ФТПРПИ №5, 2022. Аннотации
ГЕОМЕХАНИКА
УДК 550.348.425.4
РАЗВИТИЕ МОНИТОРИНГА ФИЗИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ МОДЫ ВОЛНЫ РЭЛЕЯ
А. С. Сердюков, М. В. Курленя, А. В. Яблоков, Т. В. Шилова, Р. А. Ефремов
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
E-mail: aleksanderserdyukov@yandex.ru, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН,
просп. Академика Коптюга, 3, 630090, г. Новосибирск, Россия
Предложен новый подход к обработке многоканальных данных поверхностных волн, повышающий помехоустойчивость определения дисперсионных кривых фазовых скоростей волн Рэлея за счет анализа траектории движения частиц в частотно-временной области на основе применения преобразования Стоквелла к двукомпонентным сейсмическим записям. Работоспособность подхода продемонстрирована на примерах обработки синтетических и полевых данных малоглубинной сейсморазведки.
Горная геофизика, инженерная сейсморазведка, физико-механические свойства горных пород, сейсмоустойчивость, мониторинг, многоканальный анализ поверхностных волн, частотно-временной представление, поляризационный анализ
DOI: 10.15372/FTPRPI20220501
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Дорохин К. А. Оценка устойчивости горных массивов методом анализа дисперсии поверхностных волн // Инж. геология. — 2016. — № 4. — С. 22 – 28.
2. Cracknell M. J., Nascimento S. C., Heng W. X., Parbhakar-Fox A., and Schaap T. A. Geophysical investigation of mine waste in the King River Delta, Macquarie Harbour, Tasmania, ASEG Extended Abstracts, 2019, Vol. 2019, No. 1. — P. 1 – 4.
3. Park C. MASW for geotechnical site investigation, The Leading Edge, 2013, Vol. 32, No. 6. — P. 656 – 666.
4. Kurlenya M. V., Serdyukov A. S., Chernyshov G. S., Yablokov A. V., Dergach P. A., and Duchkov A. A. Procedure and evidence of seismic research into physical properties of cohesive soils, J. Min. Sci., 2016, Vol. 52, No. 3. — P. 417 – 423.
5. Serdyukov A. S., Yablokov A. V., Chernyshov G. S., and Azarov A. V. The surface waves-based seismic exploration of soil and ground water, IOP Conf. Series: Earth and Env. Sci., IOP Publish., 2017, Vol. 53, No. 1. — 012010.
6. Алешин А. С. Апология метода сейсмических жесткостей // Сейсмостойкое стр-во. Безопасность сооружений. — 2016. — № 3. — С. 13 – 21.
7. Park C. B. and Miller R. D. Seismic characterization of wind turbine sites near Lawton, Oklahoma, by the MASW method: Kansas Geological Survey Open-file Report, 2005.
8. Luo Y., Xia J., Miller R. D., Xu Y., Liu J., and Liu Q. Rayleigh-wave dispersive energy imaging using a high-resolution linear Radon transform, Pure Appl. Geoph., 2008, Vol. 165, No. 5. — P. 903 – 922.
9. Askari R. and Ferguson R. J. Dispersion and the dissipative characteristics of surface waves in the generalized S-transform domain, Geophysics, 2012, Vol. 77, No. 1. — P. V11 – V20.
10. Serdyukov A. S., Yablokov A. V., Duchkov A. A., Azarov A. A., and Baranov V. D. Slant f – k transform of multichannel seismic surface wave data, Geophysics, 2019, Vol. 84, No. 1. — P. A19 – A24.
11. Gribler G., Liberty L. M., Mikesell T. D., and Michaels P. Isolating retrograde and prograde Rayleigh-wave modes using a polarity mute, Geophysics, 2016, Vol. 81, No. 5. — P. V379 – V385.
12. Stockwell R. G., Large W. G., and Milliff R. F. Resonant inertial oscillations in moored buoy ocean surface winds, Tellus A: Dynamic Meteorol. Oceanography, 2004, Vol. 56, No. 5. — P. 536 – 547.
13. Hayashi Y. Space-time spectral analysis of rotary vector series, J. Atmosph. Sci., 1979, Vol. 36, No. 5. — P. 757 – 766.
14. Stockwell R. G., Mansinha L., and Lowe R. P. Localization of the complex spectrum: the S transform, IEEE Transact. Signal Proc., 1996, Vol. 44, No. 4. — P. 998 – 1001.
15. Schimmel M. and Gallart J. The inverse S-transform in filters with time-frequency localization, IEEE Transact. Signal Proc., 2005, Vol. 53, No. 11. — P. 4417 – 4422.
16. Serdyukov A. S., Azarov A. V., Yablokov A. V., Shilova T. V., and Baranov V. D. Research note: Reconstruction of seismic signals using S-transform ridges, Geoph. Prospect., 2021, Vol. 69, No. 4. — P. 891 – 900.
17. Yablokov A. V., Serdyukov A. S., Loginov G. N., and Baranov V. D. An artificial neural network approach for the inversion of surface wave dispersion curves, Geoph. Prospect., 2021, Vol. 69, No. 7. — P. 1405 – 1432.
УДК 539.3
НОВЫЕ ПОСТАНОВКИ ЗАДАЧ ГЕОМЕХАНИКИ С УЧЕТОМ ЗАПРЕДЕЛЬНОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД
А. И. Чанышев, И. М. Абдулин
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
E-mail: a.i.chanyshev@gmail.com, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Новосибирский государственный университет экономики и управления,
ул. Каменская, 56, 630099, г. Новосибирск, Россия
С применением экспериментальных данных для горных пород установлены собственные тензорные базисы, где деформации вдоль собственных ортов определяются только значениями напряжений вдоль них. Полученные паспортные зависимости вдоль ортов — одна пропорциональная, другая — нелинейная, не связанные с историей и характером нагружения пород, применяются для решения задач геомеханики. Показано, что в случае плоской деформации эти соотношения при запредельном деформировании приводят к гиперболической системе дифференциальных уравнений с четырьмя вещественными характеристиками и четырьмя соотношениями на них для отыскания четырех неизвестных функций: среднее напряжение, максимальное касательное напряжение, угол поворота, угол, задающий направления главных осей тензора напряжений. Чтобы найти их граничные значения на одной и той же границе задаются одновременно вектор напряжений Коши и вектор перемещений. Предложен алгоритм нахождения этих четырех функций внутри области запредельного деформирования.
Сопротивление, деформирование, тензорный базис, собственной базис, паспортные зависимости, запредельное деформирование, гиперболическая система уравнений, характеристики, задача Коши
DOI: 10.15372/FTPRPI20220502
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Работнов Ю. Н. Сопротивление материалов. — М.: Физматгиз, 1962. — 455 с.
2. Вольмир А. С., Григорьев Ю. П., Станкевич А. И. Сопротивление материалов. — М.: Дрофа, 2006. — 352 с.
3. Качанов Л. М. Теория ползучести. — М.: Физматлит, 1960. — 455 с.
4. Качанов Л. М. Основы механики разрушения. — М.: Наука, 1974. — 12 с.
5. Стружанов В. В., Миронов В. И. Деформационное разупрочнение материала в элементах конструкций. — Екатеринбург: УрО РАН, 1995. — 192 с.
6. Ставрогин А. Н., Тарасов Б. Г. Экспериментальная физика и механика горных пород. — СПб.: Наука, 2001. — 343 с.
7. Tarasov B. G. The fan mechanism as an initiator of deep-level earthquakes and rock bursts, J. Min. Sci., 2020, No. 3. — P. 18 – 23.
8. Mogi K. Experimental rock mechanics, CRC Press, 2006.
9. Haimson B. and Chang C. A new true triaxial cell for testing mechanical properties of rock, and its use to determine rock strength and deformability of Westerly granite, Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 2000, Vol. 37, No. 1 – 2. — P. 285 – 296.
10. Kwa?sniewski M. A. and Mogi K. Faulting in an anisotropic, schistose rock under general triaxial compression, Pacific Rocks 2000, Proc. 4th North Am. Rock Mech. Symp., Seattle, J. Girard, M. Liebman, C. Breeds, T. Doe (eds.), Balkema, Rotterdam, 2000. — P. 737 – 746.
11. Chemenda A. I. and Mas D. Dependence of rock properties on the Lode angle: Experimental data, constitutive model, and bifurcation analysis, J. Mech. Phys. Solids, 2016, Vol. 96. — P. 477 – 496.
12. Петухов И. М., Линьков А. М. Механика горных ударов и выбросов. — М.: Недра, 1983. — 279 с.
13. Ставрогин А. Н., Протосеня А. Г. Прочность горных пород и устойчивость выработок на больших глубинах. — М.: Недра, 1985. — 271 с.
14. Лавриков С. В., Ревуженко А. Ф. Математическое моделирование неустойчивого режима деформирования породного массива с учетом внутренних самоуравновешенных напряжений // ФТПРПИ. — 2020. — № 6. — С. 12 – 29.
15. Алексеев А. Д., Ревва В. Н., Рязанцев Н. А. Разрушение горных пород в объемном поле сжимающих напряжений. — Киев: Наук. думка, 1989. — 168 с.
16. Карев В. И., Коваленко Ю. Ф., Химуля В. В., Шевцов Н. И. Физическое моделирование метода направленной разгрузки пласта // Газ. пром-сть. — 2021. — № 7. — С. 66 – 73.
17. Работнов Ю. Н. Механика деформируемого твердого тела. — М.: Наука, 1988. — 712 с.
18. Новожилов В. В. О пластическом разрыхлении // ПММ. — 1965. — Т. 29. — Вып. 4. — С. 681 – 689.
19. Гарагаш И. А., Николаевский В. Н. Неассоциированные законы течения и локализации пластической деформации // Успехи механики. — 1989. — Т. 12. — № 1. — С. 131 – 183.
20. Rudnicki J. W. and Rice J. R. Condition for localization of plastic deformation in pressure sensitive dilatant materials, J. Mech. and. Phys. Solids, 1975, Vol. 23, No. 6. — P. 371 – 390.
21. Стефанов Ю. П. Численное моделирование деформирования и разрушения образцов песчаника // ФТПРПИ. — 2008. — № 1. — С. 69 – 79.
22. Коврижных А. М. К теории пластичности, учитывающей вид напряженного состояния при сложном нагружении // Изв. АН СССР. МТТ. — 1987. — № 6. — С. 98 – 106.
23. Бессонов Д. Е., Зезин Ю. П., Ломакин Е. В. Разносопротивляемость зернистых композитов на основе ненасыщенных полиэфиров // Изв. Сарат. ун-та. Сер. Математика. Механика. Информатика. — 2009. — Т. 4. — Вып. 2. — С. 9 – 13.
24. Новожилов В. В. О формах связи между напряжениями и деформациями в первоначально изотропных неупругих телах (геометрическая сторона вопроса) // ПММ. — 1963. — Т. 27. — Вып. 5. — С. 794 – 812.
25. Черных К. Ф. О функциональных связях между соосными симметричными тензорами второго ранга // Проблемы механики твердого деформированного тела: сб. к 60-летию акад. В. В. Новожилова. — М.: Судпромгиз, 1970.
26. Ильюшин А. А. Пластичность. Основы общей математической теории. — М.: АН СССР, 1963. — 270 с.
УДК 622.83
УГЛЫ ОБРУШЕНИЯ НАЛЕГАЮЩИХ ПОРОД ПРИ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ РАБОТАХ
Ван Фэйфэй, Жэнь Цинян, Цзянь Сюэлян, Чен Бинь, Цзинь Хонгхуа, Ян Сяньни
Чунцинский университет Цзяотун,
E-mail: 1942016362@qq.com, 40074, г. Чунцин, Китай
Научно-иследовательский институт горного дела,
10012, г. Чанша, Китай
Центрально-южный университет лесного хозяйства и технологии,
10004, г. Чанша, Китай
На примере железо-цинкового рудника “Chagan Aobao” исследованы и рекомендованы углы обрушения налегающих пород при ведении подземных горных работ. Результаты работы могут использоваться при разработке практического руководства по предотвращению чрезвычайных происшествий и контролю обрушения пород.
Горное дело, характеристические углы, обрушение, подземная добыча
DOI: 10.15372/FTPRPI20220503
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Brady B. H. G. and Brown E. T. Rock mechanics for underground mining, Springer, 2006. — 628 p.
2. Cai M. F. Theory and practice of mining design optimization and ground pressure control in metal mines, Beijing, Science Press, 2010.
3. Jiang F. F., Li X. D., Wan B. et al. Analysis of the influence of post membrane cementation filling on strata movement in the two-step drift Stope, Min. Res. Development., 2016, Vol. 36, No. 10. — P. 94 – 98.
4. Jiao A., Xu M. G., Wang P. et al. Analysis of impacts of change of rock stratum movement angle on combined mining on economic performance on Chengchao iron mine, Industrial Miner. Proc., 2016, Vol. 45, No. 7. — P. 42 – 45.
5. Ren W. Z., Bai S. W., Sun G. F. et al. Research on deformation and subsidence characters of ground and surrounding rock induced by underground mining thick covering terrain by model test, Chinese J. Rock Mech. Eng., 2005, Vol. 24, No. 21. — P. 3935 – 3941.
6. Cheng G. W., Chen C. X., Shen Q. et al. The mechanism of rock movement caused by underground mining in Chengchao iron, Rock Soil Mech., 2014, Vol. 35, No. 5. — P. 1421 – 1429.
7. Huang P. L. Study on rock movement caused by underground mining in tectonic stress-mines, Wuhan, Institute of rock and soil mechanics, Chinese Academy of Sciences, 2008.
8. Huang P. L., Chen C. X., Xiao G. F. et al. Study of rock movement caused by underground mining in mines with complicated geological conditions, Rock Soil Mech., 2009, Vol. 30, No. 10. — P. 3020 – 3024.
9. Huang P. L. and Chen C. X. Model test study on rock movement caused by open-underground combined mining, Rock Soil Mech., 2008, Vol. 29, No. 5. — P. 1310 – 1314.
10. Chen L. W., Bai S. W., and Li Y. F. Model test study on deformation and subsidence of ground surface and surrounding rock caused by exploiting inclining mine near surface, Rock Soil Mech., 2006, Vol. 27, No. 6. — P. 885 – 889.
11. He Y. G., Yan R. G., and Zeng Z. Q. Law of mining surface movement by the effect of tectonic stress, Min. Metall. Eng., 2000, Vol. 20, No. 3. — P. 12 – 14.
12. Cao Y., Yan R. G., He Y. G. et al. Macroscopic destroy of tectonic stress type surface movement, Min. Metall. Eng., 2002, Vol. 22, No. 2. — P. 31 – 33.
13. Fang J. Q., Peng Z. B., and Yan R. G. The law of tectonic stress mining ground surface subsidence and its engineering treatment method, J. Central South University Technol. (Natural Sci.), 2004, Vol. 35, No. 3. — P. 506 – 510.
14. Jiang K. G., Wang L., Jiang C. et al. Angle parameter estimation of surface movement basin boundary based on weighted iterative least squares, J. Hefei University Technol. (Natural Sci.), 2019, Vol. 42, No. 8. — P. 1131 – 1136.
15. Tong D. Z. and Wang J. Delineation of strata movement zone in hongling lead-zinc mine based on numerical simulation, Nonferrous Met. (Mine Section), 2019, Vol. 71, No. 5. — P. 10 – 13.
16. Hu S. H., Guo G. L., and Gong Y. Q. Determination of strata displacement angle based on numerical simulation of complete borehole column, Met. Mine, 2019, Vol. 8. — P. 54 – 57.
17. Xia K. Z., Liu X. M., Chen C. X., Fu H., Zhang H., Zhang J., and Wu Y. Surface deformation in west area of Chengchao iron mine induced by underground mining, Chinese J. Rock Mech. Eng., 2014, Vol. 8. — P. 1572 – 1588.
18. Long L. L., Chen C. X., Xia K. Z. et al. Research on the surface subsidence laws during underground mining in the west of Chengchao iron mine, Mining Res. Development, 2016, Vol. 36, No. 7. — P. 47 – 52.
УДК 622.063.88
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ АДГЕЗИОННОЙ ПРОЧНОСТИ ПРИМЕРЗАНИЯ УГЛЯ ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ
Да Ан, Чуньхуа Ван
Шэньянский аэрокосмический университет,
110000, г. Шэньян, Китай
Ляонинский технический университет,
E-mail: 897785216@qq.com, 123000, г. Фуксин, Китай
Разработана регрессионная модель определения адгезионной прочности примерзания угля к типовым поверхностям транспортировочного оборудования из стали и резины. В основе модели лежит методология отклика поверхности и испытание адгезионной прочности примерзания угля. Исследовано влияние на адгезионную прочность внешних условий, характеристик угля и поверхности.
Транспортировка угля, адгезионная прочность примерзания угля, регрессионный анализ, методология отклика поверхности (RSM)
DOI: 10.15372/FTPRPI20220504
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ren Y. L., Ma Y. H., and Zhang D. J., Wang T. M., Wu L., and Zhang H. L. Research and development on anti-freezing and sticking drum and application to surface mine, Coal Sci. and Technol., 2012, Vol. 40, No. 4. — P. 92 – 94 – 99.
2. Shkuratnik V. L., Nikolenko P. V., Anufrenkova P. S., and Epshtein S. A. Failure mechanism of coal under freeze-thaw conditions from the spectrum analysis of ultrasonic scanning data, J. Min. Sci., 2021, Vol. 57. — P. 1 – 9.
3. Chemerinskiy M. S. Microwave defrosting of coal, Coke&Chemistry, 2014, Vol. 57, No. 5. — P. 219 – 221.
4. H.G. Engineering Ltd. A study of the mechanical properties of frozen westerncanadian coals, Montreal, 1978, Vol. 57. — P. 26 – 32.
5. Taglio S. Analysis of the market for a new frozen coal release device, Menlo Park: SRIInter-national, 1982.
6. Glanville J. O. and Haley L. H. Physical chemistry of frozen coal, Min. Eng., Int. J. Rock Mech. and Min. Sci. and Geomechanics Abstracts, 1982, Vol. 34, No. 2. — P. 182 – 186.
7. Richardson P. F., Roe W. J., and Perisho J. L. Influence of coal porosity on the effectiveness of freeze conditioning agents, Min. Eng., 1985, Vol. 37. — P. 1057 – 1061.
8. Raymond J. F. and Rubinsky B. A Numerical study of the thawing process of a frozen coal particle, J. of Heat Transfer, 1983, Vol. 5, No. 1. — P. 197 – 200.
9. Juha S., Pertti A., Stefan H., Jyrki I., and Kalevi A. Freezing of coal in the underground storage of apower plant, Cold Regions Sci. and Tech., 2012, Vol. 79 – 80. — P. 38 – 42.
10. Yang X. D., Chai X. L., and Cong Q. Adhesion law and adhesion mechanism analysis for tub, J. of Jilin University (Eng. and Technol. Edition), 2000, Vol. 30, No.4. — P. 66 – 69.
11. Yang X. D., Chai X. L., and Cong Q. Experimental research on freezing adhesive between mine car model and coal particles, J. of Jilin University (Eng. and Technol. Edition), 2002, Vol. 32, No. 2. — P. 49 – 53.
12. Cong Q., Wang W. T., Yan B. Z., and Ren L. Q. Experimental study of coal on normal adhesion and reducing adhesionby surface electroosmosis, Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery, 1999, No. 6. — P. 93 – 96.
13. Cong Q., Chai X. L., Yang X. D., and Jin J. F. Coal adhesion reduction on tramcar by flexible bionics technique, J. of Jilin University (Eng. and Technol. Edition), 2005, No. 4. — P. 437 – 441.
14. Cong Q., Yang X. D., Chai X. L., and Ren L. Q. Experiment on reducing coal adhesion by bionic flexible technology, Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery, 2007, No. 3. — P. 209 – 210.
15. Wang C. H., Qu H., Xu H. W., and Wang Z. X. Influence of moisture content on coal freezing adhesive strength, J. of China Coal Soc., 2015, Vol. 40, No. 9. — P. 2213 – 2217.
16. Wang C. H., An D., Qu H., Han C., and Heng X. H., Influence of the clay mineral on coal freezing adhesive strength of coal transportation equipment, Non-Metallic Mines, 2017, Vol. 40, No. 1. — P. 33 – 36.
17. Wang C. H., An D., Qu H., Han C., and Heng X. H. Influence of the Pressure on coal freezing adhesive strength on typical matrix material, Chinese J. of Appl. Mech., 2018, Vol. 35, No. 3. — P. 675 – 680.
18. Wang C. H., An D., Qu H., Han C., and Heng X. H. The Analysis of influence of granularity and the surface waviness of steel plate on coal freezing adhesive strength, Chinese J. of Appl. Mech., 2017, Vol. 34, No. 5. — P. 950 – 955.
19. Wang C. H., An D., Qu H., Han C., and Heng X. H. Analysis of the Influence on coal freezing adhesive strength of surface waviness of steel plate, Machine Design & Research, 2017, Vol. 33, No. 6. — P. 187 – 191.
20. Wang C. H., An D., Qu H., Han C., and Heng X. H. The test analysis of influence of granularity on coal freezing adhesive strength of coal transportation equipmen, Machine Design and Research, 2017, Vol. 33, No. 6. — P. 154 – 157.
21. Wang C. H., Chi Y. F., An D., and Qu H. Regression forecasting and influence factor analysis of freezing adhesive strength on UHMWPE, Material of Anti-Freezing Adhesion Roller, 2019, Vol. 36, No. 5. — P. 1246 – 1252.
22. Wang C. H., Qu H., Xu H. W., and Wang Z. X. Experiment study on anti-freezing adhesive turnabout roller, J. Mech. Strength, 2015, Vol. 37, No. 02. — P. 63 – 67.
23. Zhang X. Q. Coal and coal chemistry, Beijing: Chem. Industry Press, 2013.
24. General Administration of quality supervision, inspection and quarantine of the people's Republic of China, Standardization Administration of the People's Republic of China, GB/T211-2007 Determination of total moisture in coal, Beijing: Standards Press of China, 2008.
25. Wang C. H., Qu H., Xu H. W., Wang Z. X., An D., and Li H. J. China Patent CN 204855337 U, 2015.
26. Li Z. X. and Du S. K. Experimental optimization design and statistical analysis, Beijing: Sci. Press, 2010.
РАЗРУШЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД
УДК 622.234.573
О ФОРМЕ ТРЕЩИН ГИДРОРАЗРЫВА В ОКРЕСТНОСТИ СОПРЯЖЕНИЯ СКВАЖИНЫ С БОКОВЫМ СТВОЛОМ
А. В. Азаров, А. В. Патутин, С. В. Сердюков
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
E-mail: antonazv@mail.ru, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Приведены результаты численных исследований трещин, образующихся при выполнении гидроразрыва в скважинах с ответвлениями (пересекающихся скважинах). Задача решалась в статическом приближении с определением направления распространения трещин по критерию максимальных тангенциальных напряжений и в квазистатической трехмерной постановке с анализом разрыва упругой однородной среды на основе когезионной модели разрушения и расширенного метода конечных элементов. Установлено влияние отдельных геометрических параметров инициатора разрыва и неоднородности напряженного состояния среды на направление развития и форму образующихся трещин. Показано преимущество X-образного инициатора, моделирующего ответвления и пересечение скважин, перед дисковой щелью при локальном управлении ориентацией гидроразрыва в неоднородно сжатом породном массиве.
Скважина с боковым стволом, пересекающиеся скважины, породный массив, напряженное состояние, направленный гидравлический разрыв, трещина, траектория и форма разрыва, математическое моделирование, численные исследования
DOI: 10.15372/FTPRPI20220505
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Yang J., Liu B., Bian W., Chen K., Wang H., and Cao C. Application cumulative tensile explosions for roof cutting in Chinese underground coal mines, Arch. Min. Sci., 2021, Vol. 66. — P. 421 – 435.
2. Sun Y., Fu Y., and Wang T. Field application of directional hydraulic fracturing technology for controlling thick hard roof: A case study, Arab. J. Geosci., 2021, Vol. 14, No. 438. — P. 1 – 15.
3. Кочетков Л. М., Журба В. Н., Малышев Г. А., Желудков А. В. Применение “струйного” ГРП на месторождениях ОАО “Сургутнефтегаз” // Бурение и нефть. — 2009. — № 1. — С. 27 – 29.
4. Yokoyama T., Ogawa K., Sano O., Hirata A., and Mizuta Y. Development of borehole-jack fracturing technique and in situ measurements, Rock Stress and Earthquakes, Proc. of the 5th Int. Symp. on In-Situ Rock Stress, 2010. — P. 93 – 100.
5. Pavlov V. A., Serdyukov S. V., Martynyuk P. A., and Patutin A. V. Optimisation of borehole-jack fracturing technique for in situ stress measurement, Int. J. Geotech. Eng., 2019, Vol. 13, No. 5. — P. 451 – 457.
6. Пат. 2522677 РФ. Способ направленного гидроразрыва массива горных пород (приоритет от 27.09.2012 г.) / С. В. Сердюков, А. В. Патутин, А. С. Сердюков, Т. В. Шилова // Опубл. в БИ. — 2014. — № 20.
7. Ma L., Fauchille A. L., Chandler M. R., Dowey P., Taylor K. G., Mecklenburgh J., and Lee P. D. In-situ synchrotron characterisation of fracture initiation and propagation in shales during indentation, Energy, 2021, Vol. 215. — 119161.
8. Patutin A. and Serdyukov S. Transverse hydraulic fracture initiation by indentation in an uncased borehole, Procedia Eng., 2017, Vol. 191. — P. 287 – 290.
9. Chuprakov D., Melchaeva O., and Prioul R. Injection-sensitive mechanics of hydraulic fracture interaction with discontinuities, Rock Mech. Rock Eng., 2014, Vol. 47, No. 5. — P. 1625 – 1640.
10. Liu Z., Wang S., Ye H., Yang L., Feng F., Lian H., and Yang D. Experimental study on the effects of pre-cracks, fracturing fluid, and rock mechanical characteristics on directional hydraulic fracturing with axial pre-cracks, Geomech. Geophys. Geo-energ. Geo-resour., 2021, Vol. 7, No. 2. — P. 29.
11. Deng B., Yin G., Li M., Zhang D., Lu J., Liu Y., and Chen J. Feature of fractures induced by hydrofracturing treatment using water and L – CO2 as fracturing fluids in laboratory experiments, Fuel, 2018, Vol. 226. — P. 35 – 46.
12. Fallahzadeh S. H., Hossain M. M., James Cornwell A., and Rasouli V. Near wellbore hydraulic fracture propagation from perforations in tight rocks: the roles of fracturing fluid viscosity and injection rate, Energies, 2017, Vol. 10, No. 3. — 359.
13. Guanhua N., Hongchao X., Zhao L., Lingxun Z., and Yunyun N. Improving the permeability of coal seam with pulsating hydraulic fracturing technique: a case study in Changping coal mine, China, Process Saf. Environ. Prot., 2018, Vol. 117. — P. 565 – 572.
14. Fu H., Zhang F., Weng D., Liu Y. et al. The simulation method research of hydraulic fracture initiation with perforations, Proceedings of IFEDC 2018, Springer Series in Geomech. and Geoengin., 2018. — P. 1229 – 1240.
15. Duane C., Uhri et al. Creation of multi-azimuth permeable hydraulic fracturing, U. S. Patent No. 4834181, 1989.
16. Sobhaniaragh B., Mansur W. J., and Peters F. C. The role of stress interference in hydraulic fracturing of horizontal wells, Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 2018, Vol. 106. — P. 153 – 164.
17. Ren X., Zhou L., Zhou J., Lu Z., and Su X. Numerical analysis of heat extraction efficiency in a multilateral-well enhanced geothermal system considering hydraulic fracture propagation and configuration, Geothermics, 2020, Vol. 87. — 101834.
18. Liu Y., Xia B., and Liu X. A novel method of orienting hydraulic fractures in coal mines and its mechanism of intensified conduction, J. Nat. Gas Sci. Eng., 2015, Vol. 27. — P. 190 – 199.
19. Zhao X., Huang B., and Xu J. Experimental investigation on the characteristics of fractures initiation and propagation for gas fracturing by using air as fracturing fluid under true triaxial stresses, Fuel, 2019, Vol. 236. — P. 1496 – 1504.
20. Пат. 2401943 РФ. Способ проведения направленного гидроразрыва пласта в двух горизонтальных стволах скважины (приоритет от 20.10.2010 г.) / О. П. Турецкий, В. П. Турецкий, В. Н. Федоров, С. С. Клюкин // Опубл. в БИ. — 2010. — № 29.
21. Yang T., Zhu W., Yu Q., and Liu H. The role of pore pressure during hydraulic fracturing and implications for groundwater outbursts in mining and tunneling, Hydrogeol. J., 2011, Vol. 19, No. 5. — P. 995 – 1008.
22. Song C., Lu Y., Tang H., and Jia Y. A method for hydrofracture propagation control based on non-uniform pore pressure field, J. Nat. Gas Sci. Eng., 2016, Vol. 33. — P. 287 – 295.
23. Пат. 2591999 РФ. Способ ориентирования трещин гидравлического разрыва в подземном пласте, вскрытом горизонтальными стволами (приоритет от 21.04.2015 г.) / Ф. Д. Кучук, Б. Тевени, А. А. Осипцев, К. К. Бутула // Опубл. в БИ. — 2016. — № 20.
24. Azarov A., Patutin A., and Serdyukov S. Hydraulic fracture propagation near the cavity in a poroelastic Media, Appl. Sci., 2021, Vol. 11, No. 22. — 11004.
25. Zhang F., Wang X., Bai J., Wu W., Wu B., and Wang G. Fixed-length roof cutting with vertical hydraulic fracture based on the stress shadow effect: A case study, Int. J. Min. Sci. Technol., 2022, Vol. 32, No. 2. — P. 295 – 308.
26. Zhang T., Zhao J., Liu Y., and Yu F. Evolution and management of thick-hard roof using goaf-based multistage hydraulic fracturing technology — a case study in western Chinese coal field, Arabian J. Geosci., 2021, Vol. 14, No. 10. — 876.
27. Shilova T. and Serdyukov S. Permeability of coking coals and patterns of its change in Leninsky area, Kuznetsk Coal Basin, Russia, Appl. Sci., 2021, Vol. 11, No. 9. — 3969.
28. Сердюков С. В., Курленя М. В., Рыбалкин Л. А., Шилова Т. В. Влияние гидроразрыва угля на фильтрационное сопротивление зоны дренирования дегазационной скважины // ФТПРПИ. — 2019. — № 2. — С. 3 – 13.
29. Патутин А. В., Азаров А. В., Рыбалкин Л. А., Дробчик А. Н., Сердюков С. В. Устойчивость развития трещины гидроразрыва между двумя параллельными скважинами гидроразрыва угля на фильтрационное сопротивление зоны дренирования дегазационной скважины // ФТПРПИ. — 2022. — № 2. — С. 34 – 44.
30. Lu W. and He C. Numerical simulation of the fracture propagation of linear collaborative directional hydraulic fracturing controlled by pre-slotted guide and fracturing boreholes, Eng. Fract. Mech., 2020, Vol. 235. — 107128.
31. Cheng Y., Lu Z., Du X., Zhang X., and Zeng M. A crack propagation control study of directional hydraulic fracturing based on hydraulic slotting and a nonuniform pore pressure field, Geofluids, 2020, Article ID 8814352.
32. Пат. 2730688 РФ. Способ направленного гидроразрыва угольного пласта (приоритет от 09.12.2019) / С. В. Сердюков, А. В. Патутин, А. В. Азаров, Л. А. Рыбалкин, Т. В. Шилова // Опубл. в БИ. — 2020. — № 24.
33. Азаров А. В., Курленя М. В., Сердюков С. В., Патутин А. В. Особенности развития трещины гидроразрыва вблизи свободной поверхности в изотропной пороупругой среде // ФТПРПИ. — 2019. — № 1. — C. 3 – 11.
УДК 622.276
РАЗРЫВНЫЕ НАРУШЕНИЯ ПОРОДЫ КАК КОНЦЕНТРАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗА
А. М. Свалов
Институт проблем нефти и газа РАН,
E-mail: svalov@ipng.ru, ул. Губкина, 3, 119333, г. Москва, Россия
Исследуются особенности распределения напряжений в продуктивных пластах и окружающих горных породах при разработке месторождений нефти и газа при наличии разрывных нарушений в породе со смещением (дизъюнктивные нарушения). Методами математического моделирования установлено, что при снижении пластового давления при условии упругого деформирования горных пород на поверхности разрыва со смещением формируются области концентрации напряжений сдвига, воздействие которых на изначально непроницаемый разрыв может сделать его флюидопроводящим. Показано, что процессы ползучести породы приводят к увеличению ширины разрыва в породе, что также способствует установлению гидродинамической связи продуктивного пласта с выше- и нижерасположенными проницаемыми пластами. Описанный процесс формирования проницаемых каналов в горной породе может объяснить механизм подпитки разрабатываемых месторождений нефти и газа потоками углеводородных флюидов из нижерасположенных флюидонасыщенных пластов.
Разрывы сплошности горной породы, дизъюнктивные нарушения, продуктивные пласты, ползучесть горных пород, подпитка разрабатываемых месторождений
DOI: 10.15372/FTPRPI20220506
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гаврилов В. П. Возможные механизмы естественного восполнения запасов на нефтяных и газовых месторождениях // Геология нефти и газа. — 2008. — № 1. — С. 56 – 64.
2. Муслимов Р. Х., Плотникова И. Н. Учет процессов переформирования нефтяных залежей при длительной эксплуатации и глубинной подпитке при моделировании разработки нефтяных месторождений // Георесурсы. — 2018. — Т. 20. — № 3. — Ч. 1. — С. 186 – 192.
3. Свалов А. М. Механизм разгерметизации затрубного пространства скважины при проведении гидроразрыва пласта // ФТПРПИ. — 2021. — № 1. — С. 21 – 27.
4. Мусхелишвили Н. И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. — М.: Наука, 1966. — 708 с.
5. Седов Л. И. Механика сплошной среды. — Т. 2. — М.: Наука, 1970. — 568 с.
6. Ержанов Ж. С., Сагинов А. С., Гуменюк Г. Н., Векслер Ю. А., Нестеров Г. А. Ползучесть осадочных горных пород. Теория и эксперимент. — Алма-Ата: Наука, 1970. — 208 с.
7. Pilkington P. E. Fracture graduations, J. Petroleum Eng., 1978. — P. 138 – 148.
8. Рабиа Х. Технология бурения нефтяных скважин. — М.: Недра, 1989. — 413 с.
9. Свалов А. М. Ползучесть горных пород в процессах разработки месторождений нефти и газа // Газовая пром-сть. — 2012. — № 1. — С. 20 – 23.
10. Кузьмин Ю. О., Никонов А. И. Результаты геодинамических наблюдений на месторождении Жанажол, Казахстан // Наука и технологические разработки. — 2021. — Т. 100. — № 4. — С. 25 – 43.
ГОРНАЯ ТЕПЛОФИЗИКА
УДК 622.2:536.24.02
ТЕПЛООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ МАССИВА МНОГОЛЕТНЕЙ МЕРЗЛОТЫ ИЗ ОТХОДОВ ОБОГАЩЕНИЯ ПРИ ОСВОЕНИИ НЕДР
Г. В. Калабин, Ю. П. Галченко, К. С. Хачатрян
Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н. В. Мельникова РАН,
E-mail: kalabin.g@gmail.com, Крюковский тупик, 4, 111020, г. Москва, Россия
Институт водных проблем РАН,
ул. Губкина, 3, 119333, г. Москва, Россия
Для описания механизмов формирования техногенного закладочного массива из замороженных брикетов за счет использования потенциала криогеоресурса криолитозоны применена теория фазовых переходов. Использована сезонная динамика изменения температуры региона для организации замкнутого цикла обращения твердого вещества как основного элемента горной технологии. Адаптирована задача Стефана применительно к тепловым процессам формирования искусственного мерзлого массива в криолитозоне путем размещения в выработанном пространстве замороженных на поверхности брикетов с последующей кольматацией пустот пульпой обогатительного производства, имеющей положительную температуру. Разработана программа численной реализации решения поставленной задачи в трехмерной постановке. Получены зависимости времени промерзания техногенного массива, сформированного из брикетов, от их размеров, температуры криолитозоны и пульпы. Формирование искусственного мерзлого массива в отработанных подземных пространствах играет положительную роль при решении экологических проблем в районах освоения недр криолитозоны.
Криолитозона, замкнутый цикл обращения отходов, техногенный мерзлый массив, задача Стефана, теплоперенос, поля температур
DOI: 10.15372/FTPRPI20220507
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. GalchenkoY. P., Kalabin G. V. Nature-like mining technology as a potentially monumental resolution of environmental contradictions during the development of solid mineral deposits, J. Eurasian Min., 2020, No. 2. — P. 26 – 30.
2. Михайлов Ю. В. Оптимизация технологии подземной добычи руд Сибири. Горные науки и технологии. — М.: Изд. МИСиС. — 2018. — № 1. — C. 72 – 86.
3. Kight G., Harris M., Gorski B. and Udd J. E. Frozen backfill research for Canadian mines, Canаdiancentre for Mineral and Energy Technol., 1994. — 21 p.
4. Фангель Х. Закладка выработанного пространства льдом // Разработка месторождений с закладкой. — М.: Мир, 1987. — C. 486 – 504.
5. Fangel Henning. Mining with ice-backfill, Western Miner, 1982, Vol. 55, No. 5. — P. 48 – 53.
6. Петров Д. Н. Обоснование рациональных параметров формирования льдопопродной закладки при подземной разработке месторождений криолитозоны: дисс. … канд. техн. наук. — Якутск, 2015. — 153 с.
7. Левин Л. Ю., Семин М. А., Зайцев А. В. Калибровка теплофизических свойств породного массива при моделировании формирования ледопородного ограждения строящихся шахтных стволов // ФТПРПИ. — 2019. — № 1. — С.172 – 184.
8. Левин Л. Ю., Семин М. А., Паршаков О. С. Математический метод прогнозирования толщины ледопородного ограждения при проходке стволов // ФТПРПИ. — 2017. — № 5. — С. 154 – 161.
9. Хохолов Ю. А., Гаврилов В. Л., Фёдоров В. И. Математическое моделирование теплообменного процесса хранения мерзлого угля на открытых складах // ФТПРПИ. — 2019. — № 6. — С. 172 – 182.
10. Галченко Ю. П., Калабин Г. В., Хачатрян К. С. Адаптация элементов теории фазовых переходов к условиям создания и применения криогенных горных технологий с замкнутым циклом обращения вещества // Инж. физика. — 2021. — № 5. — С. 39 – 46.
11. Мейрманов А. М. Задача Стефана. — Новосибирск: Наука, 1986. — 240 с.
12. Самарский А. А., Вабищевич П. Н. Вычислительная теплопередача. — Едиториал УРСС, 2003. — 784 с.
13. Хакимзянов Г. С., Черный С. Г. Методы вычислений. Ч. 3: Численные методы решения задач для уравнений параболического и эллиптического типов. — Новосибирск: НГУ, 2007. — 160 с.
14. Слоэн Н. Дж. А. Упаковка шаров // В мире науки. — 1984. — № 3. — С. 72 – 82.
15. Уравнения математической физики: учеб. пособие. — М.: МФТИ, 2019. — 18 с.
16. ParaView [сайт]. URL: https://www.paraview.org.
17. Дядькин Ю. Д. Основы горной теплофизики для шахт и рудников Севера. — М.: Недра, 1968. — 255 с.
УДК 622.261:622.363
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ ЛЕДОПОРОДНОГО МАССИВА И ЕГО НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРИ ПРОХОДКЕ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ
В. Н. Аптуков, В. В. Тарасов
АО “ВНИИ Галургии”,
Е-mail: Vladislav.Tarasov@uralkali.com, ул. Сибирская, 94, 614000, г. Пермь, Россия
Пермский государственный национальный исследовательский университет,
E-mail: Aptukov@psu.ru, ул. Букирева, 15, 614000, г. Пермь, Россия
Реализована новая расчетная модель для оценки температурного поля и напряжений в породном массиве на всех последовательных этапах строительства ствола в искусственном ледопородном массиве: замораживание грунта, прохождение вертикальной выработки, создание бетонной крепи и оттаивание. Модель позволяет проводить оценку динамики температур и напряжений в породном массиве, в том числе в ледопородном ограждении и в бетонной крепи на этапе замораживания и оттаивания с учетом теплофизических и механических параметров материалов. Установлено, что одинаковый режим функционирования охлаждающих колонок на всех глубинах является неоптимальным, приводящим к дополнительным затратам энергии.
Искусственное замораживание, формирование ледопородного массива, температурные поля, напряженное состояние, математическое моделирование
DOI: 10.15372/FTPRPI20220508
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Мишедченко О. А. История развития способа искусственного замораживания пород // ГИАБ. — 2010. — С. 226 – 231.
2. Роман Л. Т., Царапов М. Н., Котов П. И., Волохов С. С., Мотенко Р. Г., Черкасов А. М., Штейн А. И., Костоусов А. И. Пособие по определению физико-механических свойств промерзающих, мерзлых и оттаивающих дисперсных грунтов. — М.: Университетская книга, 2018. — 188 с.
3. Насонов И. Д., Шуплик М. Н. Закономерности формирования ледопородных ограждений при сооружении стволов шахт. — М.: Недра, 1976. — 287 с.
4. Трест “Шахтспецстрой”. 65 лет деятельности и развития специальных способов проходки шахтных стволов. — М.: ООО “РПЦ Офорт”, 2008. — 346 с.
5. Тарасов В. В., Пестрикова В. С., Русаков М. И. Жизненные циклы комплекса сооружений шахтных стволов Верхнекамского месторождения. — Новосибирск: Наука, 2021. — 232 с.
6. Перетрухин Н. А. Сила морозного выпучивания фундаментов // Морозное пучение грунтов и способы защиты сооружений от его воздействия. — М.: Транспорт, 1967. — С. 25 – 54.
7. Мишедченко О. А. Разработка методики моделирования формирования напряженного состояния ледопородных ограждений при строительстве стволов в условиях проявления пучения пород // ГИАБ. — 2007. — С. 123 – 128.
8. Ольховиков Ю. П. Крепь капитальных горных выработок калийных и соляных рудников. — М.: Недра, 1984. — 238 с.
9. Казикаев Д. М., Сергеев С. В. Диагностика и мониторинг напряженного состояния крепи вертикальных стволов. — М.: Горн. кн., 2011. — 244 с.
10. Трупак Н. Г. Замораживание грунтов в подземном строительстве. — М.: Недра, 1974. — 278 с.
11. Желнин М. С., Прохоров А. Е., Костина А. А., Плехов О. А. Экспериментальное и теоретическое исследование механических деформаций в промерзающем влагонасыщенном грунте // Вестн. ПНИПУ. Механика. — 2019. — № 4. — С. 19 – 28.
12. Семин М. А., Богомяков А. В., Левин Л. Ю. Теоретический анализ динамики ледопородного ограждения при переходе на пассивный режим замораживания // Зап. горн. ин-та. — 2020. — Т. 243. — С. 319 – 328.
13. Левин Л. Ю., Семин М. А., Зайцев А. В. Калибровка теплофизических свойств породного массива при моделировании формирования ледопородного ограждения строящихся шахтных стволов // ФТПРПИ. — 2019. — № 1. — С. 172 – 184.
14. Левин Л. Ю., Семин М. А., Паршаков О. С. Математический метод прогнозирования толщины ледопородного ограждения при проходке стволов // ФТПРПИ. — 2017. — № 5. — С. 154 – 161.
15. Федорова Л. Л., Куляндин Г. А., Саввин Д. В. Исследования геокриологических параметров массива горных пород для прогнозирования развития негативных криогенных процессов // ФТПРПИ. — 2019. — № 6. — С. 183 – 192.
16. Басов К. А. ANSYS для конструкторов. — М.: ДМК Пресс, 2009. — 248 с.
УДК 622.332
ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ СГОРАНИЯ ЛИГНИТА МЕТОДОМ КОУТСА – РЕДФЕРНА НА ОСНОВЕ ДАННЫХ ТЕРМОГРАВИМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
Т. Агакаяк
Технический университет Коньи,
E-mail: tagacayak@ktun.edu.tr, г. Конья, 42250, Турция
Исследованы профиль горения, температура воспламенения и пиковая температура для трех образцов лигнита из разных районов провинции Конья в Турции. С помощью метода Коутса – Редферна выполнен кинетический анализ и рассчитаны энергии активации для четырех степеней реакционной способности угля. Установлено, что уголь из шахты “Бейшехир” наиболее предрасположен к горению.
Энергия активации, уголь, сгорание, кинетика сгорания, термогравиметрический анализ, дифференциальный термогравиметрический анализ
DOI: 10.15372/FTPRPI20220509
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Xie W., Stanger R., Wall T. F., Lucas J. A., and Mahone M. R. Associations of physical, chemical with thermal changes during cooking as coal heats — Experiments on coal maceral concentrates, Fuel, 2015, Vol. 147. — P. 1 – 8.
2. Vasireddy S., Morreale B., Cugini A., Song C., and Spivey J. J. Clean liquid fuels from direct coal liquefaction: chemistry, catalysis, technological status and challenges, Energyand Env. Sci., 2011, Vol. 4, No. 2. — P. 311 – 345.
3. Stach E., Mackowsky M. T., Teichmuller M., Taylor G. H., Chandra D., and Teichmuller R. Stach's textbook of coal petrology. Berlin: Gebruder-Borrntraege, 1981. — 535 p.
4. Iordanidis A., Georgakopoulos A., Markova K., Filippiddis A., and Kassoli-Fournaraki A. Application of TG-DTA tothestudy of Amynteon lignites, northern Greece, Thermochimica Acta, 2001, Vol. 371, No. 1 – 2. — P. 137 – 141.
5. Feng B. and Bhatia S. K. On thevalidity of thermo gravimetric determination of carbon gasification kinetics, Chemical Eng. Sci., 2002, Vol. 57, No. 15. — P. 2907 – 2920.
6. Cumming J. W. and Mc Laughlin J. The thermogravimetric behaviour of coal. Thermochimica Acta, 1982, Vol. 57, No. 3. — P. 253 – 272.
7. Duzyol S. and Sensogut C. The relation between hydrophobic flocculation and combustion characteristics of coal, Fuel Process. Technol., 2015, Vol. 137. — P. 333 – 338.
8. ASTM D 5865-11a Standard test method for gross calorific value of coalandcoke. ASTM, Philadelphia, 2011.
9. Sensoqut C., Ozsen H., and Demirbas A. Combustion characteristics of 24 lignite samples, Energy Sources A, 2008, Vol. 30, No. 5. — P. 420 – 428.
10. Hicyilmaz C., Ozbas K. E., and Kok M. V. The benef?t of coal washing from the view of combustion kinetics, Proc. 13th Turkish Coal Congress, Zonguldak, 2002. — P. 133 – 143.
11. Moon C., Sung Y., Ahn S., Kim T., Choi G., and Kim D. Thermochemical and combustion behaviors of coals of different ranks and their blends for pulverized — coal combustion, Applied Thermal Eng., 2013, Vol. 54, No. 1. — P. 111 – 119.
12. Idris S. S., Rahman N. A., and Ismail K. Combustion characteristics of Malaysian oil palm biomass, sub bituminous coal and their respective blends via thermogravimetric analysis (TGA), Bioresour. Technol., 2012, Vol. 123. — P. 581 – 591.
13. Toptas A., Yildirim Y., Duman G., and Yanik J. Bioresource technology combustion behavior of different kinds of torrefied biomass and their blends with lignite, Bioresour. Technol., 2015, Vol. 177. — P. 328 – 336.
14. Atibeh E. A. and Yozgatligil A. Combustion characteristics of biomass ash and lignite blend under oxy-fuel conditions, ASME Int. Mech. Eng. Congress and Exposition, California, 2013, — P. 1 – 10.
15. Pintana P. and Tippayawong N. Nonisothermal thermogravimetric analysis of Thai lignite with high CaO content, Sci. World J., 2013, No. 4. — P. 1 – 7.
16. Stracher G. B., Prakash A., and Sokol E. V. Spontaneous combustion in open-cut coal mines, Australian Experience and Research, Chapter 1, Elsevier, Amsterdam, 2015.
17. Kneller W. A. Physicochemical characterization of coal and coal reactivity: A review, Thermochim. Acta, 1986, Vol. 108, No. 8. — P. 357 – 388.
18. Cumming J. W. Reactivity assessment of coals via a weighted mean activation energy, Fuel, 1984, Vol. 63, No. 10. — P. 1436 – 1440.
19. Coats A. W. and Redfern J. P. Kinetic parameters from thermo gravimetric data, Nature, 1964, Vol. 201. — P. 68 – 69.
20. Xiang F., Li J., and Yin L. A weighted average global process model based on two stage kinetic scheme for biomass combustion, Biomass Bioenergy, 2013, Vol. 48. — P. 43 – 50.
21. Sima-Ella E., Yuan G., and Mays T. A simple kinetic analysis to determine the intrinsic reactivity of coal chars, Fuel, 2005, Vol. 84, No. 14 – 15. — P. 1920 – 1925.
22. Yurdakul Y. S. and Atimtay A. T. Investigation of combustion kinetics of treated and untreated waste wood samples with thermogravimetric analysis. Fuel Proc. Technol., 2009, Vol. 90, No. 7 – 8. — P. 939 – 946.
23. Avsaroglu S., Barzegar R., Yozgatl?gil A., and Atimtay A. T. Turk linyitlerinin yanma kinetiginin oksiyanma kosullar?nda termal gravimetri analiz yontemi ile incelenmesi, Ulusal Hava Kirliligi ve Kontrolu Sempozyumu, 2017. — P. 659 – 672.
24. Gil M. V., Casal D., Pevida C., Pis J. J., and Rubiera F. Thermal behaviour and kinetics of coal / biomass blends during co-combustion, Bioresour. Technol., 2010, Vol. 101, No. 14. — P. 5601 – 5608.
25. Hicyılmaz C. and AItun N. E. Comparison of the combustion characteristics of three different fossil fuels from Turkey, Int. Min. Congress Exhibition Turkey (IMCET), 2003. — P. 401 – 406.
ОБОГАЩЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
УДК 622.7
ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ СЕПАРАЦИИ ТРУДНООБОГАТИМОГО АЛМАЗОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ КОРЕННЫХ, РОССЫПНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
В. А. Чантурия, Г. П. Двойченкова, Е. Л. Чантурия, А. С. Тимофеев
Институт проблем комплексного освоения недр им. акад. Н. В. Мельникова РАН,
E-mail: dvoigp@mail.ru, Крюковский тупик, 4, 111020, г. Москва, Россия
Мирнинский политехнический институт (филиал) Северо-Восточного федерального университета им. М. К. Аммосова,
ул. Тихонова, 5, 678174, г. Мирный, Россия
Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС”,
Ленинский проспект, 4, 117049, г. Москва, Россия
Представлены результаты исследований современных схем технологии обогащения алмазосодержащего кимберлитового сырья сложного вещественного состава. Теоретически и экспериментально обоснованы методы модифицирования свойств минеральных компонентов с целью повышения селективности их разделения в процессах сепарации алмазосодержащего материала. Для слабо- и аномально люминесцирующих алмазов подтверждена эффективность использования люминофорсодержащих композиций, обеспечивающих модифицирование спектрально-кинетических характеристик алмазных кристаллов до значений, позволяющих регистрировать и извлекать их в действующих схемах ренгенолюминесцетной сенарации. Показана эффективность комбинированного использования ультразвуковых, термических и электрохимических методов очистки алмазных кристаллов от гидрофилизирующих поверхностных образований для увеличения извлечения алмазов в концентраты липкостной и пенной сепараций. Разработан способ повышения коррозионной устойчивости ферросилиция за счет создания на его поверхности методом азотирования нитридной оболочки, не взаимодействующей с коррозионно-активными элементами водной среды. Экспериментально обоснована магнитная сепарация в качестве метода повышения качества первичных концентратов тяжелосредной сепарации алмазосодержащего материала за счет удаления из него до 95.8 % магнитных минералов.
Алмазы, минералы, рентгенолюминесцентная, тяжелосредная сепарации, липкостная сепарация, пенная сепарация, магнитная сепарация, ультразвуковые, термические и электрохимические способы, азотированный ферросилиций, черновой концентрат
DOI: 10.15372/FTPRPI20220510
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Leontiev R. G. and Arkhipova Y. A. Development of the mining complex of the Russian Far East, IOP Conference Series: Earth and Env. Sci., 2021, Vol. 723, No. 5.
2. Богданович А. В., Васильев А. М., Урнышева С. А. Влияние рудоподготовки алмазосодержащих руд на технологию их обогащения // Обогащение руд. — 2017. — № 2. — С. 10 – 15.
3. Клюев Р. В., Босиков И. И., Майер А. В., Гаврина О. А. Комплексный анализ применения эффективных технологий для повышения устойчивого развития природно-технической системы // Устойчивое развитие горных территорий. — 2020. — № 2 (44) — С. 283 – 290.
4. Ivannikov A. L., Kongar-Syuryun C., Rybak J., and Tyulyaeva Y. The reuse of mining and construction waste for backfill as one of the sustainable activities. IOP Conf. Series: Earth and Env.l Sci., 2019, Vol. 362, No. 1.
5. Agrosi G., Nestola F., Tempesta G., Bruno M., Scandale E., and Harris J. X-ray topographic study of a diamond from Udachnaya: Implications for the genetic nature of inclusions, Lithos, 2016, 248 – 251, 153 – 159.
6. Верхотуров М. В., Амелин С. А., Коннова Н. И. Обогащение алмазов — Красноярск: ИПК СФУ, 2009. — 207 с.
7. Горячев Б. Е. Технология алмазосодержащих руд. Алмазы, кимберлиты, минералы кимберлитов. Минерально-сырьевая база алмазодобывающей промышленности мира. — М.: НИТУ “МИСиС”, 2010. — 326 с.
8. Коннова Н. И., Килин С. В. Теория и практика современной сепарации в тяжелых средах. Моделирование результатов тяжелосредного обогащения. — Красноярск: СФУ, 2013. — 119 с.
9. Napier-Munn T. The dense medium cyclone - past, present and future, Min. Eng., 2018, Vol. 116. — P. 107 – 113.
10. Джура В. А. Разработка технологии обогащения гравитационных алмазосодержащих концентратов в тяжелых средах: автореф. дис. ... канд. техн. наук. — Иркутск: ИрНИТУ, 2004.
11. Чантурия В. А., Двойченкова Г. П., Морозов В. В., Ковальчук О. Е., Подкаменный Ю. А., Яковлев В. Н. Исследование механизма и выбор режимов селективного закрепления люминофорсодержащей эмульсии на алмазах // ФТПРПИ. — 2020. — № 1. — С. 104 – 113.
12. Чантурия В. А., Морозов В. В., Двойченкова Г. П., Тимофеев А. С. Обоснование состава люминофорсодержащей композиции для модифицирования спектрально-кинетических характеристик алмазов в схемах рентгенолюминесцентной сепарации // Обогащение руд. — 2021. — № 4. — С. 27 – 33.
13. Chanturia V. A., Morozov V. V., Dvoichenkova G. P., Koval’chuk O. E., and Podkamennyi Y. A. Selecting luminophore-bearing modifying agents to adjust spectral characteristics of diamonds, J. Min. Sci., 2021, Vol. 57, No. 4. — P. 625 – 633.
14. Morozov V. V., Chanturia V. A. Dvoichenkova G. P., and Chanturia E. L. Stimulating Modification of Spectral and Kinetic Characteristics of Diamonds by Hydrophobization of Luminophores, J. Min. Sci., 2021, Vol. 57, No. 5. — P. 821 – 833.
15. Богуш И. Н., Специус З. В., Ковальчук О. Е., Помазанский Б. С. Распределение структурных примесей и флюидных микровключений в кубических и покрытых кристаллах алмаза из трубки Удачная, Якутия, Россия // Геохимия. — 2016. — № 8. — С. 708 – 717.
16. Spetsius Z. V., Cliff J., Griffin W. L., and O'Reilly S. Y. Carbon isotopes of eclogite-hosted diamonds from the Nyurbinskaya kimberlite pipe, Yakutia: The metasomatic origin of diamonds, Chem. Geol., 2017, 455. — P. 131 – 147.
17. Коваленко Е. Г., Двойченкова Г. П., Поливанская В. В. Обоснование применения метода термической обработки для повышения эффективности процесса пенной сепарации алмазов // ГИАБ. — 2014. — № 6. — С. 158 – 164.
18. Коваленко Е. Г. Разработка комбинированного термо-электрохимического метода обработки флотационных систем в процессе пенной сепарации алмазосодержащих кимберлитов: автореф. дисс. ... канд. техн. наук. — М.: ИПКОН РАН, 2015.
19. Подкаменный Ю. А. Повышение извлечения алмазов в условиях липкостной сепарации на основе комбинированного электрохимического и ультразвукового воздействия: автореф. дисс. ... канд. техн. наук. — М.: ИПКОН, 2019.
20. Хмелев В. Н., Леонов Г. В., Барсуков Р. В., Цыганок С. Н., Шалунов А. В. Ультразвуковые многофункциональные и специализированные аппараты для интенсификации технологических процессов в промышленности, сельском и домашнем хозяйстве. — Барнаул: АлтГТУ, 2007. — 400 с.
21. Петрова Л. Г., Тимофеева Г. Ю., Демин П. Е., Косачев А. В. Основы электрохимической коррозии металлов и сплавов: учеб. пособие. — М.: МАДИ, 2016. — 148 с.
УДК 622.765.4
ПОДХОДЫ К ВЫБОРУ ФЛОТАЦИОННЫХ РЕАГЕНТОВ-СОБИРАТЕЛЕЙ
С. А. Кондратьев
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
E-mail: kondr@misd.ru, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Рассмотрены параметры, характеризующие флотируемость минералов: контактный угол и время индукции. Дана оценка соответствия предсказанной ими флотируемости экспериментальным и практическим результатам. Установлено, что гидрофобность, характеризуемая контактным углом, не всегда является количественной характеристикой процесса флотации. Изменение флотируемости минералов, предсказанное на основе изменения времени индукции с применением механизма работы физически сорбированных собирателей, соответствует имеющимся экспериментальным и практическим сведениям. Последовательность изменения флотационной активности сульфгидрильных и оксигидрильных собирателей при переходе от одного типа реагента к другому не совпадает с оценкой силы собирателя, определенной по энергии связи функциональной группы собирателя с катионом минеральной поверхности. Сила, определенная как мера воздействия физически сорбированного собирателя на заключенную между пузырьком и частицей прослойку жидкости, адекватно характеризует флотируемость минералов. Установлено, что механизм работы физически сорбированного собирателя универсален по отношению к разным типам реагентов и применим к описанию взаимодействия пузырька газа и частицы независимо от ее природы, в элементарном акте флотации позволяет выбрать структуру и состав радикала эффективного собирателя.
Флотация, реагенты-собиратели, физическая форма сорбции, поверхностная активность, время индукции, контактный угол
DOI: 10.15372/FTPRPI20220511
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Nguyen A. V. and Schulze H. J. Colloidal science of flotation, New York: Marcel Dekker, 2004. — P. 850.
2. Chau T. T, Bruckard W. J, Koh P. T. L., and Nguyen A. V. A review of factors that affect contact angle and implications for flotation practice, Adv. Colloid Interface Sci., 2009, Vol. 150, No. 2. — P. 106 – 115.
3. Zhang Z., Zhuang L., Wang L., Gao H., and Zhao L. The relationship among contact angle, induction time and flotation recovery of coal, Int. J. Coal Prep. Utilization, 2018. — P. 1 – 9.
4. Sun L., Xing Y., Yang H., Cao Y., and Gui X. A new experimental approach to evaluate coal particles floatability: bubble-particle attachment and detachment kinetics, Am. Chem. Soc. Omega, 2020, Vol. 5. — P. 16733 – 16738.
5. Kumar G. and Prabhu K. N. Review of non-reactive and reactive wetting of liquids on surfaces, Adv. Colloid Interface Sci., 2007, Vol. 133. — P. 61 – 89.
6. Babel B. and Rudolph M. Investigating reagent-mineral interactions by colloidal probe atomic force microscopy, Int. Miner. Proc. Congress, Moscow, 2018. — P. 1384 – 1391.
7. Кондратьев С. А., Мошкин Н. П. Селективность флотационного разделения минералов, обусловленная химически закрепившимся реагентом // ФТПРПИ. — 2014. — № 4. — С. 150 – 158.
8. Li S., Nguyen A. V., and Sun Z. Stochastic induction time of attachment due to the formation of transient holes in the intervening water films between air bubbles and solid surfaces, J. Colloid Interface Sci., 2020, Vol. 565. — P. 345 – 350.
9. Albijanic B., Ozdemir O., Nguyen A. V., and Bradshaw D. A review of induction and attachment times of wetting thin films between air bubbles and particles and its relevance in flotation separation of particles, Adv. Colloid Interface Sci., 2010, Vol. 159, Issue 1. — P. 1 – 21.
10. Albijanic B., Hampton M., Nguyen P., Ozdemir O., Bradshaw D., and Nguyen A. An integrated study of bubble-particle attachment mechanisms, XXV Int. Miner. Proc. Congress, 2010. — P. 1703 – 1709.
11. Subasinghe N. and Albijanic B. Influence of the propagation of three-phase contact line on flotation recovery, Miner. Eng, 2014, Vol. 57. — P. 43 – 49.
12. Albijanic B., Amini E., Wightman E., Ozdemir O., Nguyen A. V., and Bradshaw D. J. A relationship between the bubble-particle attachment time and the mineralogy of a copper-sulphide ore, Miner. Eng., 2011, Vol. 24. — P. 1335 – 1339.
13. Albijanic B., Bradshaw D. J., and Nguyen A. V. The relationships between the bubble-particle attachment time, collector dosage and the mineralogy of a copper sulphide ore, Miner. Eng., 2012, Vol. 36 – 38. — P. 309 – 313.
14. Fuerstenau D. W. A century of developments in the chemistry of flotation processing, In Froth flotation: A century of innovation. Denver, USA: SME, 2007. — P. 1 – 13.
15. Nowak P. Xanthate adsorption at PbS surfaces: molecular model and thermodynamic description, Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Aspects, 1993, Vol. 76. — P. 65 – 72.
16. Фрумкин А. Н. Физико-химические основы теории флотации // Успехи химии. — Т. 2. — № 1. — С. 1 – 15.
17. Wang W., Zhou Z., Nandakumar K., Masliyah J. H., and Xu Z. An induction time model for the attachment of an air bubble to a hydrophobic sphere in aqueous solutions, Int. J. Miner. Proc., 2005, Vol. 75. — P. 69 – 82.
18. Кондратьев С. А. Собирательная сила и избирательность флотационного реагента // ФТПРПИ. — 2021. — № 3 — С. 133 – 147.
19. Nguyen A. V., Alexandrova L., Grigorov L., and Jameson G. J. Dewetting kinetics on silica substrates: three phase contact expansion measurements for aqueous dodecylammonium chloride films, Miner. Eng., 2006, Vol. 19. — P. 651 – 658.
20. Lotter N. O. and Bradshaw D. J. The formulation and use of mixed collectors in sulphide flotation, Miner. Eng., 2010, Vol. 23. — P. 945 – 951.
21. Абрамов А. А. Флотация. Реагенты собиратели. Т. 7. — М.: Горная книга. — 2012. — С. 655.
22. Nagaraj D. R. and Ravishankar S. A. Flotation reagents: A critical overview from an industry perspective, In Froth flotation: A century of innovation, Soc. Min., Metall. Explor., Colorado, Chapter 10, 2007. — Р. 375 – 424.
23. Kloppers L., Maree W., Oyekola O., and Hangone G. Froth flotation of Merensky Reef platimum bearing ore using mixtures of SIBX with a dithiophosphate and a dithiocarbamate, Miner. Eng., 2015, Vol. 20. — P. 1047 – 1053.
24. Karimian A., Rezaei B., and Masoumi A. The effect of mixed collectors in the rougher flotation of subgun copper, Life Sci. J., 2013, Vol. 10. — P. 268 – 272.
25. Hangone G., Bradshaw D., and Ekmekci Z. Flotation of a copper sulphide ore from Okiep using thiol collectors and their mixtures, J. South Afr. Inst. Min. Metall., 2005, Vol. 105. — P. 199 – 206.
26. McFadzean B., Castelyn D. G., and O’Connor C. T. The effect of mixed thiol collectors on the flotation of galena, Miner. Eng., 2012, Vol. 36 – 38. — P. 211 – 218.
27. Кондратьев С. А., Бурдакова Е. А., Коновалов И. А. О собирательной способности физически сорбируемых ассоциатов “ксантогенат ион – диксантогенид” // ФТПРПИ. — 2016. — № 3. — С. 123 – 133.
28. Коновалов И. А. Флотация свинцово-цинковой руды с использованием смеси дитиокарбамата и ксантогената // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. Междунар. науч. конф. “Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Геоэкология”: сб. материалов. Т. 2. — Новосибирск: СГУГиТ, 2021. — С. 239 – 247.
29. Кондратьев С. А. Оценка флотационной активности реагентов-собирателей // ФТПРПИ — 2012. — № 6. — С. 116 – 125.
30. Рябой В. И., Янис Н. А., Петрова Л. Н., Устинов И. Д., Артамонова Л. А. Научные основы выбора флотационных реагентов, механизм их взаимодействия с минералами // Интенсификация процессов обогащения минерального сырья. — М.: Наука, 1981. — С. 104 – 109.
31. Kadagala M. R., Nikkam S., and Tripathy S. K. A review on flotation of coal using mixed reagent systems, Miner. Eng., 2021, Vol. 173. — P. 107217.
32. Jena M. S., Biswal S. K., and Rudramuniyappa M. V. Study on flotation characteristics of oxidised Indian high ash sub-bituminous coal, Int. J. Miner. Process., Vol. 87, No. 1 – 2. — P. 42 – 50.
33. Патент 2304025 RU Гидроксаматовая композиция и способ пенной флотации / Т. Ч. Хьюз // Опубл. в БИ. — 2007. — № 22.
34. Лавриненко А. А., Свечникова Н. Ю. Исследование квантово-химических параметров углеводородов при выборе реагентов для флотации углей // Вестн. МГТУ им. Г. И. Носова. — 2008. — № 1. — С. 85 – 87.
35. Horr T. J., Ralston J., and Smart R. St. C. The use of contact angle measurements to quantify the adsorption density and thickness of organic molecules on hydrophilic surfaces, Colloids Surf. A: Physicochemical and Eng. Aspects, 1995, Vol. 97. — P. 183 – 196.
36. Whitesides G. M. and Laibinis P. E. Wet chemical approaches to the characterization of organic surfaces: self-assembled monolayers, wetting, and the physical-organic chemistry of the solid – liquid interface, Langmuir, 1990, Vol. 6. — P. 87 – 96.
37. Laskowski J. and Kitchener J. A. The hydrophilic-hydrophobic transition on silica, J. Colloid Interface Sci., 1969, Vol. 29, No. 4. — P. 670 – 679.
38. Чантурия В. А., Недосекина Т. В., Федоров А. А. О флотационном разделении пирит-арсенопиритных продуктов с использованием низкомолекулярных органических реагентов // ФТПРПИ. — 1998. — № 5. — С. 99 – 105.
39. Кондратьев С. А. Метод выбора структуры и состава углеводородного фрагмента молекулы собирателя // ФТПРПИ. — 2019. — № 3. — С. 87 – 98.
40. Rosen M. J. Surfactants and interfacial phenomena. John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, 2004 — P. 208 – 242.
41. Sis H. and Chander S. Improving froth characteristics and flotation recovery of phosphate ores with nonionic surfactants, Min. Eng., 2003, Vol. 16. — P. 587 – 595.
42. Курков А. В., Пастухова И. В. Флотация как предмет супрамолекулярной химии // ФТПРПИ. — 2010. — № 4. — С. 83 – 90.
43. Лавриненко А. А., Шрадер Э. А., Харчиков А. Н., Кунилова И. В. Флотируемость апатита из бадделеит-апатит-магнетитовой руды // ФТПРПИ. — 2013. — № 5. — С. 157 – 165.
44. Алейников Н. А., Никишин Г. И., Огибин Ю. П., Петров А. Д. Поверхностные свойства разветвленных алифатических кислот // Нефтехимия. — 1961. — Т. 1. — № 3. — С. 418 – 426.
УДК 622.765
НОВЫЙ ПОДХОД К ОПРЕДЕЛЕНИЮ УДЕЛЬНОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ АЭРАЦИИ ПРИ ФЛОТАЦИИ
Т. Н. Александрова, В. В. Кузнецов
Санкт-Петербургский горный университет,
E-mail: alexandrovat10@gmail.com, valentinvadimovichkuznetsov@gmail.com,
21 линия, Васильевский остров, 2, 199106, г. Санкт-Петербург, Россия
Представлен потенциометрический подход к определению характеристического диаметра воздушных пузырьков. Рассматривается возможность определения диаметра воздушных пузырьков по Соутеру на основании значений возникающей разницы электродных потенциалов на разной глубине флотомашины с последующим определением значения удельной интенсивности аэрации. Исследования проводились для двухфазной системы при разных расходах воздуха и вспенивателя. Для установленного наибольшего значения удельной интенсивности аэрации проведены проверочные опыты для трехфазной системы. Установлено, что скорость возрастания возникающей разницы электродных потенциалов линейно коррелирует с диаметром воздушных пузырьков по Соутеру.
Флотация, моделирование, аэрация, диаметр пузырьков по Соутеру, удельная интенсивность аэрации, электродный потенциал
DOI: 10.15372/FTPRPI20220512
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Чантурия В. А., Бочаров В. А. Современное состояние и основные направления развития технологии комплексной переработки минерального сырья цветных металлов // Цв. металлы. — 2016. — № 11. — С. 11 – 18.
2. Чантурия Е. Л. Проблемы комплексной и экологически безопасной переработки природного и техногенного минерального сырья (Плаксинские чтения – 2021): Обзор // Устойчивое развитие горных территорий. — 2021. — Т. 13. — № 4. — С. 644 – 654.
3. Zalesov M. V., Grigoreva V. A., Trubiloval V. S., and Boduen A. Ya. Designing of engineering solutions to enhance efficiency of high-copper gold-bearing ore processing, Gorn. Promyshlennost, 2021, Vol. 2021, No. 5. — P. 51 – 56.
4. Шабаров А. Н., Николаева Н. В. Комплексное использование отходов переработки теплоэлектростанций // Зап. горн. ин-та. — 2016. — Вып. 220. — С. 607 – 610.
5. Афанасова А. В., Абурова В. А., Прохорова Е.О., Лушина Е. А. Исследование влияния депрессоров на флотоактивные породообразующие минералы при флотации сульфидных золотосодержащих руд // ГИАБ. — 2022. — № 6 – 2. — С. 161 – 174.
6. Бричкин В. Н., Куртенков Р. В., Элдиб А. Б., Бормотов И. С. Состояние и пути развития сырьевой базы алюминия небокситовых регионов // Обогащение руд. — 2019. — № 4. — С. 31 – 37.
7. Бочаров В. А., Игнаткина В. А., Чантурия Е. Л. Основные направления решения проблем комплексной переработки пиритных хвостов флотации медно-цинковых руд // Цв. металлы. — 2011. — № 12. — С. 20 – 26.
8. Самыгин, В. Д., Григорьев П. В. Моделирование влияния гидродинамических факторов на селективность процесса флотации. Ч. 1. Влияние диаметра пузырька и диссипации турбулентной энергии // ФТПРПИ. — 2015. — № 1. — С. 145 – 152.
9. Кондратьев С. А. Обоснование механизма работы физически сорбированного собирателя в элементарном акте флотации // ФТПРПИ. — 2021. — № 1. — 118 – 136.
10. Beloglazov I. I., Petrov P. A., and Bazhin V. Y. The concept of digital twins for tech operator training simulator design for mining and processing industry, Eurasian Min., 2020, Vol. 2020, No. 2. — P. 50 – 54.
11. Gharai M. and Venugopal R. Modeling of flotation process — an overview of different approaches, Min. Proc. Ex. Met. Rev., 2016, Vol. 37. No. 2. — P. 120 – 133.
12. Koteleva N., Korolev N., Zhukovskiy Y., and Baranov G. A soft sensor for measuring the wear of an induction motor bearing by the park’s vector components of current and voltage, Sensors, Multidisciplinary Digital Publ. Inst., 2021, Vol. 21. — Article ID 7900.
13. Александрова Т. Н., О’Коннор С. Переработка платинометалльных руд в России и Южной Африке: состояние и перспективы // Зап. горн. ин-та. — 2020. — № 4. — 462 – 473.
14. Игнаткина В. А. Селективные реагентные режимы флотации сульфидов цветных и благородных металлов из упорных сульфидных руд // Цв. металлы. — 2016. — № 11. — 27 – 33.
15. Лавриненко А. А. Состояние и тенденции развития флотационных машин для обогащения твердых полезных ископаемых в России // Цв. металлы. — 2016. — № 11. — С. 19 – 26.
16. Кондратьев С. А., Лавриненко А. А. Вопросы конструирования флотационных машин и эффективности их использования // ФТПРПИ. — 2008. — № 3. — С. 76 – 85.
17. Finch J. A., Xiao J., Hardie C., and Gomez C. Gas dispersion properties: bubble surface area flux and gas holdup, Miner. Eng., 2000, Vol. 13, No. 4. — P. 365 – 372.
18. Gorain B. K., Franzidis J.-P., and Manlapig E. V. Studies on impeller type, impeller speed and air flow rate in an industrial scale flotation cell. P. 3: Effect on superficial gas velocity, Miner. Eng., 1996, Vol. 9, No. 6. — P. 639 – 654.
19. Azgomi F., Gomez C. O., and Finch J. A. Characterizing frothers using gas hold-up, Can. Metall. Q., 2007, Vol. 46, No. 3. — P. 237 – 242.
20. Leiva J., Vinnett L., Contreras F. A., and Yianatos J. Estimation of the actual bubble surface area flux in flotation, Miner. Eng., 2010, Vol. 23, No. 11. — С. 888 – 894.
21. Александрова Т. Н., Ромашев А. О., Кузнецов В. В. Развитие методического подхода к определению флотационной способности тонковкрапленных сульфидов // Обогащение руд. — 2020. — № 2. — С. 9 – 14.
22. Deglon D. A., Sawyerr F., and O’Connor C. T. A model to relate the flotation rate constant and the bubble surface area flux in mechanical flotation cells, Miner. Eng., 1999, Vol. 12, No. 6. — P. 599 – 608.
23. Tucker J. P., Deglon D., Franzidis J., Harris M. C., and O'connor C. An evaluation of a direct method of bubble size distribution measurement in a laboratory batch flotation cell, Miner. Eng., 1994, Vol. 7, No. 5 – 6. — P. 667 – 680.
24. Wang L. and Yoon R.-H. Effects of surface forces and film elasticity on foam stability, Int. J. Miner. Process., 2008, Vol. 85, No. 4. — P. 101 – 110.
25. Ксенофонтов Б. С., Антонова Е. С. Исследование дисперсного состава водовоздушной смеси, генерируемой эжекционной системой аэрации, в процессе флотационной очистки сточной воды // Безопасность в техносфере. — 2016. — Вып. 5. — № 4. — C. 38 – 44.
26. Castro S. et al. Effect of frothers on bubble coalescence and foaming in electrolyte solutions and seawater, Int. J. Min. Process., 2013, Vol. 124. — P. 8 – 14.
27. Hernandez-Aguilar J. R., Coleman R. G., Gomez C., and Finch J. A comparison between capillary and imaging techniques for sizing bubbles in flotation systems, Miner. Eng., 2004, Vol. 17, No. 1. — P. 53 – 61.
28. Bradshaw D. J. and Connor C. T. Measurement of the sub-process of bubble loadin in flotation, Miner. Eng., 1996, Vol. 9, No. 4. — P. 443 – 448.
29. Grau R. A. and Heiskanen K. Bubble size distribution in laboratory scale flotation cells, Miner. Eng., 2005, Vol. 18, No. 12. — P. 1164 – 1172.
30. Naik S. and Van Drunick W. Anglo research (AR) experience with integrated comminution and flotation plant modelling, J. S. Afr. Inst. Min. Metall., 2007, Vol. 107, No. 10. — P. 641 – 650.
31. Mesa D., Quintanilla P., and Reyes F. Bubble analyser — an open-source software for bubble size measurement using image analysis, Miner. Eng., 2022, Vol. 180. — Article ID 107497.
32. Elmahdy A. M., Mirnezami M., and Finch J. A. Zeta potential of air bubbles in presence of frothers, Int. J. Miner. Process., 2008, Vol. 89, No. 1. — P. 40 – 43.
33. Jia W., Ren S., and Hu B. Physics, Chinese Academy of Sciences.
34. Usui S., Sasaki H., and Matsukawa H. The dependence of zeta potential on bubble size as determined by the dorn effect, J. Colloid Interface Sci., 1981, Vol. 81, No. 1. — P. 80 – 84.
УДК 622.7, 553, 556, 622.353.4.004
ГИДРОХИМИЧЕСКАЯ МОДИФИКАЦИЯ СВОЙСТВ ЦЕОЛИТСОДЕРЖАЩИХ ПОРОД В ТЕХНОЛОГИЯХ ОБОГАЩЕНИЯ
К. К. Размахнин, И. С. Курошев, А. В. Бондарев, И. Б. Размахнина
Читинский филиал Института горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
E-mail: igdranchita@mail.ru, ул. Александро-Заводская, 30, 672032, г. Чита, Россия
ФГАУ НИИ “Центр экологической и промышленной политики”,
пер. Стремянный, 38, 115054, г. Москва, Россия
НИУ Белгородский государственный университет,
ул. Победы, 85, 308015, г. Белгород, Россия
Рассмотрены вопросы гидрохимической модификации свойств цеолитсодержащих пород Восточного Забайкалья. Установлена возможность использования кислотной модификации природных цеолитов для повышения их адсорбционной способности. Разработана технология обогащения и химической модификации цеолитовых пород с учетом проведенных исследований по применению обработки ультразвуком, ускоренными электронами и мощными электромагнитными импульсами. Установлена зависимость степени деалюминирования и кремниевого модуля природных цеолитов Восточного Забайкалья от концентрации серной кислоты. Представлены результаты компьютерного моделирования цеолитовых минералов, основанного на квантово-химическом взаимодействии частиц. Определены параметры использования высококачественной цеолитовой продукции в технологиях управления горнопромышленными отходами.
Цеолитсодержащие породы, обогащение, гидрохимическая модификация, водная подготовка, серная кислота, адсорбционная способность, перспективы использования
DOI: 10.15372/FTPRPI20220513
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Хатькова А. Н. Минералого-технологическая оценка цеолитсодержащих пород Восточного Забайкалья. — Чита: ЧитГУ, 2006. — 243 с.
2. Чантурия В. А., Бунин И. Ж., Иванова Т. А., Хатькова А. Н. Влияние мощных электромагнитных импульсных воздействий на технологические свойства цеолитсодержащих пород // ГИАБ. — 2004. — Семинар № 21. — С. 311 – 313.
3. Пат. 2229342 РФ. Способ обогащения цеолитсодержащих туфов / А. Н. Хатькова, В. П. Мязин, Е. А. Никонов, К. К. Размахнин // Опубл. в БИ. — 2004. — № 24.
4. Хатькова А. Н., Ростовцев В. И., Размахнин К. К. Влияние воздействия ускоренными электронами на цеолитсодержащие породы Восточного Забайкалья // ФТПРПИ. — 2013. — № 6. — С. 167 – 174.
5. Размахнин К. К. Обоснование и разработка технологий обогащения и модификации цеолитсодержащих пород Восточного Забайкалья // ФТПРПИ. — 2021. — № 3. — С. 148 – 157.
6. Юсупов Т. С., Шумская Л. Г. Новая концепция производства алюминия и его соединений из нетрадиционного алюмосиликатного сырья // ФТПРПИ. — 2009. — № 2. — С. 96 – 100.
7. Кельцев Н. В. Основы адсорбционной техники. — М.: Химия, 1984. — 592 с.
8. Черняк А. С. Химическое обогащение руд. — М.: Недра, 1987. — 224 с.
9. Европейская цеолитная ассоциация [сайт]. URL: asia.iza-structure.org/IZA-SC/ftc_table.php.
УДК 622.7
ПОЛУЧЕНИЕ ФОСФАТА РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ЦИРКОНИЙСОДЕРЖАЩИХ ХВОСТОВ ОБОГАЩЕНИЯ МЕТОДОМ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗЛОЖЕНИЯ
И. Триснавати, Г. Прамешвара, Э. П. Сари, А. Прасетья, П. Мульоно, Х. Т. М. Б. Петрус
Университет Гаджа Мада,
Е-mail: pmulyono@ugm.ac.id, bayupetrus@ugm.ac.id, 55281, г. Джокьякарта, Индонезия
Центр научно-технических исследований ускорителей, Национальное агентство по атомной энергии,
Бабарсари Котак Пос 610/YKBB, 55281, г. Джокьякарта, Индонезия
Макассарский политехнический колледж ATI,
Суну, 220, г. Макассар, Индонезия
Рассмотрено извлечение фосфата методом водного выщелачивания из термически обработанных цирконийсодержащих хвостов обогащения в присутствии карбоната натрия. Для оценки эффективности метода термического разложения и извлечения фосфата из цирконийсодержащих хвостов, в состав которых входят монацит, ксенотим, циркон, анатаз, рутил и церианит, изучена технология обогащения, позволяющая облегчить получение редкоземельных элементов. Подобраны оптимальные условия, при которых максимальный выход фосфата составил 93.27 %. В продукте, полученном после обжига в присутствии карбоната натрия, обнаружены циркон и ксенотим.
Обжиг, хвосты магнитного обогащения, циркон, сепарация
DOI: 10.15372/FTPRPI20220514
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Abdelkade A. M., Daher A., and El-Kashef E. Novel decomposition method for zircon, J. Alloy Compd., 2008, Vol. 460, No. 1 – 2. — P. 577 – 580.
2. Murty V. G., Upadhyay R., and Asokan S. Recovery of zircon from Sattankulam deposit in India-problems and prospects, 6th Int. Heavy Miner. Conf. “Back to Basics”, the South African Institute of Mining and Metallurgy, South Africa, 2007. — P. 69 – 74.
3. Biswas R. K., Habib M. A., Karmakar A. K., and Islam M. R. A novel method for processing of Bangladeshi zircon. Part I: Baking, and fusion with NaOH, Hydrometallurgy, 2010, Vol. 103, No. 1 – 4. — P. 124 – 129.
4. Srikanth S., Devi V. L., and Kumar R. Unfolding the complexities of mechanical activation assisted alkali leaching of zircon (ZrSiO4), Hydrometallurgy, 2016, Vol. 165. — P. 125 – 136.
5. Poernomo H., Biyantoro D., and Purwani M. Kajian konsep teknologi pengolahan pasir zirkon lokal yang mengandung monasit, senotim dan ilmenite, Eksplorium, 2016, Vol. 37, No. 2. — P. 73 – 88.
6. Alfiyan M. Pengawasan zirkon di Indonesia, Pros. Semin. Nas. Teknol. PengelolaanLimbah XIV, 2013. — P. 145 – 150.
7. Suseno T. Analisis prospek pasir zirkon Indonesia di pasar dunia, J. Teknol. Miner. Batubara, 2015, Vol. 11, No. 1. — P. 61 – 77.
8. Zhai J., Wang H., Chen P., Hu Y., and Sun W. Recycling of iron and titanium resources from early tailings, From fundamental work to industrial application, Chemosphere, 2020, Vol. 242. — 125178.
9. Makinen J., Salo M., Khoshkhoo M., Sundkvist J. E., and Kinnunen P. Bioleaching of cobalt from sulfide mining tailings, a mini-pilot study, Hydrometallurgy, 2020, Vol. 196. — 105418.
10. Kinnunen P., Ismailov A., Solismaa S., Sreenivasan H., Raisanen M. L., Levanen E. et al. Recycling mine tailings in chemically bonded ceramics — a review, J. Clean. Prod., 2018, Vol. 174. — P. 634 – 649.
11. Bian Z., Miao X., Lei S., Chen S. E., Wang W., and Struthers S. The challenges of reusing mining and mineral-processing wastes, Science, 2012, Vol. 337, No. 6095. — P. 702 – 703.
12. Wang L., Ji B., Hu Y., Liu R., and Sun W. A review on in situ phytoremediation of mine tailings, Chemosphere, 2017, Vol. 184. — P. 594 – 600.
13. Suprapto S. J. Tinjauan tentang unsur tanah jarang, Bul. Sumber Daya. Geol., 2009, Vol. 4, No. 1. — P. 36 – 47.
14. Lindsay M. B., Moncur M. C., Bain J. G., Jambor J. L., Ptacek C. J., and Blowes D. W. Geochemical and mineralogical aspects of sulfide mine tailings, Appl. Geochem., 2015, Vol. 57. — P. 157 – 177.
15. Bagheri B., Mehrabani J. V., and Farrokhpay S. Recovery of sphalerite from a high zinc grade tailing, J. Hazard. Mater., 2020, Vol. 381. — 120946.
16. Lyu X., Yao G., Wang Z., Wang Q., and Li L. Hydration kinetics and properties of cement blended with mechanically activated gold mine tailings, Thermochim. Acta., 2020, Vol. 683. — 178457.
17. Abaka-Wood G. B., Zanin M., Addai-Mensah J., and Skinner W. Recovery of rare earth elements minerals from iron oxide – silicate rich tailings. Part 2: Froth flotation separation, Miner. Eng., 2019, Vol. 142. — 105888.
18. Abaka-Wood G. B., Zanin M., Addai-Mensah J., and Skinner W. Recovery of rare earth elements minerals from iron oxide – silicate rich tailings. Part 1: Magnetic separation, Miner. Eng., 2019, Vol. 136. — P. 50 – 61.
19. Munive G. T., Encinas M. A., Campoy M. M., Alvarez V. E., Vazquez V. M., and Choque D. C. Leaching gold and silver with an alternative system, Glycine Thiosulfate Mineral. Tailings J., 2020, Vol. 72, No. 2. — P. 918 – 924.
20. Wang P., Sun Z., Hu Y., and Cheng H. Leaching of heavy metals from abandoned mine tailings brought by precipitation and the associated environmental impact, Sci. Total Environ., 2019, Vol. 695. — 133893.
21. Prameswara G., Trisnawati I., Poernomo H., Mulyono P., Prasetya A., and Petrus H. T. B. M. Kinetics of yttrium dissolution from alkaline fusion on zircon tailings, Mining, Metall. Explor., 2020, Vol. 37, No. 4. — P. 1297 – 1305.
22. Trisnawati I., Prameswara G., Mulyono P., Prasetya A., and Petrus H. T. B. M. Sulfuric acid leaching of heavy rare earth elements (HREEs) from indonesian zircon tailing, Int. J. Technol., 2020, Vol. 11, No. 4. — P. 804.
23. Trisnawati I. Pelindian zirkonium dari tailing magnetik pasir zirkon hasil roasting menggunakan NaOH, Metalurgi, 2020, Vol. 35, No. 3. — P. 83.
24. Yulandra A., Trisnawati I., Bendiyasa I. M., Rachmipusparini W., and Petrus H. T. B. M. Optimasi presipitasi logam tanah jarang dari campuran konsentrat logam tanah jarang dengan metode “Response Surface Methodology”, Met. Indones., 2020, Vol. 42, No. 1. — P. 28.
25. Prameswara G., Mulyono P., Prasetya A., Purnomo H., and Trisnawati I. Ekstraksi logam tanah jarang (LTJ) dan logam berharga hasil fusi alkali tailing zircon, In Seminar Nasional. Teknik. Kimia Kejuangan, 2019. — 1 – 7 p.
26. Trisnawati I., Winmoko B. A., Poernomo H., Bendiyasa I. M., Murti H. T., Petrus B. et al. Desain Taguchi untuk optimasi pengambilan logam tanah jarang dari tailing pasir zirkon menggunakan metode presipitasi asam oksalat: Pengaruh pH dan Suhu Taguchi, Seminar Geologi. Nuklir. Sumber. Daya Tambang. Tahun., 2019. — P. 341 – 348.
27. Purwanti T., Setyadji M., Astuti W., Perdana I., and Petrus H. T. B. M. Phosphate decomposition by alkaline roasting to concentrate rare earth elements from monazite of bangka Island, Indonesia, J. Min. Sci., 2020, Vol. 56, No. 3. — P. 477 – 485.
28. Panda R. et al. Leaching of rare earth metals (REMs) from Korean monazite concentrate, J. Ind. Eng. Chem., 2014, Vol. 20, No. 4. — P. 2035 – 2042.
29. Kumari A., Panda R., Jha M. K., Lee J. Y., Kumar J. R., and Kumar V. Thermal treatment for the separation of phosphate and recovery of rare earth metals (REMs) from Korean monazite, J. Ind. Eng. Chem., 2015, Vol. 21. — P. 696 – 703.
30. Shuchen S., Zhiying W., Xue B., Bo G., Wenyuan W., and Ganfeng T. Influence of NaCl – CaCl2 on decomposing REPO4 with CaO, J. Rare Earth, 2007, Vol. 25, No. 6. — P. 779 – 782.
31. Peng-fei X., Yan-xin Z., Gan-feng T. U., and Jing G. U. O. High temperature dephosphorization behaviour of monazite concentrate with charred coal, Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 2010, Vol. 20, No. 12. — P. 2392 – 2396.
32. Trisnawati I. et al. Optimization of multistage precipitation processes for rare earth element purification from indonesian zircon tailings, J. Sustain. Metall., 2021, Vol. 7, No. 2. — P. 537 – 546.
33. Prameswara G., Trisnawati I., Mulyono P., Prasetya A., and Petrus H. T. B. M. Leaching behaviour and kinetic of light and heavy rare earth elements (REE) from zircon tailings in Indonesia, JOM, 2021, Vol. 73, No. 4. — P. 988 – 998.
34. Clavier N., Mesbah A., Szenknect S., and Dacheux N. Monazite, rhabdophane, xenotime and churchite: vibrational spectroscopy of gadolinium phosphate polymorphs, Spectrochim. Acta Part A Mol. Biomol. Spectrosc., 2018, Vol. 205. — P. 85 – 94.
35. Ilieva D. et al. FT – IR and Raman spectra of Gd phosphate crystals and glasses, J. Non. Cryst. Solids, 2001, Vol. 293 – 295, No. 1. — P. 562 – 568.
36. Ilieva D., Kovacheva D., Petkov C., and Bogachev G. Vibrational spectra of R(PO3)3 metaphosphates (R = Ga, In, Y, Sm, Gd, Dy), J. Raman Spectrosc., 2001, Vol. 32, No. 11. — P. 893 – 899.
37. El Hady S. M., Bakry A. R., Al Shami A. A. S., and Fawzy M. M. Processing of the xenotime concentrate of Southwestern Sinai via alkali fusion and solvent extraction, Hydrometallurgy, 2016, Vol. 163. — P. 115 – 119.
38. Galvin J. and Safarzadeh M. S. Decomposition of monazite concentrate in potassium hydroxide solution, J. Environ. Chem. Eng., 2018, Vol. 6, No. 1. — P. 1353 – 1363.
39. Berry L., Galvin J., Agarwal V., and Safarzadeh M. S. Alkali pug bake process for the decomposition of monazite concentrates, Miner. Eng., 2017, Vol. 109. — P. 32 – 41.
40. Demol J., Ho E., and Senanayake G. Sulfuric acid baking and leaching of rare earth elements, thorium and phosphate from a monazite concentrate: Effect of bake temperature from 200 to 800 °C, Hydrometallurgy, 2018, Vol. 179. — P. 254 – 267.
41. Hirai H., Masui T., Imanaka N., and Adachi G. Y. Characterization and thermal behavior of amorphous rare earth phosphates, J. Alloy Compd., 2004, Vol. 374, No. 1 – 2. — P. 84 – 88.
42. Zhang L., Wang X., Chen H., and Jiang F. Adsorption of Pb (II) using magnetic titanate nanotubes prepared via two-step hydrothermal method, CLEAN – Soil, Air, Water, 2014, Vol. 42, No. 7. — P. 947 – 955.
43. Martinez-Klimov M. E., Ramirez-Vidal P., Tejeda P. R., and Klimova T. E. Synergy between sodium carbonate and sodium titanate nanotubes in the transesterification of soybean oil with methanol, Catal. Today, 2019, Vol. 353. — P. 119 – 125.
44. Mutawali M. A. and Sudaryadi S. Ftir untuk control reaksi stoikiometri peleburan zirkon dengan NaOH, GANENDRA Maj. IPTEK Nukl., 2020, Vol. 23, No. 1. — P. 19 – 27.
ГОРНАЯ ЭКОЛОГИЯ И НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЕ
УДК 622.882(985):528.88
ИЗУЧЕНИЕ ПО СПУТНИКОВЫМ ДАННЫМ ДИНАМИКИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРИРОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ, НАРУШЕННЫХ ПРИ ОСВОЕНИИ ГЕОРЕСУРСОВ
С. П. Остапенко, С. П. Месяц
Горный институт КНЦ РАН,
E-mail: s.ostapenko@ksc.ru, ул. Ферсмана, 24, 184209, г. Апатиты, Россия
На основе данных спутниковых наблюдений разработан методический подход к оценке динамики восстановления природных экосистем, нарушенных при освоении георесурсов. Учитывались два фактора: вегетационный индекс формирующегося фитоценоза и температура подстилающей поверхности. На примере складированных отходов переработки апатитсодержащих руд выявлен временной ряд вегетационного индекса и температуры поверхности формирующегося фитоценоза в сравнении с фитоценозом окружающего природного ландшафта. Установлено, что восстановление природных экосистем путем создания биологически активной среды обеспечивает более быстрый выход исследуемых параметров на показатели фитоценоза окружающего природного ландшафта. Обоснована возможность использования ретроспективных данных дистанционного наблюдения земной поверхности для объективной оценки динамики восстановления природных экосистем, нарушенных при освоении георесурсов в арктических условиях без проведения наземных исследований.
Апатитсодержащие руды, складированные отходы переработки, нарушенные природные экосистемы, фитоценоз окружающего природного ландшафта, динамика восстановления, данные спутниковых наблюдений, вегетационный индекс, температура подстилающей поверхности, паншарпенинг
DOI: 10.15372/FTPRPI20220515
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2020 году. Государственный доклад. — М.: Минприроды России; МГУ имени М. В. Ломоносова, 2021. — 864 с.
2. Наумов И. В. Исследование пространственных диспропорций в процессах нарушения и рекультивации земельных ресурсов в России // Изв. УГГУ. — 2019. — № 4. — С. 142 – 151.
3. Иванов А. Н., Игнатьева М. Н., Юрак В. В., Пустохина Н. Г. Проблемы восстановления земель, нарушенных при разработке месторождений полезных ископаемых // Изв. УГГУ. — 2020. — № 4. — С. 218 – 227.
4. Wulder M. A., White J. C., Loveland T. R., Woodcock C. E., Belward A. S., Cohen W. B., Fosnight E. A., Shaw J., Masek J. G., and Roy D. P. The global Landsat archive: Status, consolidation, and direction. Remote Sensing Env., 2016, Vol. 185. — P. 271 – 283.
5. Yengoh G. T., Dent D., Olsson L., Tengberg A. E., and Tucker III C. J. Use of the normalized difference vegetation index (ndvi) to assess land degradation at multiple scales: current status, future trends, and practical considerations, Springer, 2016. — 110 p.
6. Калабин Г. В. Количественная экологическая оценка техногенных воздействий на территорию размещения горнодобывающих предприятий по ответной реакции биоты // ФТПРПИ. — 2018. — № 3. — С. 168 – 177.
7. Месяц С. П., Остапенко С. П. Прогноз техногенного воздействия горнопромышленных предприятий на состояние природной среды по данным спутниковых наблюдений // ФТПРПИ. — 2018. — № 4. — С. 181 – 187.
8. Ле Хунг Чинь, Зеньков И. В., Тхи Тху Нга Нгуен, Юронен Ю. П. Исследование изменения состояния растительного покрова в районе открытой разработки месторождения медных руд Шинь Куен во Вьетнаме по данным спутниковой съемки // Горн. журн. — 2022. — № 2. — С. 88 – 92.
9. Ковда В.А. Проблемы защиты почвенного покрова и биосферы планеты. — Пущино, 1989. — 155 с.
10. Li Y., Zhao M., Motesharrei S., Mu Q., Kalnay E., and Li S. Local cooling and warming effects of forests based on satellite observations, Nature Communications, 2015, No. 6, Article ID 6603.
11. Mildrexler D. J., Zhao M., Heinsch F. A., and Running S. W. A new satellite-based methodology for continental scale disturbance detection, Ecol. Appl., 2007, Vol. 17. — P. 235 – 250.
12. Landsat 7 Data Users Handbook. EROS Sioux Falls, South Dakota. — 2019. —139 p.
13. Грищенко М. Ю., Михайлюкова П. Г. Сопоставление наземных и космических данных для исследования пространственной дифференциации теплового поля природной территории (на примере острова Кунашир, Большая Курильская гряда) // Геодезия и картография. — 2022. — № 3. — С. 35 – 43.
14. Vlassova L., Fernando P.-C., Hector Nieto, and Pilar Martin Assessment of methods for land surface temperature retrieval from landsat-5 tm images applicable to multiscale tree-grass ecosystem modeling, Remote Sensing, 2014, No. 6. — P. 4345 – 4368.
15. Месяц С. П., Новожилова М. Ю., Румянцева Н. С., Волкова Е. Ю. Научное обоснование восстановления природных экосистем, нарушенных при освоении георесурсов // Горн. журн. — 2019. — № 6. — С. 77 – 83.
16. Месяц С. П., Остапенко С. П. Динамика восстановления нарушенных земель горнодобывающей отрасли в соответствии с принципом самоорганизации природных систем и ее прогнозирование по спутниковым данным // Горн. пром-сть. — 2021. — № 6. — С. 87 – 91.
17. Farzaneh Dadrass Javan, Farhad Samadzadegan, Soroosh Mehravar, Ahmad Toosi, Reza Khatami, and Alfred Stein A review of image fusion techniques for pan-sharpening of high-resolution satellite imagery, ISPRS J. Photogrammetry Remote Sensing, 2021, Vol. 171. — P. 101 – 117.
18. Rouse J. W., Haas R. H., Schell J. A., and Deering D. W. Monitoring vegetation systems in the great plains with ERTS. Proc. Earth Resources Technology Satellite-1 Symposium NASA. Greenbelt SP-351, 1974. — P. 309 – 317.
19. Nill L., Ullmann T., Kneisel C., Sobiech-Wolf J., and Baumhauer R. assessing spatiotemporal variations of Landsat Land surface temperature and multispectral indices in the Arctic Mackenzie delta region between 1985 and 2018. Remote Sensing, 2019, Vol. 11. — Article ID 2329.
20. Jimenez-Munoz J. C., Cristobal J., Sobrino J. A., Barres G. S., Ninyerola M., and Pons X. Revision of the single-channel algorithm for land surface temperature retrieval from landsat thermal-infrared data, Geosci. Remote Sens., 2009, Vol. 47. — P. 339 – 349.
21. Van de Griend A. A. and Owen M. On the relationship between thermal emissivity and the normalized difference vegetation index for natural surface, Int. J. Remote Sensing, 1993, Vol. 14. — P. 1119 – 1131.
22. Hulley G. C. and Hook S. J. Generating consistent land surface temperature and emissivity products between ASTER and MODIS data for earth science research. IEEE Trans. Geoscience Remote Sensing, 2011, Vol. 49, No. 4. — P. 1304 – 1315.
23. QGIS Development Team. QGIS Geographic Information System, Software Version 3.18.1. Open Source Geospatial Foundation Project. http://qgis.osgeo.org.
24. R. R Development Core Team. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria, 2008. http://www.R-project.org.
25. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Многолетние данные. Мурманская область. — Л.: Гидрометиздат, 1988. — 314 с.
УДК 622.272:504.3.054
ОЦЕНКА ПРИМЕНИМОСТИ ГАУССОВОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОБЛАСТЕЙ ПЫЛЕОБРАЗОВАНИЯ НА ПРИМЕРЕ ШАХТЫ “CUKARU PEKI”, СЕРБИЯ
В. П. Улникович, А. Костов, Н. Сталетович, П. Маркович, Н. Тукович
Университет “Юнион – Никола Тесла”,
E-mail: nomstale@mts.rs, ул. Царя Душана, 62 – 64, 11000, г. Белград, Сербия
Горно-металлургический институт в г. Бор,
E-mail: ana.kostov@irmbor.co.rs, ул. Зеленый Бульвар, 35, 19210, г. Бор, Сербия
Закрытая компания с ограниченной ответственностью “Rakita Exploration”,
E-mail: petarmarkovic79@gmail.com, ул. Сувая, 185A, 19210, г. Бор, Сербия
Компания “Jugoinspekt A. D.”,
E-mail: ntucovic@gmail.com, ул. Чика-Любина, 8/V, 11000, г. Белград, Сербия
Рассмотрены выбросы пыли при подготовительных горных работах, проводимых в рамках открытия шахты “Cukaru Peki” (Сербия). Изучена интенсивность совокупного осаждения пыли, подтверждающая практическую применимость предлагаемой методологии. Анализ полученных данных позволил спрогнозировать уровень осаждения мелкодисперсных веществ из атмосферы. Выполнена оценка применимости гауссовой модели прогнозирования пылевого воздействия при подготовительных горных работах.
Осаждение пыли, мелкодисперсные вещества, гауссова модель, мониторинг, прогнозирование
DOI: 10.15372/FTPRPI20220516
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Air quality standards and monitoring requirements, Official Gazette of the Republic of Serbia, 2010, No. 11; 2010, No. 75; 2013, No. 63.
2. National research Council. Air pollution, the automobile, and public health, Washington D. C., Watson A. Y., Bates R. R., Kennedy D., editors, The National Academies Press, 1988.
3. Nkosi V. How mine dumps in South Africa affect the Health of communities living nearby, The conversation Africa, 2018.
4. Lilic N., Cvjetic A., Knezevic D., Milisavljevic V., and Pantelic U. Dust and noise environmental impact assessment and control in Serbian mining practice, Minerals, 2018, Vol. 34, No. 8. — P. 1 – 15.
5. Wang L., Guo Z., Xiao X., Chen T., Liao X., Song J., and Wu B. Heavy metal pollution of soils and vegetables in the midstream and down-stream of the Xiangjiang river, Hunan Province, J. Geogr. Sci., 2008, Vol. 18, No. 3. — P. 353 – 362.
6. Nkosi V. How mine dumps in South Africa affects the health of communities living nearby, Health and Welfare News, South Africa, 2018.
7. Paul M. C. Soot: sources, formation and health effects MLA (Modern Language Assoc.), Environ. Sci., Eng. Technol. APA, Paul MC N. Y., Nova Sci. Publish., 2012. — P. 326 – 329, 376.
8. Lippmann M. Environmental Toxicants, New York, Wiley, 2000. — 1008 p.
9. Csavina J., Landazuri A., Betterton E. A., Saez A. E., Field J., Taylor M. P., and Gao S. A review on the importance of metals and metalloids in atmospheric dust and aerosol from mining operations, Sci. Total. Environ., 2012, Vol. 433. — P. 58 – 73.
10. Cook A. G., Weinstein P., and Centeno J. A. Health effects of natural dust, Biol. Trace Elem. Res., 2005, Vol. 103, No. 1. — P. 1 – 15.
11. Sun C., Bi C., Chen Z., Wang D., Zhang C., Sun Y., Yu Z., and Zhou D. Assessment on environmental quality of heavy metals in agricultural soils of Chongming Island, Shanghai City, J. Geogr. Sci., 2010, Vol. 20, No. 1. — P. 135 – 147.
12. Valko M., Rhodes C. J., Moncol J., Izakovic M., and Mazur M. Free radicals, metals and antioxidants in oxidative stress-induced cancer, Chem. Biol. Interact., 2006, Vol. 160, No. 1. — P. 1 – 40.
13. Zheng G., Yue L., Li Z., and Chen C. Assessment on heavy metals pollution of agricultural soil in Guanzhong district, J. Geogr. Sci., 2006, Vol. 16, No. 1. — P. 105 – 113.
14. Gonzales-Castanedo J., Sanchez-Rodas D., Fernandez-Camacho R., Sanchez de la Campa A. M., Pandolfi M., Alastuey A., Querol X., and de la Rosa D. J. Arsenic species in atmospheric particulate matter as tracer of the air quality of Donana Natural Park (SW Spain), Chemosphere, 2015, Vol. 119. — P. 1296 – 1303.
15. Kovacevic R., Jovasevic-Stojanovic M., Tasic V., Milosevic N., Petrovic N., Stankovic S., and Matic Besarabic S. Preliminary analysis of levels of arsenic and other metallic elements in PM10 sampled near copper smelter Bor (Serbia), Chem. Ind. Chem. Eng. Q, 2010, Vol. 16, No. 3. — P. 269 – 279.
16. Tasic V., Kovacevic R., Maluckov B., Apostolovski-Trujic T., Matic B., Cocic M., and Steharnik M. The content of as and heavy metals in TPM and PM10 near copper smelter in Bor, Serbia. Water Air Soil Pollut., 2017, Vol. 228, No. 6. — P. 230.
17. Pekey B., Bozkurt Z. B., Pekey H., Dogan G., Zarars?z A., Efe N., and Tuncel G. Indoor / outdoor concentrations and elemental composition of PM10/PM2.5 in urban / industrial areas of Kocaeli City, Turkey, Indoor. Air., 2010, Vol. 20, No. 2. — P. 112 – 125.
18. Anderson H. R., Bremner S. A., Atkinson R. W., Harrison R. M., and Walters S. Particulate matter and daily mortality and hospital admissions in the west midlands conurbation of the United Kingdom: associations with fine and coarse particles, black smoke and sulphate, Occup. Environ. Med. Title., 2001, Vol. 58. — P. 504 – 510.
19. Atkinson R. W., Fuller G. W., Anderson H. R., Harrison R. M., and Armstrong B. Urban ambient particle metrics and health: a time series analysis, Epidemiology, 2010, Vol. 21, No. 4. — P. 501 – 511.
20. Pope C. A., Burnett R. T., Thun M. J., Calle E. E., Krewski D., Ito K., and Thurston G. D. Lung cancer, cardiopulmonary mortality, and long-term exposure to fine particulate air pollution, JAMA, 2002, Vol. 287, No. 9. — P. 1132 – 1141.
21. Razos P. and Christides A. An investigation on heavy metals in an industrial area in Greece, Int. J. Environ. Res., 2010, Vol. 4, No. 4. — P. 785 – 794.
22. Serbula S. M., Antonijevic M. M., Milosevic N. M., Milic S. M., and Ilic A. A. Concentrations of particulate matter and arsenic in Bor (Serbia), J. Hazard. Mater., 2010, Vol. 181, No. 1 – 3. — P. 43 – 51.
23. Ulnikovic V. P., Kurilic S. M., and Staletovic N. Air quality benefits from implementing best available techniques in copper mining and smelting complex Bor (Serbia), Water Air Soil Pollut., 2020, Vol. 231. — P. 160.
24. Stojanovic Z. Mining project on the research of solid mineral raw materials in the hydro-thermal Cu – Au system “Cukaru Peki”, Min. Metall. Inst. Bor, 2018.
25. Paunkovic M. Analysis of the environment state formed as a consequence of previous work by RTB – Bor, Faculty of Natural Sciences, Nis, 2017.
26. Winges K. D. User’s Guide for the fugitive dust model, prepared for U. S. Environmental Protection Agency, 1988.
27. Mellor G. L. The Gaussian cloud model relations, J. Atmos. Sci., 1977, Vol. 34, No. 2. — P. 356 – 358.
28. Vallero D. A. Fundamentals of air pollution, North Carolina, Durham, Elsevier, 2014.
29. Trivedi R., Chakraborthy M. K., and Tewary B. K. Dust dispersion modeling using fugitive dust model at an opencast coal project of western coalfields limited, India, J. Sci. Ind. Res., 2009, Vol. 68, No. 1. — P. 71 – 78.
30. Sharma R. A review in fugitive dust it’s impact, modeling and remedies, Int. J. Eng. Comput. Sci., 2017, Vol. 7, Issue 4.
31. Gilbert R. O. Statistical methods for environmental pollution monitoring, Van Nostrand Reinhold, New York, 1987. — 319 p.
32. Reed W. R. Significant dust modes for mining operations, National Institute for Ocupational Safety and Health, Information Circular, 2005. — 24 p.
33. Lawal O. and Asimiea A. O. Modelling of the potential pattern and concentration of fugitive dust around a cement plant, Environ. Res. Eng. Manag., 2017, Vol. 73, No. 1. — P. 48 – 58.
34. Prostanski D. Experimental study of coal dust deposition in mine workings with the use of empirical models, J. Sustain. Min., 2015, Vol. 14, No. 2. — P. 108 – 114.
НОВЫЕ МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ В ГОРНОМ ДЕЛЕ
УДК 622.257.122 + 624.138.41
ЗАКРЕПЛЕНИЕ РЫХЛОЙ ПОРОДЫ ИНЪЕКЦИЕЙ ДВУХКОМПОНЕНТНОЙ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНОЙ СМОЛЫ
Т. В. Шилова, С. В. Сердюков, Л. А. Рыбалкин
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
E-mail: ss3032@yandex.ru, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Предложен и исследован способ закрепления рыхлых пород двухкомонентной органоминеральной смолой с продувкой реагентов вглубь массива сжатым газом. Приведены схема лабораторной установки, рецепт полимерного состава, свойства композиций и отвержденной смолы, методика воздействия. Дано описание экспериментов, рассмотрены результаты фильтрационных тестов, прочностных испытаний и анализа структуры пустотного пространства образцов песка, стабилизированных предлагаемым и стандартным однорастворным способами инъекции смолы. Показано преимущество последовательной закачки композиций по охвату среды химическим воздействием, удельному расходу реагентов, увеличению прочности.
Рыхлая порода, химическое закрепление, органоминеральная смола, двухрастворная инъекция, лабораторные исследования, структура пустотногоо пространства, фильтрационные и прочностные свойства
DOI: 10.15372/FTPRPI20220517
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Укрепление грунтов инъекционными методами в строительстве. СТО НОСТРОЙ 2.3.18-2011. — М.: БСТ, 2012. — 73 с.
2. Bodi J. et al. Polyurethane grouting technologies, Polyurethane, 2012. — P. 307 – 337.
3. Soucek K., Scucka L. S. J., and Martinec P. Chemical grouting–laboratory study of chemical grouts and geocomposites properties, Int. Conf. IACMAG/12./, Bombay: Indian Institute of Technology Bombay, 2008. — С. 3567 – 3574.
4. Sabri M. M. S., Vatin N. I., and Alsaffar K. A. M. Soil injection technology using an expandable polyurethane resin: A Review, Polymers, 2021, Vol. 13, No. 21. — P. 3666.
5. Zhang Z., Liu K., and Ye L. Application of polymer grouting reinforcement technology in the treatment of slope collapse, AER-Advances in Eng. Research, 2016, Vol. 84. — P. 244 – 249.
6. Trifunovic P., Tokalic R., and Ganic A. Application of polymer composites for stabilization of degraded rock mass in mining, Podzemni Radovi, 2013, No. 22. — P. 23 – 31.
7. Hu X. and Wang Dm. Enhanced fire behavior of rigid polyurethane foam by intumescent flame retardants, J. Appl. Polym. Sci., 2013, Vol. 129, No. 1. — P. 238 – 246.
8. Hu X., Cheng W., and Wang D. Properties and applications of novel composite foam for blocking air leakage in coal mine, Russian J. Applied Chemistry, 2014, Vol. 87, No. 8. — P. 1099 – 1108.
9. Shen H. and Nutt S. Mechanical characterization of short fiber reinforced phenolic foam, Composites Part A: Appl. Sci. and Manufacturing, 2003, Vol. 34, No. 9. — С. 899 – 906.
10. Rangari, V. K., Hassan, T. A., Zhou, Y., Mahfuz, H., Jeelani, S., and Prorok, B. C. Cloisite clay-infused phenolic foam nanocomposites, J. Appl. Polym. Sci., 2007, Vol. 103(1). — P. 308 – 314.
11. Васильев В. В. Полимерные композиции в горном деле. — М.: Наука, 1986. — 294 с.
12. Hu X., Cheng W., and Wang D. Properties and applications of novel composite foam for blocking air leakage in coal mine, Russian J. Appl. Chemistry, 2014, Vol. 87, No. 8. — P. 1099 – 1108.
13. Snuparek R. and Soucek K. Laboratory testing of chemical grouts, Tunnelling and Underground Space Technology, 2000, Vol. 15, No. 2. — P. 175 – 185.
14. Cornely W. Elastified silicate resins and polyurethane foam resins for the stabilisation of strata — a comparison, Proc. 6th Int. seminary reinforcement and sealing of rock and construction at the beginning of 21st century, Ostrava, February 2001. – 2001.
15. Shilova T. V. and Rybalkin L. A. Study of polymer compositions for formation of impermeable inclusions in rock mass, IOP Conf. Series: Earth and Environmental Sci., IOP Pub., 2022, Vol. 991, No. 1. — P. 012008.
16. Kurlenya, M. V., Serdyukov, S. V., Shilova, T. V., and Patutin, A. V. Development of chemical compo-sitions for impervious screens in rocks, IOP Conf. Series: Earth and Environmental Sci., 2017, Vol. 53. — P. 01221.
17. Сердюков С. В., Шилова Т. В. Проппант и рабочие жидкости для создания дренажных каналов в угольном пласте методом гидроразрыва // Интерэкспо ГЕО-СИБИРЬ. — Новосибирск, 2018. — Т. 6. — C. 188 – 196.
18. Композиты полимерные. Метод определения характеристик при отверждении термореактивных смол. ГОСТ Р 57694-2017. — М.: Стандартинформ, 2017. — 12 с.
19. Геофлекс (Geoflex) органоминеральная смола. [Электронный ресурс]. URL: https://www.minova.kz/uploads/files/0008_Органоминеральная_смола_Геофлекс.pdf (дата обращения 29.04.2022).
20. Двухкомпонентная органоминеральная смола “Блоксил”. [Электронный ресурс]. URL: https://www.dsi-techno.ru/produkcija/organomineralnye-smoly-dlja-uprochnenija/bloksil (дата обращения 29.04.2022).
21. Аскадский А. А. Деформация полимеров. — М.: Химия, 1973. — 448 с.
22. Diyuan Li and Louis Ngai Yuen Wong. The brazilian disc test for rock mechanics applications: Review and new insights, Rock Mech. and Rock Eng., 2013, Vol. 46. — P. 269 – 287.
23. Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава. ГОСТ 12536-2014. — М.: Стандартинформ, 2015. — 24 с.
24. Сердюков С. В., Шилова Т. В., Дробчик А. Н. Лабораторная установка и методика определения газопроницаемости горных пород // ФТПРПИ. — 2017. — №. 5. — С. 172 – 180.
УДК 622.261:622.363
МОНИТОРИНГ ДЕФОРМАЦИИ БЕТОННОЙ КРЕПИ ШАХТНЫХ СТВОЛОВ С ПОМОЩЬЮ ЛАЗЕРНОГО СКАНИРОВАНИЯ
В. В. Тарасов, В. Н. Аптуков
АО “ВНИИ Галургии”,
Е-mail: Vladislav.Tarasov@uralkali.com, ул. Сибирская, 94, 614000, г. Пермь, Россия
Пермский государственный национальный исследовательский университет,
E-mail: Aptukov@psu.ru, ул. Букирева, 15, 614000, г. Пермь, Россия
Рассмотрены известные методы мониторинга бетонной крепи шахтных стволов и предложен способ проведения оперативных замеров перемещений внутренней поверхности бетонной крепи ствола, основанный на лазерном сканировании. Представлены результаты предварительной фильтрации и последующей обработки конкретных мониторинговых измерений двух стволов ПАО “Уралкалий” в виде оценки изменения диаметра ствола, окружной деформации, показателя эллипсности. Данные мониторинга могут эффективно использоваться для верификации математических моделей при численных расчетах деформаций и оценки прочности бетонной крепи ствола, в том числе в области сопряжений с горизонтальными выработками.
Лазерное сканирование, геомониторинг, шахтный ствол, бетонная крепь, оценка деформаций, оценка состояния крепи
DOI: 10.15372/FTPRPI20220518
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ольховиков Ю. П. Крепь капитальных выработок калийных и соляных месторождений. — М.: Недра, 1984. — 238 с.
2. Тарасов В. В., Пестрикова В. С., Русаков М. И. Жизненные циклы комплекса сооружений шахтных стволов Верхнекамского месторождения. — Новосибирск: Наука, 2021. — 232 с.
3. Леонтьев А. В. Геомеханический мониторинг как элемент горной технологии // ИНТЕРЭКСПО ГЕО-СИБИРЬ. — 2017. — № 2. — С. 329 – 335.
4. Казикаев Д. М., Сергеев С. В. Диагностика и мониторинг напряженного состояния крепи вертикальных стволов. — М.: Горн. кн., 2011. — 244 с.
5. Тарасов В. В., Иванов О. В. Реконструкция бетонной крепи шахтного ствола № 3 рудника БКПРУ-2 ПАО “Уралкалий” в условиях непрерывно действующего производства // ГИАБ. — 2016. — № 9. — С. 303 – 315.
6. Волохов Е. М., Новоженин С. Ю., Нгуен С. Б. Современные системы контроля сдвижений и деформаций при строительстве подземных сооружений // Зап. ГИ. — 2012. — Т. 199. — С. 253 – 259.
7. Баловцев С. В., Шевчук Р. В. Геомеханический мониторинг шахтных стволов в сложных горно-геологических условиях // ГИАБ. — 2018. — № 8. — С. 77 – 83.
8. Токин А. А., Токин А. А. Мониторинг деформаций подземных горных выработок с помощью лазерных сканирующих систем // ИНТЕРЭКСПО ГЕО-СИБИРЬ. — 2013. — Т. 1. — № 3. — С. 120 – 123.
9. Люфт С. К., Бесимбаева О. Г., Бесимбаев Н. Г., Капасова А. З. Использование метода лазерного сканирования для выполнения маркшейдерских работ в шахтном стволе // ИНТЕРЭКСПО ГЕО-СИБИРЬ. — 2015. — С. 204 – 209.
10. Лазерный 3D-сканер Leica RTC360. [Эл. ресурс]: сайт leica-geosystems.com. Режим доступа: https://leica-geosystems.com/ru/products/laser-scanners/scanners/leica-rtc360.pdf.
11. Хмырова Е. Н., Бесимбаева О. Г., Кусаинова Г. Д., Кошеров О. К. Создание трехмерной модели уникального здания “Хан-Шатыр” с использованием лазерного сканера // Вестн. ЕНУ им. Л. Н. Гумилева. — 2013. — № 6. — С. 188 – 193.
12. Тимошенко С. П., Гудьер Дж. Теория упругости. — М.: Наука, 1975. — 576 с.
13. СП 63.13330.2012. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения.
14. Репко А. А., Южанин И. А., Савельев А. И., Рубан М. Б. О предельных деформациях сжатия бетонной крепи вертикальных стволов // Шахт. стр-во. — 1984. — № 4. — С. 10 – 11.
15. Ольховиков Ю. П., Тарасов В. В., Пестрикова В. С. Особенности поддержания в безопасном состоянии крепи шахтных стволов Верхнекамского месторождения, установленной в карналлитовых породах // ГИАБ. — 2015. — № 8. — С. 30 – 34.