Проблемы минерально-промышленного комплекса Росси
Problems of a mineral-industrial complex of Russia
Геотехнические особенности магистрального газопровода «Сила Сибири» на завершающем этапе строительства
с. 03
Освещена реализация проекта создания газотранспортной системы «Сила Сибири» на стадии завершения прокладки трубы. Показана сложность природных условий в инженерно-геологическом и геокриологическом отношении. Отмечено применение современных технологий и материалов, позволяющих сохранять высокие надежность и устойчивость газопровода. В статье приведены основные результаты эколого-геокриологических исследований Института мерзлотоведения СО РАН (ИМЗ) последних лет, позволившие выявить главные сложности проекта и показать некоторые пути их решения.
завершение строительства газотранспортной системы «Сила Сибири», изыскания и проектирование, прокладка трубы и строительство системы, использование новых технологий и материалов
Geotechnical particularities of main gas pipeline «Power of Siberia» at the construction completion phase
The implementation of the project for creating the Power of Siberia gas transmission system at the stage of pipe laying completion is highlighted. The complexity of natural conditions in the engineering-geological and geocryological terms is shown. The use of modern technologies and materials, allowing to maintain high reliability and stability of the gas pipeline, is noted. The article presents the main results of ecological-geocryological studies of the Institute of permafrost SB RAS (IMZ) of recent years, which allowed to identify the main difficulties of the project and show some ways to solve them.
completion of the construction of the Power of Siberia gas transmission system; research and design; pipe laying and system construction, the use of new technologies and materials
Техника и технология недропользования
Methods and technology of mineral resources exploration
Повышение эффективности отработки высоких уступов карьеров с применением стреловой фрезерной машины
с. 10
Увеличение высоты уступов глубоких карьеров и угла их откоса позволяет значительно сократить объем вскрышных работ. В статье предлагается технология безвзрывной отработки высоких уступов карьера с применением стреловой фрезерной машины, которая позволяет формировать рабочую зону с увеличенными углами откосов уступов. Возможность отработки нескольких полос поверхности уступа из одного рабочего положения самоходного шасси уменьшает время вспомогательных операций стреловой фрезерной машины и повышает производительность работ.
глубокий карьер, откос уступа, фрезерный исполнительный орган, телескопическая стрела, противовес
Improving the efficiency of exercise of high care applications with the use of the boom milling machine
The increase in the height of the ledges of deep pits and the angle of their slope can significantly reduce the amount of overburden. The article proposes the technology of non-explosive mining of high pit ledges with the use of a boom milling machine, which allows you to create a working area with increased slope angles of the ledges. The possibility of working out several strips of the ledge surface from one working position of the self-propelled chassis reduces the time of auxiliary operations of the boom milling machine and increases the productivity of work.
deep quarry, escarpment of a ledge, milling executive body, telescopic boom, counterweight
Опыт эксплуатации газовой скважины с концентрическими лифтовыми колоннами
с. 13
Сеноманская газовая залежь Уренгойского нефтегазоконденсатного месторождения (УНГКМ) находится на поздней стадии разработки. Снижение пластового давления и дебитов эксплуатационных скважин с лифтовыми колоннами большого диаметра (168 мм) является причиной их остановок из-за накопления жидкости на забое для продувок на факел. Одним из возможных технических решений обеспечения устойчивой работы обводняющихся скважин является применение концентрических лифтовых колонн (КЛК), которое реализовано на одной из сеноманских скважин УНКГМ. При этом для управления продуктивными характеристиками скважины использована интеллектуальная система управления потоками скважинной продукции по центральному и кольцевому каналам лифта в условиях обводнения конденсационными водами. Спуск в скважину дополнительной лифтовой колонны малого диаметра (73 мм) при низком пластовом давлении осуществлен без глушения и позволил сохранить продуктивность пласта. Анализ параметров использования КЛК и принятых проектных решений позволил выявить и определить перспективы поддержания высокой эффективности использования данного решения.
«самозадавливание» скважины, пластовое давление, малодебитная газовая скважина, конденсационная вода, концентрическая лифтовая колонна, центральная лифтовая колонна, межкольцевое пространство, минимально необходимая скорость, минимально необходимый дебит, технологический комплекс контроля и управления, режим эксплуатации скважины
Experience of operation of a gas well with concentric tubing
The Cenomanian deposit of the Urengoy oil, gas and condensate field (UOGCF) is at the advanced stage of its development. The decrease of terrastatic pressure and the rates of operational wells with production tubes of large diameter (168 mm) is the reason of its stops due to the accumulation of liquid at the bottom for expulsion to the torch. One of the possible technical solutions to provide operational stability of watering out wells is the application of concentric tubing (CT) which is implemented on one of the wells at the UOGCF. In these circumstances, an intelligence system for controlling the flow of borehole products along the central and annular production tubes channels was used to control the productive characteristics of the well in conditions of flooding with condensation water.
«self-killing» of a well, reservoir pressure, low-yield gas well, condensation water, concentric tubing, central tubing, inter-annular space, minimum required speed, minimum required flow rate, process control and management system, well operation mode
Горнoтехническая безопасность
Mountain-technical safety
Особенности самовозгораемости бурых углей поля шахты «Красная Горнячка» Челябинского бассейна и перспективы ее прогноза методом многомерной классификации по эталонным точкам
с. 18
Бурые угли Челябинского бассейна относятся к числу наиболее опасных по самопроизвольному возгоранию. На это указываются статистические данные о подземных пожарах от самовозгорания углей в этом бассейне, особенности угольной залежи и качества углей. Статья посвящена исследованию геологических факторов самовозгорания углей и его прогнозу для угольного пласта VIII поля шахты «Красная Горнячка» на стадии геологоразведочных работ. С этой целью была применена разработанная авторами методика, в основе которой лежит ранговая модель данных и идея, состоящая в классификации этих данных по «близости» к эталонным группам наблюдений. Все необходимые преобразования исходных данных и вычисления производились автоматически программой (макросом) на языке Visual Basic для Excel. Данные о степени опасности самовозгорания углей были использованы при построении карт прогноза самовозгорания углей исследуемых объектов при помощи программы ArcMap 10.2 из семейства геоинформационных программ ArcGIS.
самовозгорание углей; угольный пласт; геологические факторы; степень опасности самовозгорания; ранговая модель; эталонные группы; нормативы; эталонные точки-концентраторы
Particularities of lignite spontaneous combustion in «Krasnaya Gornyachka» mine of chelyabinsk basin, and prospects of its potential assessment by method of multidimansional classification by reference points
The article considers the study of geological factors of lignites spontaneous combustion and its potential assessment for the coal layer of VIII field of «Krasnaya Gornyachka» mine at the phase of geological exploration. The method used for this work was developed by the authors, and is based on the data ranking model and an idea of the data classification by its association with reference groups. Data on the hazard level of lignites spontaneous combustion was used for mapping the forecasted areas of lignites spontaneous combustion at objects under study with use of ArcMap 10.2 software included into the package of geoinformation programmes ArcGIS.
lignites spontaneous combustion, coal layer, geological factors, hazard level of spontaneous combustion, ranking model, reference groups, standards, reference concentration points
Геомеханика
Geomechanics
К вопросу оценки устойчивости бортов карьеров, подработанных подземными горными выработками с предварительно заложенным выработанным пространством
с. 22
Изложены основные положения методики оценки устойчивости бортов карьеров, подработанных подземными горными выработками с предварительно заложенным выработанным пространством. Приведены основные формулы, аналитические выражения, численные значения отдельных коэффициентов и даны рекомендации для выполнения соответствующих расчетов.
методика, оценка, устойчивость, борт, карьер, подработанный, подземный, горный, выработка, заложенное, выработанное, пространство
Assessment of stability of open pit walls undermined with underground workings with preliminarily stowed goaf
The paper describes the key provisions of open pit walls stability undermined with underground workings with preliminarily stowed goaf assessment method. It provides the main formulae, analytic expressions, numeric values of certain factors, as well as recommendations for corresponding calculations.
methods, assessment, stability, open pit wall, open pit, underworked, underground, rock, mine, filled, developed, space
Определение устойчивых параметров бортов и уступов глубоких карьеров на основе комплексных геомеханических исследований
с. 24
В настоящее время на крупных отрабатываемых месторождениях полезных ископаемых осуществляется переход к отработке глубоких горизонтов. В статье рассмотрен вопрос сбора исходных данных для обоснования предельно возможных параметров бортов и уступов карьеров с точки зрения геомеханики.
геомеханика, карьер, устойчивость бортов и уступов, физико-механические свойств, трещиноватость
Determination of stable parameters for deep open-pit slopes and benches on the basis of complex geomechanical studies
At the moment, big mineral deposits pass to development of deep horizons. The article considers the collection of input data for justification of possible limit parameters for deep open pit slopes and benches from the point of view of geomechanics.
geomechanics, open pit slopes and benched stability, physical and mechanical properties, fracturing
Физика горных пород и процессов
Rocks and processes physics
Взаимодействия флотационных реагентов с минералами мышьяка
с. 31
В настоящей статье предпринят и дальнейшее развит принцип выбора реагентов для флотации минералов мышьяка на основе компьютерного моделирования. Общеизвестно, что минералы мышьяка являются носителями различных благородных металлов. Высказан механизм взаимодействия бинарных смесей флотореагентов и предсказаны их технологические свойства в процессе флотации руд. Для смеси реагентов с тремя компонентами оценен прогноз оценки активности наиболее эффективных сульфгидрильных собирателей для повышения извлечения мышьяка из мышьяк-содержащих руд различных месторождении.
молекулярное моделирование , минералы мышьяка, флотация, собиратели, прогноз активности собирателя, МОРАС 2016
Interaction between floatation reagents and arsenic minerals
In this article the principle of selection of reagents for arsenic minerals floatation was implemented and developed on the basis of computer modeling. It is commonly known that arsenic minerals are carriers for various precious metals. The article describes the mechanism of interaction of binary mixture of floatation reagents; their process properties during ores floatation are prognosticated. For a three-component reagent mixture, the prognosis of evaluation of the most efficient sulfhydryl collectors activity in terms of increase of arsenic extraction from ores containing arsenic from various deposits is calculated.
molecular modeling, arsenic minerals, floatation, sulfhydryl collectors, prognosis of collector activity evaluation (PCAE), software МОРАС 2016
Рациональное использование и охрана недр
Rational use and protectionof natural resources
Совершенствование методов управления подготовленностью запасами руд к добыче при подземной разработке месторождений сложной структуры
с. 34
Изложены основные научные и практические результаты совершенствования методов управления подготовленностью запасами руд к добыче при подземной разработке месторождений сложной структуры камерными и слоевыми системами с закладкой выработанного пространства различного состава и прочности, на основе создания автоматизированных баз исходных данных с учетом постоянно изменяющихся горно-геологических и горнотехнических характеристик месторождений. Описан комплексный метод исследований, включающий анализ методов и технических средств управления подготовленностью запасами руд к добыче при подземной разработке месторождений, шахтные экспериментальные исследования визуальными и геофизическими методами, математическое и физическое моделирование, а также теоретический анализ и обобщение результатов.
рудные месторождения, сложная структура, управление подготовленностью, запасы руд и металла, система разработки
Improvement of methods of preparedness management of ore deposits to underground mining of deposits with complex structures
The article describes the main scientific and practical results of improvement of methods of ore deposits preparedness management for underground chamber or slicing mining of deposits with complex structures, with goaf stowage with various compositions of different strength, basing on automated input databases, with account of continuously changing mining and geological parameters of the deposit. Moreover, the article describes a comprehensive method of studies, including the analysis of methods and technical aids for management of ore preparedness to underground mining, underground investigations by visual and geophysical methods, mathematical and physical modeling, theoretical analysis and the results summary.
ore deposits, complex structure, preparedness management, ore and metal deposits, development system
Особенности технологии открытой разработки крутопадающих рудных месторождений этапами
с. 41
Способ разработки карьеров этапами применяется в современной практике проектирования горных предприятий и планирования горных работ. Существуют объективные тенденции ухудшения горнотехнических и горно-геологических условий открытой разработки крутопадающих месторождений, в условиях динамичности рынков, изменениями цен и спроса на минеральное сырьё. Отработка месторождений этапами позволяет в ряде случаев обеспечить экономическую целесообразность отработки, необходимую норму рентабельности. Доказана необходимость формирования временно нерабочего борта в условиях постоянно изменяющейся экономической ситуации.
месторождение, разработка глубоких карьеров; этапная разработка месторождения; открытая разработка, технологические схемы
Particularities of the technology of the staged open-pit mining of steep deposits
The opencast mehods is developed in stages is used in modern mining design and mining planning practices. There are objective trends of deterioration of mining and mining and geological conditions of open cast of steep-falling deposits, in conditions of dynamic markets, changes in prices and demand for minerals. Development of deposits in stages allows in some cases to provide economic feasibility of development, the necessary rate of profitability. The need to form a temporary non-working slope in the conditions of the everchanging economic situation has been proved.
open cast mining, development of deep opencasts; the phased development of the fields, mineral deposit,
technological schemes
Информационные технологии
Information technology
Анализ возможности использования гидроакустических и других средств связи при геологоразведочных и добычных работах на подводных месторождениях твердых полезных ископаемых
с. 45
В статье проводится анализ возможности использования гидроакустических средств связи при геологоразведочных и добычных работах на глубоководных месторождениях твердых полезных ископаемых. Целью статьи является определение перспектив развития, а также выявление слабых мест акустических средств связи подводного позиционирования. В итоге составлен прогноз развития глубоководных средств связи.
гидроакустические средства связи, подводное позиционирование, железомарганцевые конкреции, кобальто-маргацевые корки, геологоразведочные работы, лазерные средства связи
Analysis on the possibility of using hydroacoustic and other means of communication during the geological prospecting and exploration when dealing with underwater solid mineral deposits
The possibilities of using hydroacoustic communications equipment in exploration and mining operations in deep-sea mineral deposits are analyzed in the article. It devoted to the definition of development prospects and identification of weak points in the acoustic communication means of underwater positioning. As a result, the author made a forecast for the development of deep-sea communications.
hydroacoustic means of communication, underwater positioning, ferromanganese crusts, polymetallic nodules, prospecting works, laser communication
Исследование погрешности рефракции лазерных сканеров
с. 47
Статья посвящена исследованию погрешности рефракции лазерных сканеров с учетом температурного градиента по трассе прохождения луча. Дан сравнительный анализ основных характеристик рефракции лазерного луча в лазерных сканерах. Сформулирована оптимизационная задача достижения экстремальной величины суммарного значения выбранного показателя путем подбора наилучшей однозначной взаимной зависимости между коэффициентом температурного градиента и расстоянием до объекта. Решение составленной оптимизационной задачи позволило выработать рекомендации, выполнение которых на практике повысить точность измерений лазерных сканеров.
лазерный сканер, рефракция, погрешность, атмосфера, оптимизация
Study of laser scanner error in refraction
The article is dedicated to error in refraction of laser scanners with account of temperature gradient along the beam route. A comparative analysis of laser beam refraction characteristics in laser scanners is provided. The article states an optimized problem to achieve an extreme value of total value of the selected index by way of selection of the best unique mutual dependence of the temperature gradient factor and distance to the object. Solving the optimized problem allowed to develop recommendations, which, when practically used, would allow to increase the accuracy of measurement of laser scanners.
laser scanner, refraction, error, atmosphere, optimization
Фракционирование хвостов эфельного отвала при дражной разработке россыпей
с. 51
Разработана математическая модель распределения хвостов эфельного отвала при дражной разработке россыпных месторождений в зависимости от гранулометрического состава песков.
дражная разработка, россыпные месторождения, эфельный отвал, фракционирование хвостов, математическая модель
Distribution of the dredging tailings in the dredged mining of alluvial deposits
A mathematical model has been developed for the distribution of the dredging tailings in the dredged mining of alluvial deposits, depending on the particle size distribution of the sands.
bucket dredge mining, placer deposits, dredging waste, debris fractionation, mathematical model
Метод оптимального учета влияния угла падения на интенсивность приемного луча в лазерных сканерах
с. 55
Предложен метод оптимального учета влияния угла падения на интенсивность приемного луча в лазерных сканерах. Показано, что в системах лазерного сканирования существующий метод коррекции влияния изменения угла отражения вызывает необходимость учета также изменения расстояния до объекта. Введено на рассмотрение функция зависимости расстояния до объекта от угла отражения и вычислен оптимальный вид этой функции при наложении на эту функцию определенного ограничительного условия. Выработана рекомендация по рациональному выбору искомой функции.
лазерный сканер, погрешность, отражение, лидар, оптимизация
Method of the best account of the angle of slope effect on the receive beam intensity in laser scanners
The article proposes a method of best account of the slope angle effect on the intensity of receive beam in laser scanners. It shows that in the laser scanning systems the existing method of correction of refraction angle change causes the necessity to take the change of the distance to the object into account. The article provides a function of distance to the object dependence on the refraction angle, and the best view of this function when a certain limiting condition is applied to it. A recommendation for rational choice of the required function is given.
laser scanner, error, refraction, lidar, optimization
Экология
Ecology
Взаимодействие водных объектов с литолого-стратиграфическими и ландшафтно-геоморфологическими факторами Московского мегаполиса в условиях возрастающего антропогенного воздействия
с. 58
В статье рассматриваются вопросы взаимосвязи геологических, литологических и стратиграфических факторов с ландшафтно-геоморфологическими особенностями территорий водных объектов Московского мегаполиса. Выявлены основные источники антропогенного загрязнения. Определены аспекты гидрологического состояния и работы подземных вод. Гидрохимические и гидродинамические признаки определяют зоны активного и затрудненного водообмена, которые характеризуются определённым минералогическим и структурным составом, играющим определённую роль в проникновении загрязняющих веществ. Городская застройка напрямую взаимосвязана с процессами инфильтрации, динамики и формировании определённого химического состава. Также рассмотрены факторы техногенного питания подземных вод и влияние каждого из них, проявляющие локальный характер, однако совместное действие этих проявлений указывает на повсеместное изменение питания под влиянием урбанизации. В заключении статьи даны меры по предотвращению загрязнения грунтовых вод и ряд общих рекомендаций для поддержания удовлетворительного экологического состояния водных объектов города.
мегаполис, антропогенез, водные объекты, подземные воды, экологическое состояние, водообмен, инфильтрация, химический состав, водный горизонт
The interaction of water bodies with lithological-stratigraphic and landscape-geomorphological factors of the Moscow megalopolis in conditions of increasing anthropogenic impact
The article discusses the interrelationship between the geological, lithological and stratigraphic factors with the landscape and geomorphological characteristics of the territories of water objects of the Moscow megalopolis. Identified the main sources of anthropogenic pollution. The aspects of the hydrological status and operation of the groundwater. Also examines the factors of technogenic groundwater and their influence is local, however, the cumulative effect of these manifestations indicates the global changes under the influence of urbanization. In conclusion, the prevention of groundwater pollution and some General guidelines for maintaining a satisfactory ecological state of water objects of the city.
megapolis, anthropogeny, surface water, groundwater, ecological status, water exchange, infiltration, chemical composition, water horizon
От редакции
Каолин – глина белого цвета, она же белая глина, состоящая из минерала каолинита. Образуется при разрушении (выветривании) гранитов, гнейсов и других горных пород, содержащих полевые шпаты (первичные каолины). В результате перемыва первичных каолинов и происходит переотложение их в виде осадочных пород; образуются вторичные каолины, называемые также «каолиновые глины». Формула: Al2O3·2SiO2·2H2O. Название происходит от местности Каолин (буквально – высокий холм) в провинции Цзянси в Китае, где впервые добывались белые глины.
