 120 – 130.
5. Kempson W. J., Webber-Youngman R. C. W., and Meyer J. P. Optimizing shaft pressure losses through computational fluid dynamics modelling, J. of the African Institute of Min. and Metal., 2013, Vol. 113. — P. 931 – 939.
6. McPherson M. J. The resistance to airflow of mine shafts, Trans. 3rd US Mine Ventilation Symp. Penn, 1987. — P. 465 – 477.
7. Prosser B. S. and Wallace K. G. Practical values of friction factors, Proc. of the 8th US Mine Ventilation Symp., 1999. — P. 691 – 696.
8. Пат. RU 182775 U1. Расстрел армировки шахтного ствола с подвижным защитным козырьком / А. И. Копытов, Ю. А. Масаев, В. Ю. Масаев; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО “КузГТУ им. Т. Ф. Горбачева”, № 2018113234; заявл. 11.04.2018 // Опубл. в БИ. — 2018. — № 25. — 4 с.
9. Прокопов А. Ю. Обоснование технологических и конструктивных решений по армированию глубоких вертикальных стволов: автореф. дис. … д-ра техн. наук. — Новочеркасск: Южно-Российский ГТУ, 2009. — 39 с.
10. Мальцев С. В. Исследование факторов, влияющих на измерение аэродинамического сопротивления стволов глубоких рудников // Стратегия и процессы освоения георесурсов. — 2014. — Вып. 12. — С. 269 – 271.
11. Скопинцева О. В., Ушаков К. З. Регулирование шахтных вентиляционных сетей по фактору аэродинамического старения горных выработок // ГИАБ. — 1997. — № 3. — С. 142 – 147.
12. Харев А. А. Местные сопротивления шахтных вентиляционных сетей. — М.: Углетехиздат, 1954. — 248 с.
13. Богословский В. Н. Отопление и вентиляция. Ч. II. — М.: Стройиздат, 1976. — 512 с.
14. Казаков Б. П., Мальцев С. В., Семин М. А. Обоснование участков измерения аэродинамических параметров воздушного потока при определении аэродинамического сопротивления стволов // ГИАБ. — 2015. — № S7. — С. 69 – 75.
15. Шалимов А. В., Кормщиков Д. С., Газизуллин Р. Р., Семин М. А. Моделирование динамики тепловых депрессий и ее влияния на проветривание горных выработок // Геология. Нефтегазовое и горное дело. — 2014. — № 12. — С. 41 – 47.
16. 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.
17. Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке (методы планирования эксперимента). — М.: Мир, 1981. — 448 с.

ГОРНАЯ ТЕПЛОФИЗИКА

УДК 629.039.58 

ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ ПОЖАРА В ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКЕ НА ОСНОВЕ АНАЛИТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА АДВЕКЦИИ ТЕПЛА
Б. П. Казаков, А. В. Шалимов, Е. Л. Гришин, Д. С. Кормщиков

Горный институт УрО РАН,
E-mail: shalimovav@mail.ru, ул. Сибирская, 78a, 614007, г. Пермь, Россия

Представлены результаты аналитических исследований динамики конвективного движения и изменений температуры воздуха в горизонтальной горной выработке после отключения источника тяги во время пожара. Показано, что однозначный прогноз в данном случае возможен только на основе теории устойчивости конвективных течений. Проведено математическое моделирование адвективного движения встречных потоков воздуха в горизонтальной выработке с продольным градиентом температуры. Получены аналитические формулы для расчета размера адвективного вихря и скорости движения воздуха в нем как функции времени и температуры горения в очаге пожара. Установлено, что дальность продвижения горячей струи воздуха слабо зависит от температуры горения, увеличивается незначительно в течение суток и составляет около 850 м при температуре 1000 °С. Разработана методика, позволяющая давать количественную оценку размеров и продолжительности пожара, скорости движения воздуха в горизонтальной горной выработке после отключения источника тяги.

Адвекция, температурный градиент, стратификация, потеря устойчивости, депрессия, тепловая мощность, нестационарный теплообмен, число Грасгофа

DOI: 10.15372/FTPRPI20200616 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Осипов С. Н., Жадан В. М. Вентиляция шахт при подземных пожарах. — М.: Недра, 1973. — 152 с.
2. Шалимов А. В. Численное моделирование газовоздушных потоков в экстремальных ситуациях и аварийных режимов проветривания рудников и шахт // ФТПРПИ. — 2011. — № 6. — С. 807 – 813.
3. Жуковец А. Н., Греков С. П., Чунту Г. Н. Расчет изменения теплового поля в горных выработках за очагом пожара при закорачивании вентиляционных струй // ФТПРПИ. — 1972. — № 5. — С. 125 – 128.
4. Красноштейн А. Е., Казаков Б. П., Шалимов А. В. К моделированию сложных аэрогазотермодинамических процессов в атмосфере рудников // ФТПРПИ. — 2008. — № 6. — С. 105 – 111.
5. Левин Л. Ю., Семин М. А., Клюкин Ю. А., Накаряков Е. В. Исследование аэро- и термодинамических процессов, протекающих на начальном этапе организации сквозного проветривания рудника // Вестн. ПНИПУ. Геология. Нефтегаз. и горн. дело. — 2016. — Т. 15. — № 21. — С. 367 – 377. DOI: 10.15593/2224–9923/2016.21.9.
6. Черданцев С. В., Ли Х. У., Филатов Ю. М., Ботвенко Д. В., Шлапаков П. А., Колыхалов В. В. Горение мелкодисперсных пылегазовоздушных смесей в атмосфере горных выработок // ФТПРПИ. — 2018. — № 2. — С. 172 – 180.
7. Казаков Б. П., Шалимов A. В., Семин M. A., Гришин E. Л., Трушкова Н. A. Конвективная стратификация воздушных потоков по сечению горных выработок, ее роль в формировании пожарных тепловых депрессий и влияние на устойчивость проветривания // Горн. журн. — 2014. — № 12. — С. 105 – 109.
8. Гершуни Г. З., Жуховицкий Е. М., Непомнящий А. А. Устойчивость конвективных течений. — М.: Наука, 1989. — 320 с.
9. Semin M. A. and Levin L. Y. Stability of air flows in mine ventilation networks, Process Safety and Environmental Protection: Transactions of the Institution of Chemical Engineers, Part B, 2019, Vol. 124. — P. 167 – 171.
10. Левин Л. Ю., Палеев Д. Ю., Семин М. А. Расчет устойчивости воздушных потоков в выработках шахтных вентиляционных сетей по фактору тепловой депрессии // Вестн. науч. центра по безопасности работ в угольной пром-сти. — 2020. — № 1. — С. 81 – 85.
11. Smith M. K. The nonlinear stability of dynamic thermocapillary liquid layers, J. Fluid. Mech., 1988, Vol. 194. — P. 391 – 415.
12. Kuo H. P. and Korpela S. A. Stability and finite amplitude natural convection in a shallow cavity with insulated top and bottom and heated from a side, Phys. Fluids, 1988, Vol. 31, No. 1. — P. 33 – 42.
13. Кафаров В. В. Основы массопередачи. — М.: Высш. шк., 1972. — 496 c.
14. Бирих Р. В. О термокапиллярной конвекции в горизонтальном слое жидкости // ПМТФ. — 1974. — № 5. — С. 145 – 147.
15. Hart J. E. Stability of thin non-rotating Hadley circulation, J. of the Atmospheric Sci., 1972, Vol. 29, No. 5. — P. 687 – 697.
16. Медведев Б. И., Почтаренко Н. С. Определение коэффициента нестационарного теплообмена для горных выработок при подземных пожарах // Разработка месторождений полезных ископаемых: Республ. межведом. науч.-техн. сб. — 1972. — Вып. 30. — С. 102 – 108.
17. Воропаев А. Ф. Теория теплообмена рудничного воздуха и горных пород в глубоких шахтах. — М.: Недра, 1966. — 219 c.
18. Гендлер С. Г. Способ определения коэффициента теплоотдачи в горных выработках // Промышл. теплотехника. — 1986. — Т. 8. — № 3. — С. 44 – 47.

ГОРНАЯ ИНФОРМАТИКА

УДК 622.012:681.3.01:519.67 

ТЕМПОРАЛЬНЫЙ ПОДХОД К МОДЕЛИРОВАНИЮ ОБЪЕКТОВ ГОРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ
О. В. Наговицын, С. В. Лукичев

Горный институт КНЦ РАН,
E-mail: 1o.nagovitsyn@ksc.ru, 2s.lukichev@ksc.ru, ул. Ферсмана, 24, г. Апатиты, Россия

Предлагается концепция моделирования объектов горной технологии, сочетающая технологическое содержание объекта и изменение его состояния в течение жизненного цикла и позволяющая обрабатывать и хранить темпоральные данные цифрового двойника горнодобывающего предприятия. Совокупность таких моделей обеспечивает формирование общей динамической модели, демонстрирующей эволюцию всего комплекса объектов горного производства при разработке месторождений полезных ископаемых. С помощью этого подхода можно применять изменяющиеся во времени и синхронизированные между собой транзакциями в базе данных векторные, триангуляционные и блочные модели объектов горной технологии для описания жизненного цикла отдельных объектов и их совокупностей. Реализация данной концепции поможет решать задачи, связанные с созданием цифрового двойника горнодобывающего предприятия.

Модель объекта горной технологии, темпоральные данные, карьер, шахта, рудник, горно-геологические информационные системы

DOI: 10.15372/FTPRPI20200617 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Вуйич С., Максимович С., Радосавльевич М., Крунич Д. Я. Межотраслевое моделирование и горнодобывающая промышленность // ФТПРПИ. — 2018. — № 5. — С. 78 – 87.
2. Наговицын О. В., Лукичев С. В. Компьютерные технологии для проектирования и планирования открытых горных работ // II Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием “Глубокие карьеры”, 12 – 15 октября, Россия, г. Апатиты.
3. Barnewold L. Digital technology trends and their implementation in the mining industry, Appl. Comput. Oper. Res.: Mineral Ind. Proc. 39th Int. Symp. APCOM 2019, Wroclaw, Poland, 2019. — P. 9 – 16.
4. Лукичев С. В., Наговицын О. В. Моделирование объектов и процессов горной технологии как основа системного подхода к решению задач горного производства // ФТПРПИ. — 2018. — № 6. — С. 180 – 189.
5. Lukichev S. V. and Nagovitsyn O. V. Modeling objects and processes within a mining technology as a framework for a system approach to solve mining problems, J. Min. Sci., 2018, Vol. 54, No. 6. — P. 1041 – 1049.
6. Kapageridis I. K. Current state of integrated software solutions for the mining industry, The Masterbulder, 2009. — P. 78 – 82.
7. Лукичев С. В., Наговицын О. В. Современные информационные технологии в горном деле // Мировая горная пром-ть: история, достижения, перспективы: сб. аналит. ст. / под ред. К. Ю. Анистратова. — М.: НПК “Горное дело”, 2013, Т. 2. — С. 274 – 315.
8. Шарафеева Ю. А., Степачева А. В. Вариограммный анализ пространственной изменчивости содержания оксида фосфора (V) на примере месторождения апатитовый цирк // Горн. журн. — 2018. — № 5. — С. 64 – 70.
9. Билин А. Л., Белогородцев О. В. Развитие принципов определения границ карьеров на мощных крутопадающих месторождениях // Инновационные геотехнологии при разработке рудных и нерудных месторождений. Сб. докл. VII Междунар. науч.-техн. конф. — Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2018. — С. 202 – 209.
10. Билин А. Л., Наговицын Г. О. Автоматизация долгосрочного планирования на карьерах с использованием методов компьютерного моделирования // ГИАБ. — 2019. — № 11 (спец. выпуск 37). — С. 77 – 84.
11. Manriquez F., Gonzalez H., and Morales N. Short-term open-pit mine production scheduling with hierarchical objectives, Appl. Comput. Oper. Res.: Mineral Ind. Proc. 39th Int. Symp. APCOM 2019, Wroclaw, Poland, 2019. — P. 443 – 451.
12. Сабур С., Димитракопулос Р. Учет геологических и экономических неопределенностей, фактора эксплуатационной гибкости при проектировании открытых горных работ // ФТПРПИ. — 2011. — № 2. — С. 57 – 67.
13. Vargas M., Latorre A., Contador N., Hernandez E., and Torres R. Assessment processes of construction and drilling and blasting integration through a technology platform, Appl. Comput. Oper. Res.: Mineral Ind. Proc. 37th Int. Symp. APCOM 2015, Fairbanks, Alaska, 2015. — P. 676 – 692.
14. Лаптев В. В. Численное моделирование потока раздробленной горной массы в процессе выпуска руды с использованием программы ROCKY DEM // Вестн. МГТУ. — 2019. — Т. 22. — № 1. — С. 149 – 157.
15. Наговицын О. В., Лукичев С. В. Развитие методов моделирования горно-геологических объектов в системе MINEFRAME // Информационные технологии в горном деле: докл. Всерос. науч. конф. с междунар. участием, 12 – 14 октября 2011 г. — Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2012. — C. 142 – 147.
16. Kozyrev A. A., Lukichev S. V., Nagovitsyn O. V., and Semenova I. E. Technological and geomechanical modelling for mining safety improvement, Appl. Comput. Oper. Res.: Mineral Ind. Proc. 37th Int. Symp. APCOM 2015, Fairbanks, Alaska, 2015. — P. 411 – 419.
17. Askari-Nasab H., Frimpong S., and Awuah-Offei K. Intelligent optimal production sheduling estimator, Appl. Comput. Oper. Res.: Mineral Ind. Proc. 32nd Int. Symp. APCOM 2005. Tucson, USA, L.: Taylor & Francis Group, 2004. — P. 279 – 285.
18. Ailbhe Goodbody. A deeper design, Min. Magazine 2012 — March. http://www.miningmagazine.com/ management/general-management/a-deeper-design/ (дата обращения 29.09.2020).

НОВЫЕ МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ В ГОРНОМ ДЕЛЕ

УДК 539.421 

ЛАБОРАТОРНЫЙ СТЕНД ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАЗРЫВА МАССИВА ТРЕЩИНОВАТЫХ ПОРОД
С. В. Сердюков, Л. А. Рыбалкин, А. Н. Дробчик, А. В. Патутин, Т. В. Шилова

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
Е-mail: ss3032@yandex.ru, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия

Представлена методика изготовления и результаты испытаний синтетической слоисто-трещиноватой среды с заданной внутренней структурой, обладающей выраженной анизотропией свойств. Приведена конструкция лабораторного стенда для исследования гидравлического разрыва породного массива на крупноразмерных кубических моделях с независимым трехосным нагружением. Дано описание его гидравлического оборудования и измерительно-регистрирующей аппаратуры.

Массив горных пород, гидравлический разрыв, физическое моделирование, слоисто-неоднородные среды, трещиноватые породы, механические и фильтрационные свойства, испытательная камера, гидравлическое оборудование, измерительно-регистрирующая аппаратура

DOI: 10.15372/FTPRPI20200618 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Леконцев Ю. М., Сажин П. В. Технология направленного гидроразрыва пород для управления труднообрушающимися кровлями в очистных забоях и дегазации угольных пластов // ФТПРПИ. — 2014. — № 5. — С. 137 – 142.
2. Курленя М. В., Сердюков С. В., Патутин А. В., Шилова Т. В. Интенсификация подземной дегазации угольных пластов методом гидроразрыва // ФТПРПИ. — 2017. — № 6. — С. 3 – 9.
3. Сердюков С. В., Курленя М. В., Патутин А. В. К вопросу об измерении напряжений в породном массиве методом гидроразрыва // ФТПРПИ. — 2016. — № 6. — С. 6 – 14.
4. Shilova T., Patutin A., and Serdyukov S. Sealing quality increasing of coal seam gas drainage wells by barrier screening method, Int. Multidiscip. Sci. GeoConf. SGEM, 2013, Vol. 1. — P. 701 – 708.
5. Chen J., Li X., Cao H., and Huang L. Experimental investigation of the influence of pulsating hydraulic fracturing on pre-existing fractures propagation in coal, J. Pet. Sci. Eng., 2020, Vol. 189. — 107040.
6. Zhao X., Huang B., and Xu J. Experimental investigation on the characteristics of fractures initiation and propagation for gas fracturing by using air as fracturing fluid under true triaxial stresses, Fuel, 2019, Vol. 236. — P. 1496 – 1504.
7. Wang J., Guo Y., Zhang K., Ren G., and Ni J. Experimental investigation on hydraulic fractures in the layered shale formation, Geofluids, 2019, Vol. 2019. — 4621038.
8. Cheng Y. and Zhang Y. Experimental study of fracture propagation: the application in energy mining, Energies, 2020, Vol. 13, No. 6. — 1411.
9. Jiang T., Zhang J., and Wu H. Experimental and numerical study on hydraulic fracture propagation in coalbed methane reservoir, J. Nat. Gas. Sci. Eng., 2016, Vol. 35. — P. 455 – 467.
10. Fu H., Zhang F., Weng D., Liu Y., Yan Y., Liang T., Guan B., Wang X., and Zheng W. The simulation method research of hydraulic fracture initiation with perforations, Proc. IFEDC 2018, Springer Ser. Geomech. Geoeng., 2018. — P. 1229 – 1240.
11. Ito T., Igarashi A., Suzuki K., and Nagakubo S. Laboratory study of hydraulic fracturing behavior in unconsolidated sands for methane hydrate production, Offshore Technol. Conf., 2008, OTC-19324-MS.
12. Свойства горных пород. https://www.tyuiu.ru/media/files/2009/12_03/file.2008–10–07.doc (дата обращения: 18.10.2020 г.).
13. Сердюков С. В., Шилова Т. В., Дробчик А. Н. Лабораторная установка и методика определения газопроницаемости горных пород // ФТПРПИ. — 2017. — № 5. — С. 172 – 180.
14. Рассохин С. Г. Анизотропия фильтрационных свойств горных пород и ее влияние на относительные фазовые проницаемости // Геология нефти и газа. — 2013. — № 3. — С. 53 – 56.
15. Ельцов И. Н., Мошкин Н. П., Шелухин В. В., Эпов М. И. Потенциал самополяризации вблизи трещины гидроразрыва пласта // ДАН. — 2016. — Т. 467. — № 2. — С. 211 – 215.

УДК 543.05, 543.06, 543.08 

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РЕНТГЕНОФЛУОРЕСЦЕНТНОГО АНАЛИЗА СОСТАВА МИНЕРАЛОВ НА КОНВЕЙЕРЕ В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ
В. Кондратьев, К. Ландман, А. Соколов, В. Гостило

ООО “Baltic Scientific Instruments”,
Е-mail: office@bsi.lv, ул. Рамулю, 3, LV-1005, г. Рига, Латвия

Приведены результаты модернизации онлайн-анализа состава материалов на конвейере с помощью рентгенофлуоресцентного анализатора. Улучшены метрологические характеристики анализатора за счет использования в приборной части современных электронных компонентов и разработанного аналитического программного обеспечения.

Рентгенофлуоресцентный анализ, горные породы, онлайн-анализатор CON-X

DOI: 10.15372/FTPRPI20200619 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Whiten B. Calculation of mineral composition from chemical assays, Miner. Process. Extr. Metall. Rev., 2007, Vol. 29, Issue 2. — P. 83 – 97.
2. Coomber D. Radiochemical methods in analysis, Springer, 1975.
3. Gandhi S. M. and Sarkar B. C. Essentials of mineral exploration and evaluation, Elsevier, 2016.
4. Gromov E. V., Biryukov V. V., and Zotov A. M. Solving problems in ore mining and processing using information technologies, J. Min. Sci., 2018, Vol. 54, No. 6. — P. 995 – 1003.
5. Rostovtsev V. I., Kondrat’ev S. A., and Baksheeva I. I. Improvement of copper-nickel ore concentration under energy deposition, J. Min. Sci., 2017, Vol. 53, No. 5. — P. 907 – 914.
6. Volkov A. I. and Alov N. V. Automated systems for determining the chemical composition of bulk and lump materials on a conveyor (overview), Problems Ferrous Metal. Mater. Sci., 2011, No. 2. — P. 75 – 88.
7. Beckhoff B., Kanngiesser B., Langhoff N., Wedell R., and Wolff H. Handbook of practical X-Ray fluorescence analysis, Springer, 2006.
8. Molnar G. Handbook of prompt gamma activation analysis, Springer, 2004.
9. X-Ray spectrometry: Recent technological advances, ed. by K. Tsuji, J. Injuk, R. Van Grieken, John Wiley and Sons Ltd., 2004.
10. Sokolov A., Docenko D., Bliakher E., et al. On-line analysis of chrome-iron ores on a conveyor belt using X-Ray fluorescence analysis, X-Ray Spectrometry, 2005, Vol. 34. — P. 456 – 459.
11. Baltic scientific instruments. On-line XRF conveyor analyzer CON-X, 2019. http://bsi.lv/en/products/ xrf-analyzers/line-xrf-conveyor-analyzer-con-x.
12. Hasikova E. I., Sokolov A. D., and Titov V. L. Quantitative analysis of uranium and thorium containing materials using industrial on-line XRF analyzer, ALTA U-REE, 2017. — P. 289 – 299.
13. Hasikova E. I., Sokolov A. D., and Titov V. L. Real-time X-Ray fluorescence analysis of copper-nickel materials flow on conveyor belt, ALTA Ni-Co-Cu, 2017. — P. 326 – 333.
14. Hasikova J., Sokolov A., and Titov V. On-line X-Ray fluorescence analysis of uranium and thorium materials in mining and processing industry “Uranium — past and future challenges”, Proc. 7th Int. Conf. Uranium Min. Hydrogeol., Springer, 2014. — 793 p.
15. Hasikova J., Titov V., Sokolov A., and Gostilo V. On-line XRF analysis of potash materials at various stages of processing, Can. Inst. Min. Metall. Pet. — CIM J., 2014, Vol. 5, No. 4. — P. 256 – 260.
16. Hasikova J., Sokolov A., Titov V., and Dirba A. On-line XRF analysis of phosphate materials at various stages of processing, Procedia Eng., 2014, Vol. 83. — P. 455 – 461.
17. Docenko D., Gostilo V., Sokolov A., and Rozite A. On-line measurement of uranium in ores using, URAM 2009 Proc., Vienna, 2009. — P. 22 – 26.
18. Crossroads scientific. Software XRS-FP, 2019. https://crossroadsscientific.com/xrs-fp.html.

  Версия для печати