-
Дата отправки2019-05-02
-
Дата принятия2019-07-25
-
Дата публикации2019-10-27
Неоднородность состава ксенолитов мантийных перидотитов из щелочных базальтов вулкана Сверре, архипелаг Шпицберген
- Авторы:
- Д. С. Ашихмин
- С. Г. Скублов
В работе представлены результаты исследования состава ксенолитов мантийных перидотитов (семь образцов), отобранных в четвертичных базальтах вулкана Сверре, архипелаг Шпицберген. Присутствие двух крупных (более 15 см в диаметре) ксенолитов шпинелевых лерцолитов позволило рассмотреть изменение их состава в центральной, промежуточной и краевой частяхобразцов. Предлагается по распределению редких и редкоземельных элементов выделение трех типов ксенолитов, отличающихся по геохимическим особенностям. Обогащение мантийных перидотитов легкими редкоземельными элементами, а также высокозарядными и крупноионными литофильными элементами, предположительно связано с проявлением мантийногометасоматоза.
-
Дата отправки2019-04-27
-
Дата принятия2019-07-22
-
Дата публикации2019-10-27
Природа удлиненной формы кристаллов алмаза из россыпей Урала
Приводятся результаты исследования внутреннего строения сильно удлиненных кристаллов алмаза из россыпей Красновишерского района Урала. Очень удлиненные кристаллы встречаются в регионах с россыпной алмазоносностью и невыявленными коренными источниками. Определение условий их образования может со действовать решению проблемы определения типа коренных месторождений. Есть три варианта возникновения исходной удлиненной формы таких кристаллов: 1) изначально удлиненные по направлению <100> индивиды – сильно искаженные октаэдры; 2) отдельные индивиды шестоватых агрегатов; 3) обломки или осколки удлинен ной формы. Из 155 кристаллов для изучения внутреннего строения были отобраны три наиболее удлиненных индивида. Исследование анатомии кристаллов фотолюминесцентной томографией, катодолюминесценцией и оптической микроскопией показало, что по внутреннему строению эти кристаллы являются фрагментами более крупных монокристаллов. Методами катодолюминесцентной визуализации в объеме кристаллов определены линии скольжения, а по спектрам фотолюминесценции установлены полосы с максимумами 912, 946, 986 нм, характерные для кристаллов с признаками пластической деформации. Выявленные особенности являются инди каторами пластической деформации, сопровождавшей разрушение кристаллов. Последовавшее за разрушением кристаллов сильное растворение привело к округлению вершин и ребер получившихся осколков. По-видимому, большая часть сильно удлиненных кристаллов из россыпей с неизвестными коренными источниками также является сильно растворенными осколками кристаллов изометричной формы. Полученные результаты пока зывают, что деформация и растворение кристаллов алмаза имеют генетическую связь и характерны для алмаза из до сих пор не обнаруженных, но высокопродуктивных коренных источников.
-
Дата отправки2019-05-26
-
Дата принятия2019-07-23
-
Дата публикации2019-10-27
Обеспечение устойчивости подрабатываемых наклонных дегазационных скважин при интенсивной разработке свит газоносных угольных пластов
При больших скоростях подвигания линии очистного забоя повышаются требования к надежности работы подрабатываемых дегазационных скважин. Проблемным является вопрос обеспечения интенсивности отработки газоносных пластов в условиях роста природной газоносности, глубины разработки и производительности очистного оборудования. Наибольшую угрозу представляет потеря устойчивости скважин в зоне влияния опорного давления (перед лавой) и области интенсивных сдвижений зависающих породных консолей (позади лавы). Интенсификация подсосов воздуха вследствие деформирования канала ствола скважины приводит к обеднению отводимой метановоздушной смеси и росту рисков нарушения безопасного аэрогазового режима выемочного участка. Описан механизм влияния очистной выемки на состояние подземных скважин и образование зависающих породных консолей. Приведена типизация основных видов деформаций сечения скважин. Указаны критические недостатки наиболее применяемых технологических схем отработки газоносных пластов с высокими нагрузками на очистные забои, что не позволяет обеспечить нормальную работу дегазационной системы. В результате исследований уточнена зависимость влияния числа шпуров, а также расстояния между осями шпуров и скважиной на напряженное состояние контура скважины. Исходя из этого предложена формула для расчета параметров бурения системы разгрузочных шпуров. Внедрение данных мероприятий позволит увеличить эффективность подземной дегазации и обеспечить рост интенсивности отработки газоносных угольных пластов.
-
Дата отправки2019-04-27
-
Дата принятия2019-07-10
-
Дата публикации2019-10-27
Оценка прочности массива горных пород при разработке месторождений открытым способом
Представлены результаты экспериментальных исследований прочностных свойств горных пород применительно к оценке устойчивости бортов карьеров. Получены формулы, описывающие взаимную связь между показателями предельной и остаточной прочности образцов горных пород и остаточной прочности при сдвиге вдоль поверхностей ослабления. Разработан новый расчетный метод определения показателей остаточной прочности горных пород при сдвиге вдоль поверхностей контактов по данным испытаний малогабаритных монолитных образцов встречно направленными сферическими инденторами. Предложена методика оценки расчетных показателей прочности (коэффициентов структурного ослабления и углов внутреннего трения) трещиноватого прибортового массива. Методика основана на данных испытаний на раскалывание малогабаритных монолитных образцов сферическими инденторами с учетом контактных условий вдоль поверхностей ослабления и доступна к применению в полевых условиях. Допускается использовать при испытаниях образцы неправильной формы.
-
Дата отправки2019-04-30
-
Дата принятия2019-07-16
-
Дата публикации2019-10-27
Деформирование соляных пород при объемном многоступенчатом нагружении
- Авторы:
- И. Л. Паньков
- И. А. Морозов
Представлено экспериментальное обоснование возможности применения метода объемного многосту пенчатого нагружения для исследования процесса деформирования соляных пород в лабораторных условиях. Приведены результаты сопоставительных исследований объемного многоступенчатого и одноступенчатого нагружения образцов соляных пород. Представлены результаты исследования влияния уровня бокового давления на значения предела прочности и предела остаточной прочности сильвинита, определенные односту пенчатым и многоступенчатым методами. Представлены результаты исследования влияния уровня бокового давления на предел дилатансии каменной соли. Проанализировано влияния метода нагружения на значения параметров паспорта прочности Кулона – Мора сильвинита. Проанализировано изменение модуля упругости в процессе деформирования соляных пород в зависимости от уровня боковогодавления. Показано, что метод многоступенчатого нагружения адекватно отражает процессы деформирования и разрушения соляных пород и позволяет не только уменьшить влияние неоднородностей внутреннего строения образцов на результаты экспериментальных данных, но также существенно снизить необходимый объем породного материала.
-
Дата отправки2019-05-12
-
Дата принятия2019-07-22
-
Дата публикации2019-10-27
Современный взгляд на аномалии в группах металлов Периодической системы Д.И.Менделеева
Статья посвящена 150-летнему юбилею Периодической таблицы химических элементов Д.И.Менделеева. Фундаментальный закон природы, открытый Д.И.Менделеевым, имеет аномалии и парадоксы, связанные с некоторыми группами металлов. При изучении физико-химических свойств комплексных металлических соединений можно встретить большое количество несоответствий, а именно, места расположения элементов в группах, которые в первую очередь относятся к металлам с разной валентностью. Изучая подходы и методы прогнозирования расстановки химических элементов, можно установить, что многие различия по некоторым металлам были устранены Д.И.Менделеевым в процессе формирования Периодической системы химических элементов. Д.И.Менделеев выработал принцип, исключающий подобные ошибки при нахождении и открытии новых элементов. Аналитические исследования, проведенные российским ученым, помогли вычислить атомные массы и описать свойства трех элементов, не известных еще в тот период времени – «экабора», «эка силиция», «экаалюминия», существование которых доказано и подтверждено последующими открытиями скандия, германия, бора, галлия. В работе дана значимая оценка прогнозирования металлов в различных группах периодической системы. Изменение свойств некоторых металлов существенно повлияло на их расположение в таблице Д.И.Менделеева.
-
Дата отправки2019-05-07
-
Дата принятия2019-07-25
-
Дата публикации2019-10-27
Интенсификация бактериально-химического выщелачивания никеля, меди и кобальта из сульфидной руды с применением микроволнового излучения
- Авторы:
- А. В. Киореску
В последние годы в России и за рубежом наблюдается устойчивая тенденция к истощению запасов богатой и легкообогатимой руды. В связи с этим все большее внимание уделяется технологии бактериально- химического выщелачивания (БХВ), которая в отличие от традиционных пирометаллургических методов обогащения хорошо применима для переработки низкосортного минерального сырья. Однако данная технология имеет существенный недостаток, который заключается в неспособности микроорганизмов создавать достаточно агрессивные условия для эффективной деструкции минеральных комплексов, что негативно сказывается на продолжительности процессов. В статье представлены результаты проведенного эксперимента, целью которого являлось исследование многократного кратковременного воздействия СВЧ-излучения на эффективность извлечения никеля, меди и кобальта в процессе бактериально-химического выщелачивания сульфидной руды. В качестве источника микроволнового излучения была использована СВЧ-печь мощностью 900 Вт и частотой излучения 2,45 ГГц. Облучение проводилось каждые сутки на протяжении всего эксперимента. Время экспозиции 5 и 10 с, плотность потока 0,7 Вт/см 2 . Было установлено, что при всех исследуемых режимах СВЧ-облучения наблюдается существенное повышение эффективности накопления биомассы и окислительной способности среды по сравнению с контролем, не подвергавшемуся воздействию микроволнового излучения. Облучение в течение 5 с дважды в сутки повысило извлечение никеля на 16 %, кобальта на 15 % и меди на 6 %. Результаты проведенного исследования позволяют оценить перспективы применения новых методов биотехнологии в промышленной практике переработки рудного сырья с улучшением качественных показателей.
-
Дата отправки2019-05-20
-
Дата принятия2019-07-12
-
Дата публикации2019-10-27
Разработка технологии изготовления высокопрочной корпусной стали, обеспечивающей сокращение цикла производства и высокое качество листов
Приведены результаты научно-исследовательских работ и промышленных экспериментов, направленных на разработку и освоение технологии, обеспечивающей сокращение цикла производства высокопрочной корпусной стали. Технология включает усовершенствованный сокращенный режим термической обработки слитков, изготовленных с применением редкоземельных металлов, и сифонную разливку крупных листовых слитков. Предложенная технология на стадии предварительной технической обработки слитков исключает высокотемпературную операцию фазовой перекристаллизации, излишнюю, по мнению авторов, так как не достигается частичное дробление (измельчение) дендритного строения металла, не проходит гомогенизация, а фазовые и структурные напряжения резко снижаются при предложенном сокращенном режиме ПТО слитков – высоком отпуске. Эксперименты показали, что модифицирование стали с редкоземельными металлами оказывает положительное влияние на процесс кристаллизации слитков, изменяя макро- и микро- структуру легированнойстали. Разработанная технология изготовления высокопрочной корпусной стали обеспечивает высокий уровень качества листов и сокращение длительности цикла производства на 10-12 %.
-
Дата отправки2019-04-28
-
Дата принятия2019-06-28
-
Дата публикации2019-10-27
Определение оптимальных параметров выщелачивания фтора из угольной части отработанной футеровки демонтированных электролизеров производства алюминия
- Авторы:
- Н. В. Немчинова
- А. А. Тютрин
- В. В. Сомов
При получении алюминия электролизом криолит-глиноземных расплавов при отключении ванн на капитальный ремонт образуется твердый техногенный продукт – отработанная футеровка электролизеров (ОФЭ). Объем образования ОФЭ составляет 30-50 кг на 1 т алюминия. В настоящее время она в основном складируется на полигонах вблизи промышленных предприятий, нанося вред окружающей среде. Однако данное техногенное сырье содержит ценные компоненты (фтор, алюминий, натрий), которые можно извлечь для получения фтористых солей, востребованных в процессе электролитического получения алюминия. Объек тами исследований явились образцы угольной части отработанной футеровки демонтированных электролизеров типа С-8БМ(Э) АО «РУСАЛ Красноярск» (г. Красноярск) компании «РУСАЛ». Согласно результатам исследований фазового состава образцов, проведенным методом рентгеноструктурного анализа (на дифрактометре D8 ADVANCE фирмы «Bruker»), установлено, что основными фторсодержащими соединениями в них являются криолит, хиолит, фториды натрия и кальция. Общее содержание фтора в изученных образцах составило в среднем 13,1 %. Нами проведены исследования по выщелачиванию фтора из ОФЭ раствором каустической соды (концентрация NaOH – 17,5 г/дм 3 ). Процесс проводили в реакторе с механическим переме шиванием, осуществляемым с использованием верхнеприводной лабораторной мешалки BIOSAN MM-1000 с двулопастной насадкой. Методом математического планирования трехфакторного эксперимента было уста новлено взаимное влияние трех условий выщелачивания на параметр оптимизации – извлечение фтора в раствор (в процентах). Максимальный переход фтора из ОФЭ в раствор выщелачивания составил в среднем 86,4 % и был достигнут при следующих показателях: температура процесса – 95 ° С, соотношение жидкой и твердой фаз – 9 :1, продолжительность – 210 мин.
-
Дата отправки2019-05-02
-
Дата принятия2019-07-09
-
Дата публикации2019-10-27
Влияние температуры на твердотельный гидридный синтез металлов по данным термодинамического моделирования
Проведено термодинамическое моделирование восстановления дихлорида меди в атмосфере различных газообразных гидридов (в аммиаке, моносилане, метане) в температурном интервале 273-1000 К. Расчеты показывают, что в более узких диапазонах значений температуры, отвечающих протеканию реакций твердотельного гидридного синтеза (ТГС) металлических веществ, образование металла, как правило, подтверждается теорией. В результате термодинамического моделирования получен принципиальный результат о подавлении конкурирующих процессов нитридирования, силицирования и карбидизации металла в условиях ТГС, имеющий значение для металлургических производств. Это дополнительно обосновывает корректность предыдущих экспериментальных исследований разработчиков ТГС металлов с модифицированной поверхностью и улучшенными свойствами. Путем моделирования выявлено, что восстановление твердого дихлорида меди до металла в атмосфере аммиака или метана происходит ступенчато (последовательно, согласно правилу Байкова) через промежуточные стадии образования соединения низковалентной меди – хлорида меди (I).
-
Дата отправки2019-05-24
-
Дата принятия2019-07-15
-
Дата публикации2019-10-27
Эффективная мощность и скорость движения карьерных автосамосвалов в режиме топливной экономичности
Существующие методы определения эффективной мощности, основанные на расчете средней индикаторной работы двигателя за рабочий ход поршня, не учитывают при движении изменение термодинамических параметров и политропную работу двигателя, значение которой зависит от политропного КПД рабочего цикла. Это является причиной того, что расчет эффективной мощности приводит к некоторой погрешности – запасу особенности двигателя. Выявление этого запаса позволяет пересмотреть всю линейку карьерных самосвалов в сторону увеличения их паспортной эффективной мощности, что приведет к снижению капитальных затрат на закупку благодаря выбору ранее недооцененного и более дешевого варианта, а также снижению текущих издержек деятельности из-за снижения степени удельного расхода топлива. Учет стохастического характера транспортного процесса и оценка влияния всех внешних и внутренних факторов при расчете рационального режима работы карьерного самосвала позволяют дополнительно снизить удельный расход топлива с помощью выбора рациональной скорости его движения в груженом и порожнем направлениях.
-
Дата отправки2019-05-07
-
Дата принятия2019-07-11
-
Дата публикации2019-10-27
Эксплуатация однофазного автономного инвертора в составе ветроэнергетического комплекса малой мощности
- Авторы:
- А. А. Бельский
- В. С. Добуш
- Ш. Ф. Хайкал
В статье рассматривается опыт эксплуатации ветроэнергетического комплекса с ветроэлектрической установкой малой мощности (5 кВт), применение которого перспективно для электроснабжения удаленных объектов нефтедобычи, геологоразведочных и других видов работ по добыче полезных ископаемых. Приведена структура исследуемого комплекса и его характеристики, технические проблемы, возникшие при эксплуатации в течение 6 лет. Рассмотрены элементы ветроэнергетического комплекса – регулятор заряда аккумуляторных батарей и инвертор-преобразователь. Рассмотрены последствия выхода из строя механического регулятора заряда аккумуляторных батарей и представлены рекомендации по его замене. Подробно освещены вопросы диагностики и ремонта одного из основных элементов комплекса – инвертора- преобразователя, его составной части – звена постоянного тока. Представлены осциллограммы выходного напряжения инвертора-преобразователя при различной емкости звена постоянного тока и приведены изображения отремонтированного инвертора-преобразователя. Даны рекомендации по выбору инвертора- преобразователя и настройке режимов работы ветроэнергетического комплекса .
-
Дата отправки2019-05-05
-
Дата принятия2019-07-03
-
Дата публикации2019-10-27
Управление динамической нагруженностью забойных скребковых конвейеров
- Авторы:
- Е. К. Ещин
Рассмотрена задача управления динамической нагруженностью забойных скребковых конвейеров (СК) и зафиксировано неудовлетворительное состояние нагруженности механических и электрических компонен тов СК. Обозначена возможность возникновения автоколебательного характера нагруженности всей системы из-за особенностей движения тяговой цепи по рештачному ставу СК. Отмечено свойство системы – цикличе ский характер нагружения цепи при движении, вызывающий обменные процессы энергией между механическими и электродвигательными компонентами конвейера (при использовании головного и хвостового электроприводов) через общую кабельную сеть системы электроснабжения СК. Высокий уровень динамической нагруженности электромеханической системы вызывает проблему ликвидации порождающего его автоколебательного режима работы СК, решить которую предлагается путем изменения угловых скоростей вращения приводных звездочек СК. Угловые скорости можно изменять путем применения частотного управления асин хронными электродвигателями. Установлена эффективность задания частоты токов статоров электродвигателей головного и хвостового приводов конвейера пропорционально частоте вращения их роторов для ликвидации ав токолебательных режимов работы в основном эксплуатационном режиме. Рассмотрена возможность снижения пусковых ударных значений электромагнитных моментов электродвигателей. Результаты расчетов режимов пуска и ликвидации автоколебательного режима работы представлены на примере забойного скребкового конвейера Анжера-34. Сопоставлены результаты расчетов режимов пуска и основного эксплуатационного транспортирования угля в неуправляемом режиме работы и после введения управления, на основе которых сделан вывод о целесообразности использования активного управления динамической нагруженностью СК.
-
Дата отправки2019-05-07
-
Дата принятия2019-07-13
-
Дата публикации2019-10-27
Повышение энергетической эффективности электромеханической трансмиссии карьерного автосамосвала
- Авторы:
- А. Е. Козярук
- А. М. Камышьян
В статье проанализированы существующие системы электромеханической трансмиссии карьерных автосамосвалов «БелАЗ». Произведена оценка влияния характера нагрузки, создаваемой неуправляемым выпрямителем на коэффициент мощности и массогабаритные показатели электромеханической трансмиссии. Предложены варианты модернизации системы электромеханической трансмиссии переменно- переменного тока, обеспечивающие коррекцию коэффициента мощности. Рассмотрено влияние предложенных вариантов на массогабаритные показатели электромеханической трансмиссии. С учетом выполненной оценки выбран вариант модернизации, обеспечивающий требуемый показатель коэффициента мощности при минимальном влиянии на массогабаритные показатели электромеханической трансмиссии. Приведены результаты моделирования работы существующей системы электромеханической трансмиссии и модернизированной системы электромеханической трансмиссии с использованием наиболее перспективного варианта модернизации.
-
Дата отправки2019-05-16
-
Дата принятия2019-06-29
-
Дата публикации2019-10-27
Обеспечение безопасности строительно-монтажных работ при возведении зданий и сооружений
При возведении зданий и сооружений промышленного и гражданского назначения важным является обеспечение безопасных условий труда оператору башенного крана и исполнителям строительно-монтажных работ на строительной площадке, поскольку эти условия во многом определяют производительность башенного крана и темпы строительства в целом. Аварии, связанные с использованием грузоподъемной техники в строительстве, зачастую приводят не только к травматизму и гибели участников самого строительного производства, но и сторонних прохожих, оказавшихся в опасной зоне в силу несоответствия проекта организации строительства требованиям действующих сводов правил, содержащих требования по обеспечению охраны труда и промышленной безопасности в строительстве. Статья посвящена анализу причин аварийности в строительстве, вызванных эксплуатацией башенных кранов, и путей обеспечения их надежной и безопасной эксплуатации. Предложены теоретическое обоснование и инженерно-технические решения обеспечения безопасности при выполнении строительно-монтажных работ по возведению строительных объектов за счет совершенствования конструкции кабины башенного крана и ее оснастки. Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований сенсомоторной деятельности оператора строительной машины, заложенные в основу разработанных на уровне изобретений инженерно-технических решений кабин башенных кранов повышенной обзорности и их оснастки.
-
Дата отправки2019-05-17
-
Дата принятия2019-07-25
-
Дата публикации2019-10-27
Исследование возможности иммобилизации подвижных форм мышьяка в техногенных субстратах
На основе геоэкологического и геохимического мониторинга выявлены масштабы загрязнения трех промзон горного производства, расположенных в Иркутской области и Забайкальском крае. Определены ва- ловые содержания и подвижные формы As в почвогрунтах, огарках, кирпиче, отвалах горно-обогатительного производства. Это позволило выявить особенности химического состава техногенных субстратов с целью выбора способа их обезвреживания. Изучена возможность химической иммобилизации подвижных ионных форм As в природных и техногенных объектах посредством обработки щелочными реагентами. При этом выделены твердые нерастворимые осадки, в составе которых по данным рентгенофазового анализа (РФА) зафиксировано образование фармаколита CaHAsO 4 ·2H 2 O, арсената кальция Ca 3 (AsO 4 ) 2 , сегнитита Pb(Fe 3+ ) 3 AsO 4 (AsO 3 OH)(OH) 6 . Формирование новых твердых нерастворимых соединений свидетельствует о химическом связывании (иммобилизации) мышьяксодержащих соединений и о необратимости процесса. Это позволяет предложить эффективный способ фиксации токсикантов для снижения миграции в объектах окру жающей среды посредством закрепления иммобилизированных форм. Проведены эксперименты с использованием золы шлам-лигнинов (накопленные отходы закрытого Байкальского целлюлозно-бумажного комбината) для обезвреживания мышьяксодержащих отходов горно-металлургических производств. Применение модифицированных угольных сорбентов для сорбции остаточных (после обработки щелочным реагентом) содержаний подвижных форм As позволяет достичь снижения его концентраций до ПДК вредных веществ. Наиболее эффективным сорбентом является NoritRO 3520. Результаты имеют большое практическое значение для реализации способа химической иммобилизации подвижных ионных форм As в зонахтехногенеза.
-
Дата отправки2019-05-25
-
Дата принятия2019-07-01
-
Дата публикации2019-10-27
Исследование влияния антропогенных факторов на изменение геоэкологического состояния оз. Ходжагасан Азербайджана
- Авторы:
- А. М. Саламов
- В. А. Мамедов
- Х. Х. Халилова
Рассмотрены результаты геоэкологических и геофизических исследований, проведенных в бассейне оз. Ходжагасан, расположенного в западной части г. Баку. Основной целью работы было исследование влияния антропогенных факторов на геоэкологические условия озера. Для оценки развития экзогенных геологических процессов в береговой зоне озера и их влияния на окружающую среду были проведены геофизические ис следования, выполненные методом вертикального электрического зондирования. С 1990 по 2014 годы на репрезентативном участке озера изучена физико-химическая характеристика вод и донных отложений. В микроэлементном составе донных отложений определены концентрации металлов, включая такие ток сичные элементы, как Cu, Zn, Cd, Sr, Ba, Pb, Cr и Ni. Было выявлено, что с середины XIX в. и особенно со второй половины XX в. высокий темп роста населения и урбанизации на территории Апшеронского полу острова (в Республике Азербайджан название Апшерон заменено на Абшерон) привел к интенсивному использованию природных ресурсов, а также к увеличению антропогенной нагрузки на окружающую среду. Наравне с другими компонентами природной среды, техногенезом активно нарушается естественный круговорот вещества и энергии в лимногенезе, так как озерные котловины занимают пониженную часть рельефа и часто здесь накапливаются промышленные, коммунально-бытовые, сельскохозяйственные и другие сбросы. Накопленные в озерной котловине загрязнители влияют на гидробиохимические условия, трансформируют количественные и качественные показатели водной среды и донных отложений. Факторы, влияющие на озерный ландшафт, различны в генетическом отношении, неравнозначны по степени и характеру воздействия, а также попродолжительности.