Эффективная деятельность горнодобывающих предприятий во многом определяется выбором безопасной технологии ведения очистных работ с учетом реальных геомеханических процессов, протекающих в массиве пород. Применение систем разработки с открытым выработанным пространством обусловлено повышенными технологическими рисками, связанными с обеспечением устойчивости массива пород. Основным производственным приемом, повышающим безопасность очистных работ при этих геотехнологиях в условиях значительных глубин, является многократное увеличение размеров различного рода целиков, ведущее, в свою очередь, к существенному росту потерь полезного ископаемого. Известные способы разработки с закладкой выработанного пространства, обеспечивающие высокий уровень извлечения руд из недр, повышение устойчивости горных конструкций в удароопасных условиях и высокую безопасность горных работ, характеризуются непомерно высокой себестоимостью производства и возведения искусственного массива, которая при выемке минерального сырья средней и низкой ценности не оправдывается, относя эти геотехнологии в разряд убыточных. Перспективным направлением в данных условиях является создание и обоснование новых ресурсосберегающих технологий, сочетающих комбинацию систем разработки с разными способами управления горным давлением, позволяющих увеличить преимущества и минимизировать недостатки каждого из них. Поэтому разработка научно обоснованных вариантов и параметров комбинированных геотехнологий является актуальной задачей дальнейшего развития безопасных и эффективных способов добычи, требующих подробного изучения. Целью исследований является развитие и обоснование параметров и условий безопасного применения камерно-столбовой системы разработки в комбинации с обрушением пород кровли. Основным методом исследования является трехмерное конечно-элементное моделирование напряженно-деформированного состояния и устойчивости массива горных пород в конструктивных элементах подземной геотехнологии. Для глубины 1000 м в массивах с гравитационным характером распределения исходных природных напряжений установлены основные параметры временных столбчатых целиков и область безопасного применения рассматриваемой системы разработки.
Вестник Кузбасского государственного технического университета
2018. — Выпуск 1
Содержание:
В настоящее время на угледобывающих и перерабатывающих предприятиях широко используются полимерные флокулянты в операциях обезвоживания угольных шламов и продуктов их обогащения, кондиционировании и очистке сточных вод. В связи с увеличением расходов на приобретение полимерных флокулянтов для этих операций возрастает необходимость максимально эффективного применения флокулянтов в обогатительных процессах. Эффективность применения флокулянтов в значительной степени зависит от времени года, химического состава воды, гранулометрического, фракционного и качественного составов шламов, в связи с чем необходимо уделять пристальное внимание правильному подбору флокулянта под условия конкретной обогатительной фабрики. Целью авторов было рассмотрение существующих методик, позволяющих оценить эффективность работы флокулянта при его подборе, их анализ и оптимизация. В статье рассмотрены основные методики определения эффективности действия полимерных флокулянтов, использующиеся на обогатительных фабриках в настоящее время (а именно: методика постановки исследований, методика предварительного тестирования флокулянтов, методика основного тестирования флокулянтов), а также выполнен анализ методик в целях разработки направлений их совершенствования. Соблюдение приведенных в статье рекомендаций по отбору проб и приготовлению флокулянтов позволит получить результаты определения эффективности действия полимеров, моделирующие промышленные.
Ключевые слова
Проведена сравнительная оценка структурных компонентов молодых сосновых насаждений, формирующихся на участках лесной рекультивации отвалов угольной промышленности. Целью исследований явилось обоснование создания редкостойных лесов при рекультивации техногенных ландшафтов. Установлено, что по запасам стволовой древесины редины в 2,5-3 раза уступают сомкнутым насаждениям, однако по соотношению фитомассы нестволовых фракций к стволовой древесине значительно превосходят их. В этой связи редины обладают существенно большим фотосинтезирующим потенциалом и могут рассматриваться как более эффективные биологические системы депонирования атмосферного углерода. Определено, что в рединах создаются благоприятные условия для естественного возобновления популяции лесообразующего вида, что является неотъемлемым условием устойчивости экосистемы. Под покром редин формируется развитый травостой, не уступающий по своим фитоценологическим характеристикам сложным луговым растительным группировкам, в то время как при высокой сомкнутости крон травостой не формируется. Развитый бобово-разнотравно-злаковый травостой редин способствует ускорению почвообразования, которое при высокой сомкнутости полога резко замедляется под влиянием трудноразлагаемого опада сосны. Благодаря сингенетичному формированию каждого компонента, редкостойные лесные экосистемы обладают значительным экологическим преимуществом по сравнению с сомкнутыми насаждениями.
Ключевые слова
В статье дана краткая характеристика различных подходов к оценке суммарного загрязнения депонирующих сред. Представлены основные недостатки применения общепринятого коэффициента суммарного загрязнения почвогрунтов для оценки изменения экологической ситуации в условиях локального загрязнения значительно различающимися по опасности и содержанию контаминантами. Обоснована актуальность и возможность использования уточненного суммарного коэффициента загрязнения с точки зрения теории передачи информации; представлено ранжирование уточненного суммарного показателя загрязнения для различного количества приоритетных контаминантов. Проведен сравнительный анализ оценки экологической ситуации урбанизированной территории с применением классического и уточненного коэффициентов загрязнения. Коэффициенты рассчитаны для различных функциональных зон крупного промышленного центра, подверженных значительному техногенному воздействию со стороны аэродрома и испытательного комплекса ракетоносителей. Расчет коэффициентов проведен на основе данных одиннадцатилетнего экологического мониторинга приоритетных контаминантов (керосин, тяжелые металлы, формальдегид, нитраты). Сделан вывод о необходимости расчета уточненного суммарного показателя загрязнения почвогрунтов, как более точного, информативного и чувствительного к изменениям экологической ситуации в условиях разнообразного загрязнения депонирующих сред крупных промышленных центров.
Ключевые слова
Приведены результаты инструментальной и визуальной оценки состояния горных выработок, приконтурного массива горных пород и элементов анкерной крепи, подвергшихся влиянию затопления и последующего осушения в условия шахты «Распадская». Установлена протяженность и срок пребывания выработок в затопленном состоянии. Приведены результаты испытаний прочности закрепления анкерных стержней различного профиля в кровле и боках выработок. Установлено, что распределение вероятности усилия закрепления анкеров в шпурах в кровле выработок подчиняется нормальному закону распределения. Анализируются результаты радиолокационной съемки пород кровли с использованием георадара ОКО-2. Выявлено, что высота расслоения пород в кровле выработок изменяется от 0,2 до 2,25 м, произведено сопоставление с теоретической высотой свода обрушения. Произведена оценка склонности углепородного массива к водонасыщению, установлена высота водонасыщения пород кровли. Установлено, что высота увлажнения зависит от сформировавшегося на период обследования свода устойчивости пород. Установлено, что водонасыщение пород приводит к снижению удельного сцепления скрепляющего состава химических ампул со стенками шпура на 80¸85 % и на 49 % в кровле и боках соответственно.
Ключевые слова
Актуальность темы исследования. Подземные воды Кузнецкого угольного бассейна играют исключительно важную роль в хозяйственной деятельности. Они широко используются для водоснабжения промышленных центров и населенных пунктов, определяя размещение производительных сил Кемеровской области, имеют огромное значение при разработке угольных, рудных и других месторождений полезных ископаемых. Обоснование технологических схем рационального водоснабжения промышленных районов Кузбасса является в настоящее время одной из весьма актуальных проблем. Водный баланс территории испытывает существенное влияние техногенной составляющей, связанной с перераспределением водных ресурсов под влиянием водоотлива на угольных предприятиях и работы водозаборов питьевого и технического водоснабжения. В сложных гидрогеологических условиях среди существующих методов подсчета запасов подземных вод, приоритет остаётся за применением для этих целей численного гидродинамического моделирования. Цель исследования: разработка численной модели области фильтрации на водозаборном участке с целью обоснования эксплуатационных характеристик эксплуатационных скважин на основе материалов геологоразведочных работ на подземные воды и оценки балансовых характеристик фильтрационного потока в нарушенных гидродинамических условиях под влиянием внешних граничных условий. Задачи исследования: - воспроизвести на численной модели структуру фильтрационного потока в естественных условиях эксплуатационного водоносного горизонта. - оценить распределение напоров и расходов фильтрационного потока под влиянием работы эксплуатационных скважин с проектной суммарной производительностью 1500 м/сут на конец расчетного периода (25 лет). Методика исследования: основным методом оценки балансовых характеристик фильтрационного потока в естественных и нарушенных условиях является гидродинамическое моделирование с использованием решающего модуля MODFLOW, реализующего алгоритм численного решения дифференциального уравнения нестационарной плановой фильтрации по методу конечных разностей. В качестве вспомогательных средств предварительной подготовки исходных данных для разработки модели водозаборного участка применялись программные комплексы Surfer и AutoCad. Результаты исследования: разработана численная гидродинамическая модель водозаборного участка, учитывающая режим работы взаимодействующих водозаборных скважин и сложный характер граничных условий участка, что позволило уточнить расчётную схему, принятую ранее при подсчёте запасов подземных вод. По результатам прогнозного гидродинамического моделирования установлено, что величина понижения уровня в скважинах не достигает абсолютных отметок уровня в реке Ур. Между рекой и скважинами образуется локальный водораздел, который при длительной эксплуатации водозабора может быть смещен в сторону реки и вносит уточнение в конфигурацию зон санитарной охраны водозабора.
Ключевые слова
В настоящее время повышаются требования к точности результатов геодезических измерений при создании картографических материалов и решении инженерно-геодезических задач в различных сферах деятельности. Для выполнения тахеометрической съёмки используются оптические и электронные теодолиты-тахеометры. Оптические теодолиты удобны в работе и имеют невысокую цену, по сравнению с электронными приборами. В работе рассмотрены конструктивные особенности оптического номограммного теодолита-тахеометра ТHЕО-010A Dalta (Zeiss - Германия). Наличие номограммных кривых в поле зрения теодолита позволяет определять превышения при выполнении тахеометрической съёмки без проведения дополнительных измерений вертикальных углов наклона. Стандартным набором поверок теодолитов, согласно требованиям инструкции по проведению технологической поверки геодезических приборов, является определение места нуля МО, коллимационной ошибки С и поверка правильности установки сетки нитей. Вместе с тем при работе с номограммным теодолитом-тахеометром этих поверок недостаточно. Чтобы повысить точность определения превышений и высотных отметок точек, необходимо определить истинные (фактические) значения коэффициентов номограммных кривых. В работе предложена методика исследования кривых превышений номограммного теодолита-тахеометра ТHЕО-010A Dalta. Определены фактические значения коэффициентов номограммных кривых и погрешности определения превышений в лабораторных условиях.
Ключевые слова
Данная статья посвящена исследованиям геомеханического обеспечения короткозабойной технологии разработки мощных угольных пластов, подтверждению практической возможности отработки короткими забоями мощного склонного к газодинамическим явлениям угольного пласта на глубине более 200 м, выявлению следующих закономерностей распределения напряжений и деформаций геомассива при отработке удароопасных пластов короткими забоями, разработка системы геомеханического обеспечения технологии отработки короткими забоями склонных к горным ударам мощных угольных пластов. Актуальной является проблема разработки угольных месторождений, включающих свиты мощных угольных пластов, так как технологии их отработки как длинными, так и короткими забоями характеризуются некоторыми недостатками. В процессе опытно-промышленного освоения технологии отработки мощного склонного к самовозгоранию и газодинамическим явлениям угольного пласта короткими забоями обоснованы актуальные для горной науки и практики закономерности и рекомендации.
Ключевые слова
Актуальность работы. Геохимические исследования угольных пластов многих месторождений свидетельствуют о том, что некоторые из них, содержащие ценные химические элементы в промышленных концентрациях на извлечение, могут рассматриваться как рудоносные и должны разрабатываться комплексно с использованием технологий селективной выемки. Цель работы. Обобщить накопленный опыт подземной селективной выемки полезных ископаемых путем систематизации технологических схем по отличительным признакам и выбрать возможные варианты организации селективной выемки угля в конкретных горно-геологических условиях. Методы исследования. Для систематизации технологических схем подземной селективной выемки использован метод фасетной классификации, при котором множество вариантов технологических схем характеризуется набором признаков, на основании которых оно делится многократно и независимо на ячейки, содержащие в себе определенные значения признаков технологии. Результаты. Систематизация технологических схем подземной селективной выемки угольных пластов позволяет группировать технологии по определенным признакам (цель, деление на слои, присечка вмещающих пород, способ разграничения горных пород при их отбойке и т.д.) и, в зависимости от горно-геологических и горнотехнических условий, методом аналогии выбирать наиболее рациональный вариант.
Ключевые слова
Для повышения точности горной графической документации по отображению строения горного массива и оптимальности технологических проектов и паспортов для ведения горных работ требуется повысить точность прогнозирования горно-геологических условий за счет внедрения современных компьютерных технологий. Для решения этой задачи разработан метод цифрового описания горно-геологических условий и визуализации результатов на маркшейдерских цифровых планах с применением современных геоинформационных систем (ГИС). По итогам анализа существующей нормативно-технической документации и обзора научно-методической литературы установлен перечень показателей горно-геологических условий, входящих в базу данных. Разработана методика совмещения разнородных пространственных результатов измерений на предприятиях в единой геоинформационной среде с возможностями ГИС управлять базами данных. Пространственный анализ полученных результатов производится на основе таблиц выборки с присоединенными графическими объектами с помощью стандартных средств ГИС. Выбранные по SQL-запросу графические объекты в окне карты показываются «как выбранные» и отмечаются как «выбранные записи» в исходной таблице. Разработан метод нахождения на плане аномальных зон, деления площади пласта на однородные блоки по геологическим условиям и определение значения показателя в любой точке плана по любому направлению с помощью SQL-запроса. Получены рекомендации в методику компьютерного прогнозирования горно-геологических условий, определены требования к создаваемой базе данных с цифровым описанием геополей, разработаны методы геоанализа и прогноза горно-геологических условий с использованием средств ГИС.
Ключевые слова
Актуальность работы. Обоснование эффективности разрушения горной породы различным буровым инструментом связано с необходимостью повышения производительности буровых работ и уменьшения энергоемкости процесса разрушения. Целью работы является поиск и обоснование рациональных геометрических параметров инденторов и схем их размещения на буровом инструменте, обеспечивающих разрушение горной породы ударными воздействиями, в том числе для получения шпуров некруглого сечения. Методы исследования основаны на проведении физического эксперимента по горной породы высокой крепости с различным количеством одновременно внедряемых инденторов. Результаты исследований показали возможность оценки механизма разрушения пород высокой крепости на основе анализа зависимости «сила - внедрение»; доказывают оптимальность применения схемы равностороннего треугольника для армирования бурового инструмента твердосплавными вставками; свидетельствуют о возможности бурения ударными воздействиями шпуров некруглого поперечного сечения.
Ключевые слова
Актуальными в настоящее время являются исследования по совершенствованию конструкций устройств для разбуривания скважины механическим способом и предотвращения попадания продуктов бурения восстающих скважин в дисковый инструмент и околорамное пространство бурового станка. Создание дополнительных поверхностей обнажения за счет несимметричной ступенчатой схемы расположения дисковых инструментов на расширителе и уменьшение общей поверхности контакта породоразрушающих элементов с забоем приводит к повышению эффективности процесса бурения. Целью работы является увязка конструктивных и режимных параметров функциональных горных машин: бурового станка и скребкового конвейера. Приведены результаты расчета объемов угля при бурении пионерной скважины и разбуривании ее расширителем обратного хода. Обоснованы параметры аккумулирующего перегружателя в виде скребкового конвейера с учетом поступающих объемов угля из скважины при двухэтапном бурении и определена его необходимая длина. Рекомендовано оснащение расширителя обратного хода защитными устройствами для разгрузки призабойной зоны скважины от разрушенного угля и устранения заштыбовки узлов крепления дисковых инструментов и корпусов-лучей расширителя. Технические решения и результаты исследований получены в рамках выполнения базовой части государственного задания Минобрнауки России по проекту № 632 «Исследование параметров технологий и техники для выбора и разработки инновационных технических решений по повышению эффективности эксплуатации выемочно-проходческих горных машин в Кузбассе».
Ключевые слова
Актуальными в настоящее время являются исследования по совершенствованию процесса бурения дегазационных скважин в высокогазоносных пластах и решению вопросов транспортировки продуктов бурения. Газоносность угольных пластов на шахтах Кузбасса 15-30 м/т повышает вероятность метановыделения в выработки выемочного участка. По этой причине возрастает вероятность аварийного загазирования горных выработок, что, как следствие, сдерживает нагрузку на лаву. Для предупреждения опасных внезапных прорывов метана в очистные выработки из нижележащего высокогазоносного пласта-спутника рекомендовано использовать дегазационные скважины. Выполнен анализ существующих конструкций буровых станков для осуществления данной технологической операции и обобщен опыт их применения на угольных шахтах. Установлены закономерности процесса транспортирования разрушенного материала горизонтальным шнековым буровым ставом. В процессе бурения скважины реализуются два процесса: разрушение забоя скважины; транспортирование разрушенного материала шнековым буровым ставом. Отмечено, что при прочих равных условиях 80-90 % мощности затрачивается на транспортирование и на трение шнекового става о стенку скважины. Целью работы является увязка конструктивных и режимных параметров применяемых в технологическом процессе функциональных горных машин: бурового дегазационного станка и скребкового конвейера, который выполняет функцию аккумулирования разрушенного угля. Приведены результаты расчетов объемов угля, поступающего из скважин с различными параметрами: диаметром и глубиной. Обоснованы параметры аккумулирующих конвейеров - перегружателей: поперечное сечение рештаков и их необходимая длина в зависимости от диаметра и глубины дегазационных скважин.
Ключевые слова
В ближайшей перспективе практически вся добыча алмазов в Российской Федерации перейдет на подземный способ. Подземная разработка алмазосодержащей (кимберлитовой) руды сопряжена с поступлением обильного количества воды в горные выработки. Несвоевременная откачка воды может привести к чрезвычайной ситуации. Откачку всей воды, поступающей в горные выработки кимберлитовых рудников Российской Федерации, обеспечивают главные водоотливные установки, надежность насосного оборудования которых является достаточно низкой. Средняя наработка на отказ насосного оборудования составляет порядка 350 мото-часов. В связи с частыми отказами насосного оборудования водоотливные установки кимберлитовых рудников вынуждены работать в аварийных режимах, что категорически недопустимо. Исходя из вышеизложенного, констатируем, что повышение эффективности эксплуатации главных водоотливных установок кимберлитовых рудников является весьма актуальной научно-практической задачей в настоящее время. В данной статье представлен комплекс мер по обеспечению безаварийной работы главных водоотливных установок кимберлитовых рудников. Данный комплекс мер был разработан автором статьи по результатам: опросов инженерно-технического и рабочего персонала кимберлитовых рудников Российской Федерации, обследований водоотливных хозяйств кимберлитовых рудников Российской Федерации, а также проведения экспериментальных испытаний и обработки значительного практического материала по эксплуатации насосного оборудования, и изложен в виде 8 пунктов. Данные практические рекомендации также могут быть полезны и в других отраслях народного хозяйствах Российской Федерации, где используются секционные насосы, в частности, в угледобывающей отрасли.
Ключевые слова
В настоящей статье приведены результаты исследований в области совершенствования методологических подходов к оценке фактического технического состояния электрических буровых станков типа СБШ и СБР на основе комплексного анализа параметров вибрации и использования единых диагностических критериев, пригодных для разработки математических деградационных моделей изменения состояния сложных механических систем. Проведенный анализ диагностических характеристик, полученных при работе энерго-механического оборудования электрических буровых станков, позволил сгруппировать дефекты данного типа горных машин по базовым группам, которым в совокупности соответствует более ста двадцати диагностических признаков по параметрам вибрации. Данные признаки были классифицированы и формализованы для удобства использования при разработке кода алгоритма автоматизированного контроля сложных систем по параметрам генерируемых механических колебаний. В рамках настоящей работы доказана эффективность реализации комплексного диагностического подхода для оценки фактического состояния технических устройств по параметрам генерируемой ими вибрации. Показано, что только с широким использованием современных методов вибрационной диагностики и неразрушающего контроля предоставляется возможность для своевременного выявления дефектов оборудования горных машин и разработки прогнозных моделей изменения их технического состояния. Основой для реализации элементов системы обслуживания техники по ее фактическому техническому состоянию послужит разработанный комплекс диагностических правил выявления дефектов по результатам анализа параметров механических колебаний и создаваемые единые диагностические критерии оценки состояния, основанные на анализе параметров механических колебаний, разрабатываемые по количеству основных групп неисправностей диагностируемого оборудования. Полученные в рамках настоящего исследования научные результаты безапелляционно доказывают принципиальную возможность создания группы адекватных единых диагностических критериев, использование которых повысит эффективность прогнозирования процесса изменения диагностических параметров.
Ключевые слова
Перспективными возможностями характеризуется совершенствуемый расчетных подход, базирующийся на решении обратных задач объемной штамповки. Рассматриваются уже решенные и решаемые проблемы реализации обратного моделирования, позволяющие выполнять расчеты в автоматизированном режиме программными средствами. Современные лицензионные программные продукты моделирования, применяемые в настоящее время в технологическом проектировании, подобными встроенными функциями не располагают. Актуальность работы определяется исследованием задачи восстановления конфигурации рациональной заготовки по форме готовой поковки, посредством реализации обратного расчета формоизменения. В обратном моделировании выявлена проблема влияния на получаемую форму заготовки условий стационарности особой точки в расчетах, которая и является исследовательской целью работы. Метод исследования. Посредством гранично-элементного моделирования определены условия для процесса осадки, характеризующие кинематику перемещения особой точки при решении обратной задачи формоизменения. В основе расчетного подхода положен принцип приближенного соответствия процесса деформирования твердого тела и течения вязкой жидкости, рассматриваемый, в том числе, для задачи определения значения кривизны свободной поверхности. Результаты. Решение определяет рациональные значения угла отставания граничных элементов от инструмента, которые формируют наиболее равномерное деформированное состояние в поковке, в зависимости от условий дискретизации задачи. Полученные зависимости определяют связь формируемого радиуса скругления границы с условиями дискретизации расчетной задачи в области особой точки.
Ключевые слова
В данной статье раскрывается актуальность и подход к созданию установок поверки расходомеров жидкости широкого диапазона измерений, предназначенной для работы в составе метрологической лаборатории, либо производственного комплекса. В ней упоминаются проблемы, стоящие перед разработчиками, а также рассматривается ряд технических аспектов ее функционирования, таких как принцип создания потока жидкости, способ точного дозирования жидкости, синхронизация средств автоматики и измерений. Из-за необходимости соблюдения коммерческой тайны в статье описывается только общий принцип действия установки и ее структура, что, однако, позволяет понять и оценить подход к практической реализации данной инженерной задачи. Приведенная в статье информация несет ознакомительный характер, однако представляет интерес с точки зрения создания специализированных метрологических автоматизированных систем, успешно функционирующих на современном производстве.
Ключевые слова
В настоящей работе представлена унифицированная цифровая система управления вентиляторной установкой, построенная по принципу распределённого управления управляющими объектами. Актуальность работы. До настоящего времени на главных вентиляторных установках применяются устаревшие системы автоматики и защит. Применение устаревшей аппаратуры автоматизации и систем управления электроприводом не позволяет ввести вентиляторную установку в систему диспетчеризации. Кроме того, углубление действующих шахт требует повышения качества систем управления и мониторинга вентиляторных установок, так как их текущее состояние не позволяет обеспечить требуемый уровень безопасности. Цель работы: разработка технической структуры аппаратной части и архитектуры программного обеспечения унифицированной системы управления вентиляторной установкой. Методы исследования: теория автоматов, методы объектно-ориентированного программирования с явным выделением состояний. Результаты. Разработаны функциональная схема и структура системы управления. Предложена методика и этапы разработки программного обеспечения системы управления с использованием принципа модульности и программирования с явным выделением состояний с применением алгоритмов взаимодействия. Предложена модульная структура программного обеспечения системы, приведены графы отдельных модулей. Разработаны алгоритмы функционирования системы технологической автоматики и защит вентиляторной установки.
Ключевые слова
Оптимальное регулирование напряжения в системах электроснабжения угольных шахт является одной из ключевых задач, решение которой может повысить энергоэффективность добычи угля. Ранее авторами был предложен алгоритм определения оптимального уровня напряжения по критерию минимума потребления активной мощности. Для его апробации авторами статьи разработана программа в среде MATLAB с использованием табличного процессора MS Excel. Разработанная программа была апробирована в рамках тестовой схемы угольной шахты, включающей в себя дискретные и недискретные регуляторы уровня напряжения. В качестве исходных данных о нагрузках были приняты реальные данные одной из угольных шахт Кузбасса. Для выполнения оптимизации уровня напряжения были использованы два алгоритма оптимизации: метод последовательной квадратичной оптимизации (SQP) и метод внутренней точки (interior point). Метод SQP показал несколько лучшие результаты. В связи с этим он был принят окончательно для реализации оптимального регулирования напряжения. По итогам проведенного моделирования было установлено, что использование предложенного алгоритма позволит снизить затраты угольного предприятия на приобретение электроэнергии и повысить качество электроэнергии по показателю «отклонение напряжения».
Ключевые слова
Актуальность работы: для установления рационального направления промышленного использования углей различного марочного состава в той или иной отрасли необходимо проводить оценку их химико-технологического потенциала. В настоящей работе представлены результаты исследования химического состава и химико-технологических свойств низкометаморфизованных углей Кузнецкого бассейна. Для исследования использовались 3 образца углей, отобранных на различных угледобывающих шахтах Кузбасса: №1 - Шахта Алексиевская, пласт Красногорский, №2 - шахта Котинская, пласт 51, №3 - шахта им. Кирова, пласт Поленовский. Методы исследования: технический, элементный, петрографический анализы, химический состав золы, термогравиметрия, выход продуктов полукоксования. Результаты: с использованием комплекса химических и физико-химических методов анализа охарактеризованы три образца низкометаморфизованных углей. Угли являются низкосернистыми, среднезольными с низким показателем основности золы. Петрографический анализ показал, что исследованные образцы углей являются преимущественно витринитовыми. Исследованные образцы характеризуются достаточно значимым выходом смолы полукоксования, газообразных и легколетучих веществ. По установленным технологическим показателям данные угли согласно ГОСТ 25543-88 можно рекомендовать для энерготехнологического использования, например, в процессе полукоксования.
Ключевые слова
В результате эксплуатации автомобильных двигателей в огромных количествах образуются и накапливаются отработанные минеральные и синтетические масла. Их переработка и повторное вовлечение в производство является важной и актуальной задачей сегодняшнего дня с точки зрения экономики и экологии. В данной работе исследовано влияния озонирования на состав отработанных синтетических и минеральных моторных масел с целью модифицирования их химического состава и использования в качестве флотационных реагентов при обогащении углей. В качестве объектов исследования были выбраны отработанное синтетическое моторное масло, а также минеральные масла, прошедшие отработку на легковых и грузовых видах транспорта. Для химического модифицирования использован зарекомендовавший себя в нефтехимии метод озонирования. Показано, что предварительное озонирование способствует повышению в составе всех масел доли легкокипящих компонентов, снижению вязкости отходов и улучшению их флотационных свойств при обогащении коксующихся углей. При флотации угля с использованием озонированных отработанных масел значительно возрастают выход концентрата, снижается его зольность, повышается минерализованность отходов флотации, как следствие, растет коэффициент селективности процесса. Максимальный положительный эффект от озонирования наблюдается на образцах минеральных масел.
Ключевые слова
Приведен обзор литературы по групповому и компонентному составу буроугольных и торфяных битумов. Групповой состав характеризуется наличием восков и смол. Функциональный и компонентный состав восков и смол включает спирты, карбоновые кислоты, н-, изо- и циклоалканы, стероиды, карбонильные соединения. Наряду с этим велико количество неустановленных соединений. Также рассмотрен ряд выделенных биологически активных веществ, приведены их структурные формулы. Рассмотрены некоторые из условий и способов обработки, влияющие на выход и состав экстрагируемых битумов. Кроме этого, обусловлена важность проведения процесса алкилирования непосредственно перед экстракцией битумов, что позволяет избирательно увеличить выход битумов из твердых горючих ископаемых, в состав которых входят спирты, карбоновые кислоты, длинноцепочные сложные эфиры нормального строения, стероидные и тритерпеновые структуры. Проанализированы существующие отечественные месторождения бурых углей. Подчеркнута актуальность исследований, направленных на изучение компонентного состава экстрагируемых битумоидов и создания методики экстракционной комплексной переработки бурых углей отечественных месторождений. Разработка данной методики позволит закрыть потребность страны в импорте восков из-за рубежа, а так же синтезировать вещества которые могут найти свое применение в различных отраслях промышленности.