Горный информационно-аналитический бюллетень 93

Рассмотрены некоторые особенности информационного моделирования как нового направления в проектировании и строительстве. Обозначены основные задачи, которые необходимо решить для создания информационной модели шахты.

В сборник вошли статьи по проблемам горнопромышленной геологии, геофизики, маркшейдерского дела и геометрии недр, геомеханики, разрушения горных пород, рудничной аэрогазодинамики, горной теплофизики, экономики и менеджмента горного производства, геоэкологии, геоинформатики, геотехнологии (подземной, открытой, строительной), освоения подземного пространства мегаполисов, горных машин, электротехнических систем и комплексов, обогащения полезных ископаемых. Сборник включает в себя ключевые доклады 26 семинаров и трёх круглых столов международного научного симпозиума. Для специалистов горнодобывающих отраслей.

Статьи посвящены вопросам технологического диагностирования трубопроводов в ходе ЭПБ на предприятиях нефтяной и нефтехимической промышленности, включая порядок проведения экспертизы и ее особенности для различных видов трубопроводов. Даны рекомендации по оценке остаточного ресурса оборудования. Произведен анализ основных причин и условий возникновения различных дефектов, а также предложены методы выявления дефектов каждого типа.

Статистическая информация, собранная по разным отраслям промышленности, подтверждает положение о влиянии состояния эксплуатируемой техники на рисковый фон предприятия, а также важность совместного контроля промышленной безопасности со стороны предприятия-владельца, экспертной организации и государства. В современных условиях, когда основные функции контроля оборудования выполняют предприятия совместно с экспертными организациями, особое значение приобретает экспертиза промышленной безопасности.

Приведено критериальное соотношение между влажностью ANFO и массовой доли топливной фазы при которых возможно самоподдерживающее взрывчатое разложение в гранэмите. Показано, что влажность аммиачной селитры в твердой фазе оказывает существенное влияние на величину тепловыделения для гранэмитов И-70, а для гранэмитов И-30 влияние влажности незначительно. Полученные результаты представляют интерес для горных предприятий, применяющих ВВ местного производства и расположенных вдали от хорошей транспортной инфраструктуры.

Проведен анализ многомерных статистических методов выделения однородных участков месторождений, применяющихся в практике их геометризации. Рассмотрены особенности районирования залежи полезного ископаемого на однородные районы на основе многомерные математические методы при наличии объектов-эталонов и при отсутствии таковых. Проведен анализ подходов к моделированию теоретических вариограмм пространственной изменчивости показателей при геометризации месторождения. Рассмотрены особенности использования модификаций метода наименьших квадратов (обычного, взвешенного и обобщенного), непараметрических методов, байесовского подхода и функций правдоподобия. Выполнен анализ методов выделения однородных участков месторождений на основе геостатистического подхода к многомерной геометризации горно-геологических показателей.

Хромомолибденовые стали широко применяются в области нефтегазопереработки, так как именно здесь необходимы материалы, которые способны работать с высокотемпературными технологическими средами под высоким давлением с содержанием агрессивных примесей. На данный момент неотечественных нефтеперерабатывающих заводах при указанных условия закупается и устанавливается импортное оборудование из сталей по ASTM. В данной статье произведен подбор отечественных аналогов хромомолибденовых сталей способом сравнения химического состава, физико-механических свойств, наличием сталей в ГОСТ Р 55509-2013 «Арматура трубопроводная. Металлы, применяемые в арматуростроении» и возможностью закупки для отечественного арматуростроения.

На основании анализа результатов инклинометрических и геодезических измерений, произведённых в зонах пересечений железнодорожных путей и трасс строящихся тоннелей метро, а также на основании анализа результатов конечно-элементного моделирования, был выявлен ряд закономерностей деформирования грунтового массива в процессе закрытой проходки с помощью тоннелепроходческого механизированного комплекса (ТПМК). В частности, выявлено несимметричное относительно оси железной дороги распределение областей пластических деформаций, способное приводить к различным величинам вертикальных деформаций рельсов. Эта ситуация может вызывать перекосы железнодорожных путей. Показано, что описываемая разница вертикальных деформаций способна приводить к значениям перекоса, превышающем допустимые значения согласно действующей нормативной документации. Другая выявленная особенность деформирования породного массива связана с возникновением на определённых глубинах двух временных максимумов абсолютных значений скоростей горизонтальных деформаций с одним минимумом между ними. Соотношение абсолютных значений скоростей в этих двух максимумах предлагается использовать в качестве параметра, опираясь на который можно добиваться снижения деформаций и минимизации нежелательных изменений напряженно-деформированного состояния грунтового массива путем подбора оптимального давления нагнетания тампонажного раствора. Ключевые слова: тоннель, тоннелепроходческий механизированный комплекс, железные дороги, деформации, моделирование, инклинометрия, геодезия, контроль, прогноз.

Приведены результаты исследований по определению параметров зон нарушения слоистых горных массивов при производстве взрывных работ. Особенностью таких массивов является развитая система вертикальных трещин и слоистость. Понимание закономерностей распространения зон нарушения, формируемых в процессе взрывных работ в таких массивах, позволяет корректно учитывать их при проектировании стационарных бортов карьеров. В основу статьи положен опыт работы со слоистыми и трещиноватыми массивами. Выполнено обобщение теоретических положений и практических данных, характеризующих механизмы разрушения взрывом анизотропных горных массивов. Приведена качественно-количественная картина зон нарушений слоистых горных массивов взрывом при стандартных способах производства буровзрывных работ, иллюстрирующая, что мощные и тонкие (анизотропные) разностные слои имеют весьма различные размеры зон взрывного нарушения. Принципиальная картина разрушения осадочного массива горных пород взрывом предполагает выделение в пределах общей зоны нарушений четырех техногенных элементов с разным уровнем структурных ослаблений. Рассмотрены вопросы управления размерами и морфологией зон взрывных нарушений. Даны предварительные рекомендации по совершенствованию параметров буровзрывных работ с целью минимизации нарушенности законтурного горного массива взрывом. Ключевые слова: трещиноватость, параметры трещин, взрывные работы, осадочный массив, слоистый массив, разрушение массива, взрывные скважины, разностный слой, геологическая отдельность.

Рассмотрена технология добычи песчано-гравийной смеси (ПГС) экскаваторно-гидравлическим способом (ЭГС). Проанализированы ключевые аспекты её применения, включая особенности гидротранспортирования, предварительного дробления, использования роторной дробилки на всасе грунтонасоса и организации добычных работ. Проведено сравнение эффективности ЭГС с альтернативными методами добычи, выявлены преимущества и ограничения. Рассмотрены геологические и технологические условия применения метода, а также возможности его адаптации к различным месторождениям. Представлены результаты опытно-промышленного использования технологии на Иршинском ГОКе, а также произведен технологический расчет её внедрения на одном из месторождений песчано-гравийной смеси в Калужской области. Показано, как внедрение данной технологии снижает себестоимость добычи, сократит численность работников, снизит затраты на транспортировку горной массы и повысит эффективность использования оборудования. Работа может быть полезна для специалистов горнодобывающей отрасли, занимающихся проектированием и оптимизацией технологий разработки месторождений с горизонтальным залеганием полезных ископаемых (ПГС). Ключевые слова: песчано-гравийная смесь, экскаваторно-гидравлический способ, гидротранспортирование, предварительное дробление, роторная дробилка, грунтонасос, гидромонитор, добычные работы.

Приведены результаты исследования по обоснованию технологии повторной выемки ранее оставленных запасов из междукамерных целиков в блоках в сложных горнотехнических условиях зоны обрушения с полевой подготовкой с применением металлической арочной крепи и последующим обрушением и выпуском руды. Дана сущность данной адаптивной повторной геотехнологии при выемке междукамерных целиков участках, предусматривающихся из полевых буро-доставочных выработок, пройдённых в подстилающих породах под днище блока с дополнительным креплением металлической арочной рамой и последующим обрушением вмещающих пород массива в условиях зоны обрушения. При этом, требуются повышенные меры безопасности ведения горных работ и системы постоянного мониторинга геомеханическому контролю массива вокруг буродоставочных выработок. Определены конструктивные параметры буро-доставочных выработок при системе с полевой подготовкой и представлена технологическая схема с расчетами параметров отбойки для разбуривания междукамерных целиков, а также порядок проведения горных работ при отработке оставленных запасов руд из целиков. Представлены расчетные технологические сетки и глубина анкерного крепления на отрабатываемом участке по рекомендуемой технологической схеме. Обоснованы шаг установки податливых металлических арочных рам в зависимости от физико-механических свойств массива пород для проходки буро-доставочных выработок. Спроектированы сечения буро-доставочных выработок с деталями крепления податливого металлического арочного рамного крепления с объемами работ и расходом материалов. Решены вопросы вентиляции и выбраны самоходные погрузочно-доставочные машины с расчетами их производительности до участкового рудоспуска рудника. Ключевые слова: повторная выемка, междукамерные целики, зона обрушения, металлическая арочная крепь, полевая подготовка, анкерное крепление, схема разбуривания междукамерных целиков, типовой паспорт буро-доставочных выработок.

Одним из важных аспектов повышения энергоэффективности на горных предприятиях является организация энергосбережения. В статьях предложен обобщенный алгоритм формирования оптимизированных планов инвестиций в энергосбережение, а также приводятся результаты экспертных оценок влияния человеческого фактора на мотивацию энергосбережения. Результаты исследований направлены на совершенствование организационного механизма управления энергосбережением на горных предприятиях.

Приведено решение упруго-пластической задачи механики деформируемого твердого тела, которая возникает при определении напряженного состояния обделок тоннелей кругового поперечного сечения, сооружаемых при строительстве линий метрополитена г. Хошимин. Решение получено методом упругих решений. С использованием построенной диаграммы равновесных состояний системы «обделка-массив» можно исследовать область применения и технологические параметры конкретной подземной конструкции, а, в случае необходимости – принять обоснованные инженерные решения, связанные с ее усилением. Описанное решение задачи реализовано в виде полного алгоритма расчета и соответствующего компьютерного программного комплекса.

Достижение безопасных условий трудового процесса в современном мире неразрывно связано с проведением мероприятий по оценке рисков и управления ими. В статье произведен обзор методов анализа и оценки рисков, в наибольшей степени, используемые в системах управления охраной труда и промышленной безопасности. Рассмотрена классификация методов оценки рисков.

В сборник вошли статьи молодых ученых, работающих в области геоэкологии. Тематика статей посвящена широкому кругу актуальных проблем в области управления отходами добычи минерального сырья и его переработки, оценки безопасности добываемых углей в части содержания в них потенциально-опасных элементов и рисков самовозгорания, разработки метрологического обеспечения для контроля измерений показателей безопасности углей и отходов, а также перспективным технологиям улавливания парниковых газов.

Описана методика изучения методом индукционного зондирования затухания поля высокочастотного вертикального магнитного диполя в слое годовых теплооборотов криолитозоны Якутии. На примере Лено-Амгинского междуречья Центрально-Якутской равнины выполнен сравнительный анализ значений параметра амплитудного ослабления вертикальной и горизонтальной составляющих поля, полученных теоретически и экспериментально. Показана удовлетворительная сходимость этих значений в широком диапазоне изменения эффективного электрического сопротивления мёрзлых дисперсных грунтов. Предложены уравнения для математического моделирования по теоретическим данным процесса затухания поля в слое годовых теплооборотов.

Приведено решение задачи о напряженном состоянии многослойной крепи, подкрепляющей тоннель кругового поперечного сечения, сооружаемого в технологически неоднородном массиве. Крепь тоннеля и вмещающий массив пород рассматриваются как элементы единой деформируемой системы.

Представлены результаты моделирования напряженно-деформированного состояния (НДС) режущей части тангенциального резца очистного комбайна под действием сил сопротивления резанию. Анализ полученных данных позволил определить в резце зоны с концентрацией напряжений и охарактеризовать предпосылки разрушения твердосплавных вставок при тяжелых условиях резания. Выявлено, что напряжения, возникающие в резце в процессе резания угля, сосредоточены преимущественно на границе контакта твёрдосплавной вставки и корпуса резца, что при абразивно-ударном циклическом нагружения резца может вызвать разрушение головной части корпуса державки с последующим выломом твердосплавной вставки. Определены рациональные соотношения конструктивных параметров твердосплавной вставки, при которых возможно минимизировать напряжения в теле твёрдосплавного вооружения и корпуса.

Подземная разработка месторождений со сложным морфологическим строением сопровождается множеством технических сложностей, включая выбор и применение систем разработки и количественно-качественными показателями добываемого сырья. В проведенном исследовании рассчитывались и оценивались показатели потерь и разубоживания при использовании комбинированной системы, состоящей из горизонтальной слоевой заходки с закладкой выработанного пространства и системы разработки подэтажным магазинированием. Отмечено существенное влияние формы залегания, изменчивой мощности и анизотропии физико-химических свойств руды на показатели потерь и разубоживания, которые изменятся в широком диапазоне, в зависимости от типа отрабатываемой рудной залежи и системы разработки. Приведено расчетное обоснование общешахтных количественно-качественных показателей и наиболее вероятные факторы, влияющие на них. Полученные в ходе работы данные позволят в дальнейшем приступить к оптимизации комбинированной системы разработки, а именно системы подэтажного магазинирования, для уменьшения показателей потерь и разубоживания, что позитивно скажется на области ее применения.

Отмечена повышенная опасность очистных и подготовительных работ при отработке угольных пластов с низкими прочностными характеристиками. Исследованы причины увеличения интенсивности самопроизвольного обрушения угля из кровли пласта и забоев лав при переходе горных работ на более глубокие горизонты и при отработке пластов, в кровле которых залегают труднообрушающиеся породы. Рассмотрены типовые формы полостей, образующихся при самопроизвольном обрушении угля в призабойном пространстве лав. Сделаны выводы о перспективных направлениях совершенствования способов предотвращения обрушений угля из забоя лавы и подкровельной пачки при отработке пластов угля с низкими прочностными характеристиками.

Снижение качества добываемого минерального сырья, удорожание материальных и энергетических ресурсов определяют необходимость поиска новых резервов, повышения эффективности производства. На фоне ухудшения горно-геологических условий из-за роста изменчивости структурных и прочностных свойств отрабатываемых скальных массивов одним из главных направлений повышения рентабельности горного производства становится совершенствование саморазвивающиеся систем районирования массивов горных пород по категориям взрываемости. Эффективность саморазвивающиеся систем районирования зависит от получения достоверной и своевременной информации функционирования процессов горных работ. На основе использования интеллектуальных систем мониторинга предлагаются апробированные решения по районированию геомеханического состояния массивов горных пород. В процессе мониторинга, через измерение в производственных условиях энергетических параметров бурения и экскавации производится корректировка саморазвивающихся моделей районирования карьерного поля по категориям буримости, взрываемости и управление процессами горных работ.

Представлены эффективные технологические методы восстановления работоспособности и точности ответственных элементов гидроцилиндров горных машин. Показано, что на этапе ремонта цилиндров и штоков целесообразно применять методы, позволяющие наряду с восстановлением работоспособности изношенных деталей улучшить их эксплуатационные характеристики и повысить ресурс соединений.

Современное развитие горнодобывающей отрасли как бизнеса наиболее эффективно реализуется при условии цифровизации жизненного цикла основного оборудования и внедрения интеграции технологических процессов ГОКа с передовыми IT технологиями. Новые модели горных машин разрабатываются в среде трехмерного моделирования, моделируются нагрузки, в основном статические, в ответственных узлах и основных металлоконструкциях, что позволяет оперативно оптимизировать технические характеристики и конструктивные параметры машин по результатам опытно-промышленной эксплуатации. На горнодобывающих предприятиях России внедряется и развивается направление «Цифровой карьер», основная цель которого заключается в моделировании и имитации работы основных производственных процессов реального предприятия. В концепции цифрового карьера основное оборудование рассматривается как переменная в функции основного технологического процесса. В тоже время для повышения эффективности функционирования основного технологического оборудования карьера с точки управления жизненным циклом оборудования, его остаточным ресурсом, графиком технического обслуживания и ремонта необходимо рассматривать машину (в частном случае карьерный экскаватор) как отдельную функцию. Данное условие обуславливает необходимость разработки цифровых двойников горных машин, как инструмента повышения эффективности их эксплуатации. Приведены общие представления о цифровых двойниках горных машин, приводятся реализованные примеры цифровых двойников машины и оборудования в горном машиностроении, указываются направления развития функционала карьерного экскаватора при условии разработки его цифрового двойника, а также возможности совершенствования экскаватора по средствам его интелектуализации.

Рассмотрен один из возможных подходов к математической обработке результатов полевых геодезических и маркшейдерских наблюдений при соответствующем мониторинге сдвижений и деформаций различных объектов, расположенных на земной поверхности (участков местности, оснований наземных и подземных сооружений и т. п.). Показано, что для качественной оценки геомеханических параметров объектов земной поверхности следует шире использовать существующие положения графической и статической интерпретации данных произведенных измерений. В условиях динамичного развития в крупных мегаполисах городской транспортной инфраструктуры, строительства новых линий и станционных комплексов метрополитена и активного строительства новых жилых комплексов, рассмотренные в статье вопросы обработки данных геодезического и маркшейдерского мониторинга способствуют повышению качества получаемых данных о происходящих деформационных процессах, возникающих в контролируемых конструкциях, находящихся в зоне влияния горных и строительных работ по возведению подземных и наземных сооружений различного назначения, а также при выполнении комплекса работ по реконструкции существующих зданий и сооружений. Авторами рассмотрено использование пространственно-временного анализа результатов натурных измерений вертикальных и горизонтальных перемещений деформационных марок, закрепленных на контролируемых объектах.

Рассмотрены геологические изменчивости различных форм и их замещений калийных солей, которые отнесены к третьему уровню изменчивости по Дж. Уилсону. Приведен большой объем фотоматериалов, на которых четко видны проявления изменчивости макроструктур. Отмечено, что для эффективной отработки месторождения необходим переход от описательной геологической изменчивости к количественным показателям изменчивости. Для принятия правильных технологических и технических решений предложено использовать цифровую экономико-математическую модель месторождения в виде горного риска.

Осуществлена оценка условий возбуждения устойчивой детонации в эмульсионных взрывчатых веществах (ЭВВ), сенсибилизированных газовыми порами, под действием линейного промежуточного детонатора, не содержащего в своем составе индивидуальных бризантных ВВ, с учетом структуры и химического состава ЭВВ, а также кинетики детонационного процесса. Показано, что при скользящем ударе продуктов детонации, образующихся при взрыве линейного эмульсионного ПД, по окружающему ПД инициируемому ЭВВ, в последнем может быть возбуждена только малоустойчивая недосжатая детонация. Для возбуждения устойчивой детонации необходимо использовать: эффект усиления давления в отраженных волнах (от стенок скважин или от специально введенных твердых объектов); возрастание давления в области взаимодействия с ударными волнами, вызванными другими ПД (использованием сближенных многозарядных систем возбуждения); системы инициирования на основе кумуляции энергии ПД. Полученные результаты представляются полезными при проектировании и применении линейных ПД.

Представлены результаты численного моделирования проявлений горного давления в подготовительных выработках, охраняемых с помощью целиков и компенсационных полостей. Установлена зависимость величины пучения почвы подготовительной выработки от расстояния между компенсационной полостью и подготовительной выработкой.

Рассмотрена задача проведения постоянного контроля контактных нагрузок в системе «подъемный сосуд – жесткая армировка» вертикальных шахтных стволов. Приведены данные аппаратурных динамических испытаний в промышленных условиях, результаты измерений обработаны с помощью компьютера, представлены в графическом виде. Изучен характер и диапазон изменения динамических нагрузок от движущихся подъемных сосудов по всей длине шахтного ствола. На основе проведенных исследований разработана система контроля плавности движения скипов. Обоснована необходимость разработки и внедрения систем мониторинга плавности движения скипов, с целью более объективной оценки ее работоспособности и динамической устойчивости.

Рассмотрены преимущества и недостатки способа пневмозаряжания при ведении взрывных работ. Электризация в зарядном шланге может привести к воспламенению аэровзвеси. Следствием этого может стать незапланированный взрыв. Основные параметры, которые необходимо контролировать в процессе транспортирования, – это электрический заряд и термодинамическая температура гранулированного ВВ. В статье приведена взаимосвязь этих величин и дана таблица максимальных значений электрического заряда, потенциала и максимальной энергии электрического поля для некоторых аэровзвесей.

Спирально-конические зубчатые колеса являются важнейшими компонентами механических систем высоконагруженных приводов горных машин. Для обеспечения должного ресурса и эффективности эксплуатации передаточных устройств с коническими передачами к качеству изготовления спирально-конических зубчатых колес предъявляют достаточно жесткие требования, которые достигаются в процессе их механической обработки. В данной статье представлены результаты исследования влияния параметров обработки на погрешность формы, шероховатость поверхности и время обработки при формообразовании спиральных конических зубчатых колес Gleason на станке с ЧПУ модели Klingelnberg C27. Для решения задач оптимизации параметров обработки использовалась матрица планирования экспериментов Бокса-Бенкена, программное обеспечение Minitab, при помощи которых были получены адекватные квадратичные уравнения регрессии, определяющие количественную связь между качеством и производительностью обработки колеса и технологическими параметрами обработки – глубиной чернового резания (ST1), скоростью чистового резания (VT2) и глубиной чистового резания (ST2). Результаты исследования показывают, что параметр VT2 является доминирующим фактором, который оказывает существенное влияние на изменение погрешности формы (VT2 – 76,83%) и шероховатости поверхности (VT2 – 71,73%). При оптимальных параметрах (ST1 = 0,079 мм, VT2 = 307 м/мин, ST2 = 0,026 мм) погрешность формообразования составила 7,933 мкм (класс 6, DIN 3965), шероховатость поверхности – 0,6243 мкм (класс 8), а время обработки составило 196 секунд, т.е. уменьшилось на 28,73%. Выполненные эксперименты подтвердили высокую точность полученных регрессионных моделей, что обеспечивает надежную основу для прогнозирования качества и эффективности производства спирально-конических зубчатых колес. Ключевые слова: спиральная коническая передача, станок с ЧПУ, параметры обработки, погрешность формы, шероховатость поверхности, уравнения регрессии, оптимизация, план Бокса-Бенкена.

В работе приведены результаты исследований по определению типа водопроводимости трещин в массиве скальных пород на основе ультразвуковых измерений. Изготовлена лабораторная установка, позволяющая фиксировать образец керна горной породы с возможностью изменять раскрытие трещины и проводить ультразвуковое прозвучивание. Результаты показали, что границей раскрытия капиллярных трещин является раскрытие равное 150 мкм. Подобраны параметры аппроксимирующей спектр ультразвуковой волны, пройденной через водозаполненную трещину капиллярного раскрытия, функции нижних частот Баттерворта для возможности выделения таких трещин в горной породе и определения их раскрытия. Результаты показали, что наиболее чувствительным параметром является порядок функции. При прохождении через водозаполненную трещину он падает более чем в два раз по сравнению с прохождением через ненарушенный образец. Установлена линейная связь между раскрытием трещины и порядком функции. Результаты компьютерного моделирования ультразвукового каротажа показали возможность выделения таких трещин в массиве горных пород по падению амплитуд частот при прохождении через водозаполненные трещины. Ключевые слова: ультразвук, контроль, трещиноватость, массив горных пород, раскрытие трещины, функция Баттерворта, капиллярное раскрытие, спектр ультразвуковой волны.

Исследованы изменения значений динамического модуля упругости пирита при СВЧ-воздействии по результатам лазерно-ультразвуковых испытаний. Целью работы является косвенное подтверждение результатов предыдущих испытаний СВЧ-воздействия на зерна пирита в кварцево-пиритной руде, показавших существенные изменения их структурного состояния, выразившиеся в росте величины плотности дислокаций на этапе температурной стабилизации, момент наступления которого зависит от среднего размера зерен пирита и концентрации пирита в образце. Представлены основные преимущества лазерно-ультразвукового метода исследований, описано оборудование и методика выполнения ультразвуковых замеров, проведён анализ их результатов. В качестве основного показателя, характеризующего степень изменения структурного состояния зерен пирита, был выбран динамический модуль упругости, значение которого рассчитывалось на основе данных о времени регистрации прихода продольных и поперечных волн. Значение динамического модуля упругости при каждом замере сопоставлялось с соответствующей данной итерации температурой зерна пирита. Выявленные закономерности анализировались и сравнивались с результатами более ранних экспериментов, показавших резкий рост плотности дислокаций в зернах пирита на участке температурной стабилизации.

В выпуск включены статьи молодых ученых, посвященные повышению эффективности стационарных машин: рудничных подъемных установок и центробежных насосов для рудничного водоотлива. В статьях представлены разработанные цифровые модели, позволяющие имитировать рабочие процессы, которые наблюдаются во время эксплуатации стационарного оборудования. Цифровые модели позволяют провести анализ конструктивных и режимных параметров стационарного оборудования и обосновать их с учетом условий эксплуатации. На основании выполненных исследований авторами предложены перспективные направления модернизации стационарных машин.

Цель данной работы состоит в обосновании параметров сдвижения земной поверхности при разработке угольного пласта. Для обоснования возможности безопасной выемки угля был проведен математический предрасчет влияния очистных работ на поверхность и находящиеся на ней здания и сооружения. Был выполнен расчет предельной и безопасной глубины ведения горных работ для определения необходимости применения мер защиты. В ходе работы также был выполнен расчет углов сдвижения, углов полного сдвижения, граничных углов и ориентировочного времени протекания процесса сдвижения. Было установлено, что проектная глубина ведения горных работ лежит ниже безопасной глубины на 88 метров, что позволяет вести горные работы без угрозы нарушения конструктивной целостности несущий элементов фундаментов зданий и сооружений на поверхности подрабатываемого участка.

Одной из главных тенденций в современной угледобывающей отрасли является значительное увеличение перемещаемых вскрышных пород. В связи с этим для уменьшения эксплуатационных затрат, в частности за счет минимизации плеча транспортирования, проектами крупных угледобывающих компаний предусмотрено формирование внешних или внутренних отвалов значительной высоты. При этом обоснование параметров насыпи (в первую очередь, генерального угла, количества и высоты ярусов и другие) в современной практике осуществляется практически без учета гидрогеологических условий, которые значительно изменяются в процессе отвалообразования. Моделирование положения водоносного горизонта в теле и основании отвала на разных этапах его формирования позволяет прогнозировать его состояние и, таким образом, управлять процессом его отсыпки и повышать безопасность эксплуатации горнотехнического сооружения [1–3].

Экспертизы промышленной безопасности по оценке технического состояния в АО «Полюс Алдан» проходили несколько типов горных машин, которые эксплуатировались на Куранахской золотоизвлекательной фабрике, на участке кучного выщелачивания ОК «Надежный», участке рудной подготовки. Исследование и систематизация полученных по результатам актирования различных нарушений и дефектов условно объединенных в группы (блоки) близких по технологическому признаку, позволил выявить наиболее часто встречающиеся нарушения по отдельным классам горного оборудования (обогатительное и транспортирующее оборудование). В ходе анализа обозначаем посредственные узлы (блоки) для комплекса всего рассматриваемого горного оборудования. Учитывая экстремальность эксплуатации горных машин в суровых климатических, в сложных горнотехнических и горногеологических условиях, во влажной и агрессивной химической среде, как показало проведенное исследование, большее количество ремонтных работ, как на отечественное, так и на зарубежное оборудование приходятся на отказы в нарушении привода и рабочих органов, рассматриваемого в работе комплекса различных горных машин.

Одним из главных показателей экономической эффективности процесса подводной добычи является удельная энергоемкость гидравлического транспортирования твердых полезных ископаемых со дна на добычное судно. Отображена конфигурация комплекса для подводной добычи, уменьшающего удельную энергоемкость процесса транспортирования полезных ископаемых, последовательность выбора оптимального диаметра транспортирующего трубопровода на основе наименьших затрат энергии на гидроподъем горной массы с учетом критической скорости гидросмеси при различных углах наклона секций трубопровода к горизонтальной плоскости. Проведена оценка и отображены зависимости влияния параметров гидравлической смеси на удельную энергоемкость гидроподъема горной массы с морского дна.

Описаны конструкция и принцип действия стенда для исследования параметров ленты с поперечными перегородками для крутонаклонного конвейера. Приведены результаты экспериментальных исследований крутонаклонного ленточного конвейера с поперечными перегородками. По результатам исследований установлена форма расположения груза в продольном и поперечном сечениях, определено расстояние, занимаемое грузом на ленте и высота слоя у перегородки в зависимости от шага расстановки перегородок. Составлены уравнения для определения объема транспортируемого груза, расположенного между перегородками. Получены экспериментальные кривые. Сделан вывод об уровне значимости вышеназванных факторов на количество груза, расположенного между перегородками, а соответственно и производительности.

Отработка оставшихся запасов руд из нетронутых залежей, находящихся в обрушенной зоне, на сегодняшний день, является одной из ключевых и актуальных проблем Жезказганского месторождения. В работе, с учетом данной ситуации рекомендуется применение подземной технологии добычи со сплошной системой разработки обрушения и торцевым выпуском руды, которая является наиболее «инерционным» технологическим решением, отличающееся при существующих обычных условиях разработки (отсутствие зон обрушения). Данная рекомендуемая технология исключает возможность образования технологического камерного пространства, и соответственно это исключает доступ людей и оборудования. Для безопасного ведения подземных горных работ требуется проходка буро-доставочных штреков с малыми сечениями, позволяющая выполнение анкерного и паралелльно крепления арочного рамного металлического специального профиля. Далее, проводится бурение веерных скважин для отбойки и доставки горной массы, а также устанавливается оборудование для непрерывного и постоянного геомеханического контроля массива пород вокруг буро-доставочного штрека на данном участке месторождения. Для рациональной отработки в данных горнотехнических условиях нетронутых залежей представлены возможные варианты схем расположения буро-доставочных штреков, позволяющие получить более оптимальные значения показателей извлечения руды в условиях зоны обрушения на примере Жезказганского месторождения Казахстана. Ключевые слова: технологическое решение, подземное освоение, нетронутые залежи, зона обрушения, Жезказганское месторождение Казахстана, сплошная система разработки обрушения, торцевой выпуск руды, металлическая рамная арочная крепь, анкерное крепление, буро-доставочный штрек.

Представлены результаты лабораторного исследования параметров трещины гидроразрыва и их особенностей в зависимости от вязкости закачиваемой жидкости. Покостовский гранит был выбран ввиду однородности и низкой проницаемости, что исключит влияние природных неоднородностей и утечек жидкости на поведение трещины гидроразрыва. Для изучения особенностей трещины гидроразрыва сотрудниками лаборатории центра добычи углеводородов Сколковского института науки и технологий была разработана специальная экспериментальная методика. Параметры трещины гидроразрыва регистрировались тремя независимыми системами мониторинга. Сочетание нескольких независимых лабораторных методов позволяет надежно определить параметры, которые могут быть использованы для валидации моделей ГРП. Существующие теоретические модели распространения гидравлического разрыва пласта (ГРП) имеют ряд ограничений при прогнозировании влияния жидкостей ГРП на свойства пласта. Установлено, что вязкость жидкости ГРП влияет на такие параметры, как раскрытие трещины, скорость распространения и извилистость трещины ГРП. Полученные зависимости могут быть учтены при моделировании распространения трещины гидроразрыва, что может повысить эффективность полевых операций ГРП. Таким образом, лабораторные эксперименты можно рассматривать как разумную альтернативу испытаниям новых жидкостей, поскольку они позволяют получить исчерпывающую информацию о свойствах создаваемых трещин до применения новой технологии ГРП в полевых условиях.

На примере карьерного гидравлического экскаватора Komatsu PC2000-8 работающего на разрезе Ха Ту, Куанг Нинь, Социалистическая Республика Вьетнам проведен анализ изменения подачи насосов в процессе рабочего цикла. Представлены расчетные формулы и метод наблюдения для определения продолжительности операций рабочего цикла и подачи насоса в текущий момент времени. Для компьютерного моделирования изменения подачи насосов использовалась разработанная методика расчета и программа для среды Excel. Предложен критерий увеличения продолжительности выполнение рабочей операции в рассматриваемых условиях, характеризуемый предложенным коэффициентом «увеличения продолжительности операции». На основании величины предложенного критерия можно более обоснованно принимать решение об углубленном диагностировании или замене насосов и других элементов гидросистемы.

В сборнике изложены результаты исследований, направленных на повышение качества добываемого сырья при применении систем разработки с обрушением в процессе производства подземных горных работ на рудниках. Исследования были направлены на решение задачи по изучению истечения рудной массы при её выпуске под обрушенными породами. Рассмотрены вопросы cвязанные с определением показателей извлечения, установлены закономерности движения кусков руды при торцевом выпуске. В целях обеспечения высокого уровня безопасности труда, повышения производительности и снижения себестоимости продукции, необходимо увеличивать масштабы внедрения систем дистанционного управления горными машинами и оборудованием с попутным выявлением эффектов от реализации данных технологических решений.

Аварии на угольных шахтах происходят регулярно. Часто это случаи, связанные с травмированием или гибелью одного или двух человек. Периодически происходят крупные катастрофы, где гибнет и травмируется большое количество горнорабочих. Для их спасения и оказания помощи в начальный момент возникновения аварии создаются вспомогательные горноспасательные команды из числа работников предприятия. Аттестация с обучением членов вспомогательных горноспасательных команды проводится один раз в три года. При этом их обучают работе с горноспасательным оборудованием, работе в дыхательных аппаратах, оказанию первой помощи, изучают проти-воаварийную защиту шахты и законодательную базу, регламентирующую их деятельность. Вопросы тактики ведения горноспасательных работ членами вспомогательных горноспасательных команд требуют дополнительной проработки. В данной публикации приведена разработанная тактика ведения горноспасательных работ для членов вспомогательных горноспасательных команд. Она разработана для всех видов аварий и с учетом того, что по разным причинам может собраться неполное отделение по составу. Приведенные исследования наглядно показывают, что тот объем аварийно-спасательных работ, который может быть выполнен различным составом, и время, затраченное на его выполнение, существенно отличается. Данные результаты, приведенные в статье, могут быть использованы при разработке плана мероприятий по локализации и ликвидации аварий на угольных шахтах. Также разработанная тактика ведения горноспасательных работ может быть использована для подготовки членов вспомогательных горноспасательных команд и их тренировки на предприятиях. Ключевые слова: безопасность, шахта, вспомогательные горноспасательные команды, тактика, численность, авария.

В Российской Федерации в настоящее время продолжают эксплуатироваться десятки вертикальных стволов действующих горных предприятий, пройденных в 50-х – 70-х годах прошлого века, большинство из которых требуют проведения ремонтно-восстановительных работ различной степени сложности. В сложных горнотехнических условиях и при аварийном состоянии стволов стоимость и трудоёмкость таких работ многократно возрастает. Большое количество влияющих на состояние эксплуатационных стволов факторов наилучшим образом может быть учтено при математическом моделировании с применением современных программных комплексов. В статье представлен алгоритм численного моделирования, предусматривающий стадийный учет технологии работ и моделирование околоствольного массива пород с использованием модели Хоека-Брауна. Далее разработана технологическая схема реконструкции шахтных стволов, обеспечивающая снижение геотехнических рисков и повышение безопасности работ в сложных горнотехнических условиях. Важным преимуществом технологии является сохранность существующей крепи благодаря использованию анкерных опорных систем с высокой несущей способностью. Методами математического моделирования установлены закономерности взаимодействия системы «новая крепь – существующая крепь – дезинтегрированный породный массив», формируемой в процессе реконструкции ствола, а также выявлены негативные факторы, приводящие к возникновению концентраций напряжений в тюбинговой крепи, искривленных в процессе эксплуатации стволов и предложены конструктивные решения по их компенсации.

Сборник содержит материалы VI Всероссийской научной конференции с участием иностранных ученых «Проблемы комплексного освоения георесурсов» (г. Хабаровск, октябрь 2016 г.). Рассмотрен широкий круг актуальных вопросов, связанных с добычей и переработкой минерального сырья, ведением горных работ в сложных горно-геологических и горнотехнических условиях, и намечены направления эффективного и безопасного освоения недр. Представлены новые результаты фундаментальных и прикладных исследований в области геотехнологии, глубокой переработки минерального сырья, геомеханики, геоэкологии и других разделов горных наук, играющих важную роль для эффективного и безопасного освоения недр. Для научных и инженерно-технических работников горнодобывающей отрасли, аспирантов и студентов горных специальностей вузов.

На всех шахтах обеспечение безопасности является приоритетной задачей. Наиболее важный вопрос связан с эффективным и надежным проветриванием. В настоящее время нет действующего документа по проектированию вентиляции угольных шахт. Существовавшее ранее Руководство по проектированию вентиляции шахт, утвержденное Минуглепром СССР от 15.08.1989 года в настоящее время не действует. В ранее действующих документах некоторые параметры, влияющие на проветривание, не были достаточно изучены. Так ряд вопросов касательно определения величины аэродинамического сопротивления требуют пересмотра. Существующие эмпирические коэффициенты, указанные в Руководстве и справочниках, не учитывают изменившиеся виды технологий, применяемые при проходке горных выработок, современные виды крепи и горное оборудование. Отдельно обращает на себя внимание вопрос определения и учета величины лобового аэродинамического сопротивления. Данной теме посвящена настоящая публикация. Для определения величины дополнительной депрессии, затрачиваемой на преодоление движущегося препятствия, предлагается использовать численное трехмерное моделирование. Величина лобового аэродинамического сопротивления не постоянная. Она зависит от скорости движения горных машин и воздуха, формы и площади сечения горной выработки и миделева сечения перемещающегося препятствия. Разработанные рекомендации позволяют рассчитать величину дополнительной депрессии, затрачиваемой на преодоление лобового аэродинамического сопротивления, значения этого вида сопротивления и соответствующего коэффициента. При проектировании проветривания для обеспечения безопасности рекомендуется принимать максимальное значение лобового аэродинамического сопротивления. Предложенный алгоритм учета лобового аэродинамического сопротивления при расчёте вентиляции апробирован и может быть использован на шахтах и рудниках. В примере показано, что неучитывание лобового аэродинамического сопротивления может привести к уменьшению расхода воздуха на 20 % по отношению к расчётной величине. Ключевые слова: безопасность, шахта, проветривание, лобовое аэродинамическое сопротивление, эксперимент, численное моделирование, проектирование.

Приведен анализ состояния классификации углей по их склонности к окислению. Показано, что наиболее важным недостатком существующей классификации является отсутствие количественных показателей и методов их измерения, на основании которых происходит ранжирование углей по разным группам. Описаны методы определения классификационных признаков и основные результаты, полученные при исследовании коллекции разных видов углей месторождений Российской Федерации. Приведены результаты изотермической калориметрии углей при 40 ºС, предложен показатель, характеризующий интенсивность низкотемпературного окисления углей.

Описаны подходы к решению задачи оценки риска недропользования и горного производства в условиях неполной информации о природном размещении геологических показателей в недрах. Установлены количественные взаимосвязи погрешности геометризации показателей угольных пластов и боковых пород с вероятностью наступления риска освоения недр и величиной потерь. Приведены особенности математического моделирования пространственных и факторных полей горно-геологических показателей с учетом минимизации погрешности горно-геометрических моделей. Рассмотрено влияние статистической однородности горно-геологической информации на достоверность моделей оценки риска ведения горных работ. Осуществлено сравнение оптимальности проектных решений при планировании развития горных работ на выемочных участках угольных шахт с учетом и без учета вероятностного характера исходной горно-геологической информации.

Проведен анализ травматизма и заболеваемости в строительной отрасли. Предложен новый метод экспресс мониторинга условий и безопасности труда, который основан на органолептической балльной оценке факторов условий труда с использованием 4 тестов. Исследования показали, что результаты предложенной методики отличаются от традиционной не более чем на 20 %, а затраты на ее проведение минимальны. Мониторинг можно осуществлять многократно в течение года.

Исходными предпосылками для создания малогабаритного забойного гидродвигателя бурения скважин являлись: обеспечение устойчивости стенок скважин, снижение энергозатрат процесса углубки скважин, необходимость перехода на высокие частоты вращения породоразрушающего инструмента и их технологическое преимущество при направленном бурении. Разработана базовая схема трехсекционного реактивногидродинамического малогабаритного забойного гидродвигателя наружным диаметром 70 мм используемые при бурении скважин алмазными породо-разрушающими инструментами диаметром 76 мм. Принципиальное отличие схемы обеспечивает – снижение металлоемкости и расхода промывочной жидкости, повышение значений выходных силовых параметров, что доказано практическими расчетами, подтвержденные экспериментально.

Рассмотрены возможные методы оценки уплотняемости и несущей способности тонкодисперсных отложений. Освещается возможность применения акустического корреляционного метода межскважинного прозвучивания (АКММП). Этот метод носит интегральный и непрерывный характер в отличие от получаемых традиционными скважинными измерениями данных о динамике порового давления намывных грунтов, а также изменений их прочностных деформационных свойств.

Дано описание направленного бурения скважин в структуре геологоразведочных работ. Приведены сведения о конструктивных элементах и их взаимодействиях в составе разработанной забойной компоновки с навигационной системой управления направлением скважин. Изложены технические характеристики используемого оборудования, результаты лабораторно-стендовых испытаний забойной компоновки. Приведены результаты производственной апробации забойной компоновки. Забойная компоновка с навигационной системой управления скважин является новым средством направленного бурения.

При составлении проектов подземной разработки рудных месторождений возможны различные варианты в зависимости от текущего их положения, в частности строительство новых или реконструкция рудников, изменение их производственной мощности или техническое перевооружение. Следовательно, необходимо ориентироваться на применение эффективных технологий, их механизацию, современное оборудование, позволяющее обеспечить высокие технико-экономические показатели производства. При этом надо учитывать требования по безопасности, рациональному и комплексному использованию природных ресурсов, охране окружающей природной среды, высокой производительности труда и т. п. Наиболее сложным, практически определяющим стабильную и эффективную работу горнодобывающего предприятия является выбор системы разработки, обоснование ее параметров и технологии производства с последующей их адаптацией к конкретным горнотехническим условиям рудных месторождений. Та или другая система и соответствующая ей технология оказывают влияние на размеры зон опасных деформаций, а следовательно, на принятие решений по размещению новых, сносу или охране имеющихся сооружений и природных объектов. Выбор систем разработки осуществляется посредством отбора при анализе постоянных и переменных факторов, определяющих горнотехнические условия добычи и сравнительной оценки их технико-экономических показателей с учетом уровня потерь и разубоживания. Ключевые слова: геологические и горнотехнические условия, теоретические основы проектирования горнотехнических систем, выбор систем разработки, конструктивные и технологические решения, обоснование параметров, системы разработки, рудные месторождения, принудительное обрушение руд и вмещающих пород, закладка выработанного пространства, комбинированные системы, естественное поддержание очистного пространства, производственные процессы.

Развитие подземных и комбинированных геотехнологий в области разработки месторождений полезных ископаемых находится на этапе трансформации, связанной с нестабильностью рынка сырья и металлов, и в том числе имеет фокус на использование более дешевых закладочных материалов, позволяющих одновременно решать задачи устойчивости и экологической безопасности. Актуальность применения бутобетонной закладки для искусственного поддержания выработанного пространства обусловлена возможностью повышения полноты извлечения запасов, вовлечением пустой породы, снижением разубоживания руды и улучшением безопасности ведения горных работ. При подземной разработке месторождений возможно возведение бутобетонных целиков для создания искусственных опор, обладающих несущей способностью. Целью лабораторных исследований является формирование различных составов бутобетона, определение их прочностных свойств при испытаниях на одноосное сжатие, а также выявление закономерностей изменения свойств в зависимости от состава смеси. По результатам экспериментов установлены зависимости предела прочности бутобетонной закладки от комплексного взаимодействия пяти факторов: размера фракции твердого заполнителя, крепости породы, процентного содержания цемента, водоцементного соотношения и длительности периода твердения. Полученные в процессе исследований закономерности позволили сформировать обоснованные рекомендации по подбору оптимальных составов смесей бутобетонной закладки. Ключевые слова: бутобетонная закладка, пустая порода, крепость, фракция заполнителя, портландцемент, водоцементное соотношение, лабораторные исследования, прочность на одноосное сжатие.

Представлены результаты аналитических и экспериментальных исследований в области развития научно-методической базы формирования оценочных механизмов надежности технологических решений при проектировании и строительстве объектов метрополитена. Предлагается в качестве основы научно-методического обеспечения выбора наиболее эффективных технологических проектных решений по обеспечению эксплуатационной сохранности и распределению более равномерной силовой нагрузки на обделку существующих тоннелей метро в условиях нового строительства использовать метод конечных элементов, который реализуется в пространственной постановке в рамках оптимизационной модели упрочняющего грунта Hardening Soil. В работе представлены элементы развития методологии формирования научной информации, в основе которой заложена возможность изменения, уточнения и адаптации сложившихся представлений о формировании НДС в различных горно-геологических и горнотехнических условиях и используемых технологических схем строительства подземных сооружений, позволяющей с достаточной степенью объективности и надежности верифицировать используемые методы расчета систем крепления с оптимизацией их параметров и обеспечением приемлемого уровня промышленно-экологической безопасности.

Представлен анализ результатов освоения системы непрерывных улучшений в ООО «СУЭК-Хакасия. Схематично показано функционирование системы непрерывных улучшений, обеспечивающее планирование и организацию улучшений на предприятии, и представлена динамика величины экономического эффекта от реализации мероприятий. Описаны элементы системы непрерывных улучшений, не позволяющие осваивать системные решения с требуемой динамикой по времени и ресурсам. Предложен алгоритм учета, контроля реализации мер по повышению эффективности и безопасности производства, освоение которого обеспечит более полную реализацию общесистемных мероприятий. Представлен подход к совершенствованию действующей системы непрерывных улучшений производства ООО „СУЭК-Хакасия“ и возможный путь ее трансформации.

Представлены результаты исследований по обоснованию перспективных направлений развития топливно-энергетического комплекса Российского Дальнего Востока и стран Азиатско-Тихоокеанского региона. Рассмотрены методические аспекты топливно-энергетического кластера, как объекта управления, а также проблемы инновационного развития горнодобывающей промышленности Приморья. Кроме того, представлены научные работы, связанные с техническими и технологическими проблемами освоения минерального и углеводородного сырья, а также утилизации техногенных отходов ТЭЦ виде золоотвалов, направленных на повышение эффективности производства и снижение экологической нагрузки на окружающую среду.

Получено аналитическое решение нелинейного уравнения влагопроницаемости в многофазной грунтовой среде. Показано влияние коэффициента влагопроницаемости на общий вид профиля влажности в грунтовой среде, скорость влагопроницаемости и скорость перемещения фронта смачивания.

Дано описание основных узлов ленточных трубчатых конвейеров. Подробно рассмотрены конструктивные особенности конвейерных роликов, в том числе нижнего, используемого в качестве регулировочного, для предотвращения вращения трубчатой ленты относительно её продольной оси. Описаны причины возникновения нежелательного вращения трубчатой ленты конвейера. Представлен критический обзор научных работ посвящённых эксплуатации трубчатых ленточных трубчатых ленточных конвейеров, описанию причин вращения ленты и способы их устранения. Особенное внимание уделено обоснованному выбору поперечной жёсткости трубчатых конвейерных лент различных типов. Ключевые слова: трубчатый ленточный конвейер, ролик, трубчатая лента, диаметр ролика, диафрагма, вращение ленты, борта ленты, перекрытие краёв ленты, отсутствие груза на ленте, регулировка нижнего ролика

Результаты качественной классификации абразивности грунтов по лабораторным испытаниям на образцах используются для сравнительного прогноза поведения режущего инструмента, предварительной количественной оценки его износа и планирования замен. Для данного анализа использованы методы Л. И. Барона – А. В. Кузнецова (метод вращающегося полого стержня, показатель – коэффициент Kаб) и LCPC (метод вращающейся крыльчатки, показатель – коэффициент LAC), а также широко распространенный метод Cerchar (метод царапания пробы, показатель – коэффициент CAI). По результатам анализа имеющихся данных и проведенных испытаний была составлена таблица, характеризующая скорость износа дисков DWR в зависимости от типа грунта, а также коэффициентов LAC и Kаб. По результатам таблицы построен график зависимости DWR от коэффициента абразивности LAC, дающий возможность прогнозирования скорости износа дисков по результатам определения коэффициентов LAC и Kаб. Ключевые слова: грунты, скальные, дисперсные, абразивность, методы, полый стержень, крыльчатка, уравнения, износ, режущий инструмент, классификация, тоннелепроходческий комплекс.

Горнодобывающие регионы отличаются высоким уровнем техногенного воздействия на окружающую среду, что создает предпосылки для более глубокого изучения процессов загрязнения атмосферы. Для выявления зависимости рассеивания выбросов техногенного происхождения от климатических факторов выполнен сравнительный анализ изменений температуры в отопительный период, разницы температур помещения и окружающей среды, относительной влажности воздуха и уровня атмосферного давления. Результаты исследований установили корреляционную зависимость между колебаниями уровней эмиссии загрязняющих веществ в атмосферу и основными метеорологическими параметрами, а также особенностями функционирования автономных источников теплоснабжения. Ключевые слова: горнодобывающая отрасль, добыча полезных ископаемых, загрязнение атмосферного воздуха, выбросы загрязняющих веществ, промышленные города, рассеивание загрязнения.

Достоверность геометризации горно-геологических показателей месторождения, которые, как известно, служат основой для эффективного производства горных работ и рационального использования ресурсов недр является одной из актуальных проблем в горном деле. В данной статье на примере горно-геологического показателя полиметаллического месторождения предлагается один из вариантов решения этой проблемы. Для этого предлагается провести комплексный анализ системы «месторождение», который состоит из двух этапов. На первом этапе производится исследование элементов этой системы, которые состоят из горно-геологических показателей (признаков), и выбор наиболее значимых из них с помощью метода понижения размерности – метода главных компонентов. На втором этапе с помощью теории распознавания образов производится опознавание искомого горно-геологического показателя с учетом уже выбранных на первом этапе значимых показателей. При этом, источником информации и на первом, и на втором этапах служат данные, полученные с помощью разведочных сетей как на обучающем, так и на разведуемом участках месторождения. Такой синтез метода главных компонентов и теории распознавания образов позволил понять внутренние связи системы «месторождение» между различными горно-геологическими показателями и повысить достоверность геометризации показателя полиметаллического месторождения до 81%, что безусловно существенно повышает эффективность и надежность принимаемых экономических, технологических и экологических решений горного производства. Ключевые слова: геометризация, достоверность, прогноз, горно-геологический показатель, вспомогательный признак, метод главных компонентов, распознавание образов, параметры сети разведки.

Руководство Гвинейской Республики взяло курс на развитие горнодобывающей промышленности. Развитие горнодобывающей промышленности требует поиска новых технологических и научных решений для повышения эффективности добычи и переработки полезных ископаемых. В статье описывается местоположение месторождения бокситов «Балая», его геологическое строение и технология добычи, применяемая при его разработке, а также изложены результаты анализа горно-геологических и горнотехнических особенностей разработки месторождения бокситов «Балая». Показана проблема, возникающая при разработке месторождения бокситов «Балая», связанная с высокой изменчивостью прочностных свойств бокситов на отдельных участках. При фрезеровании на этих участках, глубина резания бокситов в пределах полосы фрезерования меняется. В результате после прохода фрезерного комбайна формируется неровная поверхность. Перепады высот соседних точек (бугры) на такой поверхности в пределах полосы фрезерования могут достигать 15-20 см. Для дальнейшей послойной отработки участка необходимо выровнять поверхность участка, срезав выступающие бугры, что приведет к снижению производительности фрезерного комбайна и увеличению затрат на добычу. Дальнейшее исследование будет направлено на оптимизацию параметров технологических схем отработки бокситов с высокой изменчивостью прочностных свойств, с целью повышения производительности добычного комплекса оборудования и эффективности добычи. Ключевые слова: республика Гвинея, боксит, месторождение бокситов «Балая», фрезерный комбайн, изменчивость, прочностные свойства, глубина фрезерования, повторное фрезерование.

В настоящее время не существует общепринятого стандарта, регламентирующего определение скорости растворения образца каменной соли в лабораторных условиях. Предложен новый метод измерения скорости растворения соляных пород в лабораторных условиях, реализующий схему растворения образцов только по их боковой поверхности. Предложена схема лабораторного стенда и описано применяемое в эксперименте оборудование. Приведены расчетные формулы, основанные на рекомендациях СТО Газпром 2–2.1–718–2013. Проведены эксперименты на двух группах образцов – гигантозернистой каменной соли и среднезернистой каменной соли с собирательной перекристаллизацией с ослабленными связями. Экспериментально установлена взаимосвязь между скоростью растворения соляных пород и размером зёрен, из которых они состоят. Результаты проведенных исследований показали, что скорость растворения гигантозернистой каменной соли оказалась существенно (примерно на 30%) ниже скорости растворения среднезернистой каменной соли с собирательной перекристаллизацией с ослабленными связями. Намечены пути дальнейших исследований. Ключевые слова: каменная соль, скорость растворения, подземное хранилище газа, гигантокристаллическая соль, среднезернистая каменная соль с собирательной перекристаллизацией с ослабленными связями.

В настоящей публикации выполнен анализ методов проектирования крепи стволов в неравномерном тектоническом поле напряжений. Отмечено, что в отечественной геомеханике применяются три основные геомеханические модели природного напряженного состояния массивов месторождений полезных ископаемых в условиях тектонического воздействия. Рассмотрены методы проектирования крепи стволов. Описана концепция применения расчетно-аналитического метода расчета крепи. Для его практической реализации предложено применение при проходке стволов замерных станций, укомплектованных струнными датчиками отечественного производства. В неравномерном тектоническом поле напряжений замерная станция комплектуется не менее чем тремя группами датчиков, разнесенными под углом 120 градусов в сечении ствола. Полученные с применением такой замерной станции результаты мониторинга показывают, что в неравномерном тектоническом поле напряжений наблюдается неравномерное загружение крепи ствола в призабойной зоне. Это вызывает необходимость поиска решений по компенсированию выявленного негативного влияния, так как бетонные крепи стволов наиболее эффективно воспринимают именно равномерные сжимающие нагрузки.

В настоящее время решение проблем с выбросом парникового газа считается важной частью в научной сфере. Катализаторы в этих процессах играют весьма важную роль c обеспечением реакции для получения требуемой продукции и их селективности. Осуществлен инструментально-приборный анализ полученной коллекции металлических наночастиц меди и цинка по морфологическому признаку. Выделены 14 морфологических типа металлических наночастиц, как наиболее перспективных и представительных для последующих исследований. Была установлена зависимость эффективности нанокатализатора от размера его наночастиц. Было установлено влияние морфологии наночастиц на эффективность катализа. Представлено компьютерное моделирование нанокатализаторов на основе меди, оксида цинка и биметалла меди/оксид цинка. Рассчитаны энергии активизации химических реакцией, включая различные коэффициенты Cu/ZnO. Показано, что биметалл считается более эффективным. При снижении активизации биметаллический нанокатализатор Cu/ZnO обладает существенным эффектом – 84,38 кДж. Второе и третье место занимают нанокатализаторы Cu и ZnO. По компьютерным расчетам было установлено, что Cu/ZnO служит весьма эффективным катализатором в процессе получения метанола из синтез-газа.

Описаны результаты экспериментальных исследований производственных образцов красного шлама и получены параметры, необходимые при моделировании процесса осаждения. Рассмотрено поведение флокулированной суспензии в сгустителе-осветлителе с использованием одномерной модели, реализованной в программном пакете MATLAB. Построен профиль концентрации для непрерывно работающего сгустителя-осветлителя цилиндрической и цилиндроконической формы и рассмотрено поведение уровня постели в сгустителе цилиндроконической формы при различных значениях коэффициента сферичности флоккулы.

Руководитель – глава коллектива. Он формирует коллектив, способный достигать поставленных целей, и обеспечивает его жизнеспособность. Он задает систему отношений, в основе которой уважение к труду, человеку труда, внимание к его нуждам и потребностям; нетерпимость к хамству, недисциплинированности, расхлябанности, непрофессионализму, высокомерию. На основе этих отношений руководитель-лидер руководит коллективом – подбирает ключевые фигуры, формирует его костяк, развивает персонал и организует его взаимодействие. В брошюре раскрыта данная тема. Выделены качества и уровни руководителя. Приведены примеры инструментария руководства, включающего систему ключевых понятий; модели процессов, явлений, событий, их механизмов и результатов; матрицы для структурирования важных явлений, процессов и событий; методики решений производственных задач, обеспечивающих достижение требуемых результатов; принципы, обеспечивающие безопасность и эффективность производства. Описаны примеры работы руководителя с ресурсами, запасами, резервами.

Представлены новые результаты исследований в области металлогении никеленосных провинций Дальнего Востока, геобиотехнологии переработки сульфидных медно-никелевых руд, извлечения и использования ценных компонентов из гидротермальных растворов современных геотермальных систем, а также технологии комплексного освоения геотермальных ресурсов Камчатского края. Освещены геологические, геофизические, геотехнологические и энергетические аспекты использования тепловых и минеральных ресурсов близповерхностных очагов магматогенных геотермальных систем.

В статье рассматривается актуальная проблема оценки абразивных свойств скальных и дисперсных грунтов для прогнозирования износа режущего инструмента при щитовой проходке тоннелей с использованием тоннелепроходческих механизированных комплексов (ТПМК). Актуальность исследования обусловлена значительным ростом объемов тоннелепроходческих работ, особенно в условиях России, где с 2011 года, например, в Москве построено и реконструировано 248,6 км линий метро, а также планируются крупные проекты, такие как строительство дублеров тоннелей на Байкало-Амурской магистрали. Несмотря на значительные достижения в области оценки абразивности грунтов, существующие методы, включая метод Л.И. Барона – А.В. Кузнецова и метод LCPC, преимущественно ориентированы на скальные грунты, тогда как значительная часть работ ведется в дисперсных грунтах, что требует разработки новых подходов. Цель исследования – разработка метода оценки абразивных свойств скальных и дисперсных грунтов для прогнозирования износа режущего инструмента ТПМК. Для достижения цели решались задачи: определение преобладающих типов грунтов при тоннелепроходке, разработка лабораторных установок для оценки абразивности, проведение экспериментальных исследований, установление вероятностных распределений фракционного состава грунтов и разработка классификации грунтов по абразивности и износу инструмента. Использовались методы вращающегося полого стержня (метод Л.И. Барона – А.В. Кузнецова), вращающейся крыльчатки (метод LCPC) и индекса абразивности Cerchar (CAI). Основные результаты исследования включают: установление влияния прочностных характеристик грунтов и размеров частиц на их абразивность, определение вида распределения размеров частиц при дроблении и установление связи с показателями абразивности, а также разработку лабораторно-полевой классификации грунтов, позволяющей прогнозировать износ режущего инструмента. Ключевые слова: абразивность грунтов, тоннелепроходческий комплекс, износ режущего инструмента, скальные грунты, дисперсные грунты, метод вращающегося полого стержня, метод вращающейся крыльчатки, индекс абразивности Cerchar.

В настоящее время серьезной проблемой в горнодобывающей отрасли остается высокий уровень производственного травматизма. Результаты анализа статистических данных производственного травматизма позволили установить, что негативное влияние человеческого фактора является основной причиной возникновения несчастных случаев. Как правило указанный фактор проявляется в форме грубых нарушений требований безопасности, которые обусловленны недостаточностью квалификации работников и низкой производственной дисциплиной. Исследования показывают, что безопасность на рабочем месте зависит не только от уровня приобретенных знаний сотрудников, но и от их способности эффективно применять эти знания в условиях производства. Эта способность реализуется под воздействием многочисленных факторов и характеризуется как компетентность в сфере обеспечения безопасности труда. Критерии, определяющие уровень компетентности персонала, можно условно разделит на группы критериев компетентности: профессиональные, базовые и психофизиологические. Установленная зависимость в данной работе показывает неоспоримое влияние компетентности персонала горнодобывающей промышленности на уровень травматизма, что дает возможность разработать эффективные мероприятия для повышения уровня компетентности персонала с целью снижения производственного травматизма. Ключевые слова: горнодобывающая отрасль, компетентность персонала, производственный травматизм, критерии компетентности, безопасность труда, культура безопасности труда.

Обозначены проблемы определения газового баланса выемочных участков угольных шахт, применяющих сложные комбинированные способы управления газовыделением. Оценка фактического газового баланса важна с точки зрения контроля эффективности мероприятий, применяемых для управления метанообильностью очистных забоев и выемочных участков в контексте разработки проектов новых участков: определения рациональных геометрических параметров выемочных полей, планируемых нагрузок на очистной забой (скорости подвигания забоя), обоснования способа дегазации и ее требуемой эффективности, параметров схем вентиляции и дегазации. В нормативных документах по аэрологической безопасности четко указано о необходимости определения газового баланса выемочных участков и шахты в целом. Однако, поскольку утвержденной методики для применяемых сегодня схем подготовки выемочных участков с управлением метановыделением комбинированными способами не существует, то на шахтах специалисты делают это так, как им удобно, т. е. единого подхода к оценке газового баланса и эффективности способов управления газовыделением нет. А это затрудняет контроль и надзор в области аэрологической безопасности – как со стороны управляющих компаний, так и органов государственного надзора. Несмотря на то, что нормативные документы Ростехнадзором непрерывно совершенствуются, уточняются и дополняются, эта задача остается нерешенной, хотя необходимость ее решения становится все более актуальной в связи с проявлениями выделения метана из почвы разрабатываемых пластов. В статье предложен подход к созданию универсальной методики оценки газового баланса выемочного участка для адекватной оценки фактической эффективности применяемых способов управления метановыделением. Ключевые слова: угольная шахта, выемочный участок; метанообильность, газовый баланс, источники метановыделения, управление газовыделением, эффективность, способ управления газовыделением.:

Рассмотрены технологические решения по созданию и развитию экологически чистых способов разработки месторождений угля как первичного энергоносителя, создания эффективных энергетических, в том числе газопаротурбинных установок на основе газификации угля. Авторами обосновывается преобразование угля на месте его залегания в газообразный энергоноситель посредством подземной газификации угля (ПГУ) для выработки тепла и электроэнергии. Технологическим ядром системы ПГУ представлено интегрированное предприятие с внутрицикловой подземной газификацией угля, электрогенерацией на котельных и газопаротурбинных установках с рассмотрением основных его элементов. Рассмотрены основные элементы ПГУ исходя из горно-геологических условий с описанием наиболее значимых процессов. Дана оценка экологической составляющей рассматриваемых решений. В итоге исследования представлена дорожная карта формирования углегазоэнергетической системы на газе ПГУ. Дорожная карта – это образ системы, представленный совокупностью энергетических коридоров, сегментов системы полного конверсионного цикла, характеризующийся определенным набором последовательно взаимосвязанных технологических элементов. Ключевые слова: подземная газификация угля, электроэнергетика, угле-газоэнергетическая система, каменные и бурые угли, ESG принципы, эко-лого-экономическая эффективность, экологическая безопасность.

Показано, что горнопромышленный комплекс наращивает масштабы загрязнений. Рассмотрены различные подходы, которые могут быть использованы для экологической оценки горнопромышленных проектов, реализуемых или планируемых к реализации в Арктической зоне Российской Федерации. На основе обобщения заложенных в них принципов даны рекомендации по повышению экологической эффективности данных проектов. Оценка экологической эффективности может быть проведена с помощью ЭКГ-рейтинга компаний. Приведена краткая характеристике наиболее значимых объектов в различных регионах АЗРФ, оказывающих наибольшее негативное воздействие на окружающую среду. Рассмотрена методика оценки уровня устойчивого развития регионов на основе ЭКГ-рейтинга и проведена оценка позиций компаний, работающих в секторе «Добыча полезных ископаемых» по позициям ЭКГ-рейтинга, в том числе отдельно по проекции «Экология». Показано, что применяемая единая методика не всегда отражает специфику деятельности компании и ее отраслевую направленность, а также экологическую безопасность. На основе интегрального индекса оценки экологической безопасности реализуемых арктических проектов и «экологичности» деятельности компаний в АЗРФ разработан научно обоснованный алгоритм экологической оценки горнопромышленных проектов в АЗРФ, реализующийся поэтапно, с формированием соответствующей многоуровневой системы показателей. Для каждой группы проектов приведен перечень формируемых дополнительных (специфических) показателей. Ключевые слова: устойчивое развитие, ЭКГ-рейтинг, Арктика, экологическая оценка, горнопромышленные проекты, углеродный след, отходы производства, экологическая ответственность, горнодобывающие компании, экологическая безопасность.

Приведен анализ отечественного и зарубежного опыта управления газовыделением при отработке свит газоносных угольных пластов. Показано, что при отработке газоносных пластов Воркутского месторождения на достигнутых глубинах нагрузки на очистные забои по пласту «Четвертый» ограничиваются по газовому фактору даже при совместном использовании вентиляции, дегазации и изолированного отвода метановоздушной смеси (МВС). Рассмотрены возможности повышения эффективности проветривания призабойного пространства, приведены результаты численного моделирования распределения воздуха на выемочном участке при прямоточных схемах проветривания, определена предельная величина отставания от лавы работ по погашению вентиляционной выработки и охранных сооружений в конвейерной выработке. Отдельно рассмотрены вопросы повышения эффективности дегазации угленосной толщи. Применительно к горно-геологическим и горнотехническим условиям шахт, отрабатывающих Воркутское месторождение, показано, что повышение эффективности дегазации может быть обеспечено посредством вовлечения в дегазацию надрабатываемой толщи. При этом, дегазацию предложено осуществлять через восходящие скважины, пробуренные из специальных выработок, пройденных в породах надрабатываемой толщи и составляющих дегазационный горизонт. Определены параметры заложения дегазационных скважин, обоснована возможность существенного повышения нагрузок на забой по газовому фактору для очистных забоев по пласту «Четвертый». Ключевые слова: уголь, свита пластов, шахта, управление газовыделением, выемочный участок, вентиляция, дегазация, дегазационный горизонт, эффективность.

Актуальность исследования обусловлена необходимостью снижения разубоживания руды при добыче тонких жильных месторождений в условиях многолетней мерзлоты. Цель работы – обоснование параметров конструкции зарядов для предварительного контурного взрывания, обеспечивающих направленное трещинообразование в многолетнемерзлых породах. Методы исследования включают аналитический анализ процессов распространения взрывных волн и деформирования горного массива, а также оценку влияния температуры на прочностные свойства пород. В результате установлено, что давление на стенку скважины при взрыве рассредоточенного заряда типа «гирлянда» уменьшается по гиперболическому закону с увеличением длины воздушного промежутка между патронами. Получены расчетные зависимости для определения радиуса зоны сжатия и оптимального расстояния между контурными шпурами при использовании шланговых зарядов и зарядов типа «гирлянда». Показано, что применение компенсационных холостых шпуров позволяет в 1,5 раза уменьшить расстояние между зарядами при сохранении эффективности направленного раскола. Научная новизна заключается в установлении аналитических зависимостей для параметров контурного взрывания с учетом температуры многолетнемерзлых пород. Главный вывод: наиболее эффективной для снижения разубоживания является технология предварительного трещинообразования с использованием шлангового заряда и компенсационного холостого шпура. Ключевые слова: многолетнемерзлые породы, контурное взрывание, направленное трещинообразование, взрывная волна, шланговый заряд, заряд типа гирлянда, разубоживание руды, напряжение в массиве.

Представлены результаты исследований аналитического плана в области разработки алгоритмического обеспечения итерационных процедур синтеза, генерации и проверки конечного множества альтернативных проектных решений устойчивой функциональной структуры технологических систем промышленного извлечения метана в современных макроэкономических условиях и с учетом рационализации природопользования. Предлагаются пути развитии методологии композиционного синтеза функциональных структур технологических систем промышленного извлечения метана угольных шахт на основе итерационных составляющих гидродинамического секторного моделирования метанодобычи и альтернативных конструктивных функциональных вариантов скважин с вертикальными, горизонтальными и направленно-наклонными траекториями с технико-экономическим обоснованием их использования и целесообразности применения, которые должны закладываться в методологическую основу рабочей методики с привлечением элементов долгосрочного динамического анализа проектных решений при различных альтернативных сценариях.

Проведен анализ применения физических методов исследования минералов для их диагностики. Описаны методы для получения спектров различного типа (комбинационного рассеяния, люминесценции и поглощения) в оптическом диапазоне: в ультрафиолетовом, видимом, а также ИК диапазоне, являющемся основным (базовым) методом количественного анализа состояния примесей в корундах Cr, V, Ti, Fe, Mn. Спектроскопия комбинационного рассеяния (КР) является относительно новым методом исследования минералов, получившим широкое распространение в настоящее время. Рассмотрены основные характеристики показателей цвета различных минералов. Показана необходимость применения объективных методов оценки структурных характеристик минералов. Показана четкая генетическая детерминированность химизма, физических свойств и парагенетических минеральных ассоциаций благородных корундов различного генезиса.

Приведены особенности открытой разработки рудных месторождений и основного выемочно-транспортного оборудования, применяемого в северных регионах России. Даны определения горно-транспортного и экскаваторно-автомобильного комплекса оборудования. Кратко представлены основные различия гидравлических и электрических экскаваторов и результаты исследований по оценке влияния их параметров при сочетании в комплексе с автосамосвалами на горные работы. Предложен подход для определения динамики производительности этого оборудования в зависимости от периода года и срока эксплуатации, прочностных характеристик пород, типоразмеров, количества ковшей, загружаемых экскаватором в автосамосвал, расстояния перевозок, организационных простоев во времени цикла работы в условиях сурового климата. Обоснованы экономические критерии для выбора оптимального варианта сочетания экскаватора и автосамосвала в комплексе. На примере некоторых моделей гидравлических и электрических экскаваторов выполнена их сравнительная оценка. При этом определены свои оптимальные области применения, ограниченные доходами от добычи и реализации полезного ископаемого и затратами. Оценено влияние различных факторов на величину удельных накопленных затрат, в связи с приобретением и эксплуатацией комплекса горнотранспортного оборудования, состоящего из одного экскаватора, необходимого количества автосамосвалов. Полученные результаты могут быть использованы для оценки технического совершенства машин, повышения эффективности ведения горных работ и расширения границ разработки месторождений.

Представлены комплексные исследования по оптимизации параметров податливого антрацитового целика в геомеханической системе «парные штреки», включающие численное моделирование, основанное на методе конечных элементов. Для решения геомеханической задачи применен метод планирования эксперимента. По результатам исследований установлен порядок формирования податливости целика, определены оптимальные параметры целика, влияющие на его податливость и несущую способность.

Рассмотрены методика и результаты тектономагнитных наблюдений в районе юго-западной оконечности Байкальской впадины. Здесь зарегистрированы такие эффекты как стабилизация изменений магнитного поля за 2–3 года перед сильным Култукским землетрясением 2008 г. с М = 6,3, а также постепенная релаксация значений поля после него. Высокая намагниченность массивов горных пород в этом районе позволяет считать источником этих изменений магнитоупругий механизм. Теоретические расчеты прямой задачи магнитоупругости с использованием простой модели аномального магнитного тела с близкими к реальным магнитными свойствами позволили оценить величину изменений напряженного состояния, которые составили первые единицы МПа.

Приведены отдельные статьи, содержащие результаты исследований по направлению комплексного, экологически сбалансированного освоения рудных месторождений для устойчивого развития минерально-сырьевого комплекса России. Объектами исследований являются месторождения многокомпонентных руд Южного Урала, угля Западной Сибири, железо-рудные месторождения. Приводятся результаты имитационного моделирования горнотехнических систем, раскрыт инструментарий и принципы построения моделей, а также результаты проверки их адекватности реальным условиям. Получены отдельные закономерности функционирования горнотехнических систем с полным экологически сбалансированным циклом комплексного освоения месторождений полезных ископаемых. Развиты направления, связанные с повышением промышленной, экологической безопасности и энергетической эффективности освоения недр в части технологий подготовки горных массивов к выемке, переработки отходов обогащения с извлечением цветных и благородных металлов, изыскания альтернативных источников энергии, применения нового оборудования – мобильного, модульного, конкурентоспособного.

Представлены результаты исследований по обоснованию перспективных направлений развития топливно-энергетического комплекса Российского Дальнего Востока и стран Азиатско-Тихоокеанского региона. Рассмотрены методические аспекты перспектив сотрудничества России и Японии в области освоения топливно-энергетических ресурсов Дальнего Востока. Предложен минерально-сырьевой кластер Дальневосточного федерального университета, в котором рассматриваются перспективные направления развития горного образования в рамках взаимодействия с горными предприятиями, ведущими Российскими и зарубежными вузами, совместные проекты с Российской академией наук. Представлены перспективные инновационные тренды в горно-металлургической промышленности Дальневосточного Федерального округа. Кроме того, представлены научные работы, связанные с техническими, технологическими и геомеханическими проблемами при добыче и переработке минерального и углеводородного сырья.

Освещены вопросы управления промышленной безопасностью при строительстве подземных сооружений и горных предприятий и добыче полезных ископаемых открытым и подземным способом. Рассмотрены актуальные вопросы информационно-аналитического обеспечения анализа и оценки рисков. Представлены проблемы эффективного управления рисками при строительстве подземных сооружений мегаполисов в условиях экономического кризиса. Приведен комплекс мероприятий, направленный на снижение травматизма и профессиональных заболеваний на горнодобывающих предприятиях. Представлена оценка эффективности средств пылеподавления.

Описано спонтанное разжижение песчаных грунтов, которое относится к наиболее опасным типам геотехнических аварий. Локальное разжижение может возникать внезапно и спровоцировать опасное движение породных масс на больших площадях. Наиболее консервативное и долгосрочное техническое решение по стабилизации разжижения грунтов на рабочих площадках значительных размеров, это их уплотнение до необходимого и достаточного уровня с применением плавного, быстрого и экономичного метода уплотнения грунта в сочетании с инженерно-геологической оценкой грунтов. При неблагоприятных геотехнических условиях может применяться цементация грунта в качестве альтернативного и весьма эффективного метода стабилизации.

Приведен анализ отечественного и зарубежного опыта применения, при освоении рудных и угольных месторождений, горнотехнических систем на базе сочетания открытой и подземной геотехнологии. Показвано, что комбинированная геотехнология в нашей стране получила свое развитие в 60-х годах прошлого столетия при разработке рудных месторождений и только в 80-е годы начнутся исследования по внедрению комбинированных геотехнологий на угольных месторождениях. Следует отметить, что применительно к широкому диапазону горно-геологических и горнотехнических условий Кузбасса назрела острая необходимость разработки технологических решений по применению горнотехнических систем на базе сочетания открытой и скважинной гидравлической геотехнологии. Разработаны концепция, механизм и принцыпы проектирования горнотехнических систем на базе сочетания открытой и скважинной гидравлической геотехнологии для конкретных условий функционирования. В качестве базовых вариантов сочетания с открытой геотехнологией рекомендуется скважинная гидравлическая геотехнология с различными исполнительными органами, схемами и режимами разрушения угольного пласта. Разработана методика по определению производительности скважинных гидромониторных агрегатов с повышенной разрушающей способностью. Ключевые слова: проектирование, горнотехническая система, кобинированная геотехнология, концепция, механизм, принципы, скважинная гидравлическая геотехнология.

Для поточной технологии угледобычи, которой является классическая гидротехнология или скважинная гидравлическая добыча угля, одним из основопологающих и ключевых проектных и технологических решений является необходимость обеспечения строгой согласованности технологических подсистем. В результате анализа накопленного опыта проектирования и ранее проведенных исследований установлено, что существуют три метода согласования поточных технологических подсистем при сочетании открытой и скважинной гидравлической геотехнологии. Кроме этого, определены специфические особенности гидромеханизации в целом, и скважинной гидравлической добычи угля в частности. Согласование звеньев технологической системы комбинированной геотехнологии при сочетания открытой и скважиной гидравлической добыче угля может рассматриваться в двух аспектах. Первое – максимальное повышение добычи угля по участку СГД при сохранении общего объёма расходов воды, за счет увеличения содержания твердого в пульпе. Второе – сохранение суточной, месячной, годовой мощности (нагрузки) с одновременным существенным уменьшением расхода воды, т.е. по существу повышение пропускной способности технологических звеньев по углю. Для достижения согласованности звеньев технологических системы комбинированной геотехнологии при сочетания открытой и скважиной гидравлической добычи угля предлагается целый ряд проектных и технологических решений. Ключевые слова: методы согласования, технологические подсистемы, сочетание геотехнологии, открытая и скважинная геотехнологии

Эффективность добычи металлов (урана) методом скважинного подземного выщелачивания (СПВ) определяется продолжительностью отработки добычной единицы (ячейки, блока, залежи, месторождения). Чем продолжительность меньше, тем ниже затраты на добычу. При этом продолжительность добычи тесно связана со степенью вовлеченности в работу всей или значительной части мощности продуктивного водоносного горизонта. Настоящая статья посвящена оценке степени вовлеченности мощности пласта в процесс извлечения полезного продукта путем регулирования направления движения потока продуктивных растворов, за счет применения поин-тервального расположения рабочих участков фильтров технологических скважин с размещением их под кровлей и над подошвой отрабатываемого водоносного горизонта. Обеспечение условий для сокращения продолжительности и затрат на добычу металлов методом СПВ в пределах добычных единиц. Поставленная задача решается путем систематизации, корреляционного и регрессионного анализа и интерпритации сведений о загруженности фильтров технологических скважин, при отработке добычных ячеек на месторождениях урана Российской Федерации и Республики Казахстан. Выполненные исследования показали, что наиболее эффективным способом снижения продолжительности отработки продуктивных водоносных горизонтов методом СПВ металлов является степень (полнота) вовлеченности их мощности в процесс извлечения путем поинтервального распределения рабочих участков фильтра. Применение предлагаемого решения приводит к повышению эффективности отработки рудного тела. Ключевые слова: добыча урана, подземное выщелачивание, технологическая скважина, фильтр, рабочий участок фильтра, продолжительность отработки продуктивного горизонта, экономическая эффективность.

На основе существующей в РФ системы сбора, транспортировки, сортировки и утилизации отходов создана теоретическая модель обращения с ТКО, которая позволяет более глубоко проанализировать каждый из этапов обращения с ТКО и улучшать работу этой системы на базе данного анализа. Основными методами исследования являются системный подход, применены методы теоретического и логического анализа, изучение и обобщение научной литературы, периодических изданий. Информационной базой исследования являются законодательные и нормативные акты Российской Федерации, труды российских ученых по проблемам экологической безопасности и рационального природопользования. На базе этих исследований сделан оценочный расчет параметров системы обращения с ТКО для г. Эн-Наджаф, Республика Ирак. Система обращения с отходами состоит из подсистем (систем более низкого уровня): сбора отходов, транспортировка, обращение с отходами (переработка и утилизация). Разработана методика предварительной оценки количества контейнеров для сбора отходов, рассчитано количество мусоровозов (на примере мусоровоза КО-440-5 на шасси КамАЗ-65115 предназначен для механизированной загрузки, уплотнения, транспортировки и выгрузки твёрдых бытовых отходов. Масса загруженных отходов 9700 кг по техническим характеристикам), рассчитана оценочная производительность мусоросжигающего завода с производством электроэнергии (аналог мусоросжигающий завод в Московской области и заводы японско-швейцарской компании Hitachi Zosen Inova (HZI)). Внедрение комплексной системы обращения с ТКО, ключевым элементом которой является термическая переработка с генерацией энергии, формирует основу для обеспечения экологически безопасной городской среды. Каждая стадия технологического цикла, от накопления и транспортировки отходов до их сортировки, переработки и последующего уничтожения, направлена на минимизацию негативного воздействия на окружающую среду и здоровье городского населения. Ключевые слова: система обращения с твердыми коммунальными отходами, подсистемы, сбор, транспортировка, мусоросжигание, утилизация.

Оценка реальной обстановки в забоях гидроучастков оборудованных скважинными гидромониторными агрегатами, с позиций взаимодействия гидромониторной струи и забоя, по критериям максимального использования уже доведенной до забоя энергии, приводит к выводу, что одиночная струя работает в наивыгоднейшем режиме эпизодически и доля его весьма мала в общем балансе процесса разрушения и выемки угля. В этом одна из главных причин весьма низкого КПД операции гидравлического разрушения угольного массива и высокой энергоемкости, особенно в условиях малых проявлений горного давления. Показано, что основу технологических модулей комбинированной геотехнологии должны составлять скважинные гидромониторные агрегаты с повышенной разрушающей способность, обеспечивающие достаточно высокие нагрузки на очистной забой, оперативное изменение параметров отработки выемочных полос при изменении горно-геологических и горнотехнических условий ведения горных работ. Рассмотрены вопросы повышения разрушающей способности скважинных гидромониторных агрегатов за счет применения режима двухструйного разрушения угольного массива при экспериментально установленном оптимальном расстояния между струями. Проанализированы результаты стендовых исследований производительности гидравлического разрушения образцов при реализации двухструйного разрушения. Ключевые слова: проектирование, комбинированная геотехнология, технологические модули, скважинные гидромониторные агрегаты, производительность гидравлического разрушения, двухструйное разрушение.

Идея создания природно-техногенных парков в местах ведения горных работ или других видов инженерной деятельности, связанной с освоением недр, привлекательна с точки зрения экологического образования и достижения целей устойчивого развития. Одним из таких мест является археологический район Ханас в Ираке, где имеются остатки древних каменоломен и водопровода. Для оценки пригодности района для создания природно-техногенного парка использован метод САМ (Сеоз^е АззеБзтеп! Ме1НоС). Полевые исследования в районе, включающие общий осмотр, идентификацию геомеханических опасностей, оценку сохранности исторических и технических объектов, были проведены летом 2025 года. Получены необходимые показатели для оценки по методу САМ пригодности территории для организации здесь природно-техногенного парка. Установлено, что имеется повышенный риск развития опасных геомеханических процессов на исследованной территории. Рекомендуется для обеспечения условий безопасности провести реабилитационные мероприятия по удалению нависающих скальных уступов, поставить ограждения в местах нависающих карнизов, благоустроить берега реки Ханас, создать туристическую инфраструктуру за пределами территории с охраняемыми объектами. Ключевые слова: геопарк, метод САМ, археологические памятники, оценка рисков, естественная эрозия, выветривание, наводнения, сейсмическая активность, геонаследие, устойчивость склонов.

Рассмотрены различные методы исследования причин отказов горных машин, позволяющие выявлять элементы конструкции, лимитирующие эксплуатационную надёжность ответственных узлов в различных условиях эксплуатации. Использование для этих целей инструментов моделирования, а также данных производственной статистики позволяет решать задачи повышения ресурса технологического оборудования комплексно с учетом всех воздействующих факторов. Результаты этих исследований способствуют поиску и разработке эффективных решений по усовершенствованию конструкции, технологии изготовления, регламентов техобслуживания и ремонта ключевых узлов горных машин.

В статье представлен комплексный анализ многолетней динамики пылевого и аэрозольного загрязнения воздушной среды в том числе на объектах горно-металлургического комплекса (ГМК) за период 2015-2024 гг. на основе данных государственных докладов Роспотребнадзора. Установлено снижение удельного веса проб воздуха рабочей зоны с превышением предельно допустимых концентраций (ПДК) по пыли и аэрозолям в исследуемый период, что свидетельствует об эффективности реализуемых природоохранных мероприятий, при этом согласно выявленному темпу удельного веса проб эффективность мер по борьбе с пылевой нагрузкой снизилась примерно в 2 раза за период с 2020-2024. Особое внимание уделено методологическим изменениям в статистическом учете профессиональных заболеваний: с 2021 г. заболевания, связанные с воздействием промышленных аэрозолей, перестали выделяться в отдельную нозологическую группу и были интегрированы в категорию «заболевания от воздействия химических факторов», что затрудняет ретроспективный анализ динамики пневмокониозов и пылевых бронхитов. Предложена рекомендация снова ввести отдельный статистический учет аэрозоль-инду-цированной патологии для совершенствования системы управления данными профессиональными рисками в горно-металлургической отрасли. Ключевые слова: пылевое загрязнение, аэрозоли, горно-металлургическая промышленность, профессиональные заболевания, пневмокониозы, социально-гигиенический мониторинг, ПДК, производственная среда, методология статистического учета.