Rambler's Top100
Институт горного дела СО РАН
 Чинакал Николай Андреевич Знак «Шахтерская слава» Лаборатория механики деформируемого твердого тела и сыпучих сред Лаборатория механизации горных работ
ИГД » Издательская деятельность » Журнал «Физико-технические проблемы… » Номера журнала » Номера журнала за 2013 год » ФТПРПИ №5, 2013. Аннотации.

ФТПРПИ №5, 2013. Аннотации.


ГЕОМЕХАНИКА


УДК 622.831 

О НЕКОТОРЫХ ОСОБЕННОСТЯХ ЭВОЛЮЦИИ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ОБРАЗЦОВ ГОРНЫХ ПОРОД СО СТРУКТУРОЙ ПРИ ОДНООСНОМ НАГРУЖЕНИИ
В. Н. Опарин, О. М. Усольцева, В. Н. Семенов, П. А. Цой

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия

Экспериментально, на примере детального изучения изменения напряженно-деформиро-ванного состояния образцов горных пород в процессе их одноосного нагружения до разрушения с помощью автоматизированной системы анализа цифровых спекл-фотографий, установлено, что при достижении 50 %-го уровня напряжений по отношению к пределу прочности испытуемых пород внутри образцов возникают низкочастотные процессы микродеформирования между структурными отдельностями. Последние генерируются медленными (квазистатическими) силовыми воздействиями от пресса в режиме жесткого нагружения. Амплитуда таких деформационно-волновых процессов существенно зависит от уровня задаваемого макронагружения. Построены волновые пакеты для осредненных компонент микродеформации на образцах из песчаника и мрамора при одноосном сжатии. С помощью преобразования Фурье определены соответствующие им амплитудно-частотные характеристики для выделяемых 4 стадий процесса макродеформирования: упругого, нелинейно упругого, постпикового участка и участка остаточной прочности. На стадии предразрушения возникают, а на стадии постпиковой нагрузки сохраняются упругие колебания с частотой 0.5 – 4 Гц.

Массив горных пород, блочно-иерархическое строение, лабораторный эксперимент, метод спекл-фотографии, микродеформации, деформационно-волновые процессы

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке проекта ОНЗ-РАН 3.1, партнерского интеграционного проекта СО РАН № 100 и гранта Российского фонда фундаментальных исследований № 12–05–01057 (на оборудовании ЦКП ГГГИ СО РАН).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Опарин В. Н., Танайно А. С. Каноническая шкала иерархических представлений в горном породоведении. — Новосибирск: Наука, 2011.
2. Опарин В. Н., Сашурин А. Д., Леонтьев А. В. и др. Современная геодинамика массива горных пород верхней части литосферы: истоки, параметры, воздействие на объекты недропользования. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2008.
3. Усольцева О. М., Назарова Л. А., Цой П. А., Назаров Л. А., Семенов В. Н. Исследование генезиса и эволюции нарушений сплошности в геоматериалах: Теория и лабораторный эксперимент // ФТПРПИ. — 2013. — № 1.
4. Опарин В. Н. Научные открытия межтысячелетия в геомеханике и перспективы их применения / Геодинамика и напряженное состояние недр Земли: тр. науч. конф. с участием иностр. ученых. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2008.
5. Адушкин В. В., Опарин В. Н. От явления знакопеременной реакции горных пород на динамические воздействия — к волнам маятникового типа в напряженных геосредах. Ч. I // ФТПРПИ. — 2012. — № 2.
6. Адушкин В. В., Опарин В. Н. От явления знакопеременной реакции горных пород на динамические воздействия — к волнам маятникового типа в напряженных геосредах. Ч. II // ФТПРПИ. — 2013. — № 2.
7. Опарин В. Н. Волны маятникового типа и “геомеханическая температура” / Тр. 2-й Рос.-Кит. конф. “Нелинейные геомеханико-геодинамические процессы при отработке месторождений полезных ископаемых на больших глубинах”. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2012.
8. Опарин В. Н., Яковицкая Г. Е., Вострецов А. Г., Серяков В. М., Кривецкий А. В. О коэффициенте механо-электромагнитных преобразований при разрушении образцов горных пород // ФТПРПИ. — 2013. — № 3.
9. Курленя М. В., Опарин В. Н., Еременко А. А. Об отношении линейных размеров блоков горных пород к величинам раскрытия трещин в структурной иерархии массива // ФТПРПИ. — 1993. — № 3.
10. Опарин В. Н., Тапсиев А. П., Востриков В. И. и др. О возможных причинах увеличения сейсмической активности шахтных полей рудников “Октябрьский” и “Таймырский” Норильского месторождения в 2003 г. Ч. I: Сейсмический режим // ФТПРПИ. — 2004. — № 4.
11. Опарин В. Н., Козырев А. А., Сашурин А. Д. и др. Деструкция земной коры и процессы самоорганизации в областях сильного техногенного воздействия. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2012.
12. Курленя М. В., Опарин В. Н., Еременко А. А. Об одном методе сканирования шахтной сейсмологической информации // ДАН. — 1993. — Т. 333. — № 6.
13. Яковицкая Г. Е. О некоторых особенностях структуры сигналов электромагнитного излучения при разрушении горных пород // ФТПРПИ. — 2004. — № 3.


УДК 550.34; 622.83 

ОСОБЕННОСТИ СЕЙСМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА СЛАБЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ СОБЫТИЙ В МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД
А. Н. Беседина, Н. В. Кабыченко, Г. Г. Кочарян

Институт динамики геосфер РАН, Ленинский пр. 38, корп. 1, 119334, г. Москва, Россия
Московский физико-технический институт, Институтский пер. 9, 141700, г. Долгопрудный, Россия

На основе дислокационной модели Брюна рассчитаны потенциальные ошибки при оценке характеристик очагов слабой сейсмичности с помощью метода определения энергетического класса или локальной магнитуды сейсмического события. Сопоставление с результатами измерений параметров колебаний, зарегистрированных на Североуральском бокситовом руднике (СУБР), показывает пригодность используемой модели для динамических событий малой энергии. Ошибки, которые возникают из-за радикального искажения излучаемого спектра в результате поглощения высоких частот, становятся значимыми уже на расстоянии 1000 м, причем расхождение нарастает с увеличением расстояния.
Рассмотрены возможные причины возникновения значительных отклонений от закона подобия при анализе данных сейсмических наблюдений, проведенных на СУБРе, горных предприятиях Польши, Финляндии, Канады, а также при заполнении водохранилищ. Показано, что эффекты, связанные с физическими различиями в динамике разрывов разного размера, не приводят к радикальному изменению эффективности сейсмического источника. Иные причины, связанные либо с недостатками аппаратуры, либо с некорректной интерпретацией результатов измерений, могут приводить к сильному росту нормированной сейсмической энергии с увеличением масштаба слабых динамических событий, наблюдаемому в некоторых случаях.

Сейсмический мониторинг, индуцированная сейсмичность, сейсмический момент, сейсмическая энергия, жесткость

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 13–05–0780) и программы № 6 ОНЗ РАН.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Мельников Н. Н., Козырев А. А., Панин В. И. и др. Сейсмичность при горных работах. — Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2002.
2. Маловичко А. А., Дягилев Р. А., Шулаков Д. Ю., Кустов А. К. Мониторинг техногенной сейсмичности на рудниках и шахтах Западного Урала // Горная геофизика: Междунар. конф., 22–25 июня 1998 г., С.-Петербург, Россия. — СПб.: ВНИМИ, 1998.
3. Опарин В. Н., Акинин А. А., Востриков В. И. и др. О деформационных процессах, индуцированных технологическими взрывами / Тр. Междунар. конф. “Геомеханика и напряженное состояние недр Земли”. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2002.
4. Методы и системы сейсмодеформационного мониторинга техногенных землетрясений и горных ударов. Т. 2 / В. Н. Опарин и др.; отв. ред. Н. Н. Мельников. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2010. (Интеграционные проекты СО РАН; вып. 25).
5. Опарин В. Н., Тапсиев А. П., Востриков В. И. и др. О возможных причинах увеличения сейсмической активности шахтных полей рудников “Октябрьский” и “Таймырский” Норильского месторождения в 2003 г. Ч.I: Сейсмический режим // ФТПРПИ. — 2004. — № 4.
6. Назаров Л. А, Назарова Л. А., Ярославцев А. Ф. и др. Эволюция полей напряжений и техногенная сейсмичность при отработке месторождений полезных ископаемых // ФТПРПИ. — 2011. — № 6.
7. Еременко В. А., Еременко А. А., Рашева С. В., Турунтаев С. Б. Влияние взрывов на техногенную сейсмичность в районе Таштагольского месторождения // ФТПРПИ. — 2009. — № 5.
8. Бугаев Е. Г., Кишкина С. Б., Санина И. А. Особенности сейсмологического мониторинга для объектов атомной энергетики на Восточно-Европейской платформе // Ядерная и радиационная безопасность. — 2012. — Т. 65. — № 3.
9. Маловичко Д. А., Калебская О. И., Шулаков Д. Ю., Бутырин П. Г. Локальные сейсмологические наблюдения за карстовыми процессами // Физика Земли. — 2010. — № 1.
10. Маловичко А. А., Маловичко Д. А., Дягилев Р. А. Сейсмологический мониторинг на рудниках Верхнекамского месторождения калийных солей // Горн. журн. — 2008. — № 10.
11. Аки К., Ричардс П. Количественная сейсмология: Теория и методы. Т. 1, 2. — М.: Мир, 1982.
12. Ide S., Beroza G. Does apparent stress vary with earthquake size? Geophys. Res. Lett., 2001, Vol. 28.
13. Раутиан Т. Г. Об определении энергии землетрясений на расстоянии до 3000 км // Экспериментальная сейсмика: тр. ИФЗ АН СССР. — 1964. — № 32(199).
14. Землетрясения России в 2008 году. — Обнинск: ГС РАН, 2010.
15. Brune J. Tectonic stress and the spectra of seismic shear waves from earthquakes, J. Geophys. Res., 1970, Vol. 75.
16. Madariaga R. Earthquake scaling laws, Extreme Environmental Events: Complexity in Forecasting and Early Warning. R. A. Meyers ed. Springer, 2010.
17. Добрынина А. А. Добротность литосферы и очаговые параметры землетрясений Байкальской рифтовой системы: дис. … канд. физ.-мат. наук. — Иркутск: ИЗК СО РАН, 2011.
18. Domanski B., Gibowicz S. Comparison of source parameters estimated in the frequency and time domains for seismic events at the Rudna copper mine, Poland, Acta Geophys, 2008, Vol. 56.
19. Urbancic T. I., Young R. P. Space-time variations in source parameters of mining-induced seismic events with M<0, Bull. Seismol. Soc. Am., 1993, Vol. 83.
20. Ide S., Beroza G. C., Prejean S. G., Ellsworth W. L. Apparent break in earthquake scaling due to path and site effects on deep borehole recordings, J. Geophys. Res., 2003, Vol. 108(B5).
21. Yamada T., Mori J. J., Ide S. et al. Stress drops and radiated seismic energies of microearthquakes in a South African gold mine, J. Geophys. Res., 2007, Vol. 112.
22. Oye V., Bungum H., Roth M. Source parameters and scaling relations for mining-related seismicity within the Pyhasalmi ore mine, Finland, Bull. Seismol. Soc. Am,. 2005, Vol. 95, No 3.
23. Kwiatek G., Plenkers K., Dresen G. et al. Source parameters of picoseismicity recorded at mponeng deep gold mine, South Africa: implications for scaling relations, Bull. Seismol. Soc. Am., 2011, Vol. 101. No. 6.
24. Kanamori H., Hauksson E., Hutton L. K., Jones L. M. Determination of earthquake energy release and ML using TERRAscope, Bull. Seismol. Soc. Am., 1993. Vol. 83.
25. Gomberg J., Felzer K., Brodsky E. Earthquake dynamic triggering and ground motion scaling, Proc. of 4th International Workshop on Statistical Seismology, 9–13 January, 2006, Kanagawa, Japan.
26. Kanamori H., Brodsky E. E. The physics of earthquakes, Reports on Progress in Physics, 2004, 67.
27. Кочарян Г. Г. Об излучательной эффективности землетрясений (пример геомеханической интерпретации результатов сейсмологических наблюдений) // Динамические процессы в геосферах. Вып. 3. — М.: ГЕОС, 2012.
28. Hua W., Chen Z., Zheng S. Source parameters and scaling relations for reservoir induced seismicity in the longtan reservoir area, PAGEOPH, 2013, Vol. 170.
29. Gibowicz, S., Young R., Talebi S., Rawlence D. Source parameters of seismic events at the Underground Research Laboratory in Manitoba, Canada: Scaling relations for events with moment magnitude smaller than 2, Bull. Seismol. Soc. Am., 1991, Vol. 81.
30. Кочарян Г. Г. Жесткость разломной зоны как геомеханический фактор, контролирующий излучательную эффективность землетрясений в континентальной коре // ДАН. — 2013. — Т. 252. — № 1.
31. Костюченко В. Н., Кочарян Г. Г., Павлов Д. В. Деформационные характеристики межблоковых промежутков различного масштаба // Физ. мезомеханика. — 2002. — Т. 5. — № 5.


УДК 532.685+539.3 

ЭВОЛЮЦИЯ ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ В МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ БУРЕНИИ ГЛУБОКИХ СКВАЖИН
Л. А. Назарова, Л. А. Назаров, М. И. Эпов, И. Н. Ельцов

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
Красный пр., 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Институт нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН,
пр. Академика Коптюга, 3, 630090, г. Новосибирск, Россия
Новосибирский государственный университет,
ул. Пирогова, 2, 630090, г. Новосибирск, Россия

Для описания эволюции геомеханических и гидродинамических полей при бурении глубоких скважин разработана и численно реализована 3D модель. Вычислительными экспериментами установлено, что при определенном соотношении прочностных свойств пород, давления бурового раствора и естественных горизонтальных напряжений в околоскважинном пространстве могут возникать области необратимых деформаций с низкой проницаемостью, которые приводят к формированию угловой анизотропии в распределении водонасыщенности и удельного электрического сопротивления в зоне проникновения фильтрата бурового раствора. Это оказывает существенное влияние на показания приборов геофизического исследования скважин, что необходимо учитывать при инверсии каротажных данных.

Породный массив, многофазная фильтрация, скважина, напряженное состояние, разрушение, зона проникновения, проницаемость, коллектор, удельное электрическое сопротивление

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке Интеграционного проекта СО РАН № 89 и Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 13–05–00782).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Геофизические исследования и работы в скважинах. ГОСТ Р 53709–2009. — М.: Стандартинформ, 2010.
2. Lyons W. C., Plisga G. J. Standard Handbook of Petroleum and Natural Gas Engineering (2nd edition), Elsevier, 2005.
3. Дахнов В. Н. Геофизические методы определения коллекторских свойств и нефтегазонасыщения горных пород. — М.: Недра, 1985.
4. Стандарт компании по определению качества цементирования обсадных колонн в скважинах и боковых стволах скважин на месторождениях ОАО НК “Роснефть”. — М.: ОАО НК “Роснефть”, 2005.
5. Ayala N. M., Patino A. H., Torne J., Kessler C. Applications of geomechanical models in Nothern Mehico using information from boreholes imaging and electric logs to reduce drilling non-producive time and to characterize fractured reservoirs, SPWLA 48th Annual Logging Well Symposium, June 3–6, 2007.
6. Кашеваров А. А., Ельцов И. Н., Эпов М. И. Гидродинамическая модель формирования зоны проникновения при бурении скважин // ПМТФ. — Т. 44. — № 6.
7. Ельцов И. Н., Нестерова Г. В., Кашеваров А. А. Петрофизическая интерпретация повторных электромагнитных зондирований в скважинах // Геология и геофизика. — 2011. — Т. 52. — № 6.
8. Калинин А. Г. Бурение нефтяных и газовых скважин. — М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2008.
9. Справочник (кадастр) физических свойств горных пород. — М.: Недра, 1975.
10. Keaney G. M. J., Meridith P. G., Murrel S. A. F. Laboratory study of permeability evolution in a “tight” sandstone under non-hydrostatic stress conditions, SPE /ISRM EuRock’98. Trondheim: SPE, 1998, SPE/SRM 47265.
11. Ставрогин А. Н., Тарасов Б. Г. Экспериментальная физика и механика горных пород. — СПб.: Наука, 2001.
12. Holt R. M. Permeability reduction induced by a nonhydrostatic stress field, SPE Formation Evaluation, 1990, No 5.
13. Назарова Л. А., Назаров Л. А., Козлова М. П. Роль дилатансии в формировании и эволюции зон дезинтеграции в окрестности неоднородностей в породном массиве // ФТПРПИ. — 2009. — № 5.
14. Назаров Л. А., Назарова Л. А., Ельцов И. Н., Киндюк В. А. Некоторые геомеханические аспекты бурения глубоких скважин в массиве горных пород // ФТПРПИ. — 2010. — № 6.
15. Назарова Л. А., Назаров Л. А., Эпов М. И., Ельцов И. Н. Эволюция полей деформаций и фильтрационных параметров породных массивов в зонах возможных разрушений в окрестности глубоких скважин // Физ. мезомеханика. — 2010. — № 13.
16. Ельцов И. Н., Назаров Л. А., Назарова Л. А., Нестерова Г. В., Эпов М. И. Интерпретация геофизических измерений в скважинах с учетом гидродинамических и геомеханических процессов в зоне проникновения // Докл. РАН. — 2012. — Т.12. — № 6.
17. Шемякин Е. И., Курленя М. В., Опарин В. Н. и др. Открытие № 400 СССР. Явление зональной дезинтеграции горных пород вокруг подземных выработок // Бюл. изобр. — 1992. — № 1.
18. Barton N. Rock quality, seismic velocity, attenuation and anisotropy, Taylor and Francis Group, London, UK, 2007. 19. Работнов Ю. Н. Механика деформируемого твердого тела. — М.: Наука, 1979.
20. Дементьев А. Д., Назаров Л. А., Назарова Л. А. Прикладные задачи теории упругости. — Новосибирск: НГАУ, 2002.
21. Heidbach O. World Stress Map, http://dc-app3–14.gfz-potsdam.de.
22. Tuefel L. W. Mac Kinnon, Robert J., Rock Mechanics : Key to Energy Production 27TH. U. S. Symposium on Rock Mechanics, Capter 98 In Situ Stress and Natural Fracture Distribution at Depth in the Piceance Basin, Colorado: Implications to Stimulation and Production of Low Permeability Gas Reservoirs, SME, 1982.
23. Галин Л. А. Плоская упруго-пластическая задача // ПММ. — 1946. — Т. 10. — Вып. 5 – 6.
24. Randall M. S., Conway M., Salter G., Miller S. Pressure-Dependant Permeability in Shale Reservoirs Implications for Estimated Ultimate Recovery, AAPG Search and Discovery Article N 9012.2011, AAPG Hedberg Conference, December 5–10, 2010, Austin, Texas.
25. Zhu W., Montesi L., Wong T.-F. Characterizing the permeability-porosity relationship during compactive cataclastic flow. 42nd U. S. Rock Mechanics Symposium, USRMS, San Francisco: ARMA, 2008.
26. Fatt I. Davis D. H. Reduction in permeability with overburden pressure. Petroleum transaction, AIME, 1952, No 195.
27. Rhett D. W., Teufel L. W. Effect of Reservoir Stress Path on Compressibility and Permeability of Sandstones. SPE 24756, presented at 67th Annual Technical Conference and Exhibition of the Society of Petroleum Engineering, Washington, DC, October, 1992, 4–7.
28. Ромм Е. С. Фильтрационные свойства трещиноватых горных пород. — М.: Недра, 1966.
29. Голф-Рахт Т. Д. Основы нефтепромысловой геологии и разработки трещиноватых коллекторов. — М.: Недра, 1986.
30. Николаевский В. Н. Геомеханика и флюидодинамика. — М.: Недра, 1996.
31. Самарский А. А. Введение в теорию разностных схем. — М.: Наука, 1971.
32. Cox A., Hart R. B. Plate Tectonics: How It Works. Palo Alto, Calif.: Blackwell Scientific Publications, 1986.
33. Mandl G. Mechanics of Tectonic Faulting. Models and Basic Concepts. Elsevier. Amsterdam, Oxford, New-York, 1988.
34. Дарлинг Т. Практические аспекты геофизических исследований скважин. — М.: ООО “Премиум Инжиниринг”, 2008.
35. Ельцов И. Н., Кашеваров А. А., Эпов М. И. Обобщение формулы Арчи и типы радиального сопротивления удельного электрического сопротивления в прискважинной зоне // Геофиз. вестн. — 2004. — № 7.


УДК 622.272.6 

“ДЕФОРМАЦИОННО-ВОЛНОВЫЕ” ПРОЦЕССЫ В МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ ДВИЖЕНИИ ОЧИСТНОГО ЗАБОЯ В УГОЛЬНЫХ ПЛАСТАХ
Г. Я. Полевщиков

Институт угля СО РАН,
Ленинградский проспект, 10, 650065, г. Кемерово, Россия

Установлены “деформационно-волновые” особенности геомеханических процессов при движении очистного забоя. Показано, что реакция вмещающего массива может рассматриваться как формирование в континууме иерархии критических элементов геосреды. Последовательность развития соответствует избытку упругой энергии за фронтом снижения вертикальных напряжений. Даны основные параметры физической модели процесса с примерами горно-технологических ситуаций.

Геомеханика, очистной забой, сдвижение, волнообразность, иерархия структур, упругая энергия

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке СО РАН (интеграционные проекты № 89 2006–2008 гг., № 61 2010–2011 гг., № 100 2012–2013 гг.)

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Weber H. Der Gebirgsdruck als Ursache fur das Auftreten von Schlagwettern, Blasern, Gasausbruchen und Gebirgsschlagen, Gluckauf, 1916, Bd 49.
2. Канлыбаева Ж. М. Закономерности сдвижения горных пород в массиве. — М.: Наука, 1968.
3. Черняк И. Л., Зайденварг В. Е. Периодичность изменения напряженно-деформированного состояния массивов угля и пород впереди очистного забоя // Изв. вузов. Горн. журн. — 1993. — № 3.
4. Якоби О. Практика управлении горным давлением: пер. с нем. — М.: Недра, 1987.
5. Полевщиков Г. Я., Назаров Н. Ю. Влияние сдвижений прочных вмещающих пород на динамику метанообильности выемочного участка // ГИАБ. — 2001. — № 5.
6. Полевщиков Г. Я., Козырева Е. Н. Газокинетический паттерн разрабатываемого массива горных пород // ГИАБ. — 2002. — № 11.
7. Полевщиков Г. Я., Козырева Е. Н., Шинкевич М. В. Влияние периодичности процессов сдвижений пород на динамику метанообильности выемочного участка / Деформирование и разрушение материалов с дефектами и динамические явления в горных породах и выработках: материалы XVIII Междунар. науч. шк. им. акад. С. А. Христиановича. — Симферополь: ТНУ, 2008.
8. Полевщиков Г. Я. Волновые геомеханические процессы в динамике метанообильности выемочного участка / Геодинамика и напряженное состояние недр Земли: тр. науч. конф. с участием иностр. ученых (6 –10 июля 2009, Новосибирск). — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2010.
9. Полевщиков Г. Я., Плаксин М. С. Газогеомеханические процессы при проведении подготовительных выработок // Вестн. науч. центра по безопасности работ в угольной пром-ти. Кемерово. — 2010. — № 2.
10. Полевщиков Г. Я., Плаксин М. С. Газодинамические следствия зональной дезинтеграции массива при проведении подготовительной выработки // Вестн. КГТУ. — 2011. — № 5.
11. Опарин В. Н, Танайно А. С. Каноническая шкала иерархических представлений в горном породоведении. — Новосибирск: Наука, 2011.
12. Курленя М. В., Опарин В. Н. Проблемы нелинейной геомеханики. Ч. I // ФТПРПИ. — 1999.— № 3.
13. Ионов В. Н., Огибалов П. М. Напряжение в телах при импульсивном нагружении. — М.: Высш. шк., 1975.
14. Полевщиков, Г. Я. Динамические газопроявления при проведении подготовительных и вскрывающих выработок в угольных шахтах. — Кемерово: ИУУ СО РАН, 2003.
15. Полевщиков Г. Я., Шинкевич М. В., Леонтьева Е. В., Черепов А. А. Фрактальная особенность структуризации массива горных пород в изменениях давления на призабойную часть угольного пласта отрабатываемого длинным очистным забоем // Вестн. науч. центра по безопасности работ в угольной пром-ти. — Кемерово. — 2012. — № 3.
16. Галанин А. Ф., Шинкевич М. В. Зависимость параметров первичной посадки основной кровли в механизированных лавах от структуры пород / Вопросы безопасности труда: сб. науч. тр. КузГТУ. — Кемерово, 2004.
17. Временное руководство по расчету первичного и последующего шагов обрушения пород кровли при разработке угольных пластов длинными столбами по простиранию в условиях Кузбасса. — Кемерово: ВостНИИ, 1973.
18. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях. — СПб., 1998.


УДК 534.231 

ГЕОМЕХАНИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РАБОЧЕГО ОРГАНА ПНЕВМОУДАРНОЙ МАШИНЫ С ГРУНТОВЫМ МАССИВОМ
Е. В. Денисова, А. И. Конурин

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия

Построена геомеханическая модель взаимодействия рабочего органа пневмоударной машины с грунтовым массивом. Методом конечных элементов решена задача о напряженном состоянии массива при движении в нем пневмоударной машины с учетом вариации физико-механических свойств среды. Выполнена сравнительная оценка экспериментально измеренных и теоретически полученных относительных значений ускорений акустического поля в зависимости от ориентации машины в грунте.

Пневмоударная машина, грунтовый массив, геомеханическая модель, метод конечных элементов, физико-механические свойства, волновые свойства, эксперимент, разрешающая способность

Научно-исследовательская работа проведена в рамках реализации ФЦП “Научные и научно-педагогические кадры инновационной России” на 2009 – 2013 гг.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. USA, United States Patent № 6,886,644. Apparatus and method for horizontal drilling, Vermeer Manufacturing Company. USA. Appl. No.: 10/224,205., Publ. May 3, 2005.
2. USA, United States Patent №8,213,264. Method and device of measuring location, and moving object / Samsung Electronics Co., Ltd., USA. Appl. No.: 12/656,024. Publ. July 3, 2012.
3. USA, United States Patent № 8,264,909. System and method for depth determination of an impulse acoustic source by cepstral analysis, The United States of America as represented by the Secretary of the Navy, USA. Appl. No.: 12/698,679. Publ. September 11, 2012.
4. Опарин В. Н., Денисова Е. В., Конурин А. И. Результаты испытаний акустических систем контроля местоположения пневмоударной машины в грунтовом массиве // ФТПРПИ. — 2012. — № 4.
5. Патент на полезную модель № 116573. Акустический обнаружитель горизонтального местоположения источника звука в грунте / В. Н. Опарин, Е. В. Денисова, С. Ю. Гаврилов, А. И. Конурин // Опубл. в БИ. — 2012. — № 15.
6. Патент на полезную модель № 118765. Измеритель координат излучателя импульсного акустического сигнала в среде / В. Н. Опарин, Е. В. Денисова, С. Ю. Гаврилов, А. И. Конурин, Н. С. Полотнянко // Опубл. в БИ. — 2012. — № 21.
7. Трубицын В. В., Червов В. В. Контроль движения пневмопробойника по колебаниям грунта // ФТПРПИ. — 1998. — №4.
8. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. — М.: Мир, 1976.
9. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. — М.: Мир, 1979.
10. Ларин М., Кабанов Ю., Хитрых Д., Юрченко Д. Использование программного комплекса ANSYS AUTODYN при расчете средств защиты на воздействие от взрыва и баллистического удара // ANSYS Advantage. Русская редакция. — М., 2009.
11. Давыдов В. А., Бондарева Э. Д. Изыскания и проектирование автомобильных дорог на многолетнемерзлых грунтах: учеб. пособие. — Омск: ОмПИ, 1989.
12. Васильев Ю. М. Методические рекомендации по укреплению местных грунтов верхней части земляного полотна неорганическими вяжущими. — М.: СоюзДорНИИ, 1977.
13. Амосов А. А., Дубинский Ю. А., Копченова Н. П. Вычислительные методы для инженеров. — М.: Высш. шк.., 1994.
14. Изотов А. С. Математическое описание схемы ударного взаимодействия. / Сб. трудов междунар. конф. “Динамика и прочность горных машин”. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2003.
15. Горбунов-Посадов М. И., Ильичев В. А., Крутов В. И. и др. Основания, фундаменты и подземные сооружения / под общ. ред. Е. А. Сорочана и Ю. Г. Трофименкова. — М.: Стройиздат, 1985.
16. Денисова Е. В., Неверов А. А., Гаврилов С. Ю., Конурин А. И. Геомеханическое обоснование результатов экспериментальных исследований параметров акустического поля, индуцированного движущейся в грунте пневмоударной машиной // Вестн. КузГТУ. — Кемерово. — 2011. — № 5.


РАЗРУШЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД


УДК 539.375 

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗВИТИЯ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ТРЕЩИН ПРИ МНОЖЕСТВЕННОМ ГИДРОРАЗРЫВЕ
Е. Н. Шер, И. В. Колыхалов, А. М. Михайлов

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия

Рассмотрена система из двух осесимметричных последовательно проведенных трещин гидроразрыва, соосных скважине. Построены формы поверхности развивающейся новой трещины в поле напряжений, порожденном имеющейся; рассчитано давление, необходимое для роста новой трещины. Оценена область влияния созданной первоначально трещины на вновь образующуюся. Изучены параметры, от которых зависит искривление новой трещины, получена формула, позволяющая оценить степень ее искривления.

Гидроразрыв, осесимметричная трещина, система трещин, форма трещин, горное давление

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 11–05–00371).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Deimbacher F. X., Economides M. J., Jensen O. K. Generalized performance of hydraulic fractures with complex geometry intersecting horizontal wells, SPE 25505, Production Operations Symposium, 1993, Oklahoma City, Oklahoma, USA.
2. Желтов Ю. П., Христианович С. А. О гидравлическом разрыве нефтеносного пласта // Изв. АН СССР. ОТН. –– 1955. — № 5.
3. Алексеенко О. П., Вайсман А. М. Прямолинейный гидроразрыв в упругой плоскости // Изв. АН СССР. МТТ. — 1988. — № 6.
4. Алексеенко О. П., Вайсман А. М. Плоская задача гидроразрыва // ФТПРПИ. — 2001. — № 5.
5. Алексеенко О. П., Вайсман А. М. Моделирование гидроразрыва продуктивного пласта, граничащего с пластичной вмещающей породой // ФТПРПИ. — 2001. — № 4.
6. Rahman M. M., Hossain M. M. et al. Analytical, numerical and experimental investigations of transverse fracture propagation from horizontal wells, J. of Petroleum Science & Engineering, 2002, Vol. 35.
7. Crosby D. G., Rahman M. M. et al. Single and multiple transverse fracture initiation from horizontal wells, J. of Petroleum Science & Engineering, 2002, Vol. 35.
8. Kresse O., Weng X., et al. Numerical Modeling of Hydraulic Fractures Interaction in Complex Naturally Fractured Formations, Rock Mechanics and Rock Engineering, 2013, Vol. 46.
9. Снеддон И. С. Преобразование Фурье. — М.: Изд-во иностр. лит., 1955.
10. Слепян Л. И. Механика трещин. — Л.: Судостроение, 1981.
11. Peach М. and Koehler J. S. The forces exerted on dislocations and the stress fields produced by them, Physical Review, 1950, No. 3, Vol. 80.
12. Dong C. Y., de Pater C. J. Numerical implementation of displacement discontinuity method and its application in hydraulic fracturing, Computer methods in applied mechanics and engineering, 2001, Vol. 191.
13. Крауч С., Старфилд А. Методы граничных элементов в механике твердого тела. — М.: Мир, 1987.
14. Шер Е. Н., Колыхалов И. В. Особенности последовательного развития близко расположенных трещин гидроразрыва // ФТПРПИ. — 2011. — № 6.


УДК 622.765 + 621.373 + 533.1 

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ЛАЗЕРНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ
Н. А. Леоненко, Г. В. Секисов, А. Ю. Чебан, С. А. Шемякин, А. П. Кузьменко, И. В. Силютин

Институт горного дела ДВО РАН, E-mail: leonenko@igd.khv.ru,
ул. Тургенева, 51, 680000, г. Хабаровск, Россия
Тихоокеанский государственный университет,
ЦКП Лазерные и оптические технологии, E-mail: siv@ele.khstu.ru, ул. Тихоокеанская, 136, 680035, г. Хабаровск, Россия

Выполнен обзор работ по применению лазеров в горном деле для разрушения горных пород, приведены результаты экспериментальных исследований воздействия лазерного излучения на карбонатные породы с использованием непрерывного оптоволоконного иттербиевого источника лазерного излучения с выходной мощностью 600 Вт. Дана техническая оценка локальной дезинтеграции некоторых карбонатных пород c целью установления возможности и целесообразности разработки в дальнейшем технологических методов и средств добычи и переработки минерального сырья.

Лазерное излучение, оптоволоконный лазер, горные породы, энергоемкость резания, интенсивность лазерного излучения

Статья подготовлена по гранту Российского фонда фундаментальных исследований № 13–05–00586 и проекту ДВО РАН № 12-III –А-08–179.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Лазерные технологии обработки материалов: современные проблемы фундаментальных исследований и прикладных разработок / под ред. В. Я. Панченко. — М.: Физматлит, 2009.
2. Мухамедгалиева А. Ф., Бондарь A. M., Зиборова Т. А., Баранов Р. И., Панин М. И. Исследование воздействия излучения непрерывно действующего СО2-лазера на минералы группы кварца и кварцсодержащие горные породы // Квант. электроника. — 1975. — Т. 2. — № 1.
3. Мухамедгалиева А. Ф., Бондарь A. M., Зиборова Т. А. Эффект “деформации” спектра инфракрасного поглощения микроклина (KA1Si308) излучением СО2-лазера // ЖТФ. — 1976. — Т. 46. — Вып. 4.
4. Мухамедгалиева А. Ф., Бондарь A. M. Лазерно-стимулированные реакции на поверхности кварца и некоторых минералов // Поверхность. Физика, химия, механика. — 1983. — № 5.
5. Мухамедгалиева А. Ф. Структурные превращения на поверхности cинтетических и природных силикатов, инициируемые инфракрасным лазерным излучением: дис. д-ра физ.-мат. наук. — М.: 2002.
6. Афанасьев Ю. В., Завестовская И. Н., Зворыкин В. Д., Ионин А. А., Сенатский Ю. В., Стародуб А. Н. Международный форум “Современные мощные лазеры и их применения” (AHPLA?99) // Квант. электроника. — 2000. — Т. 30 (5).
7. Голубев В. С. Лазерные макротехнологии: современное состояние и тенденции развития // Перспективные материалы. — 2005. — № 1.
8. Sigimoto D. et al. Performance of high power lasers for rock excavations, Proc. SPIE 3887, 2000.
9. Matsuno K. High power lasers in Japan National Projects, Proc. SPIE 4831, 2003.
10. Brian C., Gahan P. E., Dr. Samih Batarseh. Laser drilling — drilling the power of light, Report, Continuation of fundamental research and development, 2003 – 2004. – Дата обновления 15.08.2012. – URL: www.osti.gov (дата обращения: 15.08.2012).
11. Graves R. Metal, Proc. SPIE 3885 159, 2000.
12. Ионин А. А. Мощные системы инфракрасных и ультрафиолетовых лазеров и их применение // Успехи физ. наук. — 2012. — Т. 182. — № 7.
13. Graves R., Ionin A. A, Klimachev Yu. M., Mukhamedgalieva A. F., O’Brien D., Sinitsyn D. V., Zvorykin V. D. Interaction of pulsed CO and CO2-laser radiation with rocks, Proceedings of SPIE — The International Society for Optical Engineering, 2000, Vol. 4065.
14. О’Брайен Д., Грейвс Р., Зворыкин В. Д., Ионин А. А., Климачев Ю. М., Мухамедгалиева А. Ф., Синицын Д. В., Терехов Ю. В. Взаимодействие излучения импульсных СО- и СО2-лазеров с горными породами, характерными для нефтяных месторождений. II. Газодинамические процессы при лазерно-индуцированной абляции и трансформация ИК-спектров поглощения и отражения горных пород // Физика и химия обработки материалов. — 2005. — № 1.
15. Мухамедгалиева А. Ф., Бондарь А. М., Ионин А. А., Климачев Ю. М., Синицын Д. В., Зворыкин В. Д. Особенности лазерной абляции кварца, силикатных минералов и горных пород, индуцированной излучением импульсных СО- и СО2-лазеров // Физика и химия обработки материалов. — 2008. — № 4.
16. Дианов Е. М. Волоконные лазеры // Успехи физ. наук. — 2004. — Т. 174.
17. Стрельцов А. П., Петровский В. Н. Выбор параметров лазера для качественной резки // Лазерное оборудование. — 2007. — № 3.
18. Жуков Е. А., Илюшин М. А., Кузьменко А. П., Леоненко Н. А. Лазерное инициирование энергонасыщенных составов // Зап. горного института. — СПб.: Изд-во СППГИ. — 2001. — Т. 148 (1).
19. Патент № 2196122 РФ, МПК7 С 06 В 33/00, 43/00. Энергонасыщенный светочувствительный состав для лазерной системы инициирования / Н. А. Леоненко, Н. А. Павлова, Е. А. Жуков, А. П. Кузьменко; заявитель и патентообладатель ИГД ДВО РАН. – № 2001108515/02; заявл. 30.03.00; опубл. 10.01.03. — Бюл. № 1.
20. Патент № 2255995 РФ, МПК 7 С 22 В 11/00, 1/00. Способ лазерного формообразования и обогащения благородных металлов в минеральных ассоциациях / Е. Б. Шевкун, А. П. Кузьменко, Н. А. Леоненко, Н. Г. Ятлукова, Н. А. Кузьменко; заявитель и патентообладатель ИГД ДВО РАН, Тихоокеанский гос. ун-т. — № 003135458/02(037974); заявл. от 04.12. 03, опубл. 10.07.05. — Бюл. № 19.
21. Патент № 2413779 РФ, МПК С 22 В 11/02, В 22 F 1/00. Способ извлечения дисперсного золота из золотосодержащего высокоглинистого минерального сырья / Н. А. Леоненко, А. П. Кузьменко, И. В. Силютин, И. Ю. Рассказов, Г. В. Секисов, М. А. Гурман, Г. Г. Капустина, Н. Л. Швец; заявитель и патентообладатель ИГД ДВО РАН, Тихоокеанский гос. ун-т. — № 2010113683/02; заявл. 07.04.10; опубл. 10.03.11. — Бюл. № 7.
22. Kuzmenko A. P., Leonenko N. A., Kharchenko V. I., Kuz’menko N. A., Silyutin I. V., Khrapov I. V. Thermocapillary mechanism of laser stimulated agglomerationof Ul-tradisperse and colloidal_ionic gold, ISSN 1063_7850, Technical Physics Letters, 2009, Vol. 35, No. 9.
23. Кузьменко А. П., Рассказов И. Ю., Леоненко Н. А., Капустина Г. Г., Силютин И. В., Ли Цз., Кузьменко Н. А., Храпов И. В. Термокапиллярный механизм извлечения и лазерная агломерация ультрадисперсного и коллоидно-ионного золота из минеральных и техногенных комплексов // ФТПРПИ. — 2011. — № 6.
24. Леоненко Н. А. Обоснование создания лазерных оптических систем для управления процессами минеральной подготовки // ГИАБ. — М.: МГГУ, 2012. — № 4.
25. Леоненко Н. А., Ванина Е. А., Гальцов А. А., Капустина Г. Г., Силютин И. В. Терморадиационная активация и формирование упорядоченных структур в дисперсных минеральных средах при лазерном воздействии // Физика и химия обработки материалов. — 2011. — № 2.
26. Институт технологии газа. Отчеты, публикации. Отчет за 2012 г. — Дата обновл. 15.08.12. URL:http://www.gastechnology.org/media.godashboard.com/gti/AnnualReport/GTI_AnnualReport2011_fnl_lowres.pdf (дата обращ. 15.08.12).
27. Брайн, C. Гаан. Перспективы волоконных лазеров в обработке горных пород и материалов Земли. Компания E & P Technology Development, Центр разведки добычи газа Технол. ин-та, Дес-Плейнс, штат Иллинойс / пер. с англ. яз. Brian C. Gahan. Processing rock. — Дата обновл. 15.08.12. — URL: http://www.industrial-lasers.com/articles/2005/09/processing-rock.html (дата обращ. 15.08.12).


ГОРНОЕ МАШИНОВЕДЕНИЕ


УДК 622.35 

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ УРАВНОВЕШЕННОГО ГЕРМЕТИЗАТОРА
Ю. М. Леконцев, П. В. Сажин, О. А. Темиряева, А. А. Хорешок, С. Ю. Ушаков

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Кузбасский государственный технический университет,
ул. Весенняя, 28, Кемерово, Россия
3ООО “Горняк”, ул. Нижний Барзас АБК, г. Березовский, 652421, Россия

Обоснован выбор конструкции устройства для уравновешенного герметизатора. Проведены лабораторные исследования различных конструкций синхронизаторов, обеспечивающих совместную работу герметизирующих устройств. Представлены результаты лабораторных исследований режимов работы уравновешенного герметизатора с двумя различными конструкциями синхронизирующих устройств.

Уравновешенный герметизатор, пакер, золотниковый синхронизатор, клапанный синхронизатор

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Патент СССР № 877006. Устройство для гидроразрыва скважин / М. В. Курленя, В. К. Аксенов, Н. С. Лавров, Ю. М. Волков, О. И. Кютт, Р. Юн // Опубл. в БИ. — 1981. — № 40.
2. Патент СССР № 1737116. Устройство для гидроразрыва пород в скважине / М. В. Курленя, С. Н. Попов, Р. Юн, С. Ф. Аверьянов, В. К. Федоренко // Опубл. в БИ. — 1992. — № 20.
3. Патент РФ № 2268359. Устройство для гидроразрыва пород в скважине / В. И. Клишин, Ю. М. Леконцев, П. В. Сажин // Опубл. в БИ. — 2006. — № 2.
4. Клишин В. И., Леконцев Ю. М., Сажин П. В. Пути повышения эффективности метода направленного гидроразрыва // Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды: сб. трудов Междунар. конф. — Новосибирск, 2008.
5. Леконцев Ю. М., Сажин П. В., Антонюк А. И. Практическое применение метода поинтервального гидроразрыва (ПГР) для разупрочнения породного прослойка в угольном пласте в условиях шахты “Романовская” // Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири: материалы XIII Междунар. конф. — Кемерово, 2010.
6. Леконцев Ю. М., Сажин П. В., Ушаков С. Ю. Разупрочнение породного прослойка в угольном пласте в условиях шахты “Романовская” с применением метода поинтервального гидроразрыва (ПГР) // Уголь. — 2012. — № 1.
7. Леконцев Ю. М., Сажин П. В., Ушаков С. Ю. Применение метода поинтервального гидроразрыва для разупрочнения породного прослойка в угольном массиве // ФТПРПИ. — 2012. — № 3.


УДК 622. 234: 622.251(075)

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ШАХТНОГО ГИДРОПНЕВМОАККУМУЛЯТОРА СЖАТОГО ВОЗДУХА
Т. М. Кумыкова, В. Х. Кумыков

Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д. Серикбаева,
ул. Протозанова А. К., 69, 070004, г. Усть-Каменогорск, Республика Казахстан

Изложены результаты теоретических и экспериментальных исследований динамических процессов, происходящих в гидропневмоаккумуляторах сжатого воздуха шахт и рудников. Обоснована конструкция гидропневмоаккумулятора, позволяющая стабилизировать и повышать давление в шахтной пневмосети по сравнению с давлением сжатого воздуха, поступающим от компрессорной станции.

Гидропневматический аккумулятор, пневмоэнергокомплекс, сжатый воздух, пневмосеть

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ямковский Г. Т. Технико-экономическая эффективность применения высокого давления воздуха при бурении горных пород // Изв. вузов. Горн. журн. — № 7. — 1976.
2. Иванов К. И., Латышев В. А., Андреев В. Д. Техника бурения при разработке месторождений полезных ископаемых. — М.: Недра, 1990.
3. Павлов В. Д., Мирошниченко В. К. Опыт строительства и эксплуатации гидропневматических аккумуляторов в Финляндии // Горн. журн. — 1982. — № 6.
4. Каменев Г. П., Салманов А. В. Опыт строительства и результаты испытаний гидропневматического аккумулятора сжатого воздуха // Горн. журн. — 1989. — № 12.
5. Лисовский Г. Д., Кумыкова Т. М. Методика стабилизации режима работы шахтной пневмосети / Наука и образование — ведущий фактор стратегии “Казахстан-2030”: тр. IV Междунар. науч. конф. — Караганда: КарГТУ, 2001.
6. Юдаев Б. Н. Техническая термодинамика. Теплопередача. — М.: Высш. шк., 1988.
7. Цейтлин Ю. А., Мурзин В. А. Пневматические установки шахт. — М.: Недра, 1985.
8. Чугеев Р. Р. Гидравлика. — Л.: Энергоиздат, 1982.
9. Предварительный патент РК на изобретение № 15534. Гидропневматический аккумулятор сжатого воздуха / Т. М. Кумыкова, Г. Д. Лисовский // Опубл. в БИ. — 2005. — № 3.
10. Предварительный патент РК на изобретение № 19314. Гидропневмоаккумулятор сжатого воздуха / Т. М. Кумыкова, В. Х. Кумыков // Опубл. в БИ. — 2008. — № 4.
11. Инновационный патент на изобретение РК № 25580. Гидропневмоаккумулятор сжатого воздуха / Т. М. Кумыкова, В. Х. Кумыков, И. Н. Клапутина // Опубл. в БИ. — 2012. — № 3.


ТЕХНОЛОГИЯ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ


УДК 550.837.3 

ИССЛЕДОВАНИЕ ОПОЛЗНЕВЫХ ОТКОСОВ УГОЛЬНЫХ РАЗРЕЗОВ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ТОМОГРАФИИ
И. Ю. Рассказов, Г. Н. Шкабарня, Н. Г. Шкабарня

Институт горного дела ДВО РАН,
ул. Тургенева, 51, 680000, г. Хабаровск, Россия,
Дальневосточный федеральный университет,
ул. Суханова 8, 690950, г. Владивосток, Россия

Рассмотрены условия и факторы, влияющие на устойчивость бортов карьеров и угольных разрезов, и обосновано применение метода электрической томографии для их изучения. Приведены результаты экспериментальных исследований физико-механических свойств горных пород, слагающих борта разреза Бикинского буроугольного месторождения. Предложена методика изучения ослабленных слоев и линз в геологическом разрезе с использованием средств электрической томографии.

Электрическая томография, метод сопротивлений, математическое моделирование, геоэлектрические разрезы, буроугольное месторождение

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Шкабарня Г. Н. Возможности и перспективы электрической томографии при детальном изучении геологической среды // ГеоИнжиниринг. — Краснодар: Изд-во “ИнжГео”, 2006. — № 1.
2. Dahlin T. The development of DC resistivity imaging techniques. Computers & Geosciences, 2001, No. 27.
3. Седых А. К. Кайнозойские рифтогенные впадины Приморья. — Владивосток: Дальнаука, 2008.
4. Правила обеспечения устойчивости откосов на угольных разрезах. — СПб.: ВНИМИ, 1998.
5. Шкабарня Н. Г., Агошков А. И., Шкабарня Г. Н., Мясник В. Ч., Калинин И. В. Возможности методов электроразведки для оценки техногенных оползневых явлений на угольных разрезах // ГИАБ. — 2007. — № 9.
6. Loke M. H., Acworth I. and Dahlin T. A comparison of smooth and blocky inversion methods in 2D electrical imaging surveys, Exploration Geophysics, 2003, No. 34.


РУДНИЧНАЯ АЭРОГАЗОДИНАМИКА


УДК 622.4 

АДАПТАЦИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГЛАВНЫХ ВЕНТИЛЯТОРОВ К ИЗМЕНЕНИЯМ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ РЕЖИМОВ ШАХТ
Н. Н. Петров, Н. В. Панова, Е. Ю. Грехнёва

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия

Рассмотрена эффективность адаптации аэродинамических характеристик главных вентиляторов к изменяющимся вентиляционным режимам за срок службы шахт путем использования вентиляторов ВО со сменными листовыми лопатками рабочего колеса, выполненными по разным аэродинамическим схемам.

Рабочее колесо, лопатки, адаптация, требуемые давления и производительность, КПД вентиляторов

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской федерации (грант № 14.В37.21.0333).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Петров Н. Н., Кайгородов Ю. М. Исследование эволюции шахтных вентиляционных систем / Автоматическое управление в горном деле. — Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1974.
2. Бабак Г. А., Король Е. П. Динамика вентиляционных режимов шахтных вентиляторных установок главного проветривания / Шахтные турбомашины: сб. трудов ИГМ и ТК им. М. М. Федорова. — Донецк, 1972.
3. Петров Н. Н., Попов Н. А., Батяев В. А. и др. Теория и проектирование реверсивных осевых вентиляторов с поворотными на ходу лопатками рабочего колеса // ФТПРПИ. — 1999. — № 5.
4. Петров Н. Н., Кузнецов А. С. К вопросу выбора оборудования для главных вентиляторных установок шахт / Управление вентиляцией и газодинамическими явлениями в шахтах. — Новосибирск, 1977.
5. Петров Н. Н., Панова Н. В. Оценка прочности адаптивного лопаточного узла высоконагруженных шахтных осевых вентиляторов // ФТПРПИ. — 2013. — № 1.


ОБОГАЩЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ


УДК 622.765.061.28 

НОВЫЕ СПОСОБЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ СЕЛЕКТИВНОСТИ РЕАГЕНТОВ-СОБИРАТЕЛЕЙ ДЛЯ ФЛОТАЦИИ ЗОЛОТА И ПЛАТИНЫ ИЗ ТОНКОВКРАПЛЕННЫХ РУД БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ
Т. А. Иванова, В. А. Чантурия, И. Г. Зимбовский

Институт проблем комплексного освоения недр РАН,
Крюковский тупик, 4, 111020, г. Москва, Россия
E-mail: tivanova06@mail.ru, zumbofff@gmail.com

Для изучения флотационных и сорбционных свойств новых реагентов предложены методики искусственного нанесения микро- и наночастиц Au и Pt на измельченные минералы. Получены образцы пирита, арсенопирита и кварца, искусственно обогащенные наноразмерными частицами (НРЧ) золота. Методом восстановительной адсорбции из растворов Na2[PtCl6] и Na[AuCl4] получены образцы пирротина с равномерно нанесенными микрочастицами платины. Рассмотрены области применения, методы исследования образцов и механизма взаимодействия реагента с микро- и наночастицами золота и платины в зависимости от условий обогащения сульфидов благородными металлами и свойств минерала носителя. Комплекс современных методов исследования взаимодействия реагента МТХ с золотом подтвердил селективные свойства нового комплексообразующего собирателя МТХ по отношению к золоту за счет его химического взаимодействия с золотом.

Минералы, флотационное обогащение, сорбция, собиратели, искусственное нанесение, платина, золото, новообразования благородных металлов, собиратели, микро- и наноразмерные частицы, электронная микроскопия

Работа проводилась при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (в соответствии с требованием государственного контракта № 14.515.11.0068 на выполнение поисковых научно-исследовательских работ).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Чантурия В. А., Иванова Т. А., Копорулина Е. В. О механизме взаимодействия диизобутилдитиофосфината натрия с платиной в водном растворе и на поверхности сульфидов // ФТПРПИ. — 2009. — № 2.
2. Чантурия В. А., Иванова Т. А., Копорулина Е. В. Методика оценки эффективности взаимодействия флотационных реагентов с золотосодержащим пиритом // Цв. металлы. — 2010. — № 8.
3. Таусон В. Л., Овчинникова О. И., Бессарабова О. И., Смагунов Н. В., Пастушкова Т. М. Распределение золота, осажденного при восстановительной адсорбции из раствора HAuCl4 на кристаллах магнетита, сфалерита и галенита // Геология и геофизика. — 2000. — Т. 41. — № 10.
4. Губин С. П., Юрков Г. Ю., Катаева Н. А. Наночастицы благородных металлов и материалы на их основе. — М.: ИОНХ им. Н. С. Курнакова, 2006.
5. Гинзбург С. И., Гладышевская К. А., Езерская Н. А. и др. Руководство по химическому анализу платиновых металлов и золота. — М.: Наука, 1965.
6. Романченко А. С., Михлин Ю. Л., Махова Л. В. Физика и химия стекла. — 2007. — Т. 33. — № 4.
7. Синтез комплексных соединений металлов платиновой группы: справочник. — М.: Наука, 1964.
8. Ершов Б. Г. Наночастицы платины и палладия в водных растворах / Современные проблемы физической химии наноматериалов. — М.: Граница, 2008.
9. Меретуков М. А. Природные наноразмерные частицы золота // Цв. металлы. — 2006. — № 2.
10. Свиридов В. В., Воробьева Т. Н., Гаевская Т. В., Степанова Л. И. Химическое осаждение металлов из водных растворов. — Минск: Университетское, 1987.
11. Дыкман Л. А., Богатырев В. А., Щеголев С. Ю., Хлебцов Н. Г. Золотые наночастицы. Синтез, свойства, биомедицинское применение. — М.: Наука, 2008.
12. Власов Н. Г., Ожогин Д. О., Орлова Н. И. и др. Методы оценки технологических свойств минералов и их поведение в технологических процессах. — Петрозаводск: ИГ КарНЦ РАН, 2012.
13. Чантурия В. А., Трубецкой К. Н., Викторов С. Д., Бунин И. Ж. Наночастицы в процессах разрушения и вскрытия геоматериалов. — М.: ИПКОН РАН, 2006.
14. Чантурия В. А., Иванова Т. А., Недосекина Т. В., Гапчич А. О., Зимбовский И. Г. Способ флотации сульфидных руд, содержащих благородные металлы. Решение о выдаче патента по Заявке № 2012110118/(015150) пр. от 16.03.2012.


УДК 623.7 

ИССЛЕДОВАНИЕ СОБИРАТЕЛЬНЫХ СВОЙСТВ ДИИЗОБУТИЛОВОГО ДИТИОФОСФИНАТА ПРИ ФЛОТАЦИИ СУЛЬФИДНЫХ МИНЕРАЛОВ ИЗ КОЛЧЕДАННЫХ РУД
В. А. Игнаткина, В. А. Бочаров, Ф. Г. Дьячков

Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС”,
Ленинский проспект, 4, 119049, г. Москва, Россия
Московский государственный горный университет, E-mail: woda@mail.ru,
Ленинский проспект, 6, 119991, г. Москва, Россия

Изложены экспериментальные результаты исследований собирательной способности диизобутилового дитиофосфината (ДИФ) в сравнении с бутиловым и изобутиловым ксантогенатами, диизобутиловым и дибутиловым дитиофосфатами по отношению к пириту, халькопириту и другим сульфидам. Установлено повышение адсорбции собирателей на пирите в условиях беспенной флотации. При беспенной флотации пирита ДИФ константы скорости адсорбции и константы скорости флотации выше по сравнению с бутиловым ксантогенатом, в отличие от статических условий проведения эксперимента по адсорбции. При флотации соотношение констант скорости флотации ДИФ и бутилового ксантогената составляет 1.19, что согласуется с соотношением констант скорости адсорбции (1.18) в условиях беспенной флотации. Обоснована низкая селективность действия дитиофосфинатов при флотационном обогащении колчеданных медно-цинковых руд.

Флотация, пирит, халькопирит, сфалерит, пирротин, аэрофин, дитиофосфаты, ксантогенаты, константы скорости адсорбции, поверхностные соединения

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проекты № 13–05–00245 и № 11–05–00765-а).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Каковский И. А., Комков В. Д. Исследование флотационных свойств дитиофосфатов // Изв. вузов. Горн. журн. — 1970. — № 11.
2. Leppinen J. FTIR and flotation investigation of adsorption of diethyl dithiophosphate on sulfide minerals. Eespoo, 1991.
3. Рябой В. И., Асончик К. М., Полькин В. Н. и др. Применение селективных собирателей при флотации медно-цинковых руд // Обогащение руд. — 2008. — № 3.
4. Богданов О. С., Максимов И. И., Поднек А. К., Янис Н. А. Теория и технология флотации руд. — М.: Недра, 1980.
5. Недосекина Т. В., Глембоцкий А. В., Бехтле Г. А., Новгородова Э. Э. О механизме действия сочетания тионокарбаматов с ксантогенатом при флотации медно-молибденовых пиритсодержащих руд // Цв. металлы. — 1968. — № 10.
6. Игнаткина В. А., Бочаров В. А., Пунцукова Б. Т., Алексейчук Д. А. Исследования селективности действия сочетания ксантогената и дитиофосфата с тионокарбаматом // ФТПРПИ. — 2010. — № 3.
7. Kultin B. A., Zimin A. V., Nemchinova L. A. et al. Improvement of Ural (Russia) pyrite copper-zinc ores dressing technology, XXVI International Mineral Processing Congress, New Delhi, 24–28 September, 2012.
8. Игнаткина В. А. Использование производных дитиофосфорных кислот при флотации колчеданных руд цветных металлов / Материалы Междунар. совещ. “Плаксинские чтения 2012”. Петрозаводск, 10–14 сентября 2012. — Петрозаводск: Изд-во КарНЦ РАН, 2012.
9. Сорокин М. М. Флотационные методы обогащения. Химические основы флотации: учеб. пособие. — М: Изд. дом МИСиС, 2012.
10. Самыгин В. Д., Григорьев П. В., Филиппов Л. О. и др. Реактор с автоматизированным контролем кинетики образования // Изв. вузов. Цв. металлургия. — 2002. — № 4.
11. Глухова Н. И., Лавриненко А. А., Саркисова Л. М., Подгаецкий А. В. Влияние Aerofine 3418A на флотацию пирротина / Сб. материалов IX Конгресса обогатителей стран СНГ. Т. II. — М.: МИСиС, 2013.


УДК 622.765.6 

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ МОДИФИЦИРОВАННОГО ДИЭТИЛДИТИОКАРБАМАТА НА ПОВЕРХНОСТЬ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ СУЛЬФИДОВ ПРИ ФЛОТАЦИИ РУД БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ
Т. Н. Матвеева, Н. К. Громова, Т. А. Иванова, В. А. Чантурия

Институт проблем комплексного освоения недр РАН,
E-mail: tmatveyeva@mail.ru,
Крюковский тупик, 4, 111020, г. Москва, Россия

Представлены результаты исследования процессов комплексообразования модифицированного диэтилдитиокарбамата (ДЭДТКм) с ионами меди, железа и золота в растворе и адсорбции компонентов модифицированного раствора на поверхности золотосодержащих пирита и арсенопирита с применением методов УФ-спектроскопии, аналитической сканирующей электронной и лазерной микроскопии. Установлено, что модифицированный ДЭДТКм образует с золотом малорастворимые в воде соединения и избирательно адсорбируется на золотосодержащем пирите и арсенопирите, обеспечивая селективность действия по сравнению с ксантогенатом при флотации золотосодержащих сульфидов.

Золотосодержащие руды, пирит, арсенопирит, модифицированный диэтилдитиокарбамат, комплексообразование, адсорбция

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской федерации (Государственный контракт № 14.515.110068).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Шубов Л. Я., Иванков С. И., Щеглова Н. К. Флотационные реагенты в процессах обогащения минерального сырья. Кн. 1. — М.: Недра, 1990.
2. Чантурия В. А., Матвеева Т. Н., Иванова Т. А., Громова Н. К. Ланцова Л. Б. Исследование нового класса комплексообразующих реагентов для селекции золотосодержащих пирита и арсенопирита // ФТПРПИ. — 2011. — № 1.
3. Патент РФ № 2397025. Способ разделения пирита и арсенопирита / В. А. Чантурия, Т. А. Иванова, Т. Н. Матвеева, Н. К. Громова, Л. Б. Ланцова // Опубл. в БИ. — 2010. — № 23.
4. Матвеева Т. Н. Научное обоснование высокоэффективных методов флотационного извлечения золото- и платиносодержащих сульфидных минералов из труднообогатимых руд: автореф. дис. … д-ра техн. наук. — М.: ИПКОН РАН, 2011.
5. Чантурия В. А., Иванова Т. А., Тюрникова В. И. Модифицирование растворов флотореагентов высокоактивными соединениями // V Конгресс обогатителей стран СНГ: сб. науч. тр. — Т. 3. — М.: Альтекс, 2005.
6. Иванова Т. А., Матвеева Т. Н., Громова Н. К. Модифицирование раствора диэтилдитиокарбамата с целью получения селективного неионогенного собирателя для флотации платиносодержащих сульфидов // Горн. журн. — 2010. — № 12.
7. Бырько В. М. Дитиокарбаматы. — М.: Наука, 1984.
8. Иванова Т. А., Чантурия В. А., Зимбовский И. Г. Новые способы экспериментальной оценки селективности реагентов-собирателей для флотации золота и платины из тонковкрапленных руд благородных металлов // ФТПРПИ. — 2013. — № 5.


УДК 622.765 

ФЛОТИРУЕМОСТЬ АПАТИТА ИЗ БАДДЕЛЕИТ-АПАТИТ-МАГНЕТИТОВОЙ РУДЫ
А. А. Лавриненко, Э. А. Шрадер, А Н. Харчиков, И. В. Кунилова

Институт проблем комплексного освоения недр РАН,
Крюковский тупик, 4, 111020, г. Москва, Россия

Представлены результаты исследований флотируемости апатита из бадделеит-апатит-магне-титовой руды рядом реагентов, выпускаемых отечественными и зарубежными производителями. Установлена более высокая селективность действия Фосфолана ПЕ65 и Arcomon SО по сравнению с омыленными жирными кислотами таллового масла.

Флотация, апатит, Фосфолан ПЕ65, Arcomon SО, жирные кислоты таллового масла

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Лыгач В. Н., Голгер Ю. Я. Обогащение фосфатных руд за рубежом // Итоги науки и техники. Обогащение полезных ископаемых. — М.: ВИНИТИ, 1984. — Т. 18.
2. Белобородов В. И., Захарова И. Б., Андронов Г. П., Филимонова Н. М., Попович В. Ф. Перспективы развития фосфорсодержащей минерально-сырьевой базы ОАО «Ковдорский ГОК» // Горн. журн. — 2009. — № 9.
3. Стрежнев Д. С., Ганза Н. А., Мелик-Гайказов И. В. и др. Ковдорский ГОК строит будущее: реализация стратегической программы долгосрочного развития // Горн. журн. — 2007. — № 9.
4. Ратобыльская Л. Д., Жаворонок В. И., Вдовиченко Н. Н., Матюшенко А. Ф. Применение фосфоксильных собирателей и спиртов для повышения эффективности флотации труднообогатимых апатитовых руд / Переработка окисленных руд. — М.: Наука, 1985.
5. Стефановская Л. К., Кирикилица С. И., Крот В. В., Люшня Л. М., Крылова Р. Я. Применение новых азотсодержащих собирателей при флотации различных типов фосфатных руд // Флотационные реагенты. — М.: Наука, 1986.
6. Иванова В. А., Бредман И. В. Алкилмоноэфиры алкил(алкенил-) янтарных кислот — эффективные собиратели для флотации апатита / Флотационные реагенты. — М.: Наука, 1986.
7. Жаворонок В. И., Вдовиченко Н. Н., Матюшенко А. Ф., Лягушкин А. П. Изучение возможности рационального использования карбонатитов Ковдорского месторождения / Комплексное освоение минеральных ресурсов севера и северо-запада СССР (европейская часть): материалы Всесоюз. совещ., г. Петрозаводск, 1 – 4 июня 1989 г. — Петрозаводск, 1990.
8. Кнубовец Р. Г. Кристаллохимия и флотационные свойства апатита / Комплексное освоение минеральных ресурсов севера и северо-запада СССР (европейская часть). Материалы Всесоюз. совещ., Петрозаводск, 1 – 4 июня 1989 г.— Петрозаводск, 1990.
9. Жаворонок В. И., Вдовиченко Н. Н., Матюшенко А. Ф., Новожилова В. В. Влияние некоторых физико-химических характеристик на флотационные свойства оксиалкилиден-1,1-дифосфоновых кислот / Флотационные реагенты. — М.: Наука, 1986.
10. Shailaja Pradip, Beena Rai, Rao T. K. Molecular Modeling of Interactions of Diphosphonic Acid Based Surfactants with Calcium Minerals, Langmuir, 2002, Vol. 18, No. 3.
11. Брыляков Ю. Е., Шишкин С. П., Кострова М. А. Методика оценки флотационных свойств реагентов для флотации апатит-нефелиновых руд Хибин / Плаксинские чтения – 2007: междунар. совещ., г. Апатиты, 1 – 7 октября 2007 г. — Апатиты, 2007.
12. Вигдергауз В. Е., Шрадер Э. А., Саркисова Л. М., Кузнецова И. М., Дорофеев А. И. Повышение контрастности смачиваемости сульфидных минералов медно-цинковых руд в процессах флотации и флокуляции // ФТПРПИ. — 2004. — № 3.
13. Болдырев А. И. Инфракрасные спектры минералов. — М.: Недра, 1976.


УДК 622.778 

КВАНТОВО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ФЛОТАЦИИ ПИРИТА
П. М. Соложенкин, С. А. Кондратьев, Е. И. Ангелова

Институт проблем комплексного освоения недр РАН,
Крюковский тупик, 4, 111020, г. Москва, Россия
2Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия 3Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова, пр. Ленина, 38, 455000, г. Магнитогорск, Россия

Проведено молекулярное моделирование кластеров пирита простой и циклической структуры. Предложен индекс прогноза оценки активности собирателя (ПОАС) для анализа активности связывания собирателя с атомом кластера. Показано, что бутиловый диксантогенид более активно связывается с атомами кластера, чем тионокарбаматы типа Z 200 и ИТК. Исследован перенос заряда при взаимодействии кластера пирита с указанными собирателями. При монодентатном связывании наблюдается перенос заряда с минерала на атомы серы собирателя, при бидентатном — классический перенос заряда с донора собирателя на акцептор минерала. Высказано предположение, что при разложении ксантогенатов железа в кислой среде образуются диксантогениды, которые и определяют флотацию пирита. Окисление пирита с образованием элементной серы также способствует флотации пирита и приводит к усложнению депрессии пирита в щелочной среде.

Минералы, сульфгидрильные собиратели, флотация, атомные заряды, активность коллектора, молекулярное моделирование

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Shailaja Pradip, Beena Rai. Molecular modeling and rational design of flotation reagents, Int. J. Miner. Process, 2003, Vol. 72.
2. Molecular modeling for the design of novel performance chemicals and materials, (ed.) Beena Rai, Publication Date: March, 2012.
3. Guangyi Liu, Hong Zhong, Tagen Dai, Liuyin Xia. Investigation of the effect of N-substituents on performance of thionocarbamates as selective collectors for copper sulfides by ab initio calculations, Mineral Engineering, 2008, Vol. 21.
4. Wang D., Lin Q., Jiang Y. Molecular design of reagents for mineral and metallurgical processing, first ed. Central South University of Technology, Changsha, 1996.
5. Guangyi Liu, Hong Zhong, Tagen Dai, Liuyin Xia. Books of abstracts. XXVI International Mineral Processing Congress — IMPC-2012, New Delhi, India, September 24–28, 2012, Vol. 2.
6. Yekeler M., Yekeler H. Reactivities of some thiol collectors and their interactions with Ag+ ion by molecular modeling, Appl. Surf. Sci., 2004, Vol. 236.
7. Yekeler M., Yekeler H. A density functional study on the efficiencies of 2-mercaptobenzoxazole and its derivatives as chelating agents in flotation processes, Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Aspects, 2006, Vol. 286.
8. Porento M., Hirva P. Theoretical studies on the interaction of anionic collectors with Cu+, Cu2+, Zn2+ and Pb2+ ions. Theor. Chem. Acc. 2002, Vol. 107.
9. Porento M., Hirva P. A theoretical study on the interaction of sulfhydryl surfactants with a covellite (001) surface. Surf. Sci., 2004, Vol. 555.
10. Соловьев М. Е., Соловьев М. М. Компьютерная химия. — М.: СОЛОН-Пресс, 2005.
11. Цирельсон В. Г. Квантовая химия. Молекулы, молекулярные системы и твердые тела: учеб. пособие для вузов. — М.: БИНОМ. Лаб. знаний, 2010.
12. Бутырская Е. В. Компьютерная химия: основы теории и работа с программами Gaussian и Gauss View. — М.: СОЛОН-Пресс, 2011. — (Сер. “Библиотека студентов”).
13. Solozhenkin P. M., Solozhenkin O. I. and Sanda Krausz. Рrediction of efficiency of flotation collectors based on quatum chemical computations. Books of abstracts. XXVI International Mineral Processing Congress — IMPC-2012, New Delhi, India, September 24–28, 2012, Vol. 2.
14. Соложенкин П. М. Создание и прогнозирование свойств эффективных, малотоксичных флотационных реагентов на основе квантово-механических представлений с целью комплексного извлечения цветных и благородных металлов. Научные и технические аспекты охраны окружающей среды. Обзорная информация / ВИНИТИ. Вып. № 1. — М., 2013.
15. Соложенкин П. М. Создание прототитов сульфидных минералов и взаимодействие их с реагентами в процессе флотации и выщелачивания руд квантово-механическим методом / Тр. Междунар. науч. симп. “Неделя горняка 2013”: сб. статей. — М.: Горная книга, 2013. — № OB1–648.
16. Solozhenkin P. M. Research of interaction of prototypes of minerals with solutions of reagents quantum-chemical method, Proceeding 16-th Conference on Environment and Mineral Processing, 7 – 9 June, 2012. Ostrava, Czech Republic, Part II.
17. Solozhenkin P. M., Karlusova К. М. Сluster of minerals Sb, Bi, As and their research with of collectors quantum-mechanics method, Proceeding 17-th Conference on Environment and Mineral Processing, 7 – 9 June, 2012. Ostrava, Czech Republic, Part II.
18. Реутов О. А., Курц А. Л, Бутин К. П. Органическая химия: в 4 ч. Ч. 1. — 2-е изд. — М.: БИНОМ. Лаб. знаний, 2005.
19. Воган Д., Крейг Дж. Химия сульфидных минералов. — М.: Мир, 1978.
20. Хан Г. А., Габриелова Л. И., Власова Н. С. Флотационные реагенты и их применение. — М.: Недра, 1986.
21. Соложенкин П. М, Соложенкин О. И. Компьютерное моделирование дисульфидов дитиофосфорных кислот и сульфгидрильных собирателей // ФТПРПИ. — 2011. — № 3.
22. Соложенкин П. М., Соложенкин О. И. Компьютерный дизайн флотационных реагентов с тиоамидой группировкой // Цв. металлы. — 2011. — № 7.


УДК 622.732.2 

ОЦЕНКА СЕЛЕКТИВНОСТИ ДЕЗИНТЕГРАЦИИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАКОВ
И. В. Шадрунова, Е. Г. Ожогина, Е. В. Колодежная, О. Е. Горлова

Институт проблем комплексного освоения недр РАН,
111020, г. Москва, Россия
Всесоюзный институт минерального сырья,
111020, г. Москва, Россия
ЗАО “Урал-Омега”, 455000, г. Магнитогорск, Россия
Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова, 455000, г. Магнитогорск, Россия

Представлены результаты экспериментального изучения фазового состава шлаков черной и цветной металлургии, морфоструктурных параметров и физико-механических свойств отдельных фаз шлаков для оценки селективности их раскрытия по границам срастания фаз в аппаратах, реализующих разрушение свободным ударом. Обоснован критерий селективности дезинтеграции шлаков в аппаратах центробежно-ударного дробления в виде отношения микротвердости основных фаз шлака.

Металлургические шлаки, черная металлургия, цветная металлургия, фазовый состав, физико-механические свойства, селективное разрушение, дезинтеграция, центробежно-ударное дробление

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект №13–05–00008).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Шадрунова И. В., Савин А. Г., Волкова Н. А., Горлова О. Е. Технологические, экономические и экологические аспекты переработки техногенного сырья горно-металлургических предприятий Урала / Фундаментальные основы технологий переработки и утилизации техногенных отходов: тр. Междунар. конгр. — Екатеринбург: ООО “УИПЦ”, 2012.
2. Лотош В. Е. Переработка отходов природопользования. — Екатеринбург: УрГУПС, 2002.
3. Чантурия В. А., Шадрунова И. В., Горлова О. Е. Адаптация разделительных процессов обогащения полезных ископаемых к техногенному сырью: Проблемы и решения // Обогащение руд. — 2012. — № 5.
4. Шадрунова И. В., Козин А. Ю., Воробьев В. В., Артамонов В. А., Колодежная Е. В. Прогнозная технологическая и ресурсная оценка шлаков цветной и черной металлургии / Материалы междунар. совещ. “Плаксинские чтения”. Ч. 2. — Апатиты: КНЦ РАН, 2007.
5. Ожогина Е. Г., Броницкая Е. С., Ануфриева С. И. и др. Анализ и выбор способов переработки металлургических шлаков // Цв. металлы. — 2002. — № 8.
6. Шадрунова И. В., Копцева Н. В., Колодежная Е. В., Ефимова Ю. Ю. Возможности использования компьютерной системы анализа изображений и методов испытания механических свойств для оценки эффективности переработки руд и техногенного сырья / Значение исследований технологической минералогии в решении задач комплексного освоения минерального сырья. — Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2007.
7. Лебедева С. И. Микротвердость минералов. — М.:Недра,1977.
8. Хопунов Э. А. Исследование механизма селективного разрушения руд. — Л.: Механобр, 1987.
9. Хуземанн К. Критерии избирательного дробления прожилково-вкрапленных медно-молибденовых руд / Совершенствование процессов подготовки руд. — Л., 1980.
10. Барон Л. И., Глатман Л. Б. Контактная прочность горных пород. — М.: Недра, 1966.
11. Протодьяконов М. М., Тедер Р. И., Ильницкая Е. И. Распределение и корреляция показателей физических свойств горных пород: справ. пособие. — М.: Недра, 1981.


УДК 622.3:502.17 

ВЛИЯНИЕ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ НА ДОНОРНО-АКЦЕПТОРНЫЕ СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТИ КОМПОНЕНТОВ ЗАКЛАДОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Е. А. Ермолович

Белгородский государственный национальный исследовательский университет,
ул. Победы, 85, 308015, г. Белгород, Россия

Приводятся результаты количественного определения центров адсорбции компонентов закладочных композитов и их изменения после измельчения. Для отходов обогащения мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов установлено корреляционное уравнение, подтверждающее зависимость активности поверхности от их дисперсности.

Адсорбция, центры Бренстеда и Льюиса, планетарная мельница, дисковая вибрационная мельница, совместный помол компонентов, отходы обогащения мокрой магнитной сепарации

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Зеер Г. М., Фоменко О. Ю., Ледяева О. Н. Применение сканирующей электронной микроскопии в решении актуальных проблем материаловедения // Journal of Siberian Federal University. Chemistry 4. — 2009. (2).
2. Сватовская Л. Б. Инженерная химия. — СПб.: Изд-во ПГУПС, 1997. ? Ч. 1.
3. Комохов П. Г., Шангина Н. Н. Конструирование композиционных материалов на неорганических вяжущих с учетом активных центров поверхности наполнителя // Вестн. отд. строит. наук. — М.: РААСН. — 1996. — Вып.1.
4. Шангина Н. Н. Прогнозирование физико-механических характеристик бетонов с учетом донорно-акцепторных свойств поверхности наполнителей и заполнителей: автореф. дис. … д-ра техн. наук. — СПб., 1998.
5. Сватовская Л. Б., Герчин Д. В., Шангин В. Ю., Чернаков В. А. Современная фундаментальная наука в решении отдельных проблем новых технологий в строительстве // Сухие строит. смеси и новые технологии в строительстве. — 2002. — № 1.
6. Матвиенко В. А., Бабушкин В. И. Роль электроповерхностных свойств компонентов в формировании структуры бетона / Материалы для строительства: тез. докл. 2-й Междунар. науч.-техн. конф. — Днепропетровск: ДИСИ, 1993.
7. Танабе К. Твердые кислоты и основания. — М.: Мир, 1973.
8. Паукштис Е. А. Инфракрасная спектроскопия в гетерогенном кислотно-основном катализе. — Новосибирск: Наука, 1992.
9. Моррисон С. Химическая физика поверхности твердого тела. — М.: Мир, 1980.
10. Еремина Н. С. Поверхностные свойства оксидов кремния, бериллия, свинца и их влияние на влагозащитное действие полимерных пленок и покрытий: автореф. дис. … канд. хим. наук. — Томск: ТГУ, 1984.
11. Кудряшова А. И. Кислотно-основные свойства поверхности оксидов кремния, алюминия, цинка, магния и их изменения в процессах структурно-химических превращений: автореф. дис. … канд. хим. наук. — Л., 1987.
12. Нечипоренко А. П. Донорно-акцепторные свойства поверхности твердых оксидов и халькогенидов: автореф. дис. … д-ра хим. наук. — СПб., 1995.
13. Нечипоренко А. П., Кудряшова А. И. Функция кислотности поверхности твердых оксидов // Изв. СПбГУНиПТ. — 2007. — № 3.
14. Нечипоренко А. П., Шевченко Г. К. Исследование влияния термообработки и дисперсности образца на кислотно-основные свойства поверхности кремнезема // Журн. общей химии. —1985. — Т. 55. — Вып. 2.
15. Захарова Н. В., Сычев М. М., Корсаков В. Г., Мякин С. В. Эволюция донорно-акцепторных центров поверхности сегнетоэлектриков при диспергировании // Конденсированные среды и межфазные границы. — 2011. — Т. 13. — № 1.
16. Сычев М. М. Неорганические клеи: 2-е изд., перераб. и доп. — Л.: Химия, 1986.


Версия для печати  Версия для печати (откроется в новом окне)
Rambler's Top100   Рейтинг@Mail.ru
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт горного дела им. Н.А. Чинакала
Сибирского отделения Российской академии наук
Адрес: 630091, Россия, Новосибирск, Красный проспект, 54
Телефон: +7 (383) 205–30–30, доб. 100 (приемная)
Факс: +7 (383) 217–06–78
E-mail: mailigd@misd.ru
© Институт горного дела им. Н.А. Чинакала СО РАН, 2004–2020. Информация о сайте