Горные науки и технологии @gornye-nauki-tekhnologii
Статьи журнала - Горные науки и технологии
Все статьи: 1097
Минерально-сырьевая база кобальта России: состояние, возможности развития
Статья научная
Актуальность работы обусловлена необходимостью получения максимально полной картины состояния минерально-сырьевой базы кобальта Российской Федерации. Цель: изучение состояния минерально-сырьевой базы кобальта России, пространственного размещения месторождений кобальта по типам рудных формаций и в пределах рудных провинций, перспектив национальной добычи кобальта. Методы: статистический, графический, логический. Результаты: Представлена сводная карта-схема России, включающая 25 кобальторудных провинций и выборку из 150 наиболее значимых месторождений кобальта различных рудных формаций, перспективных объектов и площадей. Даны характеристики основных рудных формаций, месторождения кобальта которых имеются в России, а также кобальторудных провинций и месторождений вне провинций. В России добыча кобальта производится в качестве попутного продукта из сульфидных медно-никелевых руд (в 2022 г. – 9,2 тыс. т). В России по состоянию на 01.01.2023 г. учтено 1562,3 тыс. т балансовых запасов кобальта. Наибольшие объемы запасов кобальта приходятся на медно-никелевую (62,5 %) и силикатно-кобальто-никелевую (19,9 %) формации и 17,6 % на все остальные рудные формации. По провинциям на Норильскую приходится 47,0 % от российских запасов кобальта, на Уральскую – 24,7 %, на Кольскую – 7,4 %, Шорско-Хакасскую – 7,4 %, Восточно-Саянскую – 6,1 %, на остальные – 7,7 %. За Российской Федерацией закреплены разведочные районы международного морского дна в Тихом океане, где ведутся геологические исследования формации кобальтоносных марганцевых корок на Магеллановых горах (ресурсы 110 тыс. т Co, 0,50–0,61 % Co) и формации железомарганцевых конкреций рудного поля Кларион-Клиппертон (ресурсы 985 тыс. т Co, 0,22–0,29 % Co). На территории Российской Федерации несмотря на значительную базу подготовленных запасов кобальта отсутствует системный учет его прогнозных ресурсов, что осложняет планирование геологоразведочных работ на кобальт. Предлагается произвести системную ревизию имеющихся геологических и геохимических материалов по известным проявлениям и точкам кобальтовой минерализации с оценкой прогнозных ресурсов по единой методике и собственно составить баланс прогнозных ресурсов кобальта по России. На месторождениях силикатно-кобальт-никелевой формации, где ранее их оценка производилась исходя из задачи максимизации запасов никеля, предлагается произвести переоценку с геометризацией распределения кобальта в качестве главного компонента руд. Такие объекты становятся управляемыми при планировании добычи именно кобальта. Развитие технологий подземного и кучного выщелачивания, а также биовыщелачивания кобальтсодержащих руд позволит вовлекать в эксплуатацию кобальторудные объекты с низким качеством руд и небольшими запасами, а также техногенные образования продуктов обогащения и металлургического передела. Наиболее интересными для геотехнологических способов добычи кобальта являются месторождения силикатно-кобальт-никелевой формации.
Бесплатно
Минерально-сырьевая база меди России: состояние, возможности развития
Статья обзорная
Актуальность работы обусловлена необходимостью получения максимально полной картины состояния минерально-сырьевой базы меди по Российской Федерации. Цель: изучение состояния минерально-сырьевой базы меди России (балансовых запасов, прогнозных ресурсов), пространственного размещения месторождений меди по типам рудных формаций и в пределах рудных провинций, перспектив национального производства добычи меди. Методы: статистический, графический, логический. Результаты: Представлена сводная карта-схема России, включающая 25 меднорудных провинций и выборку из 150 наиболее значимых месторождений меди различных рудных формаций, перспективных объектов и площадей. Даны характеристики основных рудных формаций, месторождения меди которых имеются в России, а также меднорудных провинций и медных месторождений вне провинций. В России основ- ная добыча сконцентрирована на сульфидных медно-никелевых и медно-колчеданных месторождениях, а также начата добыча на медно-порфировых и медно-скарновых месторождениях. В 2021 г. уровень до- бычи меди в Российской Федерации составил 1147 тыс. т. Реализация новых подготавливаемых проектов разработки медных месторождений может увеличить уровень годовой добычи России на 635–1053 тыс. т (на 55–91 % от уровня добычи 2021 г.). В России по состоянию на 01.01.2022 г. учтено 102,7 млн т балан- совых запасов и прогнозных ресурсов в пересчете на условные запасы – 16,1 млн т. Наибольшие объемы запасов меди приходятся на медно-никелевую (34,4 % от российских запасов), меднопорфировую (23,9 %) формации, формацию медистых песчаников (19,6 %) и медно-колчеданную формацию (14,5 %) и 7,6 % на все остальные рудные формации. По провинциям на Норильско-Хараелахскую приходится 30,9 % от рос- сийских запасов, на Кодаро-Удоканскую – 20,3 % на Уральскую – 18,9 %. Отмечается увеличение показа- телей долей запасов меди для новых провинций: Приморской – 8,29 %, Охотско-Чукотской – 6,23 % и Восточно-Тувинской – 3,7 %. На остальные меднорудные провинции приходится 11,68 % российских запасов меди. В целом имеющихся запасов меди Российской Федерации хватит минимум на 47 лет оптимальной эксплуатации. Наиболее обеспечены запасами разрабатываемые месторождения медно-никелевой и медно-порфировой формаций, а также формации медистых песчаников. Для месторождений мед- но-колчеданной и медно-скарновой формаций имеет место срабатывание имеющихся запасов балансо- вых руд. По эксплуатационным регионам достаточная обеспеченность имеется лишь для Норильско-Ха- раелахской, Кольской и Рудно-Алтайской провинций. В старой горнопромышленной Уральской и новой Восточно-Забайкальской провинциях отмечается серьезное срабатывание запасов балансовых руд. В старой горнопромышленной Северо-Кавказской провинции имеет место высокий уровень обеспечен- ности, что является следствием малого уровня добычи и наличия невостребованных запасов резервных медных месторождений. Обеспеченность запасов прогнозными ресурсами медно-никелевой формации невысокое, но возможны открытия новых месторождений богатых сливных руд на глубине в пределах Хараелахского и Тангаралахского рудоносных интрузивов. Для медно-колчеданной формации прирост запасов возможен за счет оценки глубоких горизонтов и периферии известных месторождений Уральской провинции, а также поиска новых месторождений на территории Приполярного и Полярного Урала. Для медно-полиметаллической формации известно множество месторождений в старых горнопромысловых Рудно-Алтайской, Салаирской и Северо-Кавказской провинциях, а также при исследовании новых Восточно-Тувинской и Охотско-Чукотской провинций. Для медно-порфировой формации увеличились масштабы геологоразведочных работ в Восточно-Тувинской, Приморской и Охотско-Чукотской провин- циях, где имеются все предпосылки к обнаружению новых, в том числе крупных медно-порфировых месторождений. Для формации медистых песчаников возможен прирост запасов в пределах Кодаро-Удоканской, Игарской, Билякчанско-Приколымской и Шорско-Хакасской провинциях. В условиях развития новых технологий подземного выщелачивания меди становятся привлекательными поиски, разведка и вовлечение в эксплуатацию небольших месторождениий медистых песчаников в Приуральской и Донецкой провинциях. В учтенных балансовых запасах меди России отсутствуют объекты месторождений формации самородной меди в базальтоидах, известные в пределах Шорско-Хакасской, Норильско-Хараелахской и Билякчанско-Приколымской провинций.
Бесплатно
Мировой океан последний резерв человечества
Статья научная
Рассмотрены вопросы контроля за минерально-сырьевыми ресурсами Земли как одной из важнейших составляющих геополитических стремлений стран «золотого миллиарда» во главе с США. Отмечается, что Мировой океан последний резерв человечества, обладающий колоссальными объемами углеводородного сырья и твердых полезных ископаемых (ТПИ). Подчеркивается, что минерально-сырьевая безопасность России есть основа национальной безопасности страны. Наибольший интерес с точки зрения возможности промышленного освоения представляют минерально-сырьевые ресурсы морского дна шельфовой зоны, континентального склона и океанического дна. В 1982 г. была принята Конвенция ООН по морскому праву, она вступила в действие в 1984 г., и согласно ей морские минеральные ресурсы являются общим достоянием человечества. Однако это относится только к тем месторождениям, которые залегают вне пределов континентального шельфа, принадлежащего конкретным государствам. Конвенция определила в Мировом океане 2 региона: - эксклюзивная экономическая зона (EEZ) 200-мильная морская полоса вдоль побережья страны, в пределах которой это государство обладает всеми правами на разведку, добычу, хранение и распоряжение природными ресурсами и морским дном; - международный район морского дна, деятельность в пределах которого и освоение его ресурсов являются общечеловеческими и регулируются Международным комитетом (органом) по морскому дну (ISA - МОМД). Приводятся данные об основных месторождениях нефти, природного газа, глубоководных полиметаллических сульфидов, железомарганцевых конкреций и кобальт-марганцевых корок. Делается вывод о необходимости создания в России морской горнодобывающей отрасли.
Бесплатно
Мировые ресурсы барита - критического минерального сырья
Статья обзорная
Актуальность работы обусловлена статусом барита как критического минерального сырья, принятым в большинстве промышленно развитых стран.
Бесплатно
Многоцелевая самоходная буровзрывная установка для разрушения негабаритов и фундаментов
Статья научная
При ведении буровзрывных работ на бортах и дне карьера образуются негабариты, что влияет на производительность карьера и в целом на добычу полезного ископаемого. Одно из решении - это создание многоцелевой самоходной буровзрывной установки для безопасного разрушения негабаритов.
Бесплатно
Модели дробления горных пород взрывом удлиненных шпуровых зарядов
Статья научная
В статье приведены основные параметры детонационной волны, их изменение в процессе прохождения ее фронта по заряду взрывчатого вещества. Описана последовательность разрушения горных пород при взрыве в них удлиненных зарядов взрывчатых веществ. Определен параметр, при котором происходит интенсивное мелкодисперсное дробление породы.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлена модель адаптивного выбора управленческого решения, способная встраиваться в существующие системы управления горнопромышленного предприятия и учитывающая возможные промыш- ленные риски. Оценка степени влияния рисков на деятельность предпри- ятия в разработанной модели позволяет принять научно-обоснованное оп- тимальное управленческое решение, позволяющее улучшить показатели эффективности функционирования предприятия и увеличить прибыль за счет снижения ущербов от рисков.
Бесплатно
Модели и методы аттестации учителей столичного центра образования в условиях введения ФГОС
Статья научная
Реализация предлагаемой методики предполагает разработку системы критериев для процедуры оценивания и создание модели документов для проведения процедуры аттестации учителей в стенах Центра Образования. Предлагаемая разработка содержит комплект материалов, позволяющих провести внутреннюю аттестацию учителей на соответствие занимаемой должности и соответствие требованиям первой и высшей квалификационных категорий. Четкая деятельностно - ориентированная критериальная основа для проведения аттестации педагогических работников позволяет преодолеть субъективизм, разноплановость и несопоставимость аттестационных оценок.
Бесплатно
Моделирование взаимодействия в процессе производства факторов производства карьера «Малка»
Статья научная
В работе рассматривается пример математического моделирования и оптимального распределения ресурсов производства, взаимодействие рас- хода электроэнергии и капитала в процессе производства применительно к условиям песчано-гравийного карьера «Малка».
Бесплатно
Моделирование вскрытия месторождения с помощью пакета программ «Gemcom Surpac 6.0»
Статья научная
В данной работе выполнено моделирование Комсомольского месторождения железистых кварцитов и оптимизация конечного контура карьера, при помощи пакета программ GEMCOM SURPAC 6.0. Исследовано влияние вскрытия месторождения на экономическую оценку конечного контура. In the given work modelling of the Komsomol deposit of ferruterous quartzites and optimisation of a final contour of an open-cast mine, by means of software package GEMCOM SURPAC 6.0 is executed. Influence of opening of a deposit on an economic estimation of a final contour is investigated.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрен новый подход к моделированию параметров динамических волновых воздействий на железистые кварциты с помощью программного пакеты конечно-элементного анализа, позволяющий одновременно рассматривать воздействие динамических полей различной физической природы на сложноструктурные массивы железистых кварцитов. Новый программный пакет позволяет решать геоэкологические, геодинамические задачи горного производства и последствия крупномасштабных взрывов на окружающую среду.
Бесплатно
Статья научная
Обеспечение обоснованного прогноза необходимых свойств интерметаллидов (ИМ), являющегося важным направлением науки и определенных отраслей промышленности, достигается научно-исследовательскими работами и постоянной генерацией знаний в этом направлении. Проводимые до сегодняшнего дня исследования по химии и физике ИМ развиваются эмпирически по простой причине - в связи со сложностью описания взаимосвязи между кристаллическим строением и химическими связями, а следовательно, и между всеми свойствами ИМ. Для ИМ в основном характерны металлический тип химической связи, а также специфические металлические свойства. В то же время среди ИМ имеются также солеобразные соединения с ионной связью, т.е. валентные соединения, образующиеся из элементов различной химической природы, представляющие собой стехиометрические соединения. Примером таких соединений являются соединения с промежуточным характером связи, т.е. ионно-металлической и ковалентно-металлической, а также с ковалентной (например, NaAu)...
Бесплатно
Статья научная
В нефтегазовой промышленности большую роль играют непрерывные технологические процессы, например, нефте- и газопереработка, которые чувствительны к многим внешним факторам. Такие процессы требуют реализации специальных процедур для остановки и повторного пуска. Для наладки технологического процесса необходимы очистка всей системы от непрореагировавших компонентов и их удаление. Забракованное сырьё зачастую сбрасывается на факел, что влечет за собой ощутимые экологические проблемы и значительный экономический ущерб. Важную роль в обеспечении непрерывных технологических процессов в нефтегазовой промышленности играют электротехнические системы (ЭТС), одним из ключевых элементов которых являются электродвигатели. Большую часть, не менее 80 %, используемых сегодня в промышленности электрических машин, составляют асинхронные двигатели (АД). Безаварийная их работа является одной из ключевых задач, что обеспечивает актуальность проектирования, моделирования и анализа действия систем релейных защит асинхронного двигателя, включая несимметричные режимы их работы. Эти режимы могут возникнуть при несимметричных схемах включения АД, несимметрии питающего напряжения, а также в результате каких-либо неисправностей в самой машине. Работа двигателя в таких условиях приведет к сокращению срока его службы, снижению мощности, износу и старению изоляции. В качестве исследуемого объекта выбран асинхронный электропривод циркуляционного компрессора блока гидроочистки бензина в комбинированной установке гидроочистки топлив, расположенного на Астраханском газоперерабатывающем заводе (АГПЗ). Для исследования работы и его защит авторы использовали моделирование в программе Matlab. В качестве основного теоретического метода выбран метод симметричных составляющих. Авторы разработали модель асинхронного электропривода циркуляционного компрессора; сформировали комплекс релейных защит (РЗ) и разработали модели следующих защит: «фильтр симметричных составляющих» (ФСС), максимальная токовая защита обратной последовательности «MTЗ Imax обр», защита от перегрузки. Продемонстрировано, что указанный комплекс релейной защиты полностью защищает двигатель от несимметричных режимов работы. Авторами было проведено исследование работы комплекса защит при различных несимметриях питающего напряжения, при различной загрузке двигателя, сделан вывод о работоспособности разработанной защиты, а также даны рекомендации по его технической реализации на производстве. Выполненная работа может быть положена в основу разработки и тестирования релейной защиты элементов всей электротехнической системы установки гидроочистки топлив на Астраханском ГПЗ.
Бесплатно
Моделирование избирательного дробления по трению
Статья научная
В статье представлено исследование процесса обогащение угля по трению. Для нахождения энергосиловых параметров процесса обогащения рассмотрена равновесие элементарной части зоны дробления горной породы.
Бесплатно
Моделирование кредитного рейтинга заемщиков на основе теории нечетких множеств
Статья научная
Проведенные исследования показали, что комплексное использование системы нечеткого логического вывода и сети Байеса в системах поддержки принятия решений способствует повышению скорости и точности принятия решения за счет автоматизации процесса обработки поступающей информации. На основании экспертного анализа разработана база знаний, учитывающая характер взаимосвязи входных характеристик с выходной и лежащая в основе нечеткой системы определения кредитоспособности банковских клиентов при принятии решений по выдаче кредита на покупку жилья. Предложена методика расчета коэффициентов, корректирующих область определения функций принадлежности нечетких множеств.
Бесплатно
Статья научная
В процессе работы значительной части современного механического оборудования возникают динамические нагрузки, приводящие к выходу из строя деталей, узлов и механизмов, в связи с чем снижаются его долговечность и эксплуатационная надежность. Разработана методика расчета конструктивно-технологических параметров муфты упругой пальцевой с эластичным элементом дискового типа с использованием метода планирования центрального композиционного ротатабельного униформ-планирования второго порядка и конечно-элементного метода расчета напряжений с применением системы автоматизированного проектирования. Обоснована аналитическая зависимость крутящего момента от диаметра окружности расположения центров пальцев (муфты) и ширины эластичного элемента с определенными физико-механическими свойствами, на основании которой получена формула суммарной ширины эластичного элемента дискового типа с учетом величины требуемого крутящего момента и определенного диаметра окружности расположения центров пальцев (муфты). В целях проверки полученной зависимости номинального момента проведено дополнительное исследование муфт с определенным диаметром окружности расположения центров пальцев (муфты) при различной суммарной ширине эластичного элемента. В результате проведенных исследований определено влияние конструктивных показателей на передаваемый крутящий момент муфты упругой пальцевой с эластичным элементом дискового типа. Предложен типоразмерный ряд муфт с определенными конструктивно-технологическими параметрами.
Бесплатно
Статья научная
Практика использования машин с исполнительными органами фрезерного типа показывает их недостаточную надежность, что приводит к ухудшению технико-экономических характеристик агрегатов. Причиной этого являются высокие динамические нагрузки в элементах конструкции, которые возникают в результате действия сил внешнего сопротивления на фрезе. Они имеют случайный, резко переменный характер, который вызван структурной неоднородностью торфяной залежи, ее случайными физико-механическими свойствами, наличием в ней древесных включений, а также периодическим взаимодействием ножей с залежью и многими другими факторами. При этом параметры реальной конструкции фрезы ввиду погрешностей изготовления и сборки отличаются от заданных при проектировании. Кроме того, в процессе эксплуатации происходят износ и необратимые деформации режущих элементов. Это приводит к тому, что ножи расположены с некоторым небольшим сдвигом на корпусе фрезы относительно «идеальной» схемы размещения. Цель статьи заключается в разработке модели момента сопротивления на фрезе при взаимодействии с торфяной залежью в процессе выполнения технологической операции, учитывающей влияние погрешности расстановки ножей на корпусе фрезы. Получены выражения для расчета спектральной плотности момента. Проанализированы его характерные особенности. Ошибки размещения режущих элементов на корпусе фрезы приводят к изменению величины и характера нагрузки, ее частотного состава. При этом появляются новые, дополнительные составляющие на частотах, кратных угловой скорости фрезы, обогащая спектр нагрузки, увеличивая ее дисперсию. Их величина определяется суммарным значением ошибок. В качестве примера дан анализ влияния погрешности расположения режущих элементов на спектральную плотность для исполнительного органа машины глубокого фрезерования типа МТП-42. Результаты исследования имеют практическую ценность и должны учитываться при расчете динамических нагрузок в элементах конструкции фрезерующих агрегатов при их проектировании, особенно если рабочие органы имеют большое количество резцов, используют малые подачи и когда собственные частоты элементов конструкции агрегата равны или кратны угловой скорости фрезы.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена термомеханическая модель для расчета напряжений в ЛПО. При определенных граничных и начальных условиях предусматривает- ся решение задачи термовлагопереноса. Общая деформация рассматривается состоящей из двух составляющих: от действия горного давления и внутрен- няя от морозного пучения или усадки. Зависимости от температуры механи- ческих (модуль Юнга, прочности на сжатие и растяжение, показатели ползу- чести) и кинетических (удельная теплоемкость, плотность и коэффициент те- плопроводности) характеристик берутся из литературных источников. Пред- ставлены примеры зависимостей, необходимых для построения алгоритма расчета. Приведен алгоритма расчета. 78 Article consider the thermo-mechanical model for calculating the stresses in the ground freezing body. Under certain boundary and initial conditions provides the solution of the termo-musture transfer problem.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается целесообразность разработки системы поддержки принятия решений по управлению транспортными потоками, позволяющей пользователю моделировать и анализировать транспортное движение. Особое внимание уделяется моделированию окружающей среды, как фактору влияющему на транспортное движение.
Бесплатно
Моделирование показателей качества изготовления лекарственных препаратов
Статья научная
В статье рассмотрено решение задачи «Моделирование показателей качества производства лекарственных препаратов». Описан технологический процесс производства лекарственного средства, изучены показатели качества данного лекарственного препарата и созданы их математические модели, которые возможно использовать в системе контроля качества на предприятии для прогнозирования и своевременного регулирования технологической цепочкой.
Бесплатно
