Горные науки и технологии @gornye-nauki-tekhnologii
Статьи журнала - Горные науки и технологии
Все статьи: 1065
Аэродинамический расчет вихреисточников рабочих колес газоотсасывающих вентиляторов
Статья научная
На базе метода распределенных особенностей с использованием отрывной схемы обтекания лопаток рабочего колеса вентилятора и уточненной гипотезы Прандтля получены уравнения для расчета энергетических характеристик вихреисточника и геометрических параметров вихревой камеры, обеспечивающей устранение отрывного вихреобразования. Экспериментально доказано существенное повышение к.п.д. вентилятора с вихревыми камерами в лопатках рабочих колес, что позволяет решить актуальную задачу увеличения экономической эффективности шахтных вентиляционных систем.
Бесплатно
Аэрологические риски высших рангов в угольных шахтах
Статья научная
Устойчивая тенденция перехода к осложнению горно-геологических факторов при подземной добыче угля и одновременно при этом процессы повышения интенсификации горных работ вызывают рост динамических проявлений природных факторов горного производства, таких как внезапные выбросы угля и газа, горные удары, обрушения пород, приводящие к взрывам газа и пыли, пожарам. Это приводит к необходимости разрабатывать модели рисков проявления разных явлений, что позволяет повысить технологическую безопасность горного предприятия. В представленном исследовании на основе методологии оценки аэрологических рисков в угольных шахтах проведен структурный анализ аэрологических рисков. Сформированы критерии опасности горно-геологических и горнотехнических факторов и уязвимости схем и способов вентиляции, а также вентиляционных сооружений и вентиляторов главного проветривания. Разработана иерархическая структура аэрологических рисков высших рангов. Представленная структура рисков позволяет для каждой шахты и отдельных ее объектов определить область пересечения опасных факторов угледобычи и уязвимости систем вентиляции, а также количественно оценить эти области в виде аэрологических рисков. Установлены диапазоны значений аэрологического риска высших рангов для сверхкатегорийных шахт и шахт, опасных по внезапным выбросам угля и газа, для разных вентиляционных режимов. Представленная методология позволяет осуществлять прогнозирование и снижение аэрологических рисков при проектировании, эксплуатации, ликвидации и консервации угольных шахт.
Бесплатно
Бурение направленной разведочной скважины в мелководье Каспия
Статья научная
В условиях быстро меняющейся энергетической ситуации важной задачей становится не только достижение экономической выгоды, но и обеспечение энергетической стабильности в регионе и на мировом рынке энергоресурсов. Целью проведенного исследования являлось совершенствование процессов наклонно-направленного бурения разведочных скважин в акватории Каспийского моря в Туркменистане для повышения эффективности и снижения негативного воздействия на окружающую среду. Среди использованных методов следует отметить аналитический метод, метод классификации, функциональный метод, статистический метод, метод синтеза и другие. В рамках исследования был проведен анализ процессов наклонно-направленного бурения разведочных скважин в акватории Каспийского моря в Туркменистане. Были разработаны и успешно внедрены инновационные технологии, направленные на рационализацию производственных процессов с учетом экологических аспектов. Такой комплексный подход не только повышает техническую готовность энергетических проектов в регионе, но также содействует соблюдению высоких стандартов экологической устойчивости, что является важным элементом в современном энергетическом управлении. Таким образом, изучение этих процессов неотъемлемо связано с формированием устойчивой и эффективной энергетической стратегии для Каспийского региона. Проблематика данного исследования сосредоточена на необходимости эффективного изучения и совершенствования процессов наклонно-направленного бурения разведочных скважин в акватории Каспийского моря в Туркменистане. Основные аспекты включают в себя не только стремление к повышению добычи углеводородов, но и сбалансированное внимание к экологическим аспектам производства. Результаты исследования подтвердили эффективность новых методов, способствующих увеличению добычи углеводородов, сокращению временных затрат и снижению негативного воздействия на природную среду. Это исследование подчеркивает не только важность современных технологических решений в энергетической отрасли, но и их существенный вклад в устойчивое развитие региона и обеспечение энергетической безопасности. Практическое значение данного исследования заключается в предоставлении инновационных решений для совершенствования процессов наклонно-направленного бурения разведочных скважин в акватории Каспийского моря в Туркменистане.
Бесплатно
Валютная эффективность при производстве бриллиантов якутских алмазогранильных предприятий
Статья научная
В настоящей работе представлен анализ технологии обработки алмаза в бриллианты размерности +1,8 на предприятиях Якутии. Даны рекомендации путей повышения выхода годного и коэффициента валютной эффективности. In the present work the analysis of technology of processing of diamond is presented to brilliants of dimension +1,8 at the enterprises of Yakutia. Recommendations of ways of increase of an exit suitable and factor of currency efficiency are made.
Бесплатно
Взаимодействие ротора вентилятора с возмущенным воздушным потоком
Статья научная
Рассмотрена конструкция ротора осевого вентилятора, определеныпараметры возмущенного воздушного потока, найдены зависимости напряжений в элементах ротора от параметров возмущенного воздушного потока.
Бесплатно
Статья научная
Техническое состояние шаровых мельниц, используемых в процессе подготовки минералов, руд, угля, цементного клинкера и др. для тонкого измельчения материалов, определяется технологической нагрузкой и фактическим состоянием. Вибрационные показатели в данном случае являются наиболее универсальным диагностическим показателем при формировании информационной картины работающего оборудования. Уникальность условий эксплуатации мощных агрегатов шаровых мельниц с регулированием частоты вращения на базе систем ПЧ - АД (преобразователь частоты - асинхронный двигатель), ПЧ - СД (преобразователь частоты - синхронный двигатель) требует разработки универсальных подходов к оценке вибрационной нагруженности с учётом индивидуальных конструкторских особенностей и режимов работы. В статье впервые выполнен анализ основных взаимосвязанных технических характеристик промышленных шаровых мельниц: объём барабана, диаметр, частота вращения, шаровая нагрузка, общий вес, мощность привода, что позволит более обоснованно подойти к выбору технических параметров и режимов работы. Установка стационарной системы вибрационного контроля на шаровых мельницах размола минерального сырья потребовала индивидуального определения границ категорий технического состояния отдельно для двигателя, вал-шестерни и барабана. Границы категорий определялись индивидуально для каждого вала методом статистической классификации в предположении, что сопрягаемые узлы находятся в состоянии, формируемом энергетическим потенциалом повреждения при ступенчатом развитии. Определены «эталонные» соотношения между значениями вибрации в трёх взаимно перпендикулярных направлениях. Установлены характерные образы и последовательность развития повреждений по прямым спектрам виброскорости и виброускорения. При анализе временных реализаций вибрационного сигнала выделен режим биений как признак развития повреждения элементов зубчатых передач. Информативное обеспечение технического состояния шаровых мельниц в достаточной степени достигается анализом общего уровня вибрации, прямых трендов виброскорости и виброускорения, анализом временных реализаций вибрационного сигнала, длительным и краткосрочным анализом трендов. Тренды виброскорости позволяют оценить техническое состояние по стабильности работы, частоте запусков, времени ремонтов.
Бесплатно
Визуализация и анализ экологической информации средствами MapInfo-GIS
Статья научная
В работе представлены результаты исследования возможностей геоинформационной системы MapInfo для обработки и анализа экологической информации. Созданы электронные карты, таблицы и диаграммы с интерполированными значениями по загрязнению окисями серы атмосферного воздуха Евросоюза. Проведен анализ изменения экологической ситуации за десятилетний период.
Бесплатно
Статья научная
В физике горных пород большое внимание уделяется изучению процессов деформирования природных материалов на малых деформациях. Эксперименты проводятся с помощью высокоточных измерений, которые позволяют получить новые знания на микро/нано уровне. Микропластичность твердых тел изучают в материаловедении, но имеются также данные, полученные для некоторых горных пород. Свойство микро-пластичности природных материалов пока мало изучено. Исследование проводилось на образцах пород. Изучено влияние амплитуды деформации и всестороннего давления на скорость и затухание P- и S-волн в сухом и водонасыщенном песчанике. Использовался метод отраженных волн в диапазоне частот (0,5-1,4) МГц при четырех амплитудах деформации (0,5-1,67) · 10-6 . Циклическое изменение амплитуды вызывает эффект открытого и закрытого гистерезиса для скорости волны и затухания. Это наблюдается как для сухого, так и водонасыщенного состояния песчаника. В обоих состояниях имеет место перехлест петлей гистерезиса. Амплитудное изменение скорости P-волны в сухом песчанике составляет 1,12 %, а для затухания P-волны в сухом песчанике - 5,43 %. На S-волне максимальное затухание в сухом песчанике достигает 8,81 %. Поведение скорости и затухания волны можно объяснить совместным действием процессов вязкоупругости и микропластичности. Упругопластический переход сильно зависит от деталей микроструктуры, ее дефектности и других параметров. Характеристики осложнений параметров волн могут являться признаками внутреннего строения исследуемого объекта.
Бесплатно
Влияние водопритоков на прочностные характеристики пород Ловозерского редкометалльного месторождения
Статья научная
Ловозерское редкометалльное месторождение представлено свитой пластообразных пологопадающих рудных залежей малой и средней мощности, выходящих на поверхность на северо-западных склонах Ловозерского массива. Целью работы является оценка влияния водопритоков на прочностные характеристики пород Ловозерского редкометалльного месторождения, разрабатываемого рудником «Карнасурт». Рассмотрены данные о поступлении воды в горные выработки рудника «Карнасурт», отрабатывающего две согласно залегающие рудные залежи Ловозерского редкометалльного месторождения. Выполнена статистическая обработка объемов воды, собираемой рудником за последние 4 года, с оценкой динамики их поступления в течение календарного года. Выявлены особенности, связанные с календарными климатическими изменениями. Основной целью работы являлась оценка влияния водопритоков на прочностные характеристики пород, слагающие опорные целики. Выполнены анализ и расчеты осадконакопления в пределах горного отвода рудника и формирующихся водопритоков в горные выработки, а также сравнение их с фактическими данными по рудничной воде. Отобраны образцы наиболее представительных пород месторождения и выполнены испытания их на прочность на сжатие и растяжение в сухом и водонасыщенном состояниях. Определены количественные показатели изменения прочностных характеристик пород вследствие водонасыщения. Установлено, что водонасыщение привело к снижению прочности пород до 10-20 %, особенно для значений на сжатие. Полученные результаты дают основание для необходимости учета обводненности пород при расчете устойчивости как опорных целиков, так и обнажений пород в выработках рудника «Карнасурт».
Бесплатно
Влияние глинистых минералов на процесс подземного выщелачивания урана
Статья научная
В последние годы с развитием техники и технологии подземного выщелачивания (ПВ) доизвлечение урана из ранее отработанных блоков становится не только актуальной, но и вполне достижимой задачей, так как извлечение остаточного запаса урана из ранее отработанных блоков не требует дополнительных расходов на необходимую инфраструктуру. Одним из важнейших факторов формирования остаточного запаса урана в отработанных блоках является присутствие глинистых минералов в рудном горизонте. В связи с этим нами был проведен ряд исследований по изучению отрицательного и положительного влияния глинистых минералов на процесс ПВ. Водопроницаемость и относительно хорошая фильтрация (не менее 0,5-1 м/сут) руд и пород продуктивного горизонта занимают первое место в ряду гидрогеологических факторов, влияющих на эффективность ПВ урана. Вторым по значимости гидрогеологическим фактором является отсутствие гидрологической связи продуктивного водоносного горизонта с непродуктивными горизонтами, то есть обязательное наличие водоупоров. При этом роль глин в указанных гидрогеологических факторах - двоякая. В первом случае наличие глин негативно сказывается как на скорости фильтрации растворов, так и на извлечении урана. Во втором - наличие глинистых минералов (в качестве водоупоров) усиливает эффект ПВ. В результате исследования дана оценка роли глинистых минералов в процессе подземного выщелачивания урана; определены коэффициенты диффузии нитрат-ионов в глинах и рассчитано защитное действие водоупоров; установлено влияние содержания глин в рудном песчаном горизонте на коэффициенты фильтрации растворов; определены статические обменные емкости глин по урану путем исследования процесса сорбции урана на глинистых образцах из сернокислых и бикарбонатных растворов. Проведенными исследованиями установлены коэффициенты диффузии нитрат-ионов в монтмориллонитовых и каолинитовых глинах, которые составили 3,34 · 10-6 и 2,14 · 10-6 см2/с. С учетом полученных расчетами значений коэффициентов диффузии защитное время глинистого водоупора для нитрат-ионов составило 43 года. При 20%-ном содержании глинистых минералов коэффициент фильтрации растворов снижается до значений, когда условия ПВ становятся неблагоприятными. Экспериментально установлено, что сорбция урана глинистыми минералами зависит как от природы глин, так и от состава раствора. Из сернокислых растворов сорбция урана протекает заметно лучше, чем из бикарбонатных растворов. При этом наибольшие значения статической обменной емкости по урану получены для бентонита (104 мг/г).
Бесплатно
Влияние детонационных характеристик на эффективность взрывного разрушения горных пород
Статья научная
В статье рассмотрены выводы и рекомендации различных авторов для управлении интенсивностью взрывного разрушения. На основании экспериментальных данных установлены соотношения детонационных характеристик взрывчатых веществ и свойств пород, построены зависимости и даны рекомендации, для различных типов пород, эффективного разрушения горных массивов при проведении выработок или отбойки руды.
Бесплатно
Статья научная
Предложен метод расчета пространственного напряженно- деформированного состояния массива горных пород в окрестности призматической выработки с произвольной формой сечения в плане. Численно исследовано распределение напряжений вблизи полости в форме прямоугольного параллелепипеда.
Бесплатно
Влияние длины трещин со случайными параметрами на электрическую проводимость горных пород
Статья научная
При решении практических задач горного производства возникает необходимость оценки трещинной пустотности горных пород. Геофизические методы при решении данной задачи являются косвенными, поэтому интерпретация результатов может вызывать определенные трудности, обусловленные непрозрачностью физических связей между параметрами трещин и результатами измерений. В этой связи одним из путей решения данной проблемы является сочетание экспериментальных методов исследования с аналитическим и численным моделированием. Исследования были направлены на изучение электрической проводимости двумерной среды при наличии тонких изолирующих трещин. В статье предложен аналитический метод оценки зависимости удельной проводимости среды с включениями в виде эллиптических трещин от их полудлины. Показано, что данная зависимость имеет вид экспоненты, зависящей от квадрата длины максимальной полуоси в качестве аргумента. Метод моделирования основан на допущении эллиптической формы трещины при устремлении к нулю длины малой полуоси эллипсов. Анализ публикаций и результаты, изложенные в статье, показали, что такой метод нахождения удельной проводимости среды с тонкими трещинами один из наилучших в плане соответствия экспериментальным данным. Его предсказания близки к предсказаниям метода эффективной среды (EMA), но он отличается простотой формул и их физической наглядностью, что существенно для использования при интерпретации данных физического эксперимента. В двумерной постановке проведено численное моделирование в среде COMSOL Multiphysics удельной электрической проводимости образца среды размером 1×1 м с эллиптическими трещинами меньшей, чем у матрицы, проводимости. Рассмотрен квадратный образец единичных размеров с единичной проводимостью, в котором помещалось 25 трещин, имевших равномерное распределение по длине. Было построено 40 моделей, в которых максимальная длина трещин менялась от 0,01 до 0,4 размера образца, с шагом 0,01 м. Показано удовлетворительное соответствие результатов численной и аналитической моделей как визуальное, так и подтвержденное с помощью статистических оценок. Отмечено, что при изменении размера трещин до значения максимальной полуоси a = 0,15 м преобладает влияние одиночных трещин, не выходящих за границы образца. Выше этого значения при a > 0,15 м начинает сказываться влияние слияния трещин, а также их выхода на границы и за пределы образца. Сравнение предложенной теоретической модели электрической проводимости, зависящей от квадрата длины максимальной полуоси трещины, с похожей моделью в виде экспоненты с линейной зависимостью показало лучшее соответствие предложенной модели на стадии отсутствия слияния трещин и их выхода на границы образца при a a > 0,15 м предложенная модель имеет меньший коэффициент детерминации по сравнению с полным диапазоном, включающим оба участка, но более высокий, чем у модели с линейной зависимостью в аргументе экспоненты, что говорит об универсальном характере предложенной модели.
Бесплатно
Влияние забойки на эффективность взрывной отбойки горных пород скважинными зарядами
Статья научная
Важным условием эффективности взрывных работ является наличие забойки. Забойка оказывает значительное сопротивление давлению газов и задерживает продукты взрыва на время, обеспечивающее лучшее дробление массива и проработку подошвы уступа за счѐт более полного использования энергии взрыва.
Бесплатно
Влияние инноваций на эффективность производства карьера «Малка»
Статья научная
В статье проанализированы основные технико-экономические показате- ли работы карьера «Малка» за 2003 - 2008 гг. и определено влияние иннова- ций на эффективность производства.
Бесплатно
Влияние кризиса на производственную деятельность разреза "Юньягинский"
Статья научная
В данной статье рассматривается общее состояние угольной промышленности в России, анализируется производственная деятельность разреза «Юньягинский» по следующим показателям: объѐм добычи угля, среднемесячная производительность труда, себестоимость добычи угля; оценивается влияние кризиса на производственную деятельность разреза; составляется прогноз объѐма добычи угля и его себестоимости. Кроме того оценивается эффективность имеющегося на разрезе оборудования.
Бесплатно
Влияние крупнофракционной зоны дробления на параметры фигуры выпуска
Статья научная
Приведены результаты исследования по влиянию крупнофракционной зоны дробления на параметры фигуры выпуска и показатели извлечения рудной массы, установлено рациональное формирование зоны крупнокуского дробления в выемочном блоке.
Бесплатно
Влияние магнитно-импульсной обработки на микротвердость полиминерального железистого кварцита
Статья научная
Проведено сравнение микротвердости агрегатов полиминерального железистого кварцита до и после магнитно-импульсной обработки. Качест- венно показано, что гистограммы распределения микротвердости магнетита, гематита и кварца меняются в результате обработки.
Бесплатно
Влияние на окружающую среду карьерного транспорта
Статья научная
В данной работе выполнено сравнение различных видов транспорта по своему воздействию на окружающую среду. Определено, что наиболее экологичным видом транспорта являются крутонаклонные конвейеры. Рассмотрена перспективная конструкция крутонаклонного конвейера с перегородками.
Бесплатно
Статья научная
Подземные нефтегазоносные пласты характеризуются пространственной изменчивостью его строения, вещественного состава и петрофизических свойств слагающих его пород: гранулометрического состава, пористости, проницаемости, структуры и текстуры порового пространства, карбонатности, удельного электрического сопротивления, нефте- и водонасыщенности и других свойств. Режимы разработки и эксплуатации подземного газового хранилища, которые были созданы в истощенных подземных нефтегазовых резервуарах, должны учитывать унаследованный характер отработки залежи. Поэтому выявление особенностей изменения продуктивности скважин является актуальной задачей, решение которой может способствовать созданию более эффективной системы эксплуатации подземного газового хранилища. В работе представлены результаты сравнительного анализа изменения в пространстве продуктивности скважин при эксплуатации подземного хранилища газа Гарадаг (Азербайджан), созданного в истощенной газоконденсатной залежи. Установлен неравномерный характер в изменении продуктивности скважин, который связывается с неоднородностью резервуара (изменением литологического состава и фильтрационно-емкостных свойств пород). Исследования основывались на анализе изменений в пространстве ряда параметров резервуара: эффективной мощности продуктивного пласта, литологического состава и фильтрационно-емкостных свойств горных пород. Анализ изменения эффективной мощности и фильтрационно-емкостных свойств пород VII горизонта пластовой толщи газоконденсатного месторождения Гарадаг выполнен по данным геофизических исследований около 40 скважин и более 90 образцов керна. Данные о продуктивности более 90 скважин легли в основу анализа изменения их в пространстве. Анализ изменений продуктивности в пространстве технологических характеристик скважин (по данным 18 скважин) ПХГ Гарадаг выполнен на примере объема циклической закачки и отбора газа в сезоне 2020-2021 гг. В результате проведенных исследований установлен неравномерный в пространстве характер изменения объемов закачиваемого и отбираемого газа на ПХГ Гарадаг, созданного в соответствующем истощенном газоконденсатном резервуаре. Особенности режима эксплуатации подземного хранилища газа хорошо согласуются с особенностями режима разработки залежи (изменением в пространстве продуктивности скважин). Унаследованный характер разработки залежи и эксплуатации подземного хранилища газа обосновывается неоднородностью резервуара, обусловленной пространственной изменчивостью литологического состава и фильтрационно-емкостных свойств пород. Учет неоднородности резервуара при проектировании режима эксплуатации подземного хранилища газа является важной предпосылкой повышения эффективности его эксплуатации.
Бесплатно
