Особенности процесса роста трещин при высокочастотном воздействии мелющих тел на горные породы
DOI: 10.56195/20793332_2022_4_4
В.А.Чантурия, Ю.В. Дмитрак, В.А. Атрушкевич, Л.С. Адамова
- ИПКОН РАН, г. Москва, Россия
- Аннотация:
- В статье приведены результаты теоретических исследований, описывающие процесс роста трещин при измельчении горных пород в мельницах различных типов. Отмечено, что измельчение, как часть технологии рудоподготовки, также обусловлено разрушением горных пород с образованием новой поверхности, причем рост трещин значительно возрастает от воздействия мелющих тел на горные породы. Доказано, что математическое описание движения стенки трещины имеет важное значение в определении способности частиц горных пород разрушаться до заданного размера.
- Ключевые слова:
- мельница, помольная камера, мелющие тела, закон Гриффитса, ударная волна, стенка трещины, уравнения Лагранжа II рода
Повышение эффективности функционирования предприятий горнодобывающего кластера в условиях значительной техногенной нагрузки на окружающую среду
DOI: 10.56195/20793332_2022_4_10
В.Г. Михайлов
- КузГТУ, г. Кемерово, Россия
- Аннотация:
- В статье приведены результаты исследований, позволяющие сделать вывод, что основной современной формой организации взаимодействия предприятий на региональном и отраслевой уровне, является кластер. Установлено, что особенность формирования кластеров в условиях повышенной техногенной нагрузки на окружающую среду обусловлена требованиями геоэкологической безопасности. Выявлено, что разработанные направления обеспечения геоэкологической безопасности на региональном и локальном уровнях, апробированные на реальных данных, обеспечивают предприятиям горнодобывающего кластера снижение негативного воздействия на окружающую среду при сохранении финансовой результативности. Результаты исследований могут быть полезными для региональных природоохранных структур и предприятий – природопользователей, оказывающих значительное негативное воздействие на окружающую среду.
- Ключевые слова:
- регион, промышленность, угледобыча, углепереработка, геоэкология, безопасность, кластер
Примеры технических решений по снижению горно-геологических рисков при отработке сложноструктурных месторождений
DOI: 10.56195/20793332_2022_4_19
В.Д. Кантемиров, Р.С. Титов, А.М. Яковлев
- Институт горного дела УрО РАН, г. Екатеринбург, Россия
- Аннотация:
- В статье приведены примеры разработанных технических решений по снижению горно-геологических рисков при отработке сложноструктурных месторождений каменного угля и гранулированного кварца. Установлено, что в результате внедрения рекомендуемых мероприятий, горно-геологические риски освоения участка Одегелдей Ак-Тальского месторождения каменного угля могут быть снижены до приемлемого «низкого» уровня, с вероятностью возникновения до 10-15 %, что позволит реализовать социально значимый объект по снабжению населения Республики Тыва качественным топливом. Показаны технические решения позволяющие вовлечь в разработку небольшие кварцевые жилы гранулированного кварца высокой чистоты, обеспечивающие высокую производительность и эффективность горных работ без значительных потерь дефицитного сырья. Результаты исследований могут быть полезными при оценке, возникающей в процессе эксплуатации месторождения и технико-производственных рисков ГОКа.
- Ключевые слова:
- горно-геологические риски, каменный уголь, гранулированный кварц, кварцевые жилы, технологии взрывания, отбойка кварца, гидромолот, блочное моделирование
Влияние геометрии канала роторного измельчителя на эффективность измельчения
DOI: 10.56195/20793332_2022_4_33
А.И. Афанасьев, В.В Зубов. В.Я. Потапов, В.В. Потапов, С.А. Упоров
- ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет», г. Екатеринбург, Россия
- Аннотация:
- В статье приведена математическая модель и сравнительный анализ конструкций измельчающих устройств который показал, что наиболее подходящими для аналитических проб являются измельчители роторного типа, которые опережают в своем классе по производительности и надежности при минимальных габаритных размерах и массе. Однако они практически не известны потребителю и их выпуск ограничен. Выпускаемые в настоящее время роторные измельчители имеют недостаточную эффективность, которая характеризуется степенью измельчения. Основная причина сложившейся ситуации заключается в недостаточной изученности процессов, протекающих в лабиринтном роторе встречного удара при измельчении материала, и, как следствие, в недостаточной научной обоснованности методов проектирования. Геометрические параметры и скорость вращения рабочего органа до настоящего времени назначаются эмпирически по принципу подобия, что неминуемо приводит к отклонениям тонины и производительности измельчения от заданных значений. Совершенствование конструкции, позволяющее повысить эффективность работы устройств, невозможно без анализа кинематики куска в канале измельчителя. Установлено, что с точки зрения эффективности разрушения материала, форма канала нуждается в изменениях его геометрии. На основании уравнения баланса энергии при свободном ударе куска по абсолютно жесткой поверхности установлено, что некоторая доля кинетической энергии куска переходит в потенциальную энергию упругой деформации осколков, которая, в свою очередь, преобразуется в кинетическую энергию их отскока от поверхности. Это позволяет повысить степень измельчения материала, а с другой стороны повышения эффективности свободного удара возможно за счет уменьшения угла входа частицы в канал. Данное условие потребует изменения его геометрических параметров и скорость вращения рабочего органа. На базе анализа предложенной теорий движения частиц сформулированы основные пути дальнейшего совершенствования методики проектирования и создания роторного измельчителя нового типа.
- Ключевые слова:
- измельчитель роторного типа, горная порода, геометрия канала, удар, баланса энергии, коэффициент восстановления
Определение области энергоэффективного положения рабочего оборудования и эффективного радиуса черпания гидравлических экскаваторов на открытых горных работах
DOI: 10.56195/20793332_2022_4_38
О.И. Литвин1, С.О. Марков2, А.А. Хорешок1, М.Н. Лапаев1, М.А. Тюленев1
- Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева, г. Кемерово, Россия
- Междуреченский филиал Кузбасского государственного технического университета им. Т.Ф. Горбачева, г. Междуреченск, Россия
- Аннотация:
- С конца прошлого столетия на разрезы России поступило значительное количество гидравлических экскаваторов. Большинство этих выемочных машин оснащено рабочим оборудованием типа обратная гидролопата. Широкое применение таких экскаваторов при ведении открытых горных работ доказывает их исключительную эффективность. Однако одновременно с этим нет четкого понимания того, при каких условиях работа гидравлического экскаватора будет наиболее эффективна: до настоящего времени не разработана теория забойного блока гидролопат. Имеющиеся научные проработки ограничены определением рациональной высоты выемочного слоя для эффективной работы. Если принять качество подготовки горной массы и схему ее погрузки в автосамосвалы параметрами внешними, т.е. не зависящими от особенностей конструкции экскаватора, то положение его рабочего оборудования относительно массива горной массы оказывает решающее влияние на работу гидропривода и расход топлива. Это связано с изменяющейся величиной усилия копания в различных точках положения зубьев ковша в области их возможных положений при неизменной мощности гидропривода. Таким образом, применение при цикле черпания оптимального положения элементов рабочего оборудования гидравлических экскаваторов (ковша, рукояти и стрелы) относительно поворотной платформы и породного массива позволяет как уменьшить потребление топлива, так и увеличить усилия копания. Применение разработанной методики перспективно с точки зрения повышения энергоэффективности как отдельных выемочно>погрузочных единиц, так и предприятия в целом.
- Ключевые слова:
- энергоэффективность, эффективный радиус черпания, энергоэффективное положение рабочего оборудования, гидравлические экскаваторы, забойный блок, траектория движения ковша, открытые горные работы
Исследование несущей способности пород на участке сопряжения подготовительных и очистных выработок
DOI: 10.56195/20793332_2022_4_45
В.И. Голик1, Н.М. Качурин2, Н.Г. Валиев3, В.Х. Дзапаров1
- Северо-Кавказский горноWметаллургический институт, г. Владикавказ, Россия;
- Тульский государственный университет, г. Тула, Россия;
- Уральский государственный горный университет, г. Екатеринбург, Россия;
- Аннотация:
- В статье приведены результаты исследования несущей способности пород при проведении и эксплуатации горных выработок при подземной разработке месторождений. Установлено, что величину природных и техногенных напряжений и деформации на участке проходки очистных и подготовительных выработок можно прогнозировать. Определено, что безопасность и эффективность отработки месторождения обеспечивается путем предупреждения критических напряжений в элементах геомеханической системы. Результаты исследований могут быть полезными при добыче полезных ископаемых и строительстве подземных объектов в скальных породах.
- Ключевые слова:
- месторождения полезных ископаемых, массив, сопряжение выработок, напряжения, деформации, закономерности, динамика, структурные блоки, качество руд
Компьютерное моделирование смещения контуров рудных тел после взрыва
DOI: 10.56195/20793332_2022_4_51
А.С. Левковский
- НИТУ МИСИС, ООО «ДНАWБласт МСК», г. Москва, Россия
- Аннотация:
- В статье приведены результаты исследований по использованию новой технологии определения перемещения рудных тел после взрывных работ. Установлено, что результаты моделирования соответствуют фактическим данным более чем на 90%. Определено, что данная методика позволяет оценить состояние массива после взрыва, в частности смещение рудных тел, их смешивание с пустыми породами и как следствие составлять сортовой план. Выявлено, что для построения наиболее точной модели необходимо проводить дополнительные замеры с целью получения неизвестных констант. Результаты исследований могут быть полезными при составлении сортового плана горных работ.
- Ключевые слова:
- рудное тело, компьютерное моделирование, геология, взрывные работы, воксель
Эколого-технологические условия освоения золоторудного Тарынского месторождения (Восточная Якутия)
DOI: 10.56195/20793332_2022_4_56
М. М. Шац
- ИМЗ СО РАН, г. Якутск, Россия
- Аннотация:
- В статье приведены результаты исследований золоторудного Тарынского поля (Восточная Якутия) на начальном этапе освоения. Установлено, что природные условия в этот период характеризуются невысокой степенью нарушенности геосистем. Дана геолого-технологическая характеристика основных месторождений рудного поля. Результаты исследований могут быть полезными на всех последующих стадиях отработки объекта и определении основных положений природоохранной политики, и экологического мониторинга.
- Ключевые слова:
- Восточная Якутия, Республика Саха (Якутия), Тарынское поле, золоторудное месторождение, геолого-технологическая характеристика, природные условия, перспективы проекта
