В Барзасском геолого-экономическом районе Кузбасса находится месторождение сапропелитовых углей. Благодаря своему уникальному составу они могут стать сырьевой базой не только энергетической, но и химической промышленности. Месторождение по геологическим особенностям разделено на три участка, которые не могут быть разработаны по одной технологии. Предложены технические решения для валовой и селективной выемки. Комбинированная разработка участка Первое шахтное поле позволит совместить во времени подготовительные и очистные работы, до минимума сократить монтажно-демонтажные работы, повысить безопасность ведения горных работ, снизить вредное воздействие на природную среду. Участки Второе и Третье шахтное поле могут быть разработаны подземным способом при условии изменения русла реки Барзасс и осушения ее поймы. Второе шахтное поле может быть освоено с применением традиционных средств комплексной механизации и апробированной системы разработки «Длинные столбы по простиранию». Разработка Третьего шахтного поля длинными столбами полосами по падению позволит исключить эффект несанкционированного сползания секции механизированной крепи и облегчить ее передвижку за счет сил гравитации. Раскройка столба на выемочные полосы, развороты оборудования в камерах и выемка угля в слабонаклонных противоположно направленных слоях позволяет использовать высокопроизводительное оборудование, обычно применяемое при разработке пологих пластов, обеспечив совместимость работы механизированной крепи с комплексом мобильного оборудования.
Вестник Кузбасского государственного технического университета
2017. — Выпуск 3
Содержание:
Добыча метана из угольных пластов скважинным способом сопровождается извлечением пластовых вод, что определяет актуальность оценки влияния нового промысла на подземную гидросферу региона. На основании анализа природных условий выявлены ключевые факторы формирования режима подземных вод в районе перспективной добычи метана из угольных пластов. Сформирован минимальный перечень характерных для южной провинции Кузнецкого угольного бассейна элементов гидродинамической структуры и их свойств, достаточный для параметрического обеспечения гидродинамических расчётов и геофильтрационных моделей при прогнозировании влияния добычи угольного метана на подземные воды региона. Для удобства практического применения результаты представлены в виде таблиц. Обсуждаются варианты использования и перспективы совершенствования предлагаемой гидродинамической схемы.
Ключевые слова
Целью даннойстатьи является обобщение результатов исследований аэродинамики выработанных пространств для снижения эндогенной пожароопасности ведения горных работ при слоевой выемке пластов. В ходе выполнения работы проводились исследования по изучению условий проветривания выемочных полей в условиях применения различных: 1. Схем подготовки выемочных полей. 2. Технологических схем отработки мощных пластов. 3. Схем проветривания выемочных участков в различных горно-геологических условиях. В результате определялось удельное аэродинамическое сопротивление выработанных пространств, распределение потоков воздуха в выработанных пространствах различных слоёв, закономерности изменения аэродинамического сопротивления выработанного пространства по длине выемочного столба при отработке различных слоёв. Анализ условий проветривания выемочных полей при слоевой отработке мощных пластов показал наличие больших утечек воздуха в выработанное пространство рабочих и отработанных слоёв в столбах с направлением движения очистного забоя, как по падению, так и по простиранию пласта. В результате был сделан вывод о необходимости применения специальных мер, направленных на снижение эндогенной пожароопасности ведения горных работ при слоевой выемке пластов. Разработаны конкретные предложения.
Ключевые слова
Решение задачи по увеличению объемов добычи угля всегда сопряжено с возрастающей ролью газового фактора, который негативно влияет на производительность и на безопасность горных работ, требует постоянного совершенствования мероприятий по снижению газовой и газодинамической опасности. Целью проводимых исследований является обоснование методов эффективного применения технологии гидроразрыва угольного пласта с учетом газокинетических характеристик угля. Научно-методической основой полученных результатов являются современные представления о существовании метана в пласте по типу твердого углегазового раствора. Используется метод моделирования процесса интенсификации газовыделения из угля вследствие снижения геомеханических напряжений. Результатом является разработка и обоснование схем применения технологии гидроразрыва угольного пласта при ведении добычных работ и проведении подготовительных выработок с целью эффективного снижения газовой и газодинамической опасности.
Ключевые слова
. Представлены результаты инженерно-геологических изысканий и наблюдения за неравномерными оседаниями административно-бытового здания. Дан прогноз развития осадок фундаментов на основе компьютерного моделирования естественного и искусственного грунтовых оснований неоднородного строения. Представлены основные закономерности пространственных изменений напряженно-деформированного состояния грунтового основания до и после его закрепления. Даны рекомендации по расположению, геометрическим и прочностным параметрам дополнительных зон инъекционного закрепления вдоль фасада здания.
Ключевые слова
Сформулирована концепция применения методов представлений о несущей способности технологически нарушенного дискретного скального массива. Установлены закономерности поведения породных массивов в ответ на техногенное вмешательство. Теоретически обоснована возможность применения метода погашения пустот изоляцией. Дана методика определения устойчивых пролетов обнажений кровли, размеров разделяющих целиков, параметров зон опасного влияния горных работ и изолирующих от воздушной волны сооружений. Приведен пример расчета параметров погашения очистного пространства на основе использования феномена самоупрочнения дискретного массива.
Ключевые слова
При подземной разработке мощных металлических месторождений показатели эффективности снижаются недостаточным учетом геомеханических особенностей рудовмещающих массивов, что сопровождается развитием деформаций до критической величины с разрушением земной поверхности и снижением показателей полноты использования недр. Этому способствует существующая концепция оценки эффективности разработки по затратам на добычу руд, без оценки потерь полезных компонентов и ущерба окружающей природной среде. Экспериментальный подход к решению проблемы отличается комбинированием методов доказательства технической возможности и эффективности оптимизации технологии разработки на основе геомеханических факторов. Основная идея управленческих решений - перевод геоматериалов в режим объемного сжатия путем использования феномена создания несущих конструкций из заклинившихся структурных породных блоков. Исследование осуществляется комплексным методом, включающим анализ концепций, натурные исследования и моделирование на фотоупругих материалах в условиях Северо-Кавказских месторождений. Результаты промышленного эксперимента позволяют сформировать базу данных о месторождении и оптимизировать показатели разработки месторождения за счет использования возможностей рудовмещающих массивов создавать несущие конструкции, сохраняющие геомеханическую сбалансированность системы с меньшими экономическими затратами, и избежать потерь и разубоживания руд на стадии горного передела. Отличие предложенной модели состоит в использовании коэффициента корректировки природных и техногенных напряжений с адаптацией к местным условиям. Установление зависимости между природными и технологическими факторами позволяет уточнить нормативы вскрытых, подготовленных и готовых к выемке запасов руд на основе расчетных методов. Возможность минимизации критических напряжений и соответствующих им деформаций обеспечивается разделением рудного поля на безопасные с геомеханических позиций участки с использованием менее затратных способов обеспечения устойчивости массивов.
Ключевые слова
В статье рассматриваются результаты лабораторных экспериментальных исследований по получению закладочного автоклавного шлакобетона из шлаковых отходов топливо-энергетической промышленности и извести, предложен способ закладки ликвидируемых вертикальных стволов цилиндрическими крупногабаритными автоклавными шлакобетонными блоками и способ их изготовления на поверхности шахты в форме-автоклаве. Разработанный способ закладки позволяет обеспечить экологическую безопасность прилегающих к вертикальному стволу территорий и одновременно утилизировать техногенные шлаковые отходы топливно-энергетических предприятий.
Ключевые слова
В статье приводятся результаты сейсмомониторинга на одном из лицензионных участков Западной Сибири в пласте БС72 (2500 метров от дневной поверхности). Качественно оценена целесообразность проведения работ сейсмомониторинга гидроразрыва пласта (ГРП) в свете принятия компанией-заказчиком бизнес решений.
Ключевые слова
Описаны методика проведения геофизического мониторинга для диагностирования зоны загрязнения. Изложены результаты геофизических исследований, полученных методами георадиолокации, электрического зондирования и профилирования. Экспериментально доказана эффективность электрохимической очистки малопроницаемых песчано-глинистых грунтов, обеспечивающего детализацию зоны скопления нефтепродуктов, интегральный прогноз изменения свойств грунта в процессе обработки, а в комплексе с ранее установленными корреляционными зависимостями - усредненную оценку изменения коэффициента загрязнения.
Ключевые слова
В данной статье приведен сравнительный анализ эффективности эксплуатации отечественной и зарубежной буровой техники в условиях Олимпиадинского ГОК АО «ПОЛЮС». Представлен анализ средней проходки буровых инструментов в одинаковых условиях на различных буровых станках.Приведены графики стойкости бурового инструмента в зависимости от крепости горных пород при бурении станками, эксплуатируемыми на рассматриваемом предприятии.
Ключевые слова
Работа посвящена вопросам повышения качества изготовления корпусов геоходов. Испытания опытного образца геохода модели 401 показали, что точность оболочек корпусов непосредственно влияет на эксплуатационные характеристики машины и требует существенного ужесточения. Отклонения оболочек, возникающие при сборке, находятся вблизи предельно допустимых значений. Актуальность работы заключается в выраженной потребности в повышении геометрической точности оболочек и создании научно-методической базы для разработки эффективных технологий изготовления корпусов. Целью работы является разработка методики оптимизации отклонений оболочек, возникающих при сборке корпусов геохода, путем назначения рациональных параметров наладки сборки. В работе используются методы математического моделирования, основанные на точностном анализе процессов сборки и нелинейном программировании. Результатом работы является процедура расчета интегральной оценки точности оболочек корпусов геохода - отклонения, основанная на модели формирования погрешностей в процессе сборки. Полученные выражения позволили сформулировать задачу оптимизации отклонения в условиях ограничений для допусков и параметров наладки. В работе дано решение указанной задачи оптимизации в области внешних параметров, соизмеримых с требованиями, которые были установлены к изделиям опытного образца геохода. Полученное решение может быть использовано при разработке технологических решений, обеспечивающих точность оболочек в процессе производства корпусов, а также при назначении обоснованных требований к точности секторов.
Ключевые слова
Представлена расчетная схема для определения параметров устойчивости стреловидных проходческих комбайнов избирательного действия с двухкорончатыми реверсивными исполнительными органами. Произведен расчет коэффициента устойчивости проходческого комбайна с учетом конструктивных, силовых параметров дискового породоразрушающего инструмента на трехгранных призмах реверсивных коронок и прочностных свойств пород забоев проходческих выработок. Выявлено влияние углов расположения выработок к горизонту в подземном пространстве на схемные решения в конструкции комбайна для повышения коэффициента устойчивости в широком диапазоне прочностных характеристик разрушаемых забойных массивов.
Ключевые слова
Особенность работы геохода с барабанным исполнительным органом приводит к неравенству скоростей подачи рабочего инструмента на забой. По этой причине число резцов не может быть одинаковым во всех линиях резания, а будет расти по мере удаления линии резания от центра геохода к периферии. Вариативность возможных решений с различным числом резцов (схемных решений) приводит к задаче определения рационального числа резцов в линиях резания на барабанных исполнительных органах геоходов. Определение рационального числа резцов основано на сопоставлении ряда конструктивных и кинематических параметров для различных схемных решений, среди которых выявлены параметры, оказывающие наибольшее влияние на выбор рационального решения.
Ключевые слова
В статье представлены полученные зависимости для определения сил резания ножевым исполнительным органом геохода для разрушения пород малой крепости. Представлены геометрические и силовые особенности ножевого исполнительного органа геохода. Силовые зависимости получены на основе методики расчета землеройных машин, с учетом особенностей ножевого исполнительного органа геохода. Полученные выражения позволяют определить проекции составляющих сил резания на ось геохода и плоскость перпендикулярную оси геохода, а так же момент сил сопротивления резанию.
Ключевые слова
В статье рассмотрены принципы реализации методологии использования единых диагностических критериев оценки фактического состояния сложных механических систем по параметрам генерируемой вибрации в рамках разработки методики проведения испытаний образцов горно-шахтного оборудования. Обоснована эффективность применения результатов комплексного диагностического подхода для оценки состояния энерго-механического оборудования горных машин. Доказано, что только широкое использование современных методов вибрационной диагностики предоставляет возможность для своевременного выявления дефектов оборудования, вне зависимости от их типа и степени опасности; обосновано конкретное сочетание методов неразрушающего контроля, необходимых для осуществления комплексного диагностического контроля. Обоснована эффективность разработанного комплекса из более чем 120 диагностических правил, пригодных для выполнения автоматизированного анализа виброакустического сигнала и выявления основных повреждений энерго-механического оборудования на базе селективных групп информативных частот. Показано, что создаваемые единые диагностические критерии оценки технического состояния могут быть использованы для совершенствования методологии нормирования параметров механических колебаний и осуществления краткосрочного адаптивного прогнозирования процессов деградации технического состояния горно-шахтного оборудования. Результатами исследований безапелляционно доказана необходимость перехода ремонтных и обслуживающих подразделений промышленных предприятий на систему обслуживания техники по её фактическому техническому состоянию, платформой для реализации базовых элементов которой может послужить разработанный комплекс диагностических правил выявления дефектов. Обоснована принципиальная состоятельность разрабатываемой методологии проведения испытаний оборудования горных машин, реализация основных принципов которой позволит повысить надежность горной техники и минимизировать количество аварийных отказов сложных механических систем.
Ключевые слова
Особой категорией промышленного применения электропривода являются горнодобывающие машины угольных шахт. Среди технологических процессов в горнодобывающей промышленности процесс транспортировки угля на поверхность с помощью магистральных ленточных конвейеров является одним из самых важных. Такой конвейер работает в условиях изменяющейся нагрузки. Основные резервы экономии и рационального использования электроэнергии достигаются как за счет уменьшения потерь в электроприводе, так и за счет применения автоматизированного электропривода с преобразователем частоты. Это подтверждает, что задачи исследования характеристик и режимов работы, а также внедрения энергосберегающего электропривода для ленточного конвейера являются актуальными. Статья предлагает методику повышения энергоэффективности многодвигательных частотно-регулируемых электроприводов магистральных ленточных конвейеров, основанную на изменении скорости конвейера и управлении магнитным состоянием двигателя. Дана оценка экономической и энергетической эффективности реализации данной методики.
Ключевые слова
Рациональная конфигурация сети электроснабжения с точки зрения эффективности эксплуатации может быть получена с использованием алгоритмов автоматизированного проектирования, учитывающих соизмеримость мощностей электродвигателей с мощностью источника питания, значительные длины участков кабелей и их параметры, а также влияние двигателей друг на друга в различных режимах работы. В статье произведен учет параметров трансформатора в модели для исследования процессов преобразования энергии в сети электроснабжения. На основе того, что в большинстве случаев электроприемники территориально расположены в одном направлении по отношению к трансформатору, обоснован переход к магистральной структуре распределения электроэнергии и получены математические выражения, необходимые для этого перехода. Разработано программное средство, использующее генетический алгоритм, для определения рациональных конфигураций сети электроснабжения.
Ключевые слова
Подземная разработка кимберлитовых трубок АК «Алроса» неразрывно связана с поступлением обильного количества воды в горные выработки, что без применения достаточного количества водоотливных установок делает процесс добычи алмазосодержащих руд более сложным и в первую очередь небезопасным. Таким образом, констатируем, что повышение эффективности эксплуатации насосного оборудования является одной из приоритетных задач для руководства ГОКов АК «Алроса». В данной статье представлены подробные сведения об эффективности эксплуатации насосов главного водоотлива подземного рудника «Удачный». Выявлено, что заводские насосы JSH 200 малоэффективны при работе на шахтной воде с высоким содержанием механических примесей, так как в таких условиях эксплуатации у вышеуказанных насосов преждевременно выходят из строя дорогостоящие детали - подшипники скольжения и торцевые уплотнения. Анализ представительного статистического материала свидетельствует, что в настоящее время именно частый выход из строя узла гидропяты является основной причиной низкой средней наработки насосов главного водоотлива подземного рудника «Удачный» до капремонта и на отказ. Выявлено, что наиболее встречаемым дефектом узла гидропяты является гидроабразивный износ его деталей, таких как кольца и диска гидропяты. В Удачнинском ГОКе АК «Алроса» из-за высокой стоимости запасных заводских узлов гидропят изношенные детали имеющихся узлов гидропят подлежат восстановлению и повторному использованию, что и объясняет их низкую надежность.
Ключевые слова
Ежегодно на произведение капитальных ремонтов секционных насосов главного водоотлива подземных кимберлитовых рудников «Мир» и «Удачный» суммарно затрачивается до 20 миллионов рублей, где значительная часть денежных средств уходит на приобретение запасных рабочих колес. Так как стоимость одного рабочего колеса секционного насоса, смонтированного в насосной камере подземного кимберлитового рудника «Мир» или «Удачный» может исчисляться сотнями тысячами рублей, а в АК «АЛРОСА» (ПАО) продолжается снижение выделяемых средств на техническое обслуживание и ремонт технологического и вспомогательного оборудования, вопрос о возможном повторном использовании рабочих колес с увеличенными проточными каналами встает крайне остро. В связи с этим констатируем, что исследование влияния состояния проточных каналов рабочего колеса на работоспособность электронасосного агрегата является актуальной научно-практической задачей. Выполненные автором исследования позволили сделать вывод, что рабочие колеса с увеличенными проточными каналами на 10 % от первоначального состояния, практически не влияют на технические показатели электронасосных агрегатов главного водоотлива подземных кимберлитовых рудников «Мир» и «Удачный». В тоже время 1/3 данных рабочих колес имели определенные остаточные деформации. Повторное использование таких рабочих колес может привести к аварийным ситуациям.
Ключевые слова
Представлены результаты исследования влияния предварительного термостатирования на противоизносные свойства минерального моторного масла Лукойл Стандарт 10W-40 SF/CC. Определено влияние предварительного термостатирования на противоизносные свойства.
Ключевые слова
Двойные комплексные соединения - гекса(изотиоцианато)хроматы(III) комплексов лантаноидов(III) с ε-капролактамом и никотиновой кислотой [Ln(ε-CHNO)][Cr(NCS)] и [Ln(CHNCOO)(HO)][Cr(NCS)]·nHO, n=1-2 получены прямым синтезом из водных растворов. Вещества изучены методом ИК - спектроскопии, определены кристаллические структуры. Установлено, что все комплексы ионного островного типа. Комплексы с ε-капролактамом триклинной сингонии, пространственная группа P¯1 или моноклинной сингонии, пространственная группа С2/с. Соединения с никотиновой кислотой кристаллизуются в моноклинной сингонии, пространственная группа P2/n. Комплексы обладают обратимыми термочувствительными свойствами и могут использоваться как химические сенсоры в термоиндикаторных устройствах для визуального контроля температур в различных технологических процессах.
Ключевые слова
Цель исследования - проведение анализа показателей экологической безопасности на локальном уровне (угледобывающее предприятие) и выработка предложений по совершенствованию механизма поддержки принятия управленческого решения, направленного на повышение экологической безопасности. Приведены результаты исследования теоретико-прикладных аспектов процесса управления экологической безопасностью применительно к угледобывающим предприятиям, выделены и решены задачи, предусматривающие идентификацию, выбор методов расчета и оценивания показателей экологической безопасности. Рассмотрены основные стратегии по обеспечению экологической безопасности предприятия в зависимости от существующей системы управления природоохранной деятельностью. Проведен анализ основных эколого-экономических показателей угледобывающего предприятия, характеризующих состояние его экологической безопасности. Основной результат исследования - выработка предложений по совершенствованию механизма поддержки принятия управленческого решения, направленного на повышение экологической безопасности угледобывающего предприятия, включающего технико-технологические и организационно-экономические мероприятия. Разработанные инновационные предложения могут быть использованы для обеспечения экологической безопасности на различных угледобывающих предприятиях.
Ключевые слова
. В статье рассматриваются проблемы формирования стратегии социально-экономического развития региона в условиях новой системы государственного и муниципального управления, анализируются пространственные проблемы регионального развития, исследуются экономические интересы субъектов региональной и муниципальной экономики и проблемы их согласования. Исследуются проблемы формирования системы стратегического управления пространственным развитием региона, включающие усиление целевой направленности управления, формирование новых структур регионального и муниципального уровня, взаимодействие государственных, общественных и бизнес-структур. Анализируются роль и функции муниципальных органов управления в пространственном развитии. Обобщается опыт практической деятельности муниципальных органов управления, схем и процедур планирования и прогнозирования на муниципальном уровне.
Ключевые слова
В статье представлены результаты исследования домохозяйства этнической группы тюркоязычных кочевников развитого средневековья жившей в долине среднего течения р. Касьмы. В основе исследования лежит комплексный анализ археологических и палеозоологических материалов добытых при раскопках археологического памятника Торопово-7, а также результаты изучения окружающего природно-экологического ландшафта места проживания средневековых кочевников. Отмечено, что при сочетании культурных традиций и специфического природно-ландшафтного окружения в условиях плотной заселенности местности в домохозяйстве кочевников происходит процесс адаптации к новым условиям проживания и трансформация их хозяйства. У кочевников фиксируется стационарный тип жилища - полуземлянка, формируется мобильный состав стада с преобладанием лошадей и малым количеством овец и крупнорогатого скота. Предполагается наличие примитивного мотыжного земледелия. Низкий уровень природно-ресурсного обеспечения территории привел к выводу о том, что охотничья и собирательная деятельность имела вспомогательный (нерегулярный) характер. Делается обобщенный вывод о наличие у поселенцев комплексного скотоводческо-земледельческого хозяйства с незначительной ролью охоты и различных ремесел (ткачество и прядение, гончарное дело, косторезное и кожевенное, шитье).
Ключевые слова
. Рассмотрены основные этапы развития строительной технологии с применением вяжущих добавок, и, в частности, бетона берущего начало с 3600 г. до н.э. Приведены примеры грандиозных сооружений древности с применением бетона, изобретения цемента векфильдским каменщиком Аспдином в 1824 г. и дальнейшее его совершенствование, а также изобретения первых конструкций механизмов - бетоньерок для приготовления бетонных смесей. Представлены сведения о начале применения бетонных смесей в горнодобывающей промышленности.