ИЗВЕСТИЯ ТУЛЬСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА. НАУКИ О ЗЕМЛЕ

Исследовано влияние пылеподавления методом орошения горных выработок щелочным раствором на коррозию добычного оборудования. В качестве модельных металлических материалов использовали распространенные конструкционные стали марок 17Г1С и 20. Установлено, что изученные образцы стали 17Г1С в случае воздействия как нейтральной, так и слабощелочной среды относятся к условной группе «коррозионно стойкие». При этом повышение водородного показателя до значения рН = 9 вызывает четкую тенденцию снижения коррозионной стойкости данной стали внутри группы. В свою очередь, по результатам коррозионных испытаний сталь 20 в слабощелочной среде уже относится к категории металлических материалов «понижено стойкие».

Представлены результаты исследования возможности применения непредохранительных взрывчатых веществ на калийных рудниках в условиях участков, отнесенных к опасным по газу. Представлены схемы и результаты испытаний при взрывании зарядов в канальной мортире опытного штрека, при взрывании свободноподвешенных зарядов в солевой оболочке, при взрывании зарядов в уголковой мортире.

С переходом ведения горных работ на горизонты 1000 м и более значительно усложняются горные работы, выработки подвергаются значительным деформациям. В некоторых выработках смещения пород кровли на контуре за весь срок службы достигает 1000-1500 мм, а почвы - 3000 мм [1]. Анализ применяемых типов крепей и состояния горных выработок показал, что существующие конструкции крепи не в полной мере обеспечивают рабочее состояние горных выработок. Поэтому одной из основных задач совершенствования податливой крепи является улучшение способов соединения ее элементов. В связи с этим должны быть созданы крепи с повышенной несущей способностью, не требующие ремонта и обладающие достаточной податливостью (с тем, чтобы их можно было извлекать и повторно использовать) [2].

На площадях Приазовской возвышенности (28 шахт, 89 выработок) проведены исследования горнотехнического состояния вскрывающих наклонных выработок. По данным исследований выработки классифицированы в четыре класса и для каждой определен показатель степени ликвидированности (ПСЛ). Установлено, что 56 % выработок находятся в аварийном состоянии (III и IV классы), при этом ПСЛ таких выработок равен 0,4-0,0, а остаточная пустотность составляет 0,5-0,8. В хорошем состоянии находятся выработки, ликвидированные с применением тампонажа вязкопластичными смесями. Горнотехническое состояние более половины выработок требует проведения специальных инженерных мероприятий по повторной ликвидации и стабилизации деформаций поверхности.

По новой методике прогнозирования параметров и закономерности сдвижения земной поверхности при отработке пологих угольных пластов выполнены расчеты для трех этапов движения десяти лав. Обработка результатов исследований и сравнение с фактическими маркшейдерскими данными показали, что относительная погрешность параметров сдвижения не превышает 10-16 %. Результаты положительного прогнозирования закономерности сдвижения земной поверхности на всех этапах очистных работ доказывают достоверность значений показателя сдвижения породного массива при различной степени метаморфизма пород. Это позволяет на стадии проектирования горных работ оценить степень безопасности подработки породной толщи и поверхности.

Представлены результаты изучения подработанных территорий геофизическими методами с локализацией мест развития ослабленных пород путем поэтапного сгущения сетки используемых методов. На всей территории исследуемого участка проведены измерения электроразведкой методом сопротивлений установкой срединного градиента, затем на выделенных аномалиях проведены исследования электротомографией и сейсморазведкой. Определены места старых старательских работ и современное состояние подработанного массива.

Посвящена вопросам совершенствования подземной разработки рудных месторождений системами с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями, актуальность которых увеличивается, по критерию сохранения земной поверхности, как гаранта разъединения рабочей и сохраняемой зон литосферы. Методика исследования включает в себя обобщение, анализ экспериментирование и инженерное прогнозирование. Результаты исследования. Установлены особенности устойчивости скальных напряженных массивов при воздействиии на них горными работами. Определено, что напряжения в массивах не всегда соответствуют геостатическому закону распределения ввиду влияния структурных неоднородностей. Показано, что уровень напряжений может быть обеспечен закладочной смесью с использованием отходов производства и дешевых минеральных ресурсов после активации. Дана оценка возможности использования хвостов обогащения и выщелачивания, шахтных вод, золы электрофильтров и сточные воды ТЭЦ.

Актуальной практической проблемой является снижение конкурентоспособности горнодобывающих предприятий, вследствие закономерного роста затрат на экскавацию и транспортирование горной массы, усугубляющегося возникновением несоответствия параметров ЭАК и горнотехнической системы карьера, изменяющегося и накапливающегося по мере развития горных работ. Формирование ЭАК в условиях повышенной конкуренции во взаимосвязи с развитием карьерного пространства с целью исключения их взаимного несоответствия, возникающего при изменении природных, горнотехнических, организационных и экономических условий при разработке крутопадающих глубокозалегающих рудных месторождений является актуальной научной задачей. Целью данного исследования является обоснование необходимости совершенствования методики формирования ЭАК в условиях повышенной конкуренции во взаимосвязи с развитием карьерного пространства.

Проведены эксперименты по дроблению на опытно-промышленной центробежной мельнице. В результате исследований установлено, что необходимая энергия для разрушения куска горной породы свободным ударом зависит от его размеров и нелинейно увеличивается с уменьшением его диаметра. Анализ результатов процесса свободного удара показывает, что степень дробления горных пород всех классов дробимости зависит от квадрата скорости, т. е. удельной энергии кусков и линейно увеличивается при её возрастании. Получена линейная зависимость степени дробления от размеров куска (d), удельной энергии (Еу = E/m) и от их произведения (dЕу). Показано, что при определении степени дробления необходимо учитывать случайность: коэффициента трения (определяющего скорость удара), плотность горной породы, размеров куска. Разработан алгоритм процесса выбора параметров центробежной дробилки.

Средние квадратические отклонения учитываемых аргументов существенным образом влияет на дисперсии оптимальной высоты уступа, определяемой по многофакторной вероятностно-статистической зависимости. Большие среднеквадратические отклонения значения сцепления в массиве существенно влияют на дисперсию высоты уступа. По количественным величинам слагаемых дисперсии Dh устанавливается степень влияния учитываемых аргументов на исследуемый параметр - наибольшие из них отражают наиболее существенное влияние конкретного аргумента на определение вероятностной величины высоты уступа в каждом конкретном случае.

Рассматривается проблема загрязнения атмосферного воздуха предприятиями горнодобывающей промышленности, актуальная для регионов с интенсивной добычей полезных ископаемых. Цель работы - разработка эффективных стратегий снижения загрязнения, направленных на минимизацию негативного воздействия на здоровье населения и сохранение горных экосистем. Анализируются различные подходы, включая внедрение технологий снижения выбросов пыли и газов, рекультивацию земель и создание защитных зон. Особое внимание уделяется исследованию состава и генезиса аэрозолей, генерируемых горнодобывающими предприятиями, и выявлению «маркерных» элементов. Результаты могут быть использованы для разработки рекомендаций по внедрению наилучших доступных технологий и экологических мероприятий, направленных на снижение негативного воздействия горнодобывающей промышленности на окружающую среду и здоровье населения. Методология включает в себя анализ данных мониторинга и выбросов, использование газоанализаторов HORIBA PG-350 и анализаторов пыли Thermo Scientific TEOM 1405-DF, а также аэрозольного масс-спектрометра Aerodyne Research Inc. AMS. Исследование направлено на улучшение экологической обстановки в регионе и требует комплексного подхода, включая модернизацию производства и усиление контроля за соблюдением экологических норм.

Посвящена исследованию проблемы загрязнения атмосферного воздуха предприятиями горнодобывающей промышленности и производства строительных материалов, особенно актуальной для регионов с интенсивной добычей полезных ископаемых. Целью работы является разработка эффективных стратегий по снижению загрязнения, направленных на минимизацию негативного воздействия на здоровье населения и сохранение уникальных горных экосистем. Рассмотрены различные подходы к решению проблемы, включая внедрение технологий, направленных на снижение выбросов пыли и газов, рекультивацию нарушенных земель и создание защитных зеленых зон. Особое внимание уделено изучению состава и генезиса аэрозолей, образующихся в результате деятельности горнодобывающих предприятий, и выявлению «маркерных» элементов, позволяющих определить вклад каждого предприятия в общее загрязнение атмосферы. Результаты работы могут быть использованы для разработки рекомендаций по внедрению наилучших доступных технологий и экологических мероприятий, направленных на снижение негативного воздействия горнодобывающей промышленности на окружающую среду и здоровье населения.