Горные науки и технологии @gornye-nauki-tekhnologii
Статьи журнала - Горные науки и технологии
Все статьи: 1081
Перспективы разработки Садонских месторождений подземным выщелачиванием
Статья научная
Проблема восстановления утраченного горнопромышленного потенциала для РСО-Алания имеет особую актуальность. Впервые при решении проблемы функционирования Садонского свинцово-цинкового комбината в связи с истощением запасов и ухудшением качества извлекаемых полиметаллических руд исследована возможность эксплуатации целого месторождения шахтным подземным выщелачиванием металлов. Дана характеристика промышленного оруденения Восточно-Джимидонской рудной зоны в увязке с технологическими особенностями подготовки руд к выщелачиванию. Дана комплексная оценка соответствия свойств руд и параметров их локализации требованиям, предъявляемым технологическим регламентом подземного шахтного выщелачивания. Сделана ревизия запасов свинца и цинка Джимидонского рудного поля с учетом увеличения доступных для переработки запасов при понижении кондиции на металлы. Рассмотрен теоретический аспект задачи качественного разрушения, облегчающего последующее выщелачивание металлов, как приоритетное отделение неповрежденных зерен полезного компонента от минералов пустой породы при избирательном расходе энергии только на разрыв межатомных связей вдоль поверхностей срастаний. Установлен критерий требования к взрывной подготовке руд как обеспечение уровня энергетического воздействия, достаточного для разрушения ослабленных межзерновых связей и недостаточного для разрушения отдельных зерен. Впервые показан механизм расширения минерально-сырьевой базы за счет снижения требований к кондициям на руды при конверсии традиционных технологий подземной разработки месторождений на технологии шахтного подземного выщелачивания. Показана приоритетность обеспечения качества дробления руд для выщелачивания путем оптимизации энергетических показателей взрыва. Эффективность технологий выщелачивания будет определяться c учетом геологических параметров месторождений и обеспечения крупности выщелачиваемого рудного куска.
Бесплатно
Статья научная
Анализ геологоразведочных материалов и рыночной конъюнктуры показал, что попутное извлечение одного из самых редких стратегических элементов периодической системы – рения – не всегда эффективно при переработке всего объема продуктивных урансодержащих растворов. Основная цель исследований – разработка эффективного способа извлечения рения из продуктивных растворов при скважинном подземном выщелачивании урана. Задачами исследований являлись: оценка возможности селективно-опережающего извлечения рения из руд способом скважинного подземного выщелачивания и сопоставление технологических преимуществ нового предлагаемого способа с известными. В работе использован анализ геологической, минералого-геохимической информации предыдущих лет изучения месторождения Добровольное и анализ технологических аспектов попутной добычи рения в мировой практике. Предложена селективно-опережающая схема извлечения рения из продуктивных сернокислых урановых растворов подземного выщелачивания урановых руд месторождения Добровольное (Курганская область, Россия) с использованием мобильных установок. Технология имеет следующие отличия: зонирование эксплуатационных блоков при сооружении закачных и откачных скважин; обвязку откачных селективных скважин в отдельный коллектор; осуществление опережающей сорбции рения. Ее осуществление дает возможность получать рений из экономически выгодных участков месторождения урана. Мобильная установка включает следующие основные узлы: фильтр для очистки (доочистки) от взвесей, каскад сорбционных аппаратов (сорбционных фильтров или колонн), соединительную арматуру, контрольно-измерительные приборы. Сорбционные аппараты заполняются селективным на рений ионитом. В качестве селективного сорбента для первичного концентрирования рения из сернокислых растворов (рН 2) могут быть использованы слабоосновные азотсодержащие иониты, содержащие функциональные группы аминов различного типа. При необходимости дальнейшего концентрирования рения с целью унификации используемого оборудования можно применить материалы с подвижной фазой экстрагента (твэксы или импрегнаты), например, ТВЭКС-ДИДА, содержащий диизододециламин, или импрегнат-ТАА, содержащий триалкиламин. Десорбция рения с этих материалов осуществляется раствором аммиака, что позволяет получить из элюата черновой перренат аммония. Оценены экономические аспекты селективно-опережающей технологии рения. Реализация технологии селективно-опережающего извлечения дает возможность получать рений из экономически выгодных участков месторождения урана.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводится обоснование возможности снижения негативного воздействия карьерного автомобильного транспорта на окружающую среду при применении большегрузных автосамосвалов нового поколения и дизель троллейвозов.
Бесплатно
Планирование полета группы беспилотных летательных аппаратов
Статья научная
В данной работе рассматривается комбинированный алгоритм планирования квазиоптимальных маршрутов при групповом облете беспилотными аппаратами множества целей. Новый алгоритм является комбинацией генетического алгоритма и алгоритма решающего задачу коммивояжера используемого в качестве функции приспособленности.
Бесплатно
Поверхностная обработка твердых минералов и кристаллов для микроэлектроники
Статья научная
Квазипластичная поверхностная обработка является перспективным методом механической поверхностной обработки твердых минералов и кристаллов. Этим методом на этапе алмазного шлифования можно получпть высококачественную обработанную поверхность твердых материалов с нанометровой шероховатостью. Quazi-plasticity grinding mode is a promising method for mechanical processing of hard minerals and crystals. Grinding of hard materials in the resilient processing system permits to obtain surface roughness of the hard materials of nano-meter level.
Бесплатно
Повышение долговечности породоразрушающего инструмента за счет изменения свойств твердого сплава
Статья научная
Получен эффект упрочнения твердого сплава под воздействием ионизирующих облучений. Рассмотрены режимы облучения, увеличение микротвердости, старение облученных образцов, нагрузочные кривые микротвердости.
Бесплатно
Повышение долговечности фронтального погрузчика ЗТМ - 216А
Статья научная
Рассмотрены виды и причины разрушения зубчатых колѐс редуктора отбора мощности фронтального погрузчика ЗТМ - 216А. Рассмотрены возможные причины повреждения зубчатых колѐс. Предлагается замена стали 40Х на сталь 60ПП, которая позволяет при глубинном нагреве токами высокой частоты (ТВЧ) получить равномерный нагрев и соответственно равномерный закалѐнный слой требуемой толщины. Рекомендовано использование транзисторных генераторов.
Бесплатно
Повышение качества поверхностного слоя деталей горных машин при металлообработке
Статья научная
Работа посвящена улучшению качества поверхностного слоя деталей горных машин с помощью системы ПРОЭмулятор, путем контроля вибраций системы и в частности режущего инструмента. Предложена система адаптивного контроля вибраций для системы ПРОЭмулятор.
Бесплатно
Статья научная
Одним из основных факторов эффективного функционирования системы электроснабжения высокопроизводительных угольных шахт является бесперебойное питание электроэнергией подземных потребителей всего технологического цикла при достаточном количестве электроэнергии с обязательным соблюдением показателей ее качества. Анализ электропотребления высокопроизводительной угольной шахты показал, что порядка 57 % потребителей электрической энергии расположены в подземных выработках. Потребители можно разделить на участки основного технологического процесса добычи угля: добычные участки (13 %); участки конвейерного транспорта (13 %); подготовительные участки (8 %), и участки вспомогательных процессов добычи угля: водоотлив (23 %). Увеличение доли регулируемых электроприводов в общем балансе мощностей выемочных участков приводит к появлению факторов, не характерных ранее для подземных электрических сетей. К таким факторам относятся изменение гармонического состава сети, появление высших гармоник тока и напряжения, оказывающих влияние на питающую сеть, нагрев электрооборудования, потери мощности и электроэнергии. Поэтому вопросы повышения качества электрической энергии в подземных электрических сетях высокопроизводительных угольных шахт являются актуальными. В результате проведенных исследований разработана методика проведения экспериментальных исследований показателей качества электрической энергии (представленная в виде алгоритма) применительно к специфическим условиям высокопроизводительных угольных шахт, в том числе опасных по внезапным выбросам газа и пыли. Данная методика была апробирована на ряде угольных шахт компании АО «СУЭК-Кузбасс». Также представлены результаты проведенных экспериментальных исследований по определению фактического уровня суммарного коэффициента гармонических составляющих в подземных электрических сетях выемочных участков угольных шахт. Важное значение имеет обоснование параметров фильтра высших гармоник, представленный алгоритм расчета которого основывается на разработанной методике. Исследования показали, что применение прямого и обратного преобразований Clarke для расчета параметров фильтра высших гармоник применимы для всех уровней напряжений. Имитационная модель системы электроснабжения выемочного участка угольной шахты позволяет исследовать условия демпфирования высших гармоник с помощью устройства повышения качества электрической энергии. Использование предложенных технических решений по повышению качества электрической энергии на основе имитационного моделирования позволило сделать заключение об успешном демпфировании высших гармоник, в частности, снижении суммарного значения напряжения гармонических составляющих (THD (U)) с 9,07 до 1,77 %.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрены определение площади скальных контактов при донном выпуске рудной массы. Выведен коэффициент скальных контактов (Кс.к.). Рассмотрены силы, действующие на выпускные воронки. Выведена зависимость раздавливающих и скалывающих сил на устойчивость выпускных воронок. Определѐн наиболее рациональный фракционный состав отбиваемой руды при известной прочности на скалывание τм и соответствующей высоте отбиваемого слоя руды. При рекомендуемом фракционном составе можно увеличить количество выпускаемой отбитой горной массы в 1,31 раза в сравнении с производственными.
Бесплатно
Статья научная
В тематике статье рассматривается актуальность научной задачи, связанной с исследованием устойчивости режимов системы электроснабжения и предложением мер по повышению устойчивости, проблематичность которой связана с нарушением функциональности СЭС, дополнительными затратами, изменением качества электрической энергии. Описывается характер переходных процессов и управления ими, устойчивость при малых и больших возмущениях, способность к восстановлению синхронной работы. В качестве меры и способа решения проблемы предлагается использование устройств релейной защиты для влияния на устойчивость путем изменения режимов СЭС.
Бесплатно
Повышение экологической безопасности при разработке нефтегазовых месторождений
Статья научная
Проблему утилизации бурового шлама предлагается решить за счет внедрения комплекса средозащитных инженерно-технических мероприятий, включающих, во-первых, применение в процессе бурения скважин бурового раствора на основе водорастворимых биоразлагаемых полимеров и четырехступенчатых систем очистки бурового раствора; во-вторых, применение конструкции площадки скважин с устройством траншеи в теле насыпи площадки для размещения отжатого бурового шлама, за которой устраивается временная земляная ёмкость для буровых сточных вод.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводятся результаты комплексного анализа параметров финансового состояния ООО «Орешкинский КНСМ», Финансовое состояние предприятия с позиции краткосрочной перспективы оценивается показателями ликвидности и платежеспособности, в наиболее общем виде характеризующими, может ли оно своевременно и в полном объеме произвести расчеты по краткосрочным обязательствам перед контрагентами. Именно поэтому, говоря о ликвидности и платежеспособности предприятия как о характеристиках его текущего финансового состояния и оценивая, в частности, его потенциальные возможности расплатиться с кредиторами по текущим операциям, вполне логично сопоставлять оборотные активы и краткосрочные пассивы. Получены выводы, позволяющие оптимизировать систему управления финансами предприятия.
Бесплатно
Повышение энергоэффективности производства железорудных окатышей
Статья научная
Приведена методика построения математической модели процесса удельного электропотребления. Методом дисперсионного анализа произ- ведена проверка влияния на процесс электропотребления.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты флотационного извлечения меди из медно- колчеданных руд Мугоджарского района Актюбинской области, предусматривающее применение дополнительного реагента-модификатора ДМДК.
Бесплатно
Статья научная
Перспективным направлением разработки систем автоматического управления расходами реагентов является применение данных измерения концентрации собирателя в водной фазе пульпы. Для решения задачи применения данных о концентрации неионогенного собирателя - аллилового эфира амилксантогеновой кислоты - в процессе флотации были проведены исследования и разработана методика анализа его остаточной концентрации в жидкой фазе флотационной пульпы. Разработанная спектральная методика измерения концентрации аллилового эфира амилксантогеновой кислоты в водной фазе пульпы показала стабильные результаты в интервале температур 10-25°С, интервале рН от 8,5 до 11,0, что позволило применить ее для измерения остаточной концентрации собирателя AeroMX-5140 в операции коллективной сульфидной флотации при обогащении медно-молибденовых руд. В результате проведения лабораторных исследований была установлена связь показателей остаточной концентрации с основными показателями медно-молибденовой флотации. Проведенными исследованиями установлено, что повышение остаточной концентрации неионогенного собирателя происходит при увеличении его расхода и рН водной фазы пульпы. Показано, что существенный рост извлечений металлов наблюдается при близких остаточных концентрациях собирателя: для меди в интервале от 0,25 до 0,5 мг/л, а для молибдена и пиритного железа - при концентрации от 0,25 до 1 мг/л. Обоснована возможность использования остаточной концентрации неионогенного собирателя в качестве информационного параметра флотационного процесса. Предложено использовать поглотительную способность руды по отношению к используемому собирателю в качестве параметра сортности руды. Показано, что включение данного параметра снижает относительную дисперсию для зависимостей выходов отдельных типов руды и увеличивает точность определения состава перерабатываемой руды как смеси типовых сортов руд. Разработан и проверен в условиях обогатительной фабрики ГОКа «Эрдэнэт» (Монголия) алгоритм автоматизированного управления расходами флотационных реагентов на основе опережающего контроля элементного и минерального состава перерабатываемой руды с расчетом величины поглотительной способности пульпы по отношению к неионогенному собирателю, включающий определение параметров процессов обогащения с использованием экономико-ориентированного критерия оптимизации. Ожидаемый экономический эффект от снижения потерь составил 145 тыс. долларов США.
Бесплатно
Повышение эффективности флотации тонких частиц пирротина с применением полимеров
Статья научная
Повышение эффективности флотации шламов пирротина, с которыми связаны основные потери редких и благородных металлов, может быть достигнуто за счет укрупнения частиц путем их селективной флокуляции. В качестве возможных флокулянтов были рассмотрены полностью и частично гидрофобные полимеры. Increase of efficiency of flotation of slimes pyrrhotite with which the basic losses rare are connected and precious metals, can be reached at the expense of integration of particles by their selective flocculation. As possible flocculents have been considered completely and partially waterproof polymers.
Бесплатно
Повышение эффективности флотации тонких частиц пирротина с применением полимеров
Статья научная
Повышение эффективности флотации шламов пирротина, с которыми связаны основные потери редких и благородных металлов, может быть достигнуто за счет укрупнения частиц путем их селективной флокуляции. В качестве возможных флокулянтов были рассмотрены полностью и частично гидрофобные полимеры. Increase of efficiency of flotation of slimes pyrrhotite with which the basic losses rare are connected and precious metals, can be reached at the expense of integration of particles by their selective flocculation. As possible flocculents have been considered completely and partially waterproof polymers.
Бесплатно
Статья научная
Флотационное обогащение играет ведущую роль при переработке большинства типов руд. Эффективность данного передела в большей степени обеспечивается правильным подбором режимов работы, выбором наиболее селективных реагентов и определением их оптимального расхода. Несмотря на очевидную важность данного вопроса классическим подходом к определению данных параметров является постановка плана эксперимента с последующей обработкой полученных результатов. Между тем проведение подобного рода исследований не раскрывает сущности физико-химических процессов, происходящих в пульпе, а результаты, полученные на одном образце, могут не соответствовать оптимуму при изменении исходных характеристик пробы. Целью данной работы является разработка и реализация методического подхода с использованием методов прямой потенциометрии при исследовании руд на обогатимость флотационным методом. Получаемые данные от ионоселективных сенсоров позволяют в значительной мере расширить картину происходящих в процессе флотации преобразований и учесть возможные негативные факторы, препятствующие эффективному протеканию процесса. Для реализации поставленной цели проведен сравнительный анализ двух подходов к постановке опытов по флотационному обогащению на примере комплексных сульфидных руд. На первом этапе проведено исследование по флотационному обогащению при помощи постановки D-оптимального факторного эксперимента, включающего 20 опытов по подбору оптимальных расходов реагентов-модификаторов с получением качественных показателей. На втором этапе поставлены опыты по флотации с применением электрохимического контроля с помощью рН, Ag2S, Pt и мембранных электродов. В результате разработана универсальная блок-схема проведения флотационных исследований с ионоселективными сенсорами, позволяющая реализовать данный подход на различных рудах. Полученные результаты позволили интенсифицировать процесс обогащения, повысив его эффективность на 7,8 %, при сокращении расхода подаваемых реагентов. Помимо этого, полученные данные позволили выявить ряд негативных факторов, влияющих на результат. В заключение предложена модель для реализации данного подхода на предприятиях, включающая внедрение «интеллектуального помощника» оператора флотации на основе инициализированных электрохимических моделей.
Бесплатно
Статья научная
Важность стратегического планирования горных работ для обеспечения долгосрочной жизнеспособности горных проектов значительно возросла из-за сокращения числа месторождений богатых руд. Учитывая его многомерную и комбинаторную природу, разработка точного метода математической оптимизации для решения всей задачи остается сложной проблемой, особенно для блочных моделей в натуральную величину. Основная цель данного исследования заключалась в том, чтобы предложить метод, сочетающий стратегию вложенных контуров карьера с моделями целочисленного программирования (ЦП / ЦЛП) для преодоления вычислительных ограничений за счет снижения сложности задачи, сокращения времени решения и предоставления информации об альтернативных графиках добычи для крупномасштабных открытых разработок. Предложенный алгоритм стратегически устанавливает переменные решения на основе параметрического анализа конечного (проектного) контура карьера для упрощения ЦП-модели. Этот подход был применен к различным блочным моделям из MineLib, а результаты были сопоставлены со стандартными ЦП-решениями и результатами соответствующих исследований с использованием альтернативных алгоритмов. Применение предложенного метода продемонстрировало существенное сокращение времени решения (на величину до 95 %) и возможность решения трудноразрешимых моделей.
Бесплатно
