Научный архив: статьи

Разработана комплексная модель формирования вектора внешнего возмущения на осевой коронке исполнительного органа, учитывающая влияние горно-геологических условий и режимных параметров работы комбайна на процесс разрушения горного массива, которая состоит из моделей разрушаемого массива и поверхности забоя, нахождения координат вершины резца в забое, оценки условия контактирования резца с массивом, определения параметров процесса разрушения массива резцами коронки для определения усилий резания и подачи на резце с учетом выполнения условия контакта резца с забоем. Адекватность математической модели оценивалась путем сравнения показателей, полученных в ходе модельных и экспериментальных исследований: средней мощности на разрушение за цикл, теоретической производительности, удельных энергозатрат за цикл, длительности обработки забоя

Добыча торфа фрезерным методом предполагает послойно-поверхностную сработку картовых полей. При этом приканальные полосы из-за повышенной влажности и пониженной несущей способности оказываются необработанными, появляются бровки, затрудняющие удаление влаги с поверхностей полей и работу технологического оборудования. Решить данную проблему можно путем обработки поверхностей полей специальными бровкорезами. Однако существующие модели бровкорезов обрабатывают за один проход только одну бровку. Разработанная нами концепция торфяного бровкореза, способного за один проход обрабатывать оба края полей, примыкающих к картовому каналу, потребовала проведения экспериментальных исследований для установления оптимального угла поворота фрезы по отношению к поперечной оси машины. В представляемом исследовании, содержащем методику проведения и результаты экспериментов, величина данного угла обосновывается с позиции оптимальной энергоемкости фрезерования торфяной залежи

Рассмотрены вопросы о возможности использования вертикального принудительного кустового дренирования для дополнительного осушения сильнообводненной производственной площадки на торфяном участке эфтрофного типа. Выявлено наименьшее отрицательное воздействие дренирования на окружающую природную среду, в частности на режим прилегающих водных объектов, при отработке торфяного месторождения «Ильинское». Изучено влияние дополнительного принудительного осушения (в зависимости от осадков и объема откачанной воды) на показатели изменения уровней грунтовых вод в скважинах и каналах. Проанализировано взаимодействие вертикальных скважин с торфяной залежью в процессе дополнительного принудительного осушения на контрольном участке в течение сезона. Установлено, что для вертикальной фильтрации особенности эпюры напоров зависят от изменений коэффициента фильтрации в слоях залежи. Выявлено, что непрерывная откачка воды из вертикальных скважин привела к образованию депрессионной воронки с местными дополнительными понижениями вблизи скважин. Подтверждена эффективность использования вертикального дренирования при понижении влажности эксплуатационного слоя ниже нормы (до 73,3 %). Отмечено, что по толщине залежь уплотнилась неравномерно, а распределение потенциалов влаги было неравновесным и зависело от расстояния до осушителей, а также от фильтрационных свойств торфа и других факторов

Изложен новый подход при производстве деталей торфяных машин в условиях многономенклатурного производства. Установлено, что при синтезе технологического маршрута изготовления деталей торфяных машин в условиях непрофильного многономенклатурного производства часто возникает проблема загрузки существующих гибких производственных систем (ГПС). Рекомендовано обеспечивать производство дефицитных деталей торфяных машин в непрофильном производстве за счет рационального распределения технологических задач для каждого гибкого производственного модуля. Указано, что для повышения эффективности технологической подготовки используются системы автоматизированного проектирования технологических процессов, а также отмечено, что они не в полной мере обеспечивают достижение качественного решения, поскольку конкретная ГПС может не соответствовать типовому подходу для рассматриваемой детали. Для решения этой проблемы предложено провести анализ конструкторско-технологических элементов (КТЭ) детали и определить возможные способы их получения с учетом существующего оборудования. Обозначено, что для достижения высокой эффективности и необходимого качества продукции в условиях многономенклатурного производства с постоянно изменяющейся загрузкой гибкого производственного модуля необходимо расширять технологические возможности ГПС за счет использования для имеющихся станков дополнительных технологических модулей, отвечающих за изготовление проблемных КТЭ

Проанализированы технологические показатели производства кускового торфа, полученные по базовой технологии добычи куска и предлагаемой технологии добычи кускового торфа с применением гидрофобизации торфяной массы непосредственно перед ее формованием. Приведены результаты исследований, посвященных определению прочности образцов кускового торфа, а также рассчитаны основные технологические показатели производства кускового торфа с применением модифицирующих добавок. Установлено, что использование гидрофобных добавок положительно влияет на прочностные характеристики кускового торфа, что позволяет снизить потери при хранении и транспортировке готовой продукции. Сделан вывод, что применение при реализации технологии производства кускового торфа гидрофобных добавок дает возможность уменьшить начальную формовочную влажность кусков и тем самым минимизировать энергетические затраты на производство, а также ослабить зависимость технологии производства от метеорологических условий региона

Указано, что открытый способ добычи полезных ископаемых предполагает большие нарушения поверхности земли, а, следовательно, наличие выработанных карьеров после окончания добычи. Отмечено, что поскольку площади этих карьеров весьма значительны, существует проблема по возвращению их в хозяйственную деятельность, которая решается различными путями, в том числе рекультивацией. Перечислены традиционные направления вовлечения выработанных карьеров в хозяйственный оборот (создание сельскохозяйственных угодий, строительство, лесонасаждения, создание прудов, парков, зон отдыха). Сделан вывод: поскольку выработанные торфяные месторождения обладают ярко выраженной спецификой, ограничивающей их введение в хозяйственную деятельность, для них самым актуальным комплексным использованием является создание прудов с последующим зарыблением.

Рассмотрены основные подходы к разработке геотехнологий комплексного освоения техногенных месторождений добычи бурого угля. Обоснованы технологические принципы комплексного освоения месторождений бурого угля. Представлены результаты исследования техногенного сырья на содержание тяжелых металлов и уровень кислотности. Показано, что решение проблемы состоит в комплексном подходе к изучению и созданию геотехнологий переработки отходов добычи бурого угля и экстракции полезных компонентов отходов его добычи. Предложены технологическая схема и технические решения по получению и использованию продуктов извлечения отходов производства

Трубчатая форма кускового торфа по праву считается наиболее перспективной, поскольку обладает большей площадью испарения влаги, лучше поджигается и стабильнее горит в твердотопливных котлах. Такой кусок характеризуется такими параметрами, как наружный диаметр, внутренний диаметр, длина. Естественно, что возникают вопросы о параметрах, которые можно назвать рациональными, или оптимальными по критериям прочности на изгиб, технологичности и равномерности сушки. В данной статье сделана попытка ответить на поставленные вопросы теоретически. Приведены рекомендуемые рациональные соотношения диаметров и сами диаметры торфяных кусков. Отмечено, что предполагается необходимая экспериментальная проверка полученных результатов в лабораторных условиях

В статье представлены сведения о ценопопуляциях Stipa pennata на территории рекультивированного отвала угольного разреза «Изыхский». Статус вида на территории Республики Хакасия - сокращающийся в численности вид. Приведен анализ геоботанических описаний с участием Stipa pennata. Вид обнаружен в составе частично восстановленной крупнодерновинной ковыльной степи, насаждений тополя черного и вяза приземистого с мятликовым покровом, насаждений клена американского и вяза приземистого с бобово-злаковым покровом. Учет местонахождений этого вида затруднен в связи с нерегулярностью его цветения. Численность вида на первом участке наибольшая. Stipa pennata произрастает совместно со злаками-содоминантами: для участков более увлажненных - Poa pratensis, Calamagrostis epigeios, для более сухих - Stipa capillata, Poa angustifolia, Festuca valesiaca. Вид в условиях отвалов способен произрастать на ровных степных, лугово-степных участках и лесных насаждениях, причем в последних с меньшим обилием из-за конкуренции других видов растений и недостатка света. На открытых участках вид способен доминировать в фитоценозах. В статье представлены рекомендации по сохранению, реинтродукции и мониторингу редких видов на территории отвалов угольных разрезов Республики Хакасии.

Исследование посвящено критической задаче транспортировки твердеющих закладочных смесей в подземных горных выработках, от эффективности которой зависит не только устойчивость горных массивов, но и общий уровень производительности добычных операций. Особое внимание уделено основным проблемам, связанным с использованием традиционных технологий, среди которых чрезмерная вязкость материалов, усиленный износ оборудования вследствие абразивного воздействия и ограниченные возможности транспортировки на большие расстояния. Эти ограничения существенно сказываются на экономической оправданности и технологической устойчивости процессов. Цель работы заключалась в создании инновационного подхода к транспортировке смесей, предполагающего применение технологии мелкодисперсной аэрации. Использование аэратора, насыщавшего смесь мельчайшими пузырьками воздуха, обеспечило значительное снижение плотности и вязкости материала. Это позволило уменьшить сопротивление потоку, расширить расстояние доставки и сократить затраты на энергообеспечение. В ходе реализации метода удалось удвоить протяженность самотечного транспортирования без ущерба для нормативных показателей текучести смеси. Предложенная технология показала свою эффективность в минимизации эксплуатационных расходов, повышении надежности систем и обеспечении качественного заполнения выработанного пространства. Выводы исследования свидетельствуют о высокой перспективности применения мелкодисперсной аэрации в горнодобывающей отрасли, направленной на повышение технологической и экономической результативности.

Актуальность применения современных программных комплексов для обоснования устойчивости бортов карьеров обусловлена необходимостью повышения безопасности, точности прогнозов и эффективности горных работ. Несмотря на это, многие инженеры не считают использование таких решений обязательным, что связано с рядом факторов. Во-первых, нормативные документы не всегда обязывают выполнять сложные геомеханические расчеты с применением численных методов, а во-вторых, существующие программные комплексы имеют высокую сложность и узкую направленность, что ограничивает их использование. Эти обстоятельства приводят к недостаточной распространенности более точных технологий прогнозирования поведения горного массива, которые могут значительно усилить контроль за устойчивостью формируемых бортов карьеров. Целью данной работы является исследование возможностей применения современных программных комплексов для более точного обоснования устойчивости бортов карьера, что продемонстрировано на примере Горевского свинцово-цинкового месторождения. В статье рассмотрены основные причины, ограничивающие внедрение сложных математических методов в практику прогнозирования устойчивости, и проанализированы различные программные решения, которые позволяют учитывать литологические разности, неоднородность массива и рассчитывать коэффициенты запаса устойчивости. Выполнены моделирование и расчеты устойчивых параметров бортов карьера с применением различных программных комплексов. Результаты работы показали, что использование современных программных решений значительно повышает точность расчетов устойчивости, способствует детализированию моделей горных массивов и улучшает прогнозирование. Это, в свою очередь, способствует повышению безопасности горных работ, снижению рисков и увеличению экономической эффективности горнодобывающих процессов, что подчеркивает необходимость их широкого применения в инженерной практике.

Подземные транспортные коммуникации (тоннели и метрополитены) в современном мире являются неотъемлемой частью городской и междугородней инфраструктуры. С каждым годом потребность в сооружении подобных объектов возрастает и на этом фоне происходит рост реализации все новых проектов. Технология проходки напрямую влияет на качество, стоимость, скорость и безопасность ведения работ. В данной статье речь пойдет про особенности горного способа с применением буровзрывных работ (БВР), на примере строительства железнодорожного тоннеля. Будет обозначена проблематика, с которой сталкиваются строители, в первичном обобщении сформулированы задачи по каждому рассмотренному аспекту и намечены пути их решения. Рассмотрены факторы, которые влияют на выбор способа проходки тоннелей и сопутствующих горных выработок, с кратким описанием каждой применяемой технологии. Показаны проблемные ситуации, возникающие при производстве проходческих работ. Выполнен анализ влияния обозначенной проблематики на циклограмму производства работ и описаны причины ее возникновения с приложением фотоматериалов. Рассмотрен каждый параметр применяемого паспорта БВР, варианты его корректировки в различных горно-геологических условиях, а также показана зависимость его составления от современного уровня научно-технического прогресса. На основании рассмотренных данных сформированы критерии, которым должны удовлетворять применяемые методы, для исключения обозначенных недочетов. Спрогнозированы перспективы развития различных отраслей науки с качественным изменением методологического подхода для достижения представленной модели ведения горных работ. Внедрение предложенных мероприятий предполагает комплексное повышение эффективности применения способа БВР при прохождении любых горных выработок, а не только подземных транспортных коммуникаций.