Горные науки и технологии @gornye-nauki-tekhnologii
Статьи журнала - Горные науки и технологии
Все статьи: 1081
Статья научная
В ходе реализации государственной программы по ликвидации экологических последствий закрытия шахт, практически во всех угольных регионах проявилась проблема подтопления углепромышленных территорий. Такая проблема в горной науке явилась недостаточно изученной, но актуальной для разрешения, особенно применительно к густонаселенным районам, какими является Восточный Донбасс. Водоизливы во многих случаях являются причиной загрязнения как 66 земной поверхности, так и водных объектов. Одним из решений является откачка и очистка шахтных вод, но гидротехнические сооружения не всегда справляются с нагрузкой, это ведет к выходу загрязненных шахтных вод на поверхность. Для уменьшения негативного влияния водоизливов на окружающую среду необходимо проводить контроль и оценку эффективности инженерных мероприятий.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводится методика оценки эффективности разработки кимберлитовых трубок открытым способом с использованием компьютерного моделирования. Приведены результаты расчетов применительно к перспективному отечественному месторождению алмазов.
Бесплатно
Оценка эффективности способов и средств дегазации углеметановых пластов
Статья научная
Представлены результаты анализа перспективных способов и технических средств, обеспечивающих повышение эффективности дегазации углеметановых пластов при их подземной разработке. По результатам анализа выделены традиционные способы и средства дегазации, эффективность которых составляет 12-25 %, и нетрадиционные способы с эффективностью десорбции метана до 40 %. В качестве классификационного признака нетрадиционных способов и средств десорбции метана газа принято условие снижение давления и повышение температуры угольной матрицы твёрдого газового гидрата. Выявлены условия перехода метана из газогидратного состояния в свободное с учётом реальных горнотехнических и техногенных условий шахт. Учитывая сложность подачи дополнительной тепловой энергии в угольный пласт, в качестве основного способа снижения давления в пласте принята разгрузка массива горных пород относительно исходного напряжённого состояния и дезинтеграция угля и пород при переходе от упругого их деформирования к упруго-пластичному и запредельному.
Бесплатно
Статья научная
Интенсивное внедрение частотно-регулируемых электроприводов машин и установок в технологических процессах при подземной добыче полезных ископаемых предусматривает необходимость решения ряда проблем, одной из которых является обеспечение качества электроэнергии. Именно поэтому повышение энергоресурса горных машин и энергоэффективности ведения горных работ требует обеспечения нормативных показателей качества электроэнергии в подземных комбинированных электрических сетях (ПКЭС). Это возможно на основе оценки уровня и состава высших гармонических составляющих напряжения и тока в силовых цепях с частотно-регулируемым электроприводом (ЧРЭП). Основными задачами являются: разработка на основе эквивалентной схемы замещения электрической сети с ЧРЭП скребкового конвейера имитационной модели для исследования спектрального состава высших гармонических составляющих напряжения и тока в силовых цепях ПКЭС; исследование и анализ влияния фильтро-компенсирующих устройств (ФКУ), реакторов и синус-фильтров на качество электроэнергии в системе с ЧРЭП скребкового конвейера; анализ спектрального состава высших гармонических составляющих напряжения и тока в цепях утечки через изоляцию и цепи измерителя устройства защитного отключения; разработка практических рекомендаций в области повышения качества электроэнергии в системе с ЧРЭП скребкового конвейера. Разработанная модель системы частотно-регулируемого электропривода скребковых конвейеров позволила провести исследования эффективности средств повышения качества электроэнергии. Определен гармонический состав напряжения и тока в подземной комбинированной электрической сети в режиме максимального искажения и при наличии ФКУ, реакторов и синус-фильтров. Выбранные методы исследований позволили выявить спектральный состав напряжения и тока в симметричном и однофазном режимах утечки через изоляцию, а также в измерительных цепях устройств защитного отключения (УЗО). Установлено, что гармонический состав напряжения и тока утечки в основном определяется параметрами выходного напряжения, модулируемого автономным инвертором преобразователя частоты. Высокий уровень гармонических составляющих напряжения и тока необходимо учитывать при определении уставок УЗО, настройке компенсатора емкостного тока и блока защитного шунтирования. Для обеспечения электробезопасности необходимо научное обоснование нормативных показателей высших гармонических составляющих напряжения для цепей утечки и дальнейшее исследование физиологического воздействия высших гармоник тока на организм человека. Целесообразность установки ФКУ непосредственно на низковольтном участке питания скребкового конвейера должна быть технически обоснована. Наличие ФКУ, реакторов и синус-фильтров практически не оказывает влияния как на гармонический состав, так и на величину коэффициентов гармонических составляющих фазного напряжения сети относительно земли и токов утечки через изоляцию. Наличие наводимых в цепях утечки тока высших гармонических составляющих в симметричном режиме и режиме однофазной утечки тока может привести к нарушению магнитной совместимости при работе электронной измерительной схемы, блока питания и компенсатора емкостного тока утечки УЗО и представлять потенциальную опасность в случае прикосновения к токоведущим частям электрооборудования.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрен новый метод строительства эскалаторных тоннелей тоннелепроходческими механизированными комплексами в Санкт-Петербурге. Для снижения вредного влияния подземного строительства на земную поверхность в устьевой части тоннеля применяется технология струйной цементации породного массива. На основе анализа данных натурных наблюдений за сдвижением земной поверхности и породной толщи доказана эффективность применяемой технологии. Оседания, зафиксированные в массиве и на поверхности в пределах грунтоцементного участка, практически нулевые. Показано, что развитие опасных оседаний и деформаций происходит в основном за пределами зоны струйной цементации грунта. Предложен способ снижения этих оседаний за счет дополнительной цементации неустойчивых пород в массиве, которая позволит уменьшить вредное влияние подземного строительства на массив и земную поверхность. Для оценки эффективности предложенного метода проведено численное моделирование на основе метода конечных элементов. Результаты расчетов показывают, что предлагаемая методика позволит снизить оседания на земной поверхности в 23 раза.
Бесплатно
Оценки горного бизнеса в современных условиях
Статья научная
В данной работе рассмотрены оценки горного бизнеса, принципы формирования ставки дисконта на капитал, определение ставки капитализации при оценке стоимости объектов как недвижимости.
Бесплатно
Оценочный расчет безопасного периода допуска персонала в блок
Статья научная
Работа посвящена алгоритму расчета периода затухания сейсмической активности массива после массового взрыва в очистном блоке и расчету безопасного времени допуска персонала в рабочую зону.
Бесплатно
Статья научная
Численное моделирование развития рудничных пожаров и взрывов является важным этапом в процессе разработки технических решений и мероприятий по повышению безопасности персонала, задействованного на подземных работах. От корректности результатов моделирования зависит, насколько принятые решения будут эффективны в случае возникновения реальной аварийной ситуации. В связи с этим должное внимание необходимо уделять каждой стадии моделирования, и в особенности начальной - стадии параметризации модели. В настоящем исследовании сформулирован общий принцип определения параметров моделей рудничных пожаров и взрывов для оценки их развития при помощи аналитического комплекса «АэроСеть». Такими параметрами в случае пожара являются тепло- и газовыделения, а в случае взрыва - избыточное давление на фронте ударной волны в очаге взрыва. Установлено, что при моделировании пожара целесообразно использовать эквивалентные тепло- и газовыделения, определяемые содержанием горючих компонентов в источнике горения. В случае горения горнопроходческой техники данные параметры возможно рассчитать на основании технических характеристик машины. В свою очередь, при моделировании несанкционированного взрыва взрывчатых материалов избыточное давление, определяемое безразмерной длиной активного участка горения , рассчитывается с учетом массы и удельной теплоты сгорания взрывчатого вещества, а также геометрических параметров выработки. При моделировании взрыва метановоздушной смеси избыточное давление рассчитывается с учетом газоносности пород по свободным горючим газам, длины буровзрывной заходки, размеров области повышенного трещинообразования, а также нижнего предела взрываемости метана. На основании предлагаемого принципа параметризации аварийных моделей в качестве примера выполнена разработка модели развития пожара и взрыва в существующих протяженных тупиковых выработках (длиной более 1000 м), проходимых соосно друг другу на разных высотных отметках. Произведено численное моделирование различных аварийных ситуаций в выработках с учетом ведения горных работ в сложных горнотехнических условиях.
Бесплатно
Параметрическая модель силового гидроцилиндра для модального анализа
Статья научная
Рассмотрена параметрическая модель силового гидроцилиндра для нахождения частот собственных колебаний.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается актуальная проблема, возникающая при условиях ограниченности природного капитала и ресурсов, в экологизации социально-экономического уклада общества и, как результат, переход к новому типу экономики, базирующемуся на государственно-частном партнерстве социо-эколого-экономической системы в целом.
Бесплатно
Передача информации по оптическому каналу связи
Статья научная
В данной работе исследован на базе головного светильника шахтѐра искробезопасный оптоэлектронный прибор, позволяющий передавать информацию в световой среде. Это дает возможность поддерживать связь между шахтерами, и при этом освещать выработку.
Бесплатно
Статья научная
Представляется технологический процесс газификации углеродсодержащих топлив в расплаве чѐрного металла. Предлагаемая расплавная технология газификации унифицирована по виду исходного сырья, в том числе углей и торфа, техногенных, биологических и бытовых отходов.
Бесплатно
Перспективные методы извлечения полезных компонентов из вулканических газов
Статья научная
Технический прогресс невозможен без создания новых устройств, количественные и качественные показатели которых кардинально отличаются от известных, что в свою очередь требует новых технологий и материалов. В создании новых материалов все чаще используются редкие и редкоземельные металлы, запасы которых весьма ограничены. Поэтому разработка и внедрение новых способов добычи таких металлов являются своевременной и актуальной задачей. Рассмотрены перспективные методы добычи полезных ископаемых из вулканических газов. Предложенная модель позволяет выявить состав вулканического газа, экспериментально доказать его динамические свойства, разработать модель, позволяющую проследить поведение газа, на ее основе разработать принципиальную схему извлечения редкоземельных элементов (РЗЭ) и представить аппаратно-технологическую схему получения РЗЭ из фумарол (видов газа) в виде фумарольной металлургической установки. На базе модельной системы с растворами тяжелых металлов в жидкости показана возможность изучения поведения частиц газа. Подобная модельная система пересчитана на вулканический газ и позволяет интерпретировать результаты для фумарольной металлургической установки (ФМУ), определив критические размеры элементов такой установки (размеры купола, параметры соединительных рукавов).
Бесплатно
Перспективы и ограничения достижения устойчивого развития Белгородской области
Статья научная
В статье выявлены основные проблемы сочетаемости экономического роста, социальной динамики и эффективного природопользования в Белгородской области. Обозначены перспективы и ограничения достижения устойчивого развития промышленно развитого региона, в основе экономики которого лежит направленность на добычу и первичную переработку природных ресурсов.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрены исторические аспекты развития методов инженерно-геологических исследований. А также перспективы использования кластерного и дисперсного анализов при проведении районирования на намывных техногенных массивах.
Бесплатно
Статья научная
В работе предложен способ проведения инженерно-геологического районирования с использование стохастических моделей. Разработанный метод позволяет существенно снизить плотность сетей опробования за счет моделирования поведения техногенного массива.
Бесплатно
Перспективы применения конструкционной керамики в горном машиностроении
Статья научная
Рассмотрено применение конструкционных керамик в России и за рубежом для деталей высоко нагруженных узлов трения горных машин и оборудования; приведены свойства и современные способы повышения прочности и трещиностойкости.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрено современное состояние проблемы крепления вертикальных стволов, строящихся в сложных условиях, на основе анализа зарубежного опыта проанализирована возможность внедрения сталебетон- ной крепи на соляных месторождениях России. In this article, the challenge for the lining of vertical shafts under construction in difficult conditions is considered. Based on the analysis of foreign experiences, the possibility and necessity of introducing steel-concrete lining is shown
Бесплатно
Статья научная
В настоящей статье рассматривается перспектива применения струйной геотехнологии и в частности еѐ применения в городском подземном строительстве. Приведены технологические схемы и оборудование струйной геотехнологии. Рассматриваются вопросы воздействия струйной геотехнологии на окружающую среду и еѐ экологические воздействия, вопросы обеспечения надѐжности и безопасности.
Бесплатно
Перспективы развития малых геологоразведочных компаний
Статья научная
В статье рассмотрены актуальная тема геологоразведки малыми предприятиями уже открытых месторождений, перспективы развития малых геологоразведочных компаний с обоснованием дополнительных источников их финансирования.
Бесплатно
