Подать статью
Стать рецензентом
JOURNAL IMPACT FACTOR
2.4
WEB OF SCIENCE (ESCI)
citescore
7.5
scopus

Том 251

Предыдущий
Том 250
Геотехнология и инженерная геология
  • Дата отправки
    2021-02-24
  • Дата принятия
    2021-10-18
  • Дата публикации
    2021-10-29

Вероятностный подход к оценке динамического бортового содержания

Читать аннотацию

Бортовое содержание является важным параметром кондиций, определяющим количество и качество промышленных запасов и эффективность разработки. Сегодня российские горные компании работают с утвержденными кондициями. Устанавливая постоянные кондиции, государство стремится не допустить хищническую эксплуатацию, сокращение добычи в периоды снижения цен, уменьшение поступлений в бюджет, выражая интересы всех членов общества. Но насколько постоянные кондиции защищают интересы государства? Ответ на этот вопрос не однозначен и не лежит на поверхности. Государственная комиссия по запасам, отечественные исследователи ведут работу по поиску рационального решения проблемы кондиций. Одним из вариантов решения являются динамические кондиции. Эффективность их применения доказана для отдельных горных предприятий, но переносить эти выводы на всю минерально-сырьевую базу страны неправомерно. В статье изложен новый подход для определения динамического бортового содержания, меняющегося в зависимости от цены на минеральное сырье. Динамическое бортовое содержание предлагается определять на основе показателей, утвержденных в ТЭО постоянных разведочных кондиций с использованием предельно допустимых затрат в регионе. Подход позволяет рассчитать эффект от внедрения в практику недропользования динамического бортового содержания для государства (как сумма полученных налогов) и для недропользователей (как сумма дохода). Для группы золотосодержащих месторождений с открытым способом разработки установлено, что отработка запасов с использованием динамических значений бортового содержания в периоды изменения цен обеспечивает соблюдение интересов государства и пользователей недр.

Как цитировать: Брагин В.И., Харитонова М.Ю., Мацко Н.А. Вероятностный подход к оценке динамического бортового содержания // Записки Горного института. 2021. Т. 251. С. 617-625. DOI: 10.31897/PMI.2021.5.1
Геотехнология и инженерная геология
  • Дата отправки
    2021-07-13
  • Дата принятия
    2021-10-18
  • Дата публикации
    2021-10-29

Прогноз напряженного состояния набрызг-бетонной крепи при многократном сейсмическом воздействии

Читать аннотацию

В статье оценивается влияние повторяющихся взрывов на напряженно-деформированное состояние набрызг-бетонной крепи, которое негативно сказывается на несущей способности крепи и может привести к формированию локальных вывалов пород в местах значительной деградации прочности набрызг-бетона. Несмотря на то, что однократное сейсмическое воздействие обычно не оказывает значительного влияния на техническое состояние набрызг-бетонной крепи, многократное динамическое нагружение может привести к развитию негативных процессов и повлиять на безопасность людей. В качестве набрызг-бетонной крепи рассмотрен неармированный и дисперсно-армированный набрызг-бетон. Изучены модели деформирования горной породы и набрызг-бетонной крепи. Для описания модели деформирования породного массива принята упругопластическая модель, основанная на условии пластичности Хука – Брауна, которая достаточно точно описывает упругопластическое поведение трещиноватой среды. При выполнении прогноза напряженно-деформированного состояния набрызг-бетонной крепи принята модель пластического деформирования бетона с накоплением повреждений Concrete Damage Plasticity (CDP), которая позволяет комплексно рассмотреть процесс деформирования бетона как при условиях одноосного сжатия и растяжения, так и при незначительном боковом обжатии. На первом расчетном этапе выполнен прогноз распространения сейсмических волн в непосредственной близости от участка инициации взрывчатого вещества. На втором этапе выполнены прогнозы распространения сейсмических волн до горной выработки и напряженно-деформированного состояния крепи. На основании выполненных исследований предложена методика оценки воздействия повторяющихся взрывов на напряженно-деформированное состояние набрызг-бетонной крепи горной выработки.

Как цитировать: Карасев М.А., Сотников Р.О. Прогноз напряженного состояния набрызг-бетонной крепи при многократном сейсмическом воздействии // Записки Горного института. 2021. Т. 251. С. 626-638. DOI: 10.31897/PMI.2021.5.2
Геотехнология и инженерная геология
  • Дата отправки
    2021-03-05
  • Дата принятия
    2021-10-18
  • Дата публикации
    2021-10-29

Физико-математическая модель разрушения горных пород зубом фрезерной установки

Читать аннотацию

В результате анализа работ по разрушению пород резцами фрезерных установок установлено, что существующие разработки не дают возможности перейти к выводу расчетных зависимостей для определения сопротивлений разрушению, либо могут быть использованы только в предварительных расчетах параметров известных по конструкции фрезерных установок. Для устранения указанных недостатков была разработана комбинированная физико-математическая модель процесса взаимодействия одиночного резца со сферическим наконечником с породой. Рассмотрение физической картины действия сил и напряжений со стороны резца со сферическими наконечниками на отделяющийся элемент породы в предельном состоянии позволило аналитически описать составляющие полного сопротивления, являющиеся математической частью физико-математической модели разрушения пород резцами. Получены аналитические зависимости для определения касательной и нормальной составляющих сопротивления разрушению пород средней крепости. Проведена проверка адекватности физико-математической модели физическому процессу разрушения пород различной крепости резцом на универсальном стенде как в полевых, так и в лабораторных условиях. Техническая оценка результатов экспериментальных исследований подтверждает достоверность разработанной физико-математической модели.

Как цитировать: Шемякин С.А., Шишкин Е.А. Физико-математическая модель разрушения горных пород зубом фрезерной установки // Записки Горного института. 2021. Т. 251. С. 639-647. DOI: 10.31897/PMI.2021.5.3
Геотехнология и инженерная геология
  • Дата отправки
    2021-04-11
  • Дата принятия
    2021-10-18
  • Дата публикации
    2021-10-29

Комплексная оценка и анализ перспектив нефтегазоносности мезо-кайнозойских отложений Северного Кавказа

Читать аннотацию

На современном этапе развитие нефтегазовой отрасли Российской Федерации невозможно без пополнения сырьевой базы, поэтому актуальной задачей является проведение исследований, поисков и оценка перспектив нефтегазоносности на неразведанных территориях. Целью исследований является анализ фаций и мощностей, выбор методики поисково-разведочных работ в коллекторах, комплексная оценка перспектив нефтегазоносности на основе экспериментальных исследований и построение карты перспектив нефтегазоносности исследуемого комплекса отложений. Методика проведенных исследований заключалась в выявлении и трассировании зон повышенной трещиноватости путем качественной интерпретации временных сейсмических разрезов. В исследованиях использовались методы качественной интерпретации временных сейсмических разрезов, модель физических, физико-химических и геохимических критериев, разработанная И.А.Бурлаковым, газогеохимическая съемка и корреляционный анализ. Также использовался ряд поисковых критериев, установленных на основе анализа эталонных сейсмических материалов по хорошо изученным площадям в сопоставлении с результатами испытаний скважин. Составлен структурный план прогнозных перспектив нефтегазоностности исследуемой территории; выделены перспективные на нефть и газ зональные и локальные объекты. Графические построения распределений концентраций Eh, рН и различных газогеохимических показателей позволили выделить зоны возможного проявления нефтегазовых скоплений и приступить к их детальному обследованию. Обработка газогеохимических материалов с помощью программного обеспечения позволила эффективно оценить перспективы нефтегазоностности исследуемых объектов.

Как цитировать: Босиков И.И., Майер А.В. Комплексная оценка и анализ перспектив нефтегазоносности мезо-кайнозойских отложений Северного Кавказа // Записки Горного института. 2021. Т. 251. С. 648-657. DOI: 10.31897/PMI.2021.5.4
Геотехнология и инженерная геология
  • Дата отправки
    2021-05-31
  • Дата принятия
    2021-10-18
  • Дата публикации
    2021-10-29

Экспериментальная оценка коэффициентов сжимаемости трещин и межзерновых пор коллектора нефти и газа

Читать аннотацию

Статья посвящена исследованиям объемной реакции горных пород, вызванной изменениями их напряженного состояния. Экспериментально получены и проанализированы изменения объема трещинной и межзерновой компонент порового пространства на основе измерений объема поровой жидкости, выдавливаемой из образца горной породы при увеличении его всестороннего обжатия. Определение трещинной и межзерновой компонент пористости основано на ранее предложенном авторами способе их расчета по величинам скорости продольной волны и общей пористости. Рассмотрены результаты экспериментальных и аналитических исследований изменений пористости и двух ее компонент (межзерновой и трещинной) при воздействии эффективных напряжений. Этот подход позволил авторам оценить величину диапазона изменений объемной сжимаемости как межзерновых пор, так и трещин на представительной коллекции из 37 образцов песчаного коллектора вендского возраста Чаяндинского месторождения. Предложен метод раздельной оценки коэффициентов сжимаемости трещин и межзерновых пор, экспериментально получены их значения и зависимости от эффективного давления . Определено, что знание величин коэффициентов объемной сжимаемости трещинной и межзерновой пористости повысит достоверность оценок изменений петрофизических параметров коллекторов нефти и газа, обусловленных изменениями напряженного состояния в процессе разработки месторождений углеводородов.

Как цитировать: Жуков В.С., Кузьмин Ю.О. Экспериментальная оценка коэффициентов сжимаемости трещин и межзерновых пор коллектора нефти и газа // Записки Горного института. 2021. Т. 251. С. 658-666. DOI: 10.31897/PMI.2021.5.5
Геотехнология и инженерная геология
  • Дата отправки
    2021-03-18
  • Дата принятия
    2021-09-10
  • Дата публикации
    2021-10-29

Разработка блокирующих составов с кольматантом для глушения нефтяных скважин в условиях аномально низкого пластового давления и карбонатных пород-коллекторов

Читать аннотацию

Глушение добывающих скважин перед проведением ремонтных работ на нефтегазоконденсатных месторождениях, находящихся на поздней стадии разработки, может осложняться аномально низким пластовым давлением, карбонатным типом пород-коллекторов и высоким газовым фактором. Эти осложнения приводят к интенсивным поглощениям технологических жидкостей пластом и газопроявлениям, что, в свою очередь, способствует увеличению продолжительности глушения скважин и сроков вывода их на режим эксплуатации, снижению продуктивности и дополнительным затратам. Вследствие этого актуальной является разработка блокирующего состава, позволяющего повысить эффективность глушения скважин в сложных геолого-физических и технологических условиях эксплуатации за счет надежного перекрытия интервала перфорации (или открытого ствола) для предотвращения поглощений и прорыва газа из пласта. С целью разработки блокирующих составов проведен комплекс лабораторных исследований, включающий физико-химические (определение плотности, вязкости, термостабильности, седиментационной стабильности и др.) и исследование блокирующих и фильтрационных свойств составов при моделировании трещинного коллектора. В процессе проведения лабораторных исследований был обоснован выбор типа фракционного состава и концентрации наполнителя в блокирующих эмульсионных и полимерных составах для повышения эффективности их применения в осложненных условиях глушения нефтяных скважин. В результате лабораторных исследований и промысловых испытаний разработаны блокирующие эмульсионные и полимерные составы с кольматантом (микрокальцитом), повышающие эффективность глушения нефтяных скважин за счет предотвращения поглощений технологических жидкостей пластом и, как следствие, сохраняющие его продуктивность.

Как цитировать: Мардашов Д.В. Разработка блокирующих составов с кольматантом для глушения нефтяных скважин в условиях аномально низкого пластового давления и карбонатных пород-коллекторов // Записки Горного института. 2021. Т. 251. С. 617-626. DOI: 10.31897/PMI.2021.5.6
Геотехнология и инженерная геология
  • Дата отправки
    2021-06-24
  • Дата принятия
    2021-10-18
  • Дата публикации
    2021-10-29

Моделирование кислотной обработки полимиктового коллектора

Читать аннотацию

Программа кислотной обработки скважин непосредственно связана с эффективностью добычи нефти. Исследования, направленные на повышение эффективности кислотной обработки в терригенном коллекторе, рассматривают в основном изменение и адаптацию реагентов для минимизации кольматации, возникающей из-за взаимодействия кислоты с породой. В реальных условиях использование новых и уникальных кислотных составов с организационной точки зрения – сложный процесс, поэтому мало распространено относительно традиционных составов на основе смеси соляной и плавиковой кислот. Статья основана на подходе повышения эффективности кислотной обработки с помощью оптимального дизайна на основе моделирования процесса обработки призабойной зоны. Описаны аспекты практического применения разработанного симулятора кислотной обработки терригенных коллекторов, в основе которого численная модель гидродинамических и физико-химических процессов в пористой среде на неструктурированной PEBI-сетке. Выявлены и проанализированы основные неопределенности модели; рассмотрено влияние эмпирических параметров в составе системы уравнений на результаты расчетов и моделирование минералогического состава породы. Описаны алгоритм статического моделирования призабойной зоны пласта для моделирования кислотной обработки и подход к оптимизации дизайна обработки призабойной зоны на основе адаптации в модели результатов исследований на керне. С помощью экспериментальных данных доказана необходимость учета вторичных и третичных реакций на результаты моделирования физико-химических процессов при кислотной обработке терригенного коллектора. Исследованы отличительные особенности объектов Западной Сибири (полимиктовых коллекторов) относительно эффективности проведения обработки призабойной зоны на основе глинокислоты. Проведена серия расчетов для определения оптимального объема закачки кислотного состава, проанализирован опыт ранее проведенных мероприятий в рассматриваемых условиях и даны рекомендации по повышению эффективности кислотной обработки.

Как цитировать: Хасанов М.М., Мальцев А.А. Моделирование кислотной обработки полимиктового коллектора // Записки Горного института. 2021. Т. 251. С. 678-687. DOI: 10.31897/PMI.2021.5.7
Геотехнология и инженерная геология
  • Дата отправки
    2021-07-07
  • Дата принятия
    2021-10-18
  • Дата публикации
    2021-10-29

Влияние гидравлического сжатия пласта на фильтрационно-емкостные свойства пластов-коллекторов

Читать аннотацию

Активное освоение трудноизвлекаемых запасов нефти вызывает потребность в инновационном подходе к методам извлечения нефти и интенсификации ее добычи, основанных на учете специфики процессов фильтрации в малопродуктивных коллекторах и сложных геолого-физических условиях. Представлены проведенные опытно-промышленные работы по изучению механизма изменения фильтрационно-емкостных свойств коллекторов при свабировании скважин. На основании выполненных гидродинамических исследований проанализированы результаты работ. Разработан способ интенсификации добычи нефти методом гидравлического сжатия пластов. Показано, что при использовании технологии гидравлического сжатия пластов в поровом пространстве пласта сильно уменьшается действие сил капиллярно-гравитационной природы. Влияние этих сил уменьшается при формировании значительных градиентов давления с изменяющимся направлением во время свабирования скважины для депрессионного воздействия на призабойную зону пласта. Гидравлическое сжатие вызвало прирост продуктивности скважины и ее дебита; уточнены представления о том, как изменяются фильтрационно-емкостные свойства при свабировании скважины. Для верейских отложений Мелекесской впадины и Южно-Татарского свода определен диапазон прочности на сжатие (минимальные и максимальные значения). Воздействие гидравлического сжатия пласта вызвало изменения фильтрационно-емкостных свойств коллектора в призабойной зоне на качественном уровне. Увеличилась пьезо- и гидропроводность на 20 %. Опытные работы в скважине № 1545 Кереметьевского месторождения показали рост коэффициентов пьезо- и гидропроводности, работающей толщины пласта, изменение характера фильтрационных потоков.

Как цитировать: Хузин Р.Р., Андреев В.Е., Мухаметшин В.В., Кулешова Л.С., Дубинский Г.С., Сафиуллина А.Р. Влияние гидравлического сжатия пласта на фильтрационно-емкостные свойства пластов-коллекторов // Записки Горного института. 2021. Т. 251. С. 688-697. DOI: 10.31897/PMI.2021.5.8
Геотехнология и инженерная геология
  • Дата отправки
    2020-12-08
  • Дата принятия
    2021-10-18
  • Дата публикации
    2021-10-29

Перспективы нефтегазоносности верхнепермских отложений юго-западной части Вилюйской синеклизы на основе анализа обстановок осадконакопления и геохимических условий нефтегазоносности

Читать аннотацию

В статье рассмотрены перспективы нефтегазоносности верхнепермских отложений в юго-западной бортовой части Вилюйской синеклизы, где происходит выклинивание пермского терригенного комплекса, обладающего доказанной нефтегазопродуктивностью в центральной части синеклизы. Территория исследований, представленная моноклинальными склонами Вилюйской синеклизы, рассматривается в качестве перспективной области для поиска неструктурных ловушек углеводородов в верхнепалеозойских отложениях. Задачами исследований являлись выявление общих закономерностей формирования отложений, связанных главным образом с развитием аллювиального комплекса, и обоснование возможностей миграции и аккумуляции углеводородов в прогнозируемых ловушках. В основе исследований лежат материалы интерпретации последних сейсморазведочных работ и геолого-геофизических данных прошлых лет. Авторами выполнен комплекс структурных и палеоструктурных построений, осуществлено выделение литофаций по разрезам скважин, обобщены и проанализированы геохимические условия нефтегазоносности верхнепермских отложений, прослежено выклинивание верхнепермских отложений на юго-западном борту синеклизы, намечены участки развития речных долин, формирующих зоны улучшенных коллекторов. Комплекс проведенных исследований позволил обосновать перспективные зоны нефтегазонакопления на юго-западных склонах синеклизы, связанные с неантиклинальными ловушками углеводородов, составлена схема перспектив нефтегазоносности верхнепермских отложений. Полученные результаты представляют интерес в области поисковых работ на нефть и газ в рассмотренном районе.

Как цитировать: Черданцев Г.А., Жарков А.М. Перспективы нефтегазоносности верхнепермских отложений юго-западной части Вилюйской синеклизы на основе анализа обстановок осадконакопления и геохимических условий нефтегазоносности // Записки Горного института. 2021. Т. 251. С. 698-711. DOI: 10.31897/PMI.2021.5.9
Геотехнология и инженерная геология
  • Дата отправки
    2021-06-17
  • Дата принятия
    2021-10-18
  • Дата публикации
    2021-10-29

Кинетика растворения фосфатов редкоземельных металлов растворами карбонатов щелочных металлов

Читать аннотацию

При переработке апатитового сырья образуются крупнотоннажные отходы – фосфогипс. Содержание редкоземельных металлов в таких отходах достигает 1 %, что позволяет рассматривать их в качестве техногенного источника получения редкоземельных металлов и их соединений. В настоящее время отсутствуют как эффективная схема переработки, так и предприятия по переработке отвалов фосфогипса. Рационально использование схемы, в которой предусмотрено извлечение ценных компонентов и сокращение отвалов фосфогипса в целом. Такая схема переработки возможна при карбонатной конверсии фосфогипса на сульфат щелочного металла или аммония и карбонат кальция при условии попутного извлечения соединений редкоземельных металлов (РЗМ). Попутное извлечение соединений РЗМ возможно за счет образования ими прочных и устойчивых комплексы с жесткими основаниями по Пирсону, к которым, в том числе, относят карбонат, фосфат- и сульфат-анионы. Образованию комплексов лантаноидов с неорганическими кислородсодержащими анионами способствует формирование высокоэнергетичных Ln-O связей. Изучено растворение фосфатов лантаноидов в карбонатных средах. Установлено, что образование карбонатных комплексов РЗМ из их фосфатов – самопроизвольный эндотермический процесс, а термодинамическим ограничением растворения является образование карбонатов и гидроксидов лантаноидов. Смещение равновесия в сторону образования карбонатных комплексов достигается при увеличении температуры до 90-100 °С и избытке карбоната. Лимитирующей стадией процесса растворения фосфатов РЗМ в карбонатных средах является внешняя диффузия. На это указывает увеличение скорости процесса при росте интенсивности перемешивания, протекание процесса по первому порядку и величина энергии активации растворения фосфата от 27 до 60 кДж/моль. Совокупность физико-химических показателей процесса позволила сформировать техническое решение попутного извлечения РЗМ при карбонатной конверсии фосфогипса, включающее конверсию фосфогипса при температуре 90-110 °С раствором карбоната щелочного металла или аммония концентрацией 2-3 моль/л в течение 4-5 ч. В результате получают раствор с сульфатом щелочного металла (аммония), содержащим РЗМ в форме карбонатных комплексов и карбонат кальция. Степень извлечения РЗМ в раствор достигает не менее 93 %. Редкоземельные металлы отделяют от маточного раствора осаждением или сорбцией на анионообменных смолах, а избыток карбоната щелочного металла или аммония возвращают на начало процесса.

Как цитировать: Литвинова Т.Е., Олейник И.Л. Кинетика растворения фосфатов редкоземельных металлов растворами карбонатов щелочных металлов // Записки Горного института. 2021. Т. 251. С. 712-722. DOI: 10.31897/PMI.2021.5.10
Геотехнология и инженерная геология
  • Дата отправки
    2021-06-15
  • Дата принятия
    2021-10-18
  • Дата публикации
    2021-10-29

Исследование гидрометаллургического извлечения меди и рения при переработке медных некондиционных концентратов

Читать аннотацию

За последнее десятилетие наблюдается устойчивый рост спроса на редкие металлы: рений является одним из самых высоковостребованных, но при этом одним из наиболее труднодоступных и дорогих металлов. Высокий спрос на рений обусловлен его использованием в качестве ключевого компонента металлургических сплавов или компонента катализаторов, применяемых в нефтеперерабатывающей отрасли. Совокупность фактов обуславливает рентабельность переработки ренийсодержащего минерального сырья, которым также являются медные некондиционные концентраты, полученные при переработке Джезказганских песчаников. Исследованы процессы экстракционного извлечения меди и сорбционного извлечения рения из растворов аммиачного выщелачивания медных некондиционных концентратов. В качестве объекта исследования применялись модельные растворы, близкие по элементному составу растворам аммиачного выщелачивания медных некондиционных концентратов, полученные при переработке Джезказганских песчаников. Определены экстракционные характеристики извлечения меди с применением раствора LIX 84-I в керосине, а также сорбционные характеристики процесса извлечения рения с использованием анионита Purolite PPA100. На основании полученных характеристик показана возможность гидрометаллургической переработки растворов аммиачного выщелачивания некондиционных медно-сульфидных концентратов с получением товарной продукции.

Как цитировать: Луцкий Д.С., Игнатович А.С. Исследование гидрометаллургического извлечения меди и рения при переработке медных некондиционных концентратов // Записки Горного института. 2021. Т. 251. С. 723-729. DOI: 10.31897/PMI.2021.5.11
Геотехнология и инженерная геология
  • Дата отправки
    2020-12-24
  • Дата принятия
    2021-10-18
  • Дата публикации
    2021-10-29

Метановое число природного газа и его влияние на эффективность рабочего процесса газового двигателя

Читать аннотацию

Использование природного газа в качестве моторного топлива в горнодобывающей промышленности является одной из приоритетных задач государства. В статье уделяется особое внимание компонентному составу природного газа с точки зрения его тепловой эффективности в процессе сжигания в камере сгорания энергосиловой установки на большегрузном автомобиле в сложных карьерных условиях. Для этого рассматриваются отечественные и зарубежные методики определения основного показателя, характеризующие детонационную стойкость топлива в процессе сгорания, – метанового числа. Улучшение технико-экономических показателей будет осуществляться путем изменения состава газовой смеси на основе метана под конструктивные особенности газовой энергосиловой установки, определяющим показателем станет метановое число. Представлен теоретический анализ влияния метанового числа на такие показатели двигателя, как степень сжатия и максимум скорости распространения фронта пламени во второй фазе сгорания в цилиндре двигателя, выражаемый через угол поворота коленчатого вала. По результатам теоретических и экспериментальных исследований получены зависимости влияния метанового числа на эффективность рабочего процесса двигателя и его внешняя скоростная характеристика.

Как цитировать: Дидманидзе О.Н., Афанасьев А.С., Хакимов Р.Т. Метановое число природного газа и его влияние на эффективность рабочего процесса газового двигателя // Записки Горного института. 2021. Т. 251. С. 730-737. DOI: 10.31897/PMI.2021.5.12
Геотехнология и инженерная геология
  • Дата отправки
    2021-02-20
  • Дата принятия
    2021-10-18
  • Дата публикации
    2021-10-29

Реализация тепловой защиты контактной сети на контроллерах присоединения тяговых подстанций электротранспорта в горной промышленности

Читать аннотацию

В статье представлен принцип тепловой защиты контактной сети и обоснована возможность практической реализации этого принципа для рельсового электротранспорта в горнодобывающей промышленности. Описан алгоритм реализации современной цифровой защиты контактной сети как одной из функций работы контроллера. Предложена математическая модель тепловой защиты, вытекающая из решения уравнения теплового баланса. Модель учитывает коэффициент топологии электрической сети, а также коэффициент расхода токоведущего сердечника кабеля, определяющий снижение проводящего сечения от контактной эрозии и роста оксидных пленок. Вводятся поправки на потоки воздуха при получении данных с внешнего анемометра, через протокол телемеханики. Тестирование математической модели проводилось путем написания программы реальной тепловой защиты на языке программирования С для контроллера присоединения, в основе схемотехники которого микроконтроллер STM32F407IGT6 для микроконтроллерного блока. Проверочные испытания проводились на серийном контроллере присоединения в 2020 г. Приведены графики сравнения расчетных и фактических значений температур, при различном коэффициенте расхода токоведущей жилы кабеля постоянного тока. Для получения данных использовались протоколы телемеханики МЭК 60870-104 и Modbus TCP, ПЛК Segnetics SMH4.

Как цитировать: Ланцев Д.Ю., Фролов В.Я., Зверев С.Г., Урландт Д., Валента И. Реализация тепловой защиты контактной сети на контроллерах присоединения тяговых подстанций электротранспорта в горной промышленности // Записки Горного института. 2021. Т. 251. С. 738-744. DOI: 10.31897/PMI.2021.5.13
Геотехнология и инженерная геология
  • Дата отправки
    2021-04-19
  • Дата принятия
    2021-10-18
  • Дата публикации
    2021-10-29

Расчет взаимных спектральных плотностей моментов сопротивления на рабочих органах торфяного фрезерующего агрегата

Читать аннотацию

При выполнении технологических операций в торфяной промышленности используются различные агрегаты с рабочими органами фрезерного типа. Они отличаются конструкцией, схемой расположения, количеством и типом режущих элементов, режимами работы, могут иметь один или несколько рабочих органов. При эксплуатации на фрезы действуют случайные силы и моменты, которые имеют резко переменный характер, что связано с периодическим взаимодействием ножей с торфяной залежью, ее структурной неоднородностью, вариацией глубины фрезерования, физико-механических свойств торфа, числа оборотов фрезы и скорости перемещения машины. При этом в элементах конструкции возникают значительные динамические нагрузки, что приводит к снижению их надежности, ухудшению энергетических характеристик работы двигателя и технико-экономических показателей использования. В случае применения машин с несколькими рабочими органами при динамическом анализе элементов привода необходимо знать как спектральные, так и взаимные спектральные плотности нагрузок. Для их расчета получены выражения, которые учитывают физико-механические свойства торфа, режимы работы агрегата и их вероятностные характеристики, а также конструктивные особенности рабочего органа. Выражения получены для случая, когда имеется несколько рабочих органов с одинаковыми диаметрами и числом ножей в плоскости резания. При этом количество плоскостей, ширина, тип режущего элемента и вид резания (блокированное, полублокированное и т.п.) могут различаться. В качестве примера использования разработанных подходов представлен расчет спектральных и взаимных спектральных плотностей моментов на фрезах и нагрузок в элементах привода машины поверхностно-послойного фрезерования МТФ-14.

Как цитировать: Фомин К.В. Расчет взаимных спектральных плотностей моментов сопротивления на рабочих органах торфяного фрезерующего агрегата // Записки Горного института. 2021. Т. 251. С. 745-756. DOI: 10.31897/PMI.2021.5.14
Геотехнология и инженерная геология
  • Дата отправки
    2021-04-23
  • Дата принятия
    2021-09-07
  • Дата публикации
    2021-10-29

Разработка концепции инновационной лабораторной установки для исследования пылящих поверхностей

Читать аннотацию

В настоящее время определение мощности выброса твердых взвешенных веществ с единицы площади поверхности техногенного массива при различных параметрах ветрового потока описано недостаточно. Анализ мирового опыта исследователей показал, что существующие лабораторные установки обладают различными конструктивными особенностями, не позволяющими корректно определить массу взметаемой и переносимой пыли. На основании результатов анализа разработана концепция инновационной лабораторной установки для исследования пылящих поверхностей. Она учитывает влияние аэродинамичеких теней, детурбулизацию искусственно создаваемого потока воздуха, возможность регулирования не только скоростного режима потока, но и создания разряжения или возмущения в области размещения образцов, а также формирования определенного угла атаки ветрового потока относительно поверхности. В концепции заложена возможность определения объемов выброса пыли по значениям потерянных масс пыли в образце и по значениям концентраций пыли в выходящем потоке. Проведен расчет основных базовых элементов установки с применением программного пакета ANSYS FLUENT. Разработана и рассчитана модель и компоновка аэродинамической трубы, определены основные геометрические параметры и функциональные элементы для возможности использования в научной работе. Для практического использования эмпирического показателя шероховатости подстилающей поверхности рекомендованы его значения в широких пределах – от нуля для водной поверхности до 0,44 для крупных городов с высокими зданиями и небоскребами.

Как цитировать: Иванов А.В., Смирнов Ю.Д., Чупин С.А. Разработка концепции инновационной лабораторной установки для исследования пылящих поверхностей // Записки Горного института. 2021. Т. 251. С. 757-766. DOI: 10.31897/PMI.2021.5.15
Геотехнология и инженерная геология
  • Дата отправки
    2021-03-05
  • Дата принятия
    2021-09-07
  • Дата публикации
    2021-10-29

Рекультивация техногенно-нарушенных земель с применением осадков сточных вод в качестве мелиорантов

Читать аннотацию

При рекультивации техногенно-нарушенных территорий объектов горной промышленности из-за недостатка органического вещества и питательных компонентов, требуемых для восстановления почвенно-растительного слоя, необходимо внесение удобрений, мелиорантов или почвенных добавок. Одним из актуальных направлений в рекультивации земель объектов горной промышленности является использование нетрадиционных удобрений (мелиорантов), сформированных на основе осадков сточных вод. Цель работы – обобщить и проанализировать актуальную информацию об эффективности применения осадка сточных вод для рекультивации техногенно-нарушенных земель объектов горнодобывающей и горноперерабатывающей промышленностей. Анализ основан на обзоре исследований последних лет, направленных на оценку воздействия внесенного осадка на почвы, растительные сообщества и рекультивируемые территории. Внесение осадка сточных вод оказывает положительное воздействие на физические и химические показатели почвы (оптимизирует плотность, агрегированность), насыщает питательными элементами N, P, K, Ca, Mg, Na, чем улучшает показатели роста растений, однако, может содержать набор тяжелых металлов и патогенов, поэтому необходимы исследования каждого осадка и условий рекультивируемых территорий.

Как цитировать: Петрова Т.А., Рудзиш Э. Рекультивация техногенно-нарушенных земель с применением осадков сточных вод в качестве мелиорантов // Записки Горного института. 2021. Т. 251. С. 767-776. DOI: 10.31897/PMI.2021.5.16