Вестник Кузбасского государственного технического университета

Актуальность работы заключается в необходимости совершенствования требований к изучению природной газоносности угольных пластов при производстве геологоразведочных работ, подсчёту запасов и ресурсов метана для подготовки информации необходимой для проектирования и развития добычи метана из угольных пластов в промышленных масштабах. Цель работы: изучение проблемных вопросов в части объёмов проводимых исследований при производстве геологоразведочных работ, обоснование необходимости детального изучения природной газоносности угольных пластов для выполнения предпроектных проработок в части возможности добычи метана и обеспечения безопасной отработки угольных месторождений при добыче угля подземным способом. Методы исследования: Авторами работы произведен анализ объёмов исследований природной газоносности угольных пластов при производстве геологоразведочных работ на угольных месторождениях. В процессе работы выявлена необходимость совершенствования нормативной базы в части увеличения объёмов проводимых исследований при изучении природной газоносности угольных пластов. Освещены проблемы развития добычи метана из угольных пластов и предложены методы их решения. Выполнение предложенных методов позволит выполнять предпроектные проработки в части рассмотрения добычи метана в промышленных масштабах и обеспечение безопасного ведения горных работ на угольных шахтах с высокой природной газоносностью. Результаты. Совершенствование нормативной базы в части детального подхода к изучению природной газоносности угольных пластов позволит обеспечить комплексный подход к подсчёту запасов и ресурсов метана в угольных пластах, учёту их в государственном балансе, а так же позволит развивать процесс проектирования и технологии по добычи метана.

Ключевые слова

Представлены результаты моделирования напряженного состояния грунтовой дамбы и алгоритм аналитического расчета коэффициента запаса устойчивости, реализованной в программе для ЭВМ «Устойчивая насыпь». Выведены уравнения множественной регрессии, позволяющие управлять физико-механическими свойствами техногенных дисперсных грунтов либо параметрами дамбы, обеспечивая нормативное значение коэффициента запаса устойчивости.

Ключевые слова

В статье представлены результаты аналитических и натурных исследований посвященных методам и средствам инициирования притоков метана в углесодержащих толщах с учетом коллекторских, фильтрационных и физико-механических свойств, а также, геодинамических и геомеханических процессах формирующих условия газоотдачи. Обоснован приоритет геодинамических процессов при формировании метановых коллекторов, применимость методов морфометрии и обработки данных дистанционного зондирования для их обнаружения. Обоснована актуальность исследований процессов активизирующих экзотермические реакции, приводящих к переходу метана в свободное состояние. Представлены результаты внедрения способа сейсмоакустического воздействия, как одного из практических подходов к решению этого вопроса. Результаты успешного промышленного опробования сопоставлены с результатами численного моделирования напряженно-деформированного состояния, управление которым также возможно с применением сейсмоакустического воздействия.

Ключевые слова

Актуальность работы: Научные исследования последних лет в области подрабатываемых горных массивов охватывают динамические явления и закономерности формирования профиля динамической мульды сдвижений в зависимости от подвигания очистного забоя лавы. При этом закономерности сдвижения отдельных точек и взаимосвязь вертикальных оседаний и горизонтальных сдвижений в процессе формирования мульды сдвижения большинством исследователей не рассматривались. Цель работы: Целью работы является выявление характерных особенностей смещения отдельных точек подрабатываемой поверхности и установление взаимосвязей между вертикальными и горизонтальными сдвижениями точек в направлении вкрест простирания в зависимости от подвигания очистных забоев в современных условиях. Методы исследования: Закономерности процесса сдвижения отдельных точек земной поверхности, подрабатываемой горными работами, выявляются частотными инструментальными наблюдениями на профильных линиях. Дальнейший анализ производится математическими методам, в том числе и с привлечением теории случайных чисел. Результаты: При формировании динамической мульды сдвижения зависимость между горизонтальными сдвижениями и оседаниями отдельных точек в направлении вкрест простирания практически линейна. При этом коэффициент связи горизонтальных сдвижений и оседаний точки зависит от ее положения на профильной линии. Для точек краевой части мульды по падению установлена эмпирическая зависимость отношения горизонтальных сдвижений и оседаний в зависимости от положения очистного забоя.

Ключевые слова

По результатам вероятностного моделирования времени инициирования скважинных зарядов выполнен анализ неэлектрической системы инициирования. При использовании этой системы, характеризующейся разбросом времени срабатывания замедлителей относительно своих номиналов, распределение скважинных зарядов по группам одновременности носит случайный характер. Максимальное количество скважинных зарядов, попадающих в одну группу при типовых схемах монтажа взрывной сети, является статистически устойчивым и зависит от применяемых номиналов замедления и количества продольных рядов скважин. С первых ступеней замедления система в значительной степени перестает выполнять функцию регулятора короткозамедленного взрывания, обеспечивающего качество дробления горной массы, и выполняет только функцию увеличения общей продолжительности взрыва. Количество зарядов, взрывающихся раньше установленной очереди, достигает 20 %.

Ключевые слова

В статье авторами кратко изложен материал анализа аэрофотоснимков с целью определения локальных зон повышенной трещиноватости на отдельных участках горного отвода шахты «Октябрьская» в пределах лицензионных границ подготавливаемых и планируемых к подготовке выемочных столбов.

Ключевые слова

В статье рассматривается технология закладки ликвидируемых вертикальных горных выработок автоклавными шлакобетонными блоками, которые предварительно изготавливают на поверхности в автоклаве из шлаковых отходов топливо-энергетической промышленности и извести.

Ключевые слова

Актуальность работы: В настоящее время уточнение свойств газоносных угольных пластов как двухкомпонентных геоматериалов активно развивается на основе нескольких представлений: высокая газоносность угольных пластов и их газодинамическая активность обусловлена существованием метана в пласте по типу твердого раствора, соединений по типу кристаллогидратов и образованием метана при разрушении угля. Уточнение этих моделей связано с повышением точности измерений состояний двухкомпонентного геоматериала в различных условиях. Цель работы: Исследование влияния температуры и дополнительного давления инетного газа на сорбционную метаноемкость углей. Методы исследования: Совершенствование лабораторных и натурных экспериментов. Разработка метода обработки результатов измерений. Результаты: Выполнены исследования влияния температуры и дополнительного давления инетного газа на сорбционную метаноемкость углей, уточняющие модели состояния метана в угольных пластах. Установлено повышение сорбционной метаноемкости при создании давления смесью метана и гелия. Получена эмпирическая зависимость для расчета влияния температуры на отклонения метаноемкости от установленной при температуре 20 С.

Ключевые слова

В статье развиваются теоретические положения проведения горно-геометрического анализа пологих угольных залежей при составлении технического проекта угольного месторождения разрабатываемого по углубочно-сплошной системе.

Ключевые слова

Приведены результаты исследования влияния новых составов СПВУ и ПВЖ АПС на сорбционную активность угля к кислороду и длительность инкубационного периода самовозгорания. Установлено, что обработками новыми составами существенно замедляет процесс самовозгорания за счет увеличения влажности угля и снижения скорости сорбции кислорода.

Ключевые слова

Рассматривается решение задачи формирования поля газового давления вокруг скважины по мере ее внедрения в массив. Предлагается математическая модель газовыделения в скважину через поверхности обнажения как функция времени и длины.

Ключевые слова

Приведены результаты анализа виброакустических характеристик, формирующихся при работе оборудования экскаваторов типа драглайн и классификация дефектов их оборудования, на основе которой обосновывается использование методов виброанализа и неразрушающего контроля. Проведенные исследования позволили создать комплекс из более чем 60 диагностических правил для автоматизированного выявления основных повреждений оборудования на базе селективных групп предупреждающих частот для систем интеллектуального обслуживания горных машин. Обоснована эффективность применения комплексного диагностического подхода для оценки технического состояния механизмов по параметрам генерируемой ими вибрации. Показано, что только с широким использованием современных методов вибрационной диагностики и неразрушающего контроля предоставляется возможность своевременного выявления дефектов агрегатов карьерных экскаваторов. Выполненные исследования позволили выявить основные закономерности изменения технического состояния оборудования экскаваторов типа драглайн по результатам анализа параметров механических колебаний. Результаты проведенных исследований безапелляционно доказывают необходимость перехода ремонтных и обслуживающих подразделений промышленных предприятий на систему обслуживания техники по её фактическому техническому состоянию, платформой для реализации базовых элементов концепции которой послужит разработанный комплекс диагностических правил выявления дефектов по результатам анализа параметров механических колебаний.

Ключевые слова

В статье рассмотрена проблема определения силовых и кинематических параметров законтурных исполнительных органов геохода. Предложено решение данной проблемы методом имитационного моделирования в среде MatLab/Simulink. Дано краткое описание принципов реализации модели на языке графического программирования Simulink, представлены некоторые результаты моделирования и их сравнение с полученными ранее по аналитическим зависимостям результатами.

Ключевые слова

В статье указаны уравнения множественной регрессии полученные на основании статистических исследований в Республике Алтай. Представлена методика расчета числа транспортных средств в транспортных операциях асфальтобетонной смеси на основании уравнений множественной регрессии. В методике учитывается теплофизическая надежность доставки асфальтобетонной смеси.

Ключевые слова

В логистической производственной цепочке крановые установки являются важными элементами безопасности и рентабельности транспортировки. Поэтому безопасность - весомый фактор при работе кранов и при транспортировке расплавленного металла в плавильных цехах. При эксплуатации портовых кранов-перегружателей (ship-to-shore) рентабельность также является доминирующим аспектом. Важной составляющей каждого крана является механизм подъёмника. В данной статье рассматриваются внутренние напряжения (метод сечения), возникающие в компонентах подъёмника, которые должны быть приняты во внимание при проектировании. Также рассмотрена концепция тормозного устройства и его управления, при которой внутренние напряжения в частях привода подъёмника, таких как редуктор и сцепления, уменьшатся.

Ключевые слова

В статье праведен анализ характера нагрузок измерительных трансформаторов напряжения в современных условиях. На примере осциллограмм тока вторичной цепи ТН на действующей подстанции показано, что нагрузки ТН приобретают нелинейный характер. Производится анализ амплитудной и угловой погрешностей измерительных трансформаторов напряжения при работе их с нелинейной нагрузкой. Делается вывод о том, что при увеличении полной мощности, потребляемой нелинейными нагрузками, амплитудная погрешность ТН не увеличивается и определяется только мощностью на основной частоте. При этом, угловая погрешность определяется уровнем и составом гармоник и может отличаться от угловой погрешности на первой гармонике.

Ключевые слова

В статье рассмотрены методы изучения электромеханических систем на примере электрических машин различного типа. Показан системный подход к вопросу выбора метода изучения, исходя из поставленных требований и имеющихся ресурсов. Представлены результаты моделирования электромеханических систем различными методами.

Ключевые слова

Актуальность работы. В настоящее время широкое применение находит электропривод на основе асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Идентификация параметров таких машин зачастую сопряжена со значительными трудностями. Кроме того, использование различных датчиков для измеряемых параметров может быть затруднено или нежелательно. В то же время для целей управления приводом необходимо наличие информации о состоянии машины, и особенно - о ее скорости и электромагнитном моменте. В этой связи необходимо использование модели, позволяющей определить данные параметры на основе набора априорно известных величин и минимально необходимого количества измеряемых. Цель работы: разработка математической модели асинхронного двигателя, позволяющей идентифицировать механические параметры машины на основе паспортных параметров машины и измерения тока и напряжения фазы статора. Методы исследования: метод двухфазной обобщенной электрической машины, метод схем замещения, компьютерная симуляция. Результаты: получена математическая модель асинхронного двигателя; работоспособность модели проверена в ходе компьютерной симуляции.

Ключевые слова

К горно-шахтному оборудованию предъявляются высокие требования по надежности и долговечности, для обеспечения его безаварийной эксплуатации. Технический контроль качества сталей и сплавов в условиях машиностроительных предприятий является важнейшей составной частью выпуска качественной продукции, удовлетворяющей техническим требованиям. Актуальность проблемы контроля качества материалов усиливается в связи с планируемым расширением производства горно-шахтного оборудования и импортозамещением на предприятиях Кузбасса. В статье представлен накопленный практический опыт по контролю качества конструкционных материалов, используемых в горном машиностроении. Изучена проблема несоответствия качества конструкционных сталей, поставляемых на машиностроительные предприятия региона, установленным нормам. Разработана методика контроля качества сталей в состоянии поставки и на всех основных технологических этапах производства деталей в соответствии с действующими государственными стандартами. Использование этой методики позволило изучить существенную проблему качества металла в состоянии поставки. В результате комплексного контроля качества сталей в состоянии поставки удалось выявить: отклонения химического состава сплавов; макродефекты - ликвацию, пористость, усадочные раковины, трещины т.д.; дефекты микроструктуры - крупное зерно, поры, наличие неметаллических включений, остатки карбидной сетки и др.; отклонения по твердости. Все эти несоответствия свидетельствуют о невысоком качестве поставляемой продукции. Контроль качества сталей при производстве деталей проводился комплексно и включал в себя этапы заготовительного производства, предварительную и упрочняющую термическую обработки. Решалась задача по обеспечению эксплуатационных характеристик деталей за счет корректировки предварительной термической обработки с целью устранения выявленных дефектов микроструктуры в состоянии поставки. Исследовалась упрочняющая термическая обработка и, в случае необходимости, разрабатывались рекомендации по ее корректировке с целью обеспечения требуемых эксплуатационных свойств деталей. В целом, в результате комплексного контроля качества стали в состоянии поставки и на различных технологических этапах производства, удалось выявить системные проблемы, связанные с качеством сталей, их термической обработкой и предложены конкретные мероприятия для их устранения. Все это способствует повышению надежности и долговечности деталей и узлов горнодобывающего оборудования.

Ключевые слова

Выполнены исследования металла фрагментов образцов ступиц РМК, используемых в автомобилях БЕЛАЗ, неразрушающими и разрушающими методами контроля. Установлено, что использование базовой технологии для ремонта приводит к изменению структуры и твердости металла в зоне наплавки зубчатого венца, что приводит к разрушению металла (образование трещин на корпусе) в ходе эксплуатации РМК и повторному ремонту. Показано, что спектрально-акустический метод контроля может применяться при контроле металла корпусов ступиц редуктора-мотора колеса, используемого в автомобиле БЕЛАЗ 7555.

Ключевые слова

Особенностью механизмов перекатывающихся рычагов является использование в них высших кинематических пар р, в которых обычно имеет место проскальзывание. Подбором профилей элементов звеньев высшей пары - центроид в абсолютном или относительном движении, можно добиться отсутствия трения скольжения, что увеличивает износостойкость и КПД всего механизма. Статья посвящена силовому расчету механизма, перекатывающийся рычаг которого, в отличие от известных конструкций, выполнен с двумя высшими кинематическими парами. С помощью метода кинетостатики определены реакции во всех его кинематических парах с учетом сил трения в высших парах. Найдена особая точка, относительно которой разрешены уравнения равновесия трехзвенной группы нулевой подвижности. Учет сил трения производится с применением способа последовательных приближений, то есть, принимая в первом приближении отсутствие трения скольжения (чистое качение), рассчитываются реакции в кинематических парах, по найденным реакциям определяются силы трения и подставляются в уравнения равновесия, уточняя искомые реакции. Цикл повторяется до необходимой степени точности значений реакций. Определен уравновешивающий момент на ведущем звене, необходимый для выбора двигателя. Таким образом, доказана полная кинетостатическая разрешимость механизма с перекатывающимся рычагом.

Ключевые слова

Ключевые слова

Добыча полезных ископаемых, как правило, связана с транспортированием крупнокусковых грузов. При использовании ленточных конвейеров лента подвергается воздействию динамических нагрузок при прохождении крупных кусков по роликоопорам. Вследствие ударов кусков по ленте в ней формируются очаги ударно-усталостного разрушения. После многократных оборотов ленты новые очаги, взаимодействуя с появившимися ранее, со временем могут образовать потенциально опасное сечение, способное вызвать поперечный порыв ленты. Предложен механизм, создающий виброударное воздействие на транспортируемый груз, обеспечивающее сегрегацию и соответственно снижение динамических нагрузок на ленту. Получены аналитические выражения для определения кинематических параметров, позволяющие найти рациональные соотношения элементов механизма.

Ключевые слова

В статье рассмотрены применяемые конструкции фильтров, входящих в состав установок электроцентробежного насоса (УЭЦН), на нефтегазовых месторождениях РФ. Проведен анализ этих конструкций фильтров, а также их параметров. Определены оптимальные условия эксплуатации, в которых та или иная конструкция фильтра имеет наибольшее рациональное применение. Обосновывается необходимость совершенствования применяемых конструкций, в условиях большого содержания механических примесей в добываемом пластовом флюиде. Сформулированы предпосылки к совершенствованию некоторых конструкций фильтров.

Ключевые слова

Изучается принцип действия передачи с вращающимся эксцентриком. Построена математическая модель передачи. С ее помощью, получена характеристика опытной передачи.

Ключевые слова

В статье рассмотрены синтезы и проведена сравнительная характеристика комплексообразования металлов с органическими лигандами и гекса(изотиоцианато)хромат(III)- и тетра(изотиоцианато)диамминхромат(III)-ионами. Целью данной работы являлся анализ и сравнительная характеристика результатов исследований комплексных соединений на основе гекса(изотиоцианато)хромат(III)- и тетра(изотиоцианато) диамминхромат(III)-ионов. Полученные двойные комплексные соединения могут использоваться в качестве молекулярных и ионных предшественников для создания материалов с заданными свойствами и служить платформой для формирования трехмерных надмолекулярных структур, в формировании которых принимают участие водородные связи.

Ключевые слова

Представлены результаты экспериментального исследования кинетики гетерогенно-каталитического окисления бутана кислородом воздуха при варьировании размера зерна катализатора, линейной скорости газового потока, времени контакта. Определены значения наблюдаемой энергии активации, установлены кинетические параметры окисления бутана в присутствии (MnO+LaO)/AlSi катализатора, подобраны оптимальные условия для исследования каталитической активности образцов, обеспечивающие проведение реакции в кинетической области.

Ключевые слова

В данной статье раскрываются эколого-экономические проблемы утилизации изношенных шин в России методом низкотемпературного пиролиза. Предлагается получение композитного топлива на основе твердого остатка пиролиза автошин с применением вторичного полимера как связующего.

Ключевые слова

В растворе глицерина с водой четырех концентраций исследовался характер распространения гиперзвука частотой 5-12 ГГц при сильном изменении вязкости. Экспериментальные результаты скорости и поглощения гиперзвука сопоставлялись с расчетом по формулам нелокальной теории вязкой жидкости. Показано, что эта теория, в которой вязкая жидкость подобна эмульсии, хорошо согласуется с опытом и в смесях сильновязкой жидкости с маловязкой.

Ключевые слова

Повышение эффективности проектирования информационной системы организации в условиях неопределенности и риска является актуальной задачей. Для решения задачи применяются методы теории исследования операций. Разработан метод проектирования информационных систем в условиях риска. Метод проектирования основан на разработке нелинейной математической модели информационной системы. Формулируется задача условной оптимизации. Оптимальное решение задачи определяется методом Лагранжа. Сущность метода Лагранжа состоит в сведении задачи поиска условного экстремума целевой функции на множестве допустимых значений к задаче безусловной оптимизации функции. Алгоритм метода Лагранжа включает три этапа. На первом этапе составляется функция Лагранжа. На втором этапе определяются частные производные. На третьем этапе определяется условный экстремум функции. Метод Лагранжа позволяет перейти от условной оптимизации к безусловной оптимизации и расширить средства решения задачи. Определение оптимального проекта информационной системы в условиях риска выполняется на примере главного управления социальной защиты населения по Курганской области. Формируется группа проектов информационной системы, включающая пять вариантов. Эффективности проектов информационных систем являются случайными величинами. Математическое ожидание и дисперсия проектов являются известными величинами. Значение средней эффективности группы проектов информационных систем задается лицом принимающим решение. Требуются определить доли финансирования проектов, минимизирующих дисперсию проектов информационной системы. Приводится нелинейная математическая модель и определяется оптимальное решение. Применение разработанного метода позволяет сократить финансовые затраты и сроки проектирования информационных систем в условиях риска и повысить обоснованность принимаемых решений на этапе проектирования.

Ключевые слова

Обоснована необходимость в автоматизации построения маршрутов в условиях ежедневно меняющегося спроса. Описаны условия, которые необходимо соблюдать при построении маршрутов. Обозначены дополнительные критерии, учитывающие конкретные условия перевозок: вид груза, условия погрузки и выгрузки, дислокация потребителей и поставщиков. Приведена математическая постановка задачи объединения пунктов доставки с ненулевыми потребностями в маршруты с учётом минимизации себестоимости перевозок. Построен алгоритм, учитывающий ограничения на грузоподъёмность и паллетоёмкость автомобиля, себестоимость перевозочного процесса, заявки на поставку, занятость автомобиля, наличие аппарели. Описан интерфейс программы поиска маршрутов. Указана возможность изменения количества ограничений, применяемых при поиске.

Ключевые слова

Актуальность данной работы состоит в том, что необходимо должным образом организовать самостоятельную работу и работу на аудиторных занятиях по дисциплине «Иностранный язык» с учётом индивидуально-психологических особенностей обучающихся. Цель работы - выявить наиболее эффективные методические приёмы для самостоятельной работы и работы на аудиторных занятиях по дисциплине «Иностранный язык» с учётом индивидуально-психологических особенностей обучающихся. Методы исследования - анализ методической литературы по вопросам организации самостоятельной работы и работы на аудиторных занятиях по дисциплине «Иностранный язык» с учётом индивидуально-психологических особенностей обучающихся и выявление наиболее эффективных методов для работы по данной дисциплине. Рассмотрены общие сведения об индивидуально-психологических особенностях обучающихся в вузе, приведены примеры методических приёмов и способов организации процесса обучения на аудиторных занятиях по иностранному языку, а также во время самостоятельной работы по данной дисциплине. В ходе работы были сделаны следующие выводы: при хорошо организованной самостоятельной работе и работе на аудиторных занятиях по дисциплине «Иностранный язык» с учётом индивидуально-психологических особенностей обучающихся существенно повысится эффективность овладения иностранным языком.

Ключевые слова