Главная – Журналы – Поиск по журналам

Рассматривается ленточный целик в условиях плоского деформированного состояния при вертикальном сжатии. Предполагается, что материал целика первоначально анизотропен с вариацией всех шести констант упругости. Выполнена оценка влияния первоначальной анизотропии на значения критической нагрузки при потере устойчивости целика в рамках подхода Лейбензона - Ишлинского. Для разных случаев кратности корней характеристического уравнения в зависимости от констант упругих жесткостей найдены значения критических нагрузок, при которых целик теряет устойчивость. В случае простых корней критическая нагрузка находится из равенства нулю определителя четвертого порядка. Для кратных корней получена аналитическая формула, связывающая критическую нагрузку с константами упругости и геометрическими параметрами целика, обобщающая известную зависимость для первоначально изотропной среды А. Ю. Ишлинского. Исследовалось влияние отношений всех констант упругости к модулю Юнга материала при сжатии в вертикальном направлении на значения предельной нагрузки. Рассмотрены случаи, когда для заданной нагрузки при известной высоте целика определяется его критическая ширина, при которой он может потерять устойчивость. Выявлена существенная роль разномодульности материала в направлении сжатия и поперек его, получены количественные оценки степени влияния параметров анизотропии материалов на значения критической нагрузки.

Рассмотрены способ и результаты численного моделирования распространения гидроразрыва в среде, содержащей полость и естественные трещины. Используется модифицированный метод конечных элементов с дополнительными когезионными элементами, моделирующими трещины, их развитие и движение в них жидкости. Описан используемый подход и программные средства, разработанные для его реализации. Приведены результаты 2D-моделирования гидроразрыва в среде с одной трещиной, выходящей на поверхность кругового отверстия, с трещиноватым слоем, примыкающим к отверстию, с системой коротких трещин, распределенных по всей модели. Показано влияние позиции и ориентации инициатора разрыва, напряженного состояния и свойств среды на траекторию гидроразрыва. Определены закономерности распространения гидроразрыва и сформулированы условия пересечения им естественных трещин вблизи кругового отверстия.

Выполнены исследования, в рамках которых оценивалось влияние многократных циклов замораживания - оттаивания в различных температурных диапазонах на энергоемкость разрушения доломита трубки “Интернациональная” и известняка карьера “Мохсоголлох”. Экспериментально подтверждено, что замораживание - оттаивание в пределах трех - пяти циклов приводит к уменьшению энергоемкости разрушения доломита трубки “Интернациональная” вне зависимости от температурного диапазона. Наиболее выраженное снижение с 825 до 600 Дж/м² (~ 27 %) наблюдалось для образцов доломита под воздействием десяти циклов замораживания - оттаивания в диапазоне температур - 30 ... + 20°С у образцов в водной среде. Энергоемкость разрушения воздушно-сухих образцов при тех же условиях уменьшилась с 825 до 700 Дж/м² (~ 15 %). Снижение энергоемкости разрушения известняка карьера “Мохсоголлох” составило 8 - 11 % под воздействием пяти циклов замораживания - оттаивания в воде, независимо от температуры, при этом у воздушно-сухих образцов энергоемкость разрушения уменьшилась на 1 - 8 %.

При открытой разработке месторождений руд цветных и благородных металлов из недр извлекается большой объем их некондиционных составляющих, складируемых в штабелях. Анализ научно-технической литературы и собственные исследования показали, что мелкие фракции некондиционной рудной массы в ряде случаев значительно обогащены полезным компонентом. Эффект сегрегации, наблюдающийся при формировании штабелей с транспортировкой рудной массы автосамосвалами, обеспечивает концентрирование мелких фракций в верхней части штабеля. Предложена усовершенствованная технологическая схема формирования верхнего продуктивного слоя штабеля, предполагающая дифференциацию некондиционной рудной массы по содержанию полезного компонента на рудоконтролирующей станции с последующей отсыпкой автосамосвалами двух штабелей. Рациональную границу разделения некондиционной руды по содержанию ценного металла целесообразно определять из условия невозможности создания продуктивного слоя в одном из штабелей. После формирования штабеля проводится селективная выемка полученного продуктивного слоя с направлением дополнительного объема минерального сырья на переработку совместно с бедными рудами.

Представлены результаты исследования параметров косого забоя драг с вместимостью черпаков 250 и 380 л при работе в различных горнотехнических условиях. На основе графоаналитического моделирования описан процесс формирования базы данных. Обосновано введение термина “сдвиг оси хода относительно центра забоя” как параметра, линейно коррелирующего с углом маневрирования драги. Предложена верифицированная данными полевых наблюдений методика расчета производительности драги, учитывающая изменение углов маневрирования и коэффициента наполнения черпаков. Выполнена экономическая оценка эффективности перехода драг на работу косым забоем. Методом дискретной параметрической оптимизации определены условия, при которых косой забой может быть рекомендован к применению. Создано программное обеспечение для автоматизации выбора оптимальных параметров косого забоя драги в различных горно-геологических условиях.

Рассмотрена проблема выбора рациональной технологии подземной отработки пологих рудных залежей на больших глубинах. Предложена комбинированная система разработки, в которой твердеющая закладка и управляемое обрушение налегающей толщи используются как взаимодополняющие совместные элементы единой схемы ведения очистных работ. Такое решение позволяет целенаправленно регулировать распределение напряжений в массиве, снижать вероятность опасных деформаций и обеспечивать устойчивость конструктивных элементов системы разработки на разных этапах выемки. Установлено, что формирование зоны обрушения способствует разгрузке закладочных массивов и временных рудных целиков, а также снижает вероятность неконтролируемого развития разрушений в приконтурной части массива. Технико-экономический анализ показал, что комбинированная технология является наиболее рациональной при отработке бедных и рядовых руд на глубинах, где традиционные системы с закладкой становятся затратными, а системы с обрушением - недостаточно безопасными и менее эффективными из-за роста потерь и разубоживания руды. Комбинированная геотехнология рекомендуется как перспективная для глубоких пологих рудных месторождений, обеспечивающая безопасность, полноту и качество извлечения, а также экономическую эффективность.

Рассмотрены вопросы поиска общих закономерностей между линейными параметрами рабочего оборудования электрических и гидравлических экскаваторов и биомеханикой высших позвоночных. Используя фундаментальные принципы устройства манипуляционных биомеханических систем, связанные с наличием трехзвенной структуры и устойчивыми соотношениями длин звеньев, проведены исследования пропорции рабочего оборудования экскаваторов и показана их связь с рукой человека. Установлены формы симметрии, основанные на простых отношениях и вурфе, которые реализуются в механизме независимо от типа используемого привода и вместимости ковша. Показано влияние пропорций длин звеньев на технические характеристики рабочего оборудования и производительность машин. Полученные результаты указывают дальнейшие пути совершенствования карьерных экскаваторов на основе использования принципов механики и физиологии движения живых организмов и открывают новые возможности при решении задач геометрического синтеза рабочего оборудования.

Для разработки мероприятий по снижению запыленности воздуха в выработке угольной шахты рассмотрены различные механизмы улавливания частиц пыли мелкодисперсными каплями воды. Проведена теоретическая оценка эффективности мокрого пылеулавливания в зависимости от плотности частиц, соотношения диаметров капель и частиц, скорости их соударения. Определены минимальная относительная скорость, при которой происходит захват частицы каплей, а также предельные скорости капли относительно частицы, при которых не происходит отскок и фрагментация капель о поверхность частицы. Установлена зависимость пылеосаждения по длине выработки от параметров частиц и воздушного потока, а также определены условия для начала вторичного уноса пыли.

С расширением фронта добычи апатит-нефелиновых руд разнообразие и количество сложных по составу руд, особенно из зон разрушения, непрерывно возрастает, что негативно влияет на процессы их обогащения. По результатам исследований апатит-нефелиновых руд установлено различие минерального состава руд месторождений, расположенных в двух разных залежах главной кольцевой структуры фоидолитов, обусловленное разной степенью гидротермальных изменений в рудах месторождений Апатитовый Цирк и Плато Расвумчорр по сравнению с рудами месторождений Кукисвумчорр и Юкспор и наличием разного количества тонкодисперсных вторичных минералов, представленных цеолитами, глинистыми минералами и гидрослюдами. На основе петрографических и электронно-микроскопических исследований выявлено, что фторапатит, находящийся в зонах высокой цеолитизации нефелина, частично растворен, перекристаллизован и переотложен, с образованием мелко-, тонкозернистого агрегата и сложных взаимных прорастаний с цеолитами. С учетом установленных минералого-технологических особенностей прогнозируется более трудная обогатимость апатит-нефелиновых руд месторождений Апатитовый Цирк и Плато Расвумчорр.

Рассмотрены вопросы совершенствования технологии переработки золотосодержащих руд путем внедрения способа дробления многократными динамическими воздействиями. Объект исследования - сезонная обогатительная фабрика модульного типа, перерабатывающая золотосодержащие руды кварцжильного типа месторождения “Малтан”. Выполнен сравнительный анализ действующей схемы рудоподготовки, включающей дробилки СМД-116 и Barmac B-5000, и предлагаемой схемы с помощью дробилки ДКД-300. Рассчитаны материальные потоки, циркуляционные нагрузки, технологические показатели обогащения и экономическая эффективность внедрения новой технологии. Применение дробилки ДКД-300 снизило суммарную циркуляционную нагрузку и уменьшило энергоемкость процессов рудоподготовки. В результате дробления полное раскрытие частиц золота крупностью свыше 100 мкм позволило подготовить предварительное обогащение дробленого материала. Благодаря модернизации технологической схемы, сквозное извлечение золота увеличилось с 75.17 до 83.11 %. Подтверждена высокая технологическая и инвестиционная привлекательность применения способа дробления многократными динамическими воздействиями на золотоизвлекательных предприятиях.