ФТПРПИ №2, 2023. Аннотации
ГЕОМЕХАНИКА
УДК 622.276
КОНЦЕНТРАЦИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В ПРИЗАБОЙНЫХ ЗОНАХ СКВАЖИН ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПОДЗЕМНЫХ ХРАНИЛИЩ ГАЗА
А. М. Свалов
Институт проблем нефти и газа РАН,
E-mail: svalov@ipng.ru, ул. Губкина, 3, 119333, г. Москва, Россия
Исследованы особенности формирования зон концентрации напряжений в призабойных зонах скважин при эксплуатации подземных хранилищ газа. Численным моделированием установлено, что на начальной стадии процесса закачки газа под высоким давлением в подземных хранилищах газа вблизи кровли продуктивного пласта в породе и цементной оболочке скважины развиваются разрушающие напряжения сдвига, сопоставимые с давлением закачки, что может приводить к потере герметичности затрубного пространства скважин. Для предотвращения потерь газа предложено проводить расширение ствола скважины в кровле продуктивного пласта и устанавливать в соответствующем месте колонны обсадных труб пружинный центратор с номинальным диаметром, превышающим диаметр ствола, что остановит распространение зоны разрушения цементного камня. Для снижения интенсивности разрушающих напряжений в породе угловые зоны при расширении ствола скважины в интервале продуктивного пласта целесообразно делать закругленными.
Подземные хранилища газа, цементная оболочка скважины, разрушающие напряжения, расширение ствола скважины, пружинный центратор
DOI: 10.15372/FTPRPI20230201
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Васильев В. А., Гришин Д. В., Голод Г. С., Епишов А. П., Гунькина Т. А., Машков В. А. Теория и практика эксплуатации подземных хранилищ газа в условиях разрушения пласта-коллектора. — М.: ТПС Принт, 2016. — 264 с.
2. Пятахин М. В. Геомеханические проблемы при эксплуатации скважин. — М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2011. — 266 с.
3. Гришин Д. В., Петухов А. В., Петухов А. А. Анализ факторов, обуславливающих процессы разрушения призабойных зон скважин Гатчинского ПХГ, и прогноз пескопроявлений // Зап. Горн. ин-та — 2010. — Т. 188. — С. 207 – 213.
4. Зиновьев В. В. Басниев К. С., Будзуляк Б. В., Ананенков А. Г., Аксютин О. Е. Повышение надежности и безопасности эксплуатации подземных хранилищ газа. — М.: ООО “Недра-Бизнесцентр”, 2005. — 391 с.
5. Свалов А. М. Механизм разгерметизации затрубного пространства скважины при проведении гидроразрыва пласта // ФТПРПИ. — 2021. — № 1. — С. 21 – 27.
6. Мусхелишвили Н. И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. — М.: Наука, 1966. — 708 с.
7. Седов Л. И. Механика сплошной среды. — М.: Наука, 1970. — Т. 2. — 568 с.
8. Трофимов В. А., Филлипов Ю. А. Влияние изменения напряженного состояния пород кровли угольного пласта при развитии очистных работ на газовый режим залежи // ФТПРПИ. — 2019. — № 5. — С. 33 – 34.
9. Желтов Ю. П. Механика нефтегазоносного пласта. — М.: Недра, 1975. — 216 с.
10. Баренблатт Г. И., Ентов В. М., Рыжик В. М. Движение жидкостей и газов в природных пластах. — М.: Недра, 1984. — 211 с.
11. Свалов А. М. Механика процессов бурения и нефтегазодобычи. — М.: Либроком, 2009. — 256 с.
12. Aziz K. and Settari A. Petroleum reservoir simulation, London, Appl. Sci. Publ. Ltd., 1979. — 476 p.
13. Николаевский В. Н. Геомеханика и флюидодинамика с приложениями к проблемам газовых и нефтяных пластов. — М.: Недра, 1996. — 447 с.
14. Карев В. И., Королев Д. С., Коваленко Ю. Ф., Устинов К. Б. Геомеханическое и физическое моделирование деформационных процессов в пластах подземного хранилища газа при циклическом изменении пластового давления // Газовая пром-сть. — 2020. — № s4 (808). — С. 56 – 62.
15. Wang H. F. Theory of linear poroelasticity, Princeton University Press, 2000. — 287 p.
16. Coussy O. Mechanics and physics of porous solids, John Wiley & Son Ltd., 2010. — 281 p.
17. Панфилов М. Б. Физико-химическая гидродинамика пористых сред. С приложениями к геонаукам и нефтяной инженерии: учеб. пособие. — Долгопрудный: Интеллект, 2020. — 464 с.
18. Зобак М. Д. Геомеханика нефтяных залежей. — Ижевск: Институт компьютерных технологий, 2018. — 480 с.
19. Азаров А. В., Курленя И. В., Патутин А. В., Сердюков С. В., Темиряева О. А., Яблоков А. В. Методика моделирования фильтрации флюидов при разработке твердых полезных ископаемых с применением гидроразрыва // ФТПРПИ. — 2020. — № 6. — С. 3 – 11.
20. Способ повышения герметичности затрубного пространства нефтяных и газовых скважин (варианты): Пат. 2775849 РФ C1 / А. М Свалов; заявл. 07.12.2021 // Опубл. в БИ. — 2022. — № 20.
УДК 622.234.573
ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРОРАЗРЫВА СКВАЖИНЫ С БОКОВЫМ СТВОЛОМ В ИСКУССТВЕННЫХ БЛОКАХ
А. В. Патутин, А. А. Скулкин, В. С. Прасолова
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
E-mail: patutin@misd.ru, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
ЗАО “Клиника Санитас”, ул. Молдавская, 50, 633204, г. Искитим, Россия
Новосибирский национальный исследовательский государственный университет,
ул. Пирогова, 2, 630090, г. Новосибирск, Россия
Приведены результаты физического моделирования гидравлического разрыва, выполненного в кубических блоках с длиной ребра 200 мм, изготовленных из пескобетона и его смеси с угольной фракцией, в неоднородном поле напряжений. Трещина создавалась в вертикальной скважине с боковым стволом. Методом компьютерной томографии исследовались сохранность концентратора напряжений, который образуется в месте соединения скважины и бокового ствола, фактический диаметр скважины, наличие техногенной трещиноватости от бурения, размеры пор, образовавшихся при застывании искусственных блоков, а также траектории полученных разрывов. Установлено влияние геометрических параметров задачи и сжимающего поля напряжений на направление распространения трещин.
Искусственный блок, гидроразрыв, трещина, скважина, напряженное состояние, физическое моделирование, компьютерная томография
DOI: 10.15372/FTPRPI20230202
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Леконцев Ю. М., Сажин П. В., Новик А. В. Систематизация средств создания инициирующих щелей в скважинах, пройденных в породах угольных шахт // Уголь. — 2020. — № 12 — С. 4 – 6.
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. 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.
4. Cha M., Alqahtani N. B., Yin X., Kneafsey T. J., Yao B., and Wu Y. S. Laboratory system for studying cryogenic thermal rock fracturing for well stimulation, J. Pet. Sci. Eng., 2017, Vol. 156. — P. 780 – 789.
5. Huang Z., Zhang S., Yang R., Wu X., Li R., Zhang H., and Hung P. A review of liquid nitrogen fracturing technology, Fuel, 2020, Vol. 266. — 117040.
6. Chen J., Li X., Cao H., and Huang L. Experimental investigation of the influence of pulsating hydraulic fracturing on pre-existing fractures propagation in coal, J. Pet. Sci. Eng., 2020, Vol. 189. — 107040.
7. 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.
8. Kalam S., Afagwu C., Al Jaberi J., Siddig O. M., Tariq Z., Mahmoud M., and Abdulraheem A. A review on non-aqueous fracturing techniques in unconventional reservoirs, J. Nat. Gas Sci. Eng., 2021, Vol. 95. — 104223.
9. Ishida T., Chen Q., Mizuta Y., and Roegiers J. C. Influence of fluid viscosity on the hydraulic fracturing mechanism, J. Energy Resour. Technol., 2004, Vol. 126, No. 3. — P. 190 – 200.
10. Zheng K., Liu Y., Zhang T., and Zhu J. Mining-induced stress control by advanced hydraulic fracking under a thick hard roof for top coal caving method: A case study in the Shendong mining area, China, Miner., 2021, Vol. 11. — 1405.
11. 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.
12. Ge Z., Cao S., Lu Y., and Gao F. Fracture mechanism and damage characteristics of coal subjected to a water jet under different triaxial stress conditions, J. Pet. Sci. Eng., 2022, Vol. 208. — 109157.
13. 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 Geomechanics and Geoengineering, 2018. — P. 1229 – 1240.
14. 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.
15. Cheng Y., Lu Y., Ge Z., Cheng L., Zheng J., and Zhang W. Experimental study on crack propagation control and mechanism analysis of directional hydraulic fracturing, Fuel, 2018, Vol. 218. — P. 316 – 324.
16. Карасев Ю. Г., Бакка Н. Т. Природный камень. Добыча блочного и стенового камня. — СПб.: СПбГИ, 1997. — 428 с.
17. Пат. 2186969 РФ. Способ разрушения горных пород (приоритет от 20.02.2001) / Н. Г. Кю, А. В. Новик, Д. С. Симонов, А. М. Фрейдин // Опубл. в БИ. — 2002. — № 22.
18. Патутин А. В., Азаров А. В., Рыбалкин Л. А., Дробчик А. Н., Сердюков С. В. Устойчивость развития трещины гидроразрыва между двумя параллельными скважинами // ФТПРПИ. — 2022. — № 2. — С. 34 – 44.
19. Patutin A. V., Martynyuk P. A., and Serdyukov S. V. Numerical studies of coal bed fracturing for effective methane drainage, J. Siberian Federal University, Eng. and Technol., 2013, Vol. 6, No. 1. — P. 75 – 82.
20. 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.
21. Азаров А. В., Патутин А. В., Сердюков С. В. О форме трещин гидроразрыва в окрестности сопряжения скважины с боковым стволом // ФТПРПИ. — 2022. — № 5. — С. 49 – 62.
22. Zuo S., Ge Z., Deng K., Zheng J., and Wang H. Fracture initiation pressure and failure modes of tree-type hydraulic fracturing in gas-bearing coal seams, J. Nat. Gas Sci. Eng., 2020, Vol. 77. — 103260.
23. Рубцова Е. В. Стенд трехосного независимого нагружения для физического моделирования процесса измерительного гидроразрыва // Интерэкспо Гео-Сибирь. — 2015. — Т. 2. — № 3. — С. 211 – 215.
24. Рубцова Е. В., Скулкин А. А. О физическом моделировании процесса измерительного гидроразрыва в модельных образцах при их неравнокомпонентном нагружении // Проблемы недропользования. — 2017. — № 2 (13). — С. 42 – 46.
25. Leontiev A. and Rubtsova E. Analysis of crack formation in model specimens during hydraulic fracturing in holes, Trigger Effects in Geosystems, The 5th Int. Conf., 2019. — P. 247 – 256.
26. Кривощеков С. Н., Кочнев А. А. Опыт применения рентгеновской компьютерной томографии для изучения свойств горных пород // Вестн. ПНИПУ. Геология. Нефтегазовое и горное дело. — 2013. — Т. 12. — № 6. — С. 32 – 42.
27. Guo T., Zhang S., Qu Z., Zhou T., Xiao Y., and Gao J. Experimental study of hydraulic fracturing for shale by stimulated reservoir volume, Fuel, 2014, Vol. 128. — P. 373 – 380.
УДК 624.078.74
ВЛИЯНИЕ ГЕОМЕТРИИ ПРОФИЛЯ АНКЕРА НА ЕГО НАГРУЗОЧНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИ ПОЛНОЙ ПОЛИМЕРНОЙ ЦЕМЕНТАЦИИ
М. Багхери, Х. Бахшандех Амниех, Х. Джалалифар
Кашанский университет,
E-mail: bagheri.327@gmail.com, г. Кашан, Иран
Тегеранский университет,
E-mail: hbakhshandeh@ut.ac.ir, г. Тегеран, Иран
Университет Шахида Бахонара в Кермане,
E-mail: jalalifar@uk.ac.ir, г. Керман, Иран
Проведены испытания на вытягивание нескольких видов зацементированных в полимере арматурных анкеров с целью исследования влияния геометрии их профиля на механизм передачи нагрузки. Рассмотрено 12 наборов образцов трех типов болтов с различными профилями. Исследовано влияние длины анкеровки 75 и 150 мм на примере арматурных анкеров. Показано, что способность анкера передавать нагрузки и смещение при пиковой нагрузке соотносится с конфигурацией профиля и кольцевой толщиной цементирующего полимера. Анкеры с шагом ребер 12.5; 16; 25 и 8 мм продемонстрировали высокую пиковую прочность на сдвиг. При уменьшении шага ребер и длины анкеровки наблюдалось увеличение системной жесткости. При увеличении длины анкеровки c 75 до 150 мм напряжение сдвига и их жесткость уменьшились. При увеличении кольцевой толщины цементирующего полимера пиковая нагрузка снизилась.
Полностью зацементированный анкер, поверхность контакта анкера с полимером, испытание на вытягивание, профиль анкера, длина анкеровки
DOI: 10.15372/FTPRPI20230203
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Cao C., Jan N., Ren T., and Naj A. A study of rock bolting failure modes, Int. J. Min. Sci. Technol., 2013, Vol. 23. — P. 79 – 88.
2. Ma S., Nemcik J., and Aziz N. An analytical model of fully grouted rock bolts subjected to tensile load, Constr. Build. Mater., 2013, Vol. 49. — P. 519 – 526.
3. Hyett A. J., Bawden W. F., and Reichert R. D. The effect of rock mass confinement on the bond strength of fully grouted cable bolts, Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 1992, Vol. 29. — P. 503 – 524.
4. Stillborg B. Experimental investigation of steel cables for rock reinforcement in hard rock, Int. J. Rock Mech. Min. Sci. Geomech. Abstr., 1985, Vol. 22, No. A65.
5. Ren F. F., Yang Z. J., Chen J. F., and Chen W. W. An analytical analysis of the full-range behaviour of grouted rockbolts based on a tri-linear bond-slip model, Constr. Build Mater., 2010, Vol. 24. — P. 361 – 370.
6. Signer S. P. Field verification of load transfer mechanics of fully grouted roof bolts, Rep. Investig, United States: Bur Mines, 1990.
7. Aziz N. and Webb B. Study of load transfer capacity of bolts using short encapsulation push test, Proc. Symp. on Coal Oper., Wollongong, 2003. — P. 72 – 80.
8. Yazici S. and Kaiser P. K. Bond strength of grouted cable bolts, Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 1992, Vol. 29. — P. 279 – 292.
9. Aziz N. and Jalalifar H. The role of profile configuration on load transfer mechanism of bolt for effective support, J. Mines Met. Fuels., 2007, Vol. 55. — P. 539 – 545.
10. Ghadimi M., Shahriar K., and Jalalifar H. Optimization of the fully grouted rock bolts for load transfer enhancement, Int. J. Min. Sci. Technol., 2015, Vol. 25. — P. 707 – 712.
11. Tao W., Chen C., Jun H., and Ting R. Effect of bolt rib spacing on load transfer mechanism, Int. J. Min. Sci. Technol., 2017, Vol. 27. — P. 431 – 434.
12. Fabjanczyk M. W. and Tarrant G. C. Load transfer mechanisms in reinforcement tendons, 11th Int. Conf. on Ground Control in Min., University of Wollongong, 1992. — P. 212 – 219.
13. Kang H. P., Lin J., Wu Y. Z., Cheng P., Meng X. Z., and Ren S. Mechanical performances and compatibility of rock bolt components, Meitan Xuebao, J. China Coal Soc., 2015, Vol. 40. — P. 11 – 23.
14. Blumel M. Performance of grouted bolts in squeezing rock, Proc. Int. Symp. ISRM, EUROCK, 1996. — P. 885 – 891.
15. Kilic A., Yasar E., and Celik A. G. Effect of grout properties on the pull-out load capacity of fully grouted rock bolt, Tunn. Undergr. Sp. Technol., 2002, Vol. 17. — P. 355 – 362.
16. Moosavi M., Jafari A., and Khosravi A. Bond of cement grouted reinforcing bars under constant radial pressure, Cem. Concr. Compos., 2005, Vol. 27. — P. 103 – 109.
17. Jalalifar H. A new approach in determining the load transfer mechanism in fully grouted bolts, Dissertation, University of Wollongong, 2006.
18. Aziz N., Nemcik J., Cao C., and Jalalifar H. Bolt profile configuration and load transfer capacity optimisation, Proc. of 28th Int. Symp. Gr. Control Mining, ICGCM, 2009. — P. 48 – 52.
19. Blanco Martin L., Tijani M., Hadj-Hassen F., and Noiret A. Assessment of the bolt-grout interface behaviour of fully grouted rockbolts from laboratory experiments under axial loads, Int. J. Rock. Mech. Min. Sci., 2013, Vol. 63. — P. 50 – 61.
20. Ranjbarnia M., Fahimifar A., and Oreste P. A simplified model to study the behavior of pretensioned fully grouted bolts around tunnels and to analyze the more important influencing parameters, J. Min. Sci., 2014, Vol. 50. — P. 533 – 548.
21. Benmokrane B., Chennouf A., and Mitri H. S. Laboratory evaluation of cement-based grouts and grouted rock anchors, Int. J. Rock Mech. Min. Sci. Geomech. Abstr., 1995, Vol. 32, No. 7. — P. 633 – 642.
УДК 004.032.26:622.236
ПРИМЕНЕНИЕ ИСКУССТВЕННЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ СЕЙСМИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ ПОРОД НА МЕДНОМ РУДНИКЕ “ВЕЛИКИ КРИВЕЛЬ”
Й. Радисавлевич
Компания “Serbia Zijin Copper”,
Е-mail: jovica.radisavljevic@zijinbor.com, 19210, г. Бор, Сербия
На основе искусственной нейронной сети разработана математическая модель прогнозирования интенсивности колебаний пород в сейсмических волнах на открытом медном руднике “Велики Кривель”. При разработке модели использована классическая формула определения пиковой скорости пород, программное обеспечение Peltarion Synapse и массив входных / выходных данных взрывных работ на руднике, содержащий значения параметров взорванных блоков пород и измеренные при подрыве блоков пиковые скорости. С помощью комбинированного метода применения искусственной нейронной сети и регрессионного анализа получена формула для определения пиковой скорости пород для условий рудника “Велики Кривель”. Подтверждено преимущество предлагаемого метода по сравнению с результатами прогнозирования скорости сейсмических колебаний пород, полученных другими методами.
Взрывные работы, сейсмические колебания пород, пиковая скорость пород в сейсмической волне, искусственные нейронные сети
DOI: 10.15372/FTPRPI20230204
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Dindarloo S. R. Prediction of blast-induced ground vibrations via genetic programming, Int. J. Min. Sci. Technol., 2015, Vol. 25, No. 6. — P. 1011 – 1015.
2. Elevli B. and Arpaz E. Evaluation of parameters affected on the blast induced ground vibration (BIGV) by using relation diagram method (RDM), Acta Montanistica Slovaca, 2010, Vol. 15, No. 4. — 261 p.
3. Khandelwal M. and Singh T. N. Evaluation of blast-induced ground vibration predictors, Soil Dynam. Earthq. Eng., 2007, Vol. 27, No. 2. — P. 116 – 125.
4. Murlidhar B. R., Armaghani D. J., and Mohamad E. T. Intelligence prediction of some selected environmental issues of blasting: a review, Open Construction Build. Technol. J., 2020, Vol. 14, No. 1. — P. 298 – 308.
5. Khandelwal M. and Singh T. N. Prediction of blast induced ground vibrations and frequency in opencast mine: a neural network approach, J. Sound Vibration, 2006, Vol. 289, No. 4 – 5. — P. 711 – 725.
6. Zhou J., Li C., Koopialipoor M., Jahed Armaghani D., and Thai Pham B. Development of a new methodology for estimating the amount of PPV in surface mines based on prediction and probabilistic models (GEP-MC), Int. J. Min., Reclam. Env., 2021, Vol. 35, No. 1. — P. 48 – 68.
7. Lawal A. I. and Kwon S. Application of artificial intelligence to rock mechanics: an overview, J. Rock Mech. Geotech. Eng., 2021, Vol. 13, No. 1. — P. 248 – 266.
8. Morris G. Vibration due to blasting and their effects on building structure, Engineer, 1950. — P. 394 – 395.
9. Iphar M., Yavuz M., and Ak H. Prediction of ground vibrations resulting from the blasting operations in an open-pit mine by adaptive neuro-fuzzy inference system, Env. Geol., 2008, Vol. 56, No. 1. — P. 97 – 107.
10. Monjezi M., Bahrami A., Varjani A. Y., and Sayadi A. R. Prediction and controlling of flyrock in blasting operation using artificial neural network, Arabian J. Geosci., 2011, Vol. 4, No. 3. — P. 421 – 425.
11. Khandelwal M., Lalit Kumar D., and Yellishetty M. Application of soft computing to predict blast-induced ground vibration, Eng. Computers, 2011, Vol. 27, No. 2. — P. 117 – 125.
12. Mohamed M. T. Performance of fuzzy logic and artificial neural network in prediction of ground and air vibrations. JES, J. Eng. Sci., 2011, Vol. 39, No. 2. — P. 425 – 440.
13. Fisne A., Kuzu C., and Hudaverdi T. Prediction of environmental impacts of quarry blasting operation using fuzzy logic, Env. Monit. Assess., 2011, Vol. 174, No. 1 – 4. — P. 461 – 470.
14. Mohammadnejad M., Gholami R., Ramazanzadeh A., and Jalali M. E. Prediction of blast-induced vibrations in limestone quarries using support vector machine, J. Vibration Control, 2012, Vol. 18, No. 9. — P. 1322 – 1329.
15. Ghasemi E., Araei M., and Hashemolhosseini H. Development of a fuzzy model for predicting ground vibration caused by rock blasting in surface mining, J. Vibration Control, 2012, Vol. 19, No. 5. — P. 755 – 770.
16. Monjezi M., Farzaneh F., and Asadi A. Evaluation of Blasting patterns using operational research models, Arch. Min. Sci., 2013, Vol. 58, No. 3.
17. Armaghani D. J., Hajihassani M., Mohamad E. T., Marto A., and Noorani S. A. Blasting-induced flyrock and ground vibration prediction through an expert artificial neural network based on particle swarm optimization, Arabian J. Geosci., 2014, Vol. 7. — P. 5383 – 5396.
18. Hajihassani M., Armaghani D. J., Marto A., and Mohamad E. T. Ground vibration prediction in quarry blasting through an artificial neural network optimized by imperialist competitive algorithm, Bulletin Eng. Geol. Env., 2015, Vol. 74, No. 3. — P. 873 – 886.
19. Hajihassani M., Armaghani D. J., Monjezi M., Mohamad E. T., and Marto A. Blast-induced air and ground vibration prediction: a particle swarm optimization-based artificial neural network approach, Env. Earth Sci., 2015, Vol. 74. — P. 2799 – 2817.
20. Hasanipanah M., Monjezi M., Shahnazar A., Armaghani D. J., and Farazmand A. Feasibility of indirect determination of blast induced ground vibration based on support vector machine, Measurement, 2015, Vol. 75. — P. 289 – 297.
21. Armaghani D. J., Momeni E., Abad S. V. A. N. K., and Khandelwal M. Feasibility of ANFIS model for prediction of ground vibrations resulting from quarry blasting, Env. Earth Sci., 2015, Vol. 74, No. 4. — P. 2845 – 2860.
22. Hasanipanah M., Naderi R., Kashir J., Noorani S. A., and Qaleh A. Z. A. Prediction of blast-produced ground vibration using particle swarm optimization, Eng. Computers, 2017, Vol. 33, No. 2. — P. 173 – 179.
23. Nguyen H., Buil X.-N., Tran Q.-H., Le T.-Q., Do N.-H., and Hoa L. T. H. Evaluating and predicting blast-induced ground vibration in open-cast mine using ANN: a case study in Vietnam, SN Appl. Sci., 2019, Vol. 1, No. 1. — P. 1 – 11.
24. Shang Y., Nguyen H., Bui X. N., Tran Q.-H., and Moayedi H. A novel artificial intelligence approach to predict blast-induced ground vibration in open-pit mines based on the firefly algorithm and artificial neural network, Natural Res. Research, 2020, Vol. 29. — P. 723 – 737.
25. Singh T. N. and Singh V. An intelligent approach to predict and control ground vibration in mines, Geotech. Geol. Eng., 2005, Vol. 23, No. 3. — P. 249 – 262.
26. Khandelwal M. and Singh T. N. Prediction of blast-induced ground vibration using artificial neural network, Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 2009, Vol. 46, No. 7. — P. 1214 – 1222.
27. Mohamed M. T. Artificial neural network for prediction and control of blasting vibrations in Assiut (Egypt) limestone quarry, Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 2009, Vol. 46, No. 2. — P. 426 – 431.
28. Amnieh H. B., Mozdianfard M. R., and Siamaki A. Predicting of blasting vibrations in Sarcheshmeh copper mine by neural network, Safety Sci., 2010, Vol. 48, No. 3. — P. 319 – 325.
29. Monjezi M., Ahmadi M., Sheikhan M., Bahrami A., and Salimi A. R. Predicting blast-induced ground vibration using various types of neural networks, Soil Dynamics Earthq. Eng., 2010, Vol. 30, No. 11. — P. 1233 – 1236.
30. Verma A. K. and Singh T. N. Intelligent systems for ground vibration measurement: a comparative study, Eng. Computers, 2011, Vol. 27, No. 3. — P. 225 – 233.
31. Dehghani H. and Ataee-Pour M. Development of a model to predict peak particle velocity in a blasting operation, Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 2011, Vol. 48, No. 1. — P. 51 – 58.
32. Kamali M. and Ataei M. Prediction of blast induced vibrations in the structures of Karoun III power plant and dam, J. Vibrat. Control, 2011, Vol. 17, No. 4. — P. 541 – 548.
33. Lapcevic R., Kostic S., Pantovic R., and Vasovic N. Prediction of blast-induced ground motion in a copper mine, Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 2014, Vol. 69. — P. 19 – 25.
34. Saadat M., Khandelwal M., and Monjezi M. An ANN-based approach to predict blast-induced ground vibration of Gol-E-Gohar iron ore mine, Iran, J. Rock Mech. Geotech. Eng., 2014, Vol. 6, No. 1. — P. 67 – 76.
35. Negovanovic M. Model for the prediction of open pit ground shocks using the Monte Carlo simulation method and Fuzzy Logic, University of Belgrade, Faculty of Mining and Geology, Belgrade, 2015.
36. Tiile R. N. Artificial neural network approach to predict blast-induced ground vibration, airblast and rock fragmentation, Missouri University of Science and Technology, 2016.
37. Ghasemi E., Kalhori H., and Bagherpour R. A new hybrid ANFIS-PSO model for prediction of peak particle velocity due to bench blasting, Eng. with Computers, 2016, Vol. 32. — P. 607 – 614.
38. Muhammad K. and Shah A. Minimising backbreak at the Dewan cement limestone quarry using an artificial neural network, Archives Min. Sci., 2017, Vol. 62, No. 4. — P. 795 – 806.
39. Zhongya Z. and Xiaoguang J. Prediction of peak velocity of blasting vibration based on artificial neural network optimized by dimensionality reduction of FA-MIV, Mathem. Problems Eng., 2018, Vol. 7, No. 8.
40. Arthur C. K., Temeng V. A., and Ziggah Y. Y. Soft computing-based technique as a predictive tool to estimate blast-induced ground vibration, J. Sustainable Min., 2019, Vol. 18, No. 4. — P. 287 – 296.
41. Li G., Kumar D., Samui P., Nikafshan Rad H., Roy B., and Hasanipanah M. Developing a new computational intelligence approach for approximating the blast-induced ground vibration, Appl. Sci., 2020, Vol. 10, No. 2. — 434 p.
42. Nguyen H., Bui X. N., Tran Q. H., Nguyen D. A., Hoa L. T. T., Le Q. T., and Giang L. T. H. Predicting blast-induced ground vibration in open-pit mines using different nature-inspired optimization algorithms and deep neural network, Natural Res. Res., 2021, Vol. 30, No. 6. — P. 4695 – 4717.
43. Medvedev S. V. Seismics of mountainous explosions, Moscow, Nedra, 1964. — P. 42 – 43.
44. Reports of performed blasting at the “Veliki Krivelj” open pit during 2018, 2019, 2020 and the first quarter of 2021.
ТЕХНОЛОГИЯ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
УДК 622.831
ОЦЕНКА ГЕОМЕХАНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОДРАБОТАННЫХ ПОРОД МАССИВА ПРИ ВЫЕМКЕ СЛЕПОГО РУДНОГО ТЕЛА НА ТАШТАГОЛЬСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ
А. А. Еременко, А. Г. Гаврилов, В. А. Штирц, В. С. Писарев
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
E-mail: eremenko@ngs.ru, Красный проспект, 54, 630091, Новосибирск, Россия
Филиал-сегмент “Горнорудные активы” АО “ЕВРАЗ ЗСМК”,
Е-mail: Aleksey.Gavrilov@evraz.com, Кондомское шоссе, 39, 654018, г. Новокузнецк, Россия
Филиал-сегмент “Горнорудные активы” АО “ЕВРАЗ ЗСМК”,
Е-mail: Vladimir.Shtirts@evraz.com, ул. Советская, 1“А”, 652971, п. г. т. Шерегеш, Россия
Сибирский государственный университет геосистем и технологий,
E-mail: v.s.pisarev@sgugit.ru, ул. Плахотного, 10, 630108, г. Новосибирск, Россия
Рассмотрено состояние породного целика при отработке слепого рудного тела участка Юго-Восточный Таштагольского месторождения. Проведен анализ геомеханической и геодинамической обстановки при отработке рудных участков данного месторождения. Представлены результаты расчетов напряжений и неупругих деформаций, зоны возможных разрушений в окрестности выработанного пространства при отработке блоков на участке Юго-Восточный до и в период образования провала на земной поверхности. Приведены данные по определению толщины породного целика между сводом выработанного пространства и земной поверхностью геофизическими методами. С помощью гравиметрических измерений и аэрофотосъемки определены площади и периметры провала в ходе ведения очистных работ.
Породный целик, выработанное пространство, рудное тело, гравиметрическая съемка, система разработки, руда, горная порода, толчки, месторождение
DOI: 10.15372/FTPRPI20230205
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Еременко А. А., Шапошник Ю. Н., Филиппов В. Н., Конурин А. И. Развитие научных основ безопасной и эффективной геотехнологии при освоении удароопасных месторождений Западной Сибири и Крайнего Севера // Горн. журн. — 2019. — № 10. — С. 33 – 39.
2. Еременко А. А., Еременко В. А., Гайдин А. П. Горно-геологические и геомеханические условия разработки железорудных месторождений в Алтае-Саянской складчатой области. – Новосибирск: Наука, 2009. — 224 с.
3. Калугин А. С., Калугина Т. С., Иванов В. И. и др. Железорудные месторождения Сибири. — Новосибирск: Наука, 1981. — 238 с.
4. Кузнецов В. А. Тектоническое районирование и основные черты эндогенной металлогенности Горного Алтая // Вопросы геологии и металлогении Горного Алтая. — Новосибирск: ИГГ СО АН СССР, 1963. — Вып. 13.
5. Рудные месторождения СССР / под ред. В. И. Смирнова. — 2-е изд., перераб. и доп. — Т. 1. — М.: Недра, 1978. — 352 с.
6. Курленя М. В., Еременко А. А., Шрепп Б. В. Геомеханические проблемы разработки железорудных месторождений Сибири. — Новосибирск: Наука, 2001. — 184 с.
7. Кононов А. Н., Шрепп Б. В., Кононов О. А., Никитин В. Н., Крылова О. А. Явление пульсационного горизонтального напряжения в горных породах и рудах эксплуатируемых железорудных месторождений юга Сибири // Горн. журн. — 1995. — № 8. — С. 9 – 11.
8. Указания по безопасному ведению горных работ на Таштагольском месторождении, склонном и опасном по горным ударам. — Новосибирск; Новокузнецк, 2021. — 74 с.
9. Khademian Z. and Ugur O. Computational framework for simulating rock burst in shear and compression, Int. J. Rock Mech. and Min. Sci., 2018, Vol. 110. — P. 279 – 290.
10. Xia-Ting Feng, Jianpo Liu, Bingrui Chen, Yaxun Xiao, Guangliang Feng et al. Monitoring, warning, and control of rockburst in deep metal mines, Eng., 2017, Vol. 3, Issue 4. — P. 538 – 545.
11. Anderson N. G. Information as a physical quantity, Inf. Sci., 2017, Vol. 415 – 416. — P. 397 – 413.
12. Yang Yu, Ka-zhong Deng, Yi Luo, Shen-en Chen, Hui-fu Zhuang. An improved method for long-term stability evaluation of strip mining and pillar design, Int. J. Rock Mech. and Min. Sci., 2018, Vol. 107. — P. 25 – 30.
13. Кочарян Г. Г., Золотухин С. Р., Калинин Э. В., Панасьян Л. Л., Спунгин В. Г. Напряженно-деформированное состояние массива горных пород Коробковского железорудного месторождения на участке зоны тектонических нарушений // ФТПРПИ. — 2018. — № 1. — C. 16 – 24.
14. Кропоткин П. Н. Результаты измерений напряженного состояния горных пород в Скандинавии, в Западной Европе, в Исландии, Африке и Северной Америке. — М.: Наука, 1973. — 188 с.
15. Барышников В. Д., Гахова Л. Н. Геомеханические условия применения слоевой системы разработки кимберлитовой трубки “Интернациональная” // ФТПРПИ. — 2009. — № 2. — С. 46 – 55.
16. Маловичко А. К., Костицын В. И., Тарунина О. Л. Детальная гравиразведка на нефть и газ. — М.: Недра, 1989. — 224 с.
17. Инструкция по гравиметрической разведке. — М.: Недра, 1975. — 88 с.
18. Гвоздарев Ю. К. Методика обнаружения эпицентра подземного ядерного взрыва по гравиметрическим данным // Горн. журн. — 2007. — № 4. — С. 121 – 127.
19. ГКИНП-5. Инструкция по составлению технических отчетов о геодезических, астрономических, гравиметрических и топографических работах. — 3-е изд. — М.: Недра, 1971. — 138 с.
20. Правила закладки центров и реперов на пунктах геодезических и нивелирных сетей. — М.: Картгеоцентр — Геодезиздат, 1993. — 104 с.
21. ПТБ-88. Правила по технике безопасности на топографо-геодезических работах. — М.: Недра, 1991. — 303 с.
22. ГКИНП-02-033-82. Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500. — М.: Недра, 1982. — 98 с.
23. Правила закрепления центров пунктов спутниковой геодезической сети. — М.: ЦНИИГАиК, 2001. — 30 с.
24. ГКИНП (ГНТА)–04-0122-88. Инструкция по развитию высокоточной государственной гравиметрической сети России. — 3-е изд., испр. и доп. — М.: ЦНИИГАиК, 2004. — 220 с.
25. Писарев В. С. Исследование развития контура провала в районе горы Буланже // Вестн. СГУГиТ. — 2021. — Т. 26. — № 2. — С. 28 – 36.
УДК 622.271:622.7
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СХЕМ ДОБЫЧИ И ПЕРЕРАБОТКИ РУД ПРИ ОСВОЕНИИ СЛОЖНОСТРУКТУРНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
И. Ю. Рассказов, А. Ю. Чебан, Н. М. Литвинова, Т. Г. Конарева, А. С. Андрющенко
Хабаровский федеральный исследовательский центр ДВО РАН,
E-mail: rasskazov@igd.khv.ru, ул. Дзержинского, 54, 680000, г. Хабаровск, Россия
Институт горного дела ДВО РАН,
E-mail: chebanay@mail.ru, ул. Тургенева, 51, 680000, г. Хабаровск, Россия
Представлены результаты комплексных аналитических исследований и геотехнологического тестирования проб взорванной руды одного из золоторудных месторождений с разделением их по классам крупности. Определены параметры объединенных фракций для переработки по различным технологиям. Разработана схема добычи и переработки руд сложноструктурного выемочного блока. Предложена усовершенствованная технология освоения сложноструктурных месторождений. После селективной выемки руд проводится грохочение с разделением на фракции, обогащенные и обедненные полезным компонентом. Полученные фракции рудной массы шихтуются, при этом шихта с рядовым содержанием полезного компонента перерабатывается с применением флотации, а бедная рудная масса направляется на кучное выщелачивание. Выделенная из богатых руд фракция с повышенным содержанием полезного компонента перерабатывается с применением двухстадийного сорбционного выщелачивания с предокислением, обеспечивающим высокое извлечение металла.
Сложноструктурный блок, сопровождающая эксплуатационная разведка, сорта руд, грохочение, опережающая выемка, обогащенная и обедненная рудная масса, ресурсосбережение
DOI: 10.15372/FTPRPI20230206
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ткач С. М., Батугин С. А. Одно из актуальных направлений модернизации геотехнологий // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. — 2016. — Т. 1. — № 3. — С. 206 – 212.
2. Батугин С. А., Черный Е. Д. Теоретические основы опробования и оценки запасов месторождений. — Новосибирск: Наука, 1998. — 344 с.
3. Orebody modeling and strategic mine planning: old and new dimensions in a changing world, Ed. Dimitrakopoulos R. Proc. Int. Symp., Western Australia, 2009.
4. Menabde M., Froyland G., Stone P., and Yeates G. Mining schedule optimization for conditionally simulated orebodies, Orebody Modeling and Strategic Mine Planning, Spectrum Series, 2007. — P. 91 – 100.
5. Ревнивцев В. И., Азбель Е. И., Баранов Е. Г. Подготовка минерального сырья к обогащению и переработке. — М.: Недра, 1987. — 307 с.
6. Батралиев Р. Ш., Охрименко А. В., Туртыгина Н. А. Принципиальная структура оперативной информационно-управляющей системы для стабилизации качества рудопотоков // Горн. журн. — 2022. — № 10. — С. 91 – 96.
7. Трубецкой К. Н., Каплунов Д. Р., Викторов С. Д., Рыльникова М. В., Радченко Д. Н. Научное обоснование технологий комплексного ресурсосберегающего освоения месторождений стратегического минерального сырья // ГИАБ. — 2014. — № 12. — С. 5 – 12.
8. Трубецкой К. Н., Каплунов Д. Р., Рыльникова М. В., Радченко Д. Н. Новые подходы к проектированию ресурсовоспроизводящих технологий комплексного освоения рудных месторождений // ФТПРПИ. — 2011. — № 3. — С. 58 – 66.
9. Курленя М. В. Актуальные направления и задачи исследований освоения месторождений полезных ископаемых глубокого залегания в условиях Сибири и Дальнего Востока // ФТПРПИ. — 2021. — № 4. — С. 3 – 10.
10. Волченко Г. Н., Серяков В. М., Фрянов В. Н. Геомеханическое обоснование ресурсосберегающих вариантов разработки рудных месторождений системой этажного принудительного обрушения // ФТПРПИ. — 2012. — № 4. — С. 144 – 154.
11. Wu J., Ahn J., and Lee J. Comparative leaching study on conichalcite and chalcopyrite under different leaching systems, Korean J. Metal. Materials, 2019, Vol. 57, No. 4. — P. 245 – 250.
12. Рахманов Р. А., Лоеб Д., Косухин Н. И. Оценка смещений рудных контуров после взрыва с применением BMM-системы // Зап. ГИ. — 2020. — Т. 245. — С. 547 – 553.
13. Метельский А. А., Гамбаль М. Ю. Сокращение потерь руды и разубоживания. Опыт применения системы BMM на АО “Полюс Красноярск” // Золото и технологии. — 2021. — № 4. — С. 148 – 153.
14. Рассказов И. Ю., Чебан А. Ю., Литвинцев В. С. Анализ технической оснащенности горнодобывающих предприятий Хабаровского края и Еврейской автономной области // Горн. журн. — 2013. — № 2. — С. 30 – 34.
15. Чантурия В. А., Самусев А. Л., Миненко В. Г. Интенсификация химико-электрохимического выщелачивания золота из упорного минерального сырья // ФТПРПИ. — 2020. — № 5. — С. 154 – 164.
16. Ростовцев В. И., Кондратьев С. А., Бакшеева И. И. Совершенствование обогащения медно-нике-левых руд на основе энергетических воздействий // ФТПРПИ. — 2017. — № 5. — С. 123 – 130.
17. Afum B. O., Ben-Awuah E., and Askari-Nasab H. A mixed integer linear programming framework for optimising the extraction strategy of open pit — underground mining options and transitions, Int. J. Min. Reclamation Env., 2019, Vol. 34, No. 10. — P. 700 – 724.
18. Голик В. И. Проблемы подготовки руд к кучному выщелачиванию // Изв. ТГУ. Науки о Земле. — 2021. — № 4. — С. 322 – 330.
19. Рассказов И. Ю., Секисов А. Г., Рассказова А. В. Подземное выщелачивание молибдена и урана с использованием перкарбонатных и хлоридно-гипохлоритных растворов // Зап. ГИ. — 2022. — Т. 256. — С. 623 – 631.
20. Секисов А. Г., Шевченко Ю. С., Лавров А. Ю. Взрывоинъекционная подготовка руд к выщелачиванию // Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды. — Новосибирск, 2012. — С. 125 – 132.
21. Голик В. И., Разоренов Ю. И., Комащенко В. И., Бурдзиева О. Г. Экспериментальное исследование качества дробления руд для подземного выщелачивания // Изв. ТПУ. Инжиниринг георесурсов. — 2021. — Т. 332. — № 6. — С. 160 – 166.
22. Самихов Ш. Р., Зинченко З. А., Бобохонов Б. А. Полупромышленные испытания отвального выщелачивания забалансовой руды месторождения Джилау // Золото и технологии. — 2013. — № 3. — С. 54 – 57.
23. Павлов А. М., Семенов Ю. М. Применение вакуумной технологии при зачистке руды в условиях криолитозоны рудника “Ирокинда” // ГИАБ. — 2007. — № 11. — С. 24 – 29.
24. Санакулов К. С., Руднев С. В., Канцель А. В. О возможности отработки месторождения Учкулач с использованием технологии рентгенрадиометрического обогащения свинцово-цинковых руд // Горн. вестн. Узбекистана. — 2011. — № 1. — С. 17 – 20.
25. Ломоносов Г. Г., Туртыгина Н. А. Влияние класса крупности медно-никелевого рудного сырья и его изменчивости на показатели обогащения // ГИАБ. — 2015. — № 3. — С. 104 – 107.
26. Жабоев М. Н., Семочкин Г. А., Каган Г. Ф., Блинов Ю. И. Технология разработки месторождения на основе сортировки некондиционных и ранее потерянных руд // Горн. журн. — 1990. — № 9. — С. 23 – 25.
27. Саматова Л. А., Шепета Е. Д. Комбинированные технологии переработки бедных, забалансовых вольфрамовых руд и отвалов // ГИАБ. — 2013. — № S4. — С. 187 – 199.
28. А. с. 1120104 СССР. Способ формирования качества руд при добыче и рудоскат для его осуществления / В. А. Шестаков, В. А. Хакулов, Г. А. Семочкин // Опубл. в БИ. — 1984. — № 39.
29. Чебан А. Ю. Способ выемки взорванной горной массы экскаватором при разработке сложноструктурных месторождений // Маркшейдерский вестник. — 2020. — № 2. — С. 66 – 70.
30. Увеличение продуктивности рудника экономически эффективным методом с помощью ALLU // Горн. пром-сть. — 2020. — № 1. — С. 68 – 69.
31. Прохоренко Г. А. Применение кучного выщелачивания золота из руд техногенных месторождений // ГИАБ. — 2000. — № 3. — С. 86 – 88.
32. Наимова Р. Ш. Перспективы использования вскрышных пород карьера Мурунтау в качестве резервного сырьевого источника // ГИАБ. — 2011. — № 3. — С. 117 – 122.
33. Пат. 2088758 РФ. Способ выщелачивания полезных компонентов из руд / Е. М. Валаханович, А. П. Мазуркевич, Л. М. Демич, С. Б. Иноземцев // Опубл. в БИ. — 2002. — № 29.
34. Латышев М. З. Повышение качества товарной руды при отработке весьма тонких жил // Колыма. — 1972. — № 6. — С. 30 – 31.
35. Секисов Г. В., Чебан А. Ю. Малоотходная технология освоения сложноструктурных месторождений с применением комбинированных схем выемки и переработки руд // ФТПРПИ. — 2021. — № 6. — С. 110 – 118.
36. Sekisov A. and Rasskazova A. Assessment of the possibility of hydrometallurgical processing of low-grade ores in the oxidation zone of the Malmyzh Cu – Au porphyry deposit, Minerals, 2021, Vol. 11, No. 1. — P. 1 – 11.
УДК 622.693.4
ВЛИЯНИЕ ПРИРОДНЫХ ДОБАВОК НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТРАНСПОРТИРОВКИ ЖЕЛЕЗНОЙ РУДЫ ПО ТРУБОПРОВОДУ
Чандан Гупта, Сатиш Кумар
Национальный технологический институт Джамшедпура,
E-mail: 2019rsme010@nitjsr.ac.in, 8311014, штат Джаркханд, Индия
Приведено детальное описание и стабилизация концентрированной суспензии железной руды (размер частиц ? 75 мкм) с помощью различных лабораторных испытаний. Рассмотрены реологические характеристики железной руды в диапазоне весовой концентрации 60 – 80 % при наличии и отсутствии экстракта Sapindus mukorossi (мыльного дерева) в качестве диспергатора. Устойчивость суспензии железной руды при наличии сапонина определяется реологическими свойствами, концентрацией диспергатора и механизмом стабилизации. Выполнен регрессионный анализ экспериментальных реологических данных при различной скорости сдвига; полученные результаты хорошо согласуются с моделью Гершеля – Балкли. Критическая мицеллярная концентрация водного экстракта диспергатора составила 0.018 г/см3. Наличие сапонина значительно улучшило смешиваемость и устойчивость суспензии железной руды. Анализ напорных потерь и удельного энергопотребления доказывает экономическую целесообразность использования поверхностно-активных веществ для транспортировки рудной пульпы по трубопроводам.
Суспензия железной руды, стабилизация суспензии, Sapindus mukorossi (мыльное дерево) в качестве ПАВ, критическая мицеллярная концентрация, реологическое моделирование
DOI: 10.15372/FTPRPI20230207
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Usui H., Li L., and Suzuki H. Rheology and pipeline transportation of dense fly ash-water slurry, Korea-Australia Rheology J., 2001, Vol. 13, No. 1. — P. 47 – 54.
2. Paterson A. J. C. Pipeline transport of high density slurries: a historical review of past mistakes, lessons learned and current technologies, Min. Technol., 2012, Vol. 121, No. 1. — P. 37 – 45.
3. Thomas A. D. and Cowper N. T. The design of slurry pipelines–historical aspects, In Proc. Hydrotransport, 2017, Vol. 20. — P. 7 – 22.
4. Cruz N., Forster J., and Bobicki E. R. Slurry rheology in mineral processing unit operations: A critical review, The Canadian J. Chemical Eng., 2019, Vol. 97, No. 7. — P. 2102 – 2120.
5. Silva R. C. Experimental characterisation techniques for solid-liquid slurry flows in pipelines: A Review, Proc., 2022, Vol. 10, No. 3. — P. 597.
6. Vieira M. G. and Peres A. E. C. Effect of rheology and dispersion degree on the regrinding of an iron ore concentrate, J. Mater. Res. Technol., 2013, Vol. 2, No. 4. — P. 332 – 339.
7. Sahoo B. K., Das T. K., Gupta A., De S., Carsky M. and Meikap B. C. Application of response surface analysis to iron ore slurry rheology using microwave pre-treatment, South African J. Chemical Eng., 2017, Vol. 23, No. 1. — P. 81 – 90.
8. Melorie A. K. and Kaushal D. R. Experimental investigations of the effect of chemical additives on the rheological properties of highly concentrated iron ore slurries, KONA Powder and Particle J., 2018, Vol. 35. — P. 186 – 199.
9. Abro M. I., Pathan A. G., Andreas B., and Mallah A. H. Effect of various parameters on the dispersion of ultra fine iron ore slurry, P. 2, Pakistan J. Analytical and Env. Chemistry, 2010, Vol. 11, No. 2. — P. 5.
10. Mabuza N. T., Pocock J., and Loveday B. K. The use of surface active chemicals in heavy medium viscosity reduction, Minerals Eng., 2005, Vol. 18 — P. 25 – 31.
11. Kumar S., Singh M., Singh J. et al. Rheological characteristics of Uni/Bi-variant particulate iron ore slurry: artificial neural network approach, J. Min. Sci., 2019, Vol. 55. — P. 201 – 212.
12. Singh H., Kumar S., Mohapatra S. K., Prasad S. B., and Singh J. Slurryability and flowability of coal water slurry: Effect of particle size distribution, J. Cleaner Prod., 2021, Vol. 323. — P. 129183.
13. Mosa E. S., Saleh A. M., Taha A. T., El-Molla A. M., and Abdel-Rasoul E. I. A study on the Effect of slurry temperature, slurry pH and particle degradation on rheology and pressure drop of coal water slurries, J. Archive, 2021, Vol. 49.
14. Shkuratnik V. L., Kravchenko O. S., and Filimonov Y. L. Stresses and temperature affecting acoustic emission and rheological characteristics of rock salt, J. Min. Sci., 2019, Vol. 55. — P. 531 – 537.
15. Singh M., Kumar S., Kumar S., Nandan G., and Gupta M. Characterisation of iron-ore suspension at in-situ conditions, Materials today: proc., 2018, Vol. 5, No. 9. — P. 17845 – 17851.
16. Anushenkov A. N., Rostovtsev V. I., and Frizorger V. K. Modification of coal tar pitch in hydropercussion-cavitation field, J. Min. Sci., 2009, Vol. 45. — P. 509.
17. Lavrinenko A. A. and Gol’berg G. Y. Flow Regime of mineral suspensions with preserved structure of flocs, J. Min. Sci., 2019, Vol. 55. — P. 437 – 443.
18. Svarovsky L. and Thew M. T. eds. Hydrocyclones: analysis and applications (Vol. 12), Springer Science & Business Media, 1992.
19. Senapati P. K., Das D., Nayak A., and Mishra P. K. Studies on preparation of coal water slurry using a natural additive, Energy Sources, Part A, 2008, Vol. 30, No. 19. — P. 1788 – 1796.
20. Routray A., Das D., Parhi P. K., and Padhy M. K. Characterisation, stabilisation, and study of mechanism of coal-water slurry using S apindous Mukorossi as an additive, Energy Sources, Part A: Recovery, Utilisation, and Env. Effects, 2018, Vol. 40, No. 20. — P. 2502 – 2509.
21. Assefa K. M. and Kaushal D. R. The influence of chemical additives on the flow behaviours of solid-liquid suspensions: a review, In Conference Proc. of RACEE-2015, Int. J. Eng. Res. Technol., 2015, Vol. 4. — P. 180 – 185.
22. Khamzina T. A. and Kondrat’ev S. A. Activity of different chemistry agents in flotation of difficult slack coal, J. Min. Sci., 2021, Vol. 57. — P. 645 – 653.
23. Kumar S. Determination of pressure drop characteristics of fly ash suspension with additive for hydraulic transportation, J. of Applied Fluid Mech., 2018, Vol. 11, No. 5. — P. 1387 – 1393.
24. Routray A., Senapati P. K., Padhy M., and Das D. Effect of mixture of natural and synthetic surfactant and particle size distribution for stabilised high-concentrated coal water slurry, Int. J. of Coal Preparation and Utilization, 2019.
25. Behera U., Das S. K., Mishra D. P., Parhi P. K., and Das D. Sustainable transportation, leaching, stabilisation, and disposal of fly ash using a mixture of natural surfactant and sodium silicate, ACS omega, 2021, Vol. 6, No. 35. — P. 22820 – 22830.
26. Routray A., Senapati P. K., Padhy M., Das D., and Mohapatra R. K. Effect of mixture of a non-ionic and a cationic surfactant for preparation of stabilised high concentration coal water slurry, Int. J. of Coal Preparation and Utilization, 2022, Vol. 42, No. 3. — P. 925 – 940.
27. Das D., Das S. K., Parhi P. K., Dan A. K., Mishra S., and Misra P. K. Green strategies in formulating, stabilising and pipeline transportation of coal water slurry in the framework of WATER-ENERGY NEXUS: A state of the art review, Energy Nexus, 2021, Vol. 4. — P. 100025.
28. Wang S., Liu J., Pisupati S. V., Li D., Wang Z., and Cheng J. Dispersion mechanism of coal water slurry prepared by mixing various high-concentration organic waste liquids, Fuel, 2021, Vol. 287. — P. 119340.
29. Tang M. and Wen S. Adsorption characteristics of starch digested with alkali on fine hematite particles, J. Min. Sci., 2019, Vol. 55. — P. 469–476.
30. Burdukov A. P., Konovalov V. V., Popov V. I. et al. Rheological properties and characteristics of hydraulic transportation and heat-mass exchange of coal-water fuels, J. Min. Sci., 2002, Vol. 38. — P. 220 – 228.
31. Snyder L. R. Interactions responsible for the selective adsorption of nonionic organic compounds on alumina, Comparisons with adsorption on silica, J. Phys. Chemistry, 1968, Vol. 72, No. 2. — P. 489 – 494.
32. Somasundaran P., Fu E., and Xu Q. Coadsorption of anionic and nonionic surfactant mixtures at the alumina-water interface, Langmuir, 1992, Vol. 8, No. 4. — P. 1065 – 1069.
33. Das D., Panigrahi S., Misra P. K., and Nayak A. Effect of organised assemblies. Part 4. Formulation of highly concentrated coal–water slurry using a natural surfactant, Energy and Fuels, 2008, Vol. 22, No. 3. — P. 1865 – 1872.
34. Das D., Mohapatra R. K., Belbsir H., Routray A., Parhi P. K., and El-Hami K. Combined effect of natural dispersant and a stabiliser in formulation of high concentration coal water slurry: Experimental and rheological modeling, J. Molecular Liquids, 2020, Vol. 320. — P. 114441.
35. Huang J., Xu J., Wang D., Li L., and Guo X. Effects of amphiphilic copolymer dispersants on rheology and stability of coal water slurry, Industrial and Eng. Chemistry Research, 2013, Vol. 52, No. 25. — P. 8427 – 8435.
36. Das D., Dash U., Meher J., and Misra P. K. Improving stability of concentrated coal–water slurry using mixture of a natural and synthetic surfactants, Fuel Proc. Technol., 2013, Vol. 113. — P. 41 – 51.
37. Das D., Pattanaik S., Parhi P. K., Mohapatra R. K., Jyothi R. K., Lee J. Y., and Kim H. I. Stabilisation and rheological behavior of fly ash–water slurry using a natural dispersant in pipeline transportation, ACS omega, 2019, Vol. 4, No. 25. — P. 21604 – 21611.
38. Senapati P. K., Pothal J. K., Barik R., Kumar R., and Bhatnagar S. K. Effect of particle size, blend ratio and some selective bio – additives on rheological behaviour of high – concentration iron ore slurry, In Paste 2018, Proc. of the 21st Int. Seminar on Paste and Thickened Tailings, 2018. — P. 227 – 238. Australian Centre for Geomechanics.
39. Silva R., Garcia F. A., Faia P. M., and Rasteiro M. G. Settling suspensions flow modelling: a review, KONA Powder and Particle J., 2015. — P. 2015009.
40. Addie G. R. Slurry pipeline design for operation with centrifugal pumps, In Proc. of the 13th Int. Pump Users Symposium. Texas A&M University. Turbomachinery Laboratories, 1996.
41. Shrimali K., Jin J., Hassas B. V., Wang X., and Miller J. D. The surface state of hematite and its wetting characteristics, J. Colloid and Interface Sci., 2016, Vol. 477. — P. 16 – 24.
42. Qiu G., Jiang T., Fa K., Zhu D., and Wang D. Interfacial characterisations of iron ore concentrates affected by binders, Powder Technol., 2004, Vol. 139, No. 1. — P. 1 – 6.
43. Mohammed I., Al Shehri D., Mahmoud M., Kamal M. S., and Alade O. S. Impact of iron minerals in promoting wettability alterations in reservoir formations, ACS omega, 2021, Vol. 6, No. 5. — P. 4022 – 4033.
44. Hurwitz G., Guillen G. R., and Hoek E. M. Probing polyamide membrane surface charge, zeta potential, wettability, and hydrophilicity with contact angle measurements, J. Membrane Sci., 2010, Vol. 349, No. 1 – 2. — P. 349 – 357.
45. Bassioni G. and Taha Taqvi S. Wettability studies using zeta potential measurements, J. Chemistry, 2015.
46. Taqvi S. and Bassioni G. Understanding wettability through zeta potential measurements, Wettability and Interfacial Phenomena-Implications for Material Proc., 2019.
47. Kelessidis V. C., Dalamarinis P., and Maglione R. Experimental study and predictions of pressure losses of fluids modeled as Herschel–Bulkley in concentric and eccentric annuli in laminar, transitional and turbulent flows, J. Petroleum Sci. and Eng., 2011, Vol. 77, No. 3 – 4. — P. 305 – 312.
48. Hashemi S. A., Wilson K. C., and Sanders R. S. Specific energy consumption and optimum operating condition for coarse-particle slurries, Powder Technol., 2014, Vol. 262. — P. 183 – 187.
УДК 622.1:550.82; 624.131.3
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ РАЗДРОБЛЕННЫХ СКАЛЬНЫХ ПОРОД МЕСТОРОЖДЕНИЯ “ЖЕЛЕЗНЫЙ КРЯЖ”
В. А. Бабелло, В. М. Лизункин, М. В. Лизункин, С. А. Соболев
Читинский филиал Института горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
E-mail: chita_bva@mail.ru, ул. Александро-Заводская, 30, 672039, г. Чита, Россия
Забайкальский государственный университет,
E-mail: prmpi.zabgu@mail.ru, lmv1972@mail.ru, ул. Александро-Заводская, 30, 672039, г. Чита, Россия
АО “Висмут”,
E-mail: info@vismut-geo.ru, тер. ТОР Забайкалье, 674347, с. Козлово, Забайкальский край, Россия
Для расчета устойчивости ограждающей дамбы хвостохранилища проведены экспериментальные исследования раздробленных скальных пород на крупногабаритном стенде методом среза целиков. Определены их прочностные свойства при различных значениях гранулометрического состава и плотности, а также диаметра срезных колец и нормального давления. Установлено, что угол внутреннего трения раздробленных скальных пород в уплотненном состоянии изменяется в диапазоне 35 – 40°, сцепление от 0.0256 до 0.0293 МПа, в неуплотненном состоянии в диапазоне 25 – 30° и от 0.0163 до 0.0184 МПа соответственно.
Месторождение, хвостохранилище, дамба, раздробленные скальные породы, стенд, прочностные свойства, удельное сцепление, угол внутреннего трения, метод среза целиков
DOI: 10.15372/FTPRPI20230208
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Зиангиров Р. С., Кальбергенов Р. Г. Оценка деформируемости крупнообломочных грунтов // Инж. геология. — 1987. — № 3. — С. 107 – 117.
2. Криворотов А. П. Условия разрушения образца грунта в приборе одноплоскостного среза // Изв. вузов. Строительство. — 2000. — № 1. — С. 133 – 136.
3. Низаметдинов Ф. К., Нагибин А. А., Левашов В. В., Низаметдинов Р. Ф., Низаметдинов Н. Ф., Касымжанова А. Е. Натурные методы исследования прочностных свойств горных пород и породных контактов // ФТПРПИ. — 2016. — № 2 — С. 26 – 33.
4. Курленя М. В., Сердюков С. В., Патутин А. В. Определение деформационных свойств горных пород по данным прессиометрических испытаний в интервале гидроразрыва скважины // ФТПРПИ. — 2015. — № 4. — С. 96 – 102.
5. Лизункин В. М., Бабелло В. А., Лизункин М. В., Бейдин А. В. Оценка деформируемости раздробленных скальных пород Стрельцовского рудного поля // Горн. журн. — 2017. — № 2. — С. 84 – 92.
6. Лизункин В. М., Бабелло В. А., Лизункин М. В., Бейдин А. В. Оценка прочностных свойств ураносодержащих руд Стрельцовского рудного поля // Горн. журн. — 2018. — № 4. — С. 51 – 55.
7. Gercek H. Poisson’s ratio values for rocks, Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 2007, Vol. 44, No. 1. — P. 1 – 13.
8. Kayabasi A., Gokceoglu C., and Ercanoglu M. Estimating the deformation modulus of rock masses: a comparative study, Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 2003, Vol. 40, No. 1. — P. 55 – 63.
9. Seif El Dine B., Dupla J. C., Frank R., Canou J., and Kazan Y. Mechanical characterization of matrix coarse-grained soils with a large-sized triaxial device, Canadian Geotech. J., 2010, Vol. 47, No. 4. — P. 425 – 438.
10. Xu W. J., Wang S., Zhang H. Y., and Zhang Z. L. Discrete element modeling of a soil-rock mixture used in an embankment dam, Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 2016, Vol. 86. — P. 141 – 156.
11. Zou P., Zhao X., Meng Z., Li A., Liu Z., and Hu W. Sample rocks tests and slope stability analysis of a mine waste dump, Advances Civil Eng., 2018. — 6835709.
12. Yang Jian Ping, Chen Wei Zhong, Yang Dian Sen, and Yuan Jing Qiang. Numerical determination of strength and deformability of fractured rock mass by FEM modeling, Comp. Geotech., 2015, Vol. 64. — P. 20 – 31.
13. Ivars D. M., Pierce M. E., Darcel C., Reyes-Montes J., Potyondy D. O., Young R. P., and Cundall P. A. The synthetic rock mass approach for jointed rock mass modeling, Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 2011, Vol. 48, No. 2. — P. 219 – 244.
14. Kouakou N. M., Cuisinier O., and Masrouri F. Estimation of the shear strength of coarsegrained soils with fine particles, Transportation Geotec., 2020, Vol. 25.
15. ГОСТ 20276.4-2020. Грунты. Метод среза целиков. Введ. 01.01.2021. — М.: Стандартинформ, 2020. — 12 с.
16. ГОСТ 28514-90. Строительная геотехника. Определение плотности грунтов методом замещения объема. Введ. 01.05.1990. — М.: Стандартинформ, 2005. — 5 с.
ГОРНОЕ МАШИНОВЕДЕНИЕ
УДК 622.6
ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МНОГОПРИВОДНЫХ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ ЛЕНТОЧНЫХ КОНВЕЙЕРОВ
А. А. Ордин, А. М. Никольский, Е. В. Подугольников
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
Е-mail: ordin@misd.ru, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
ФИЦ информационных и вычислительных технологий,
просп. Академика Лаврентьева, 6, 630090, г. Новосибирск, Россия
ОАО “Анжеромаш”,
ул. Войкова, 6а, 652456, г. Анжеро-Судженск, Россия
Изложена постановка и приведено решение задачи по обоснованию рациональных технических параметров многоприводных высокопроизводительных ленточных конвейеров для транспортирования насыпной угольной массы. Рассмотрены теоретические основы тягового расчета ленточных конвейеров, включающие в себя основное уравнение динамики работы ленточных конвейеров, особенности расчета при стационарном и пусковом режимах работы с учетом кривизны трассы в плане и по профилю. Дано обоснование рациональной ширины ленты и производительности ленточного конвейера. Рассчитаны силы тяги и мощности электродвигателей многоприводного ленточного конвейера. Осуществлена проверка выбранной конвейерной ленты по условиям прочности. Приведен пример расчета с помощью разработанной программы “ЛЕНТА 1.0” многоприводного ленточного конвейера шахты “Инаглинская” Южно-Якутского угольного бассейна.
Шахта, ленточный конвейер, угольная масса, тяговый расчет, трение качения, ролики, сила натяжения, производительность, прочность, стрела прогиба
DOI: 10.15372/FTPRPI20230209
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Зенков Р. Л., Петров М. М. Конвейеры большой мощности. — М.: Машиностроение, 1964. — 426 с.
2. ОСТ 12.14.130-79. Конвейеры ленточные шахтные. Методика расчета. — М.: МУП СССР, 1980. — 70 с.
3. ГОСТ 20-85. Ленты конвейерные резинотканевые. Технические условия. — М.: Госстандарт, 1985.
4. Шахмейстер Л. Г., Солод Г. И. Подземные конвейерные установки. — М.: Недра, 1976. — 432 с.
5. Шахмейстер Л. Г., Дмитриев В. Г. Расчет ленточных конвейеров для шахт и карьеров. — М.: МГИ, 1972. — 298 с.
6. Пертен Ю. А. Конвейеры, справочник. — М.: Машиностроение, 1984. — 155 с.
7. Солод В. И., Гетопанов В. Н., Рачек В. М. Проектирование и конструирование горных машин и комплексов. — М.: Недра, 1982. — 350 с.
8. Конвейеры ленточные. Проектирование и расчеты. НВ-542-90. — Новосибирск: ООО “Сибгипрошахт”, 1990.
9. Пертен Ю. А. Конвейерные системы. — СПб.: Профессионал, 2008. — 230 с.
10. Госстандарт РФ № 476-ст. Конвейеры шахтные ленточные. — М.: Госстандарт, 2002. — 27 с.
11. Рудничный транспорт и механизация вспомогательных работ / Ю. А. Кондрашин, В. К. Колояров, С. И. Ястремский, Г. Г. Меграбян, Н. Н. Саетов. — М.: Горн. кн., 2010. — 534 с.
12. Руководство эксплуатации конвейерных лент. — Курск: Резинотехника, 2007. — 93 с.
13. Расчет ленточного транспортера. — Томск: ТПУ, 2014. — 35 с.
14. Ордин А. А., Никольский А. М., Метельков А. А. Моделирование и оптимизация технологических параметров очистных и подготовительных работ в панели угольной шахты // ФТПРПИ. — 2013. — № 6. — С. 117 – 127.
15. Тарг С. М. Краткий курс теоретической механики. — М.: Высш. шк., 1998. — 415 с.
УДК 622.23.05
ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РЕГУЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ЦИКЛА ПНЕВМОУДАРНОЙ МАШИНЫ
В. В. Плохих, Б. Б. Данилов, Д. О. Чещин
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
E-mail: vadim.plohih@yandex.ru, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Проведен анализ конструктивных схем пневматических ударных машин и обосновано применение пневмоударной машины, созданной на основе комбинированного воздухораспределения с использованием упругого клапана, для реализации адаптивных технологических процессов. Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований динамики рабочего цикла пневмоударного устройства с возможностью регулировки его энергетических параметров в процессе работы.
Адаптивные технологии, пневмоударная машина, конструктивная схема, имитационная модель, упругий клапан, рабочий цикл
DOI: 10.15372/FTPRPI20230210
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Rakhmangulov А., Burmostrov K., and Osintsev N. Sustainable pen pit mining and technical systems: concept, principles, and indicators, Sustainability, 2021, No. 13 (3). — P. 1101.
2. Марданов В. А., Ткаченко Д. Г. Об использовании робототехники при ведении горнопроходческих работ // Проблемы горного дела: сб. науч. тр. II Междунар. форума студентов, аспирантов и молодых ученых-горняков, посвященного 100-летию ДонНТУ. — Донецк, 2021. — С. 89 – 93.
3. Кауркин И. А., Зиновьев В. В. Роботизация в горнодобывающей промышленности // Сб. материалов IX Всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых с международным участием “Россия молодая”. — Кемерово, 2017. — 35006.
4. Хазин М. Л. Роботизированная техника для добычи полезных ископаемых // Вестн. МГТУ им. Г. И. Носова. — 2020. — Т. 18. — № 1. — С. 4 – 15.
5. Atkinson R. D. Robotics and the future of production and work, Inf. Technol. and Innovation Foundation, 2019.
6. Dadhich S., Bodin U., and Andersson U. Key challenges in automation of earth-moving machines, Automation in Construction, 2016, No. 68. — P. 212 – 222.
7. Marshall J. A., Bonchis A., Nebot E., and Sheding S. Robotics in mining, Springer handbook of robotics. Springer, Cham, 2016. — P. 1549 – 1576.
8. Суднишников Б. В., Есин Н. Н., Тупицын К. К. Исследование и конструирование пневматических машин ударного действия. — Новосибирск: Наука, 1985. — 135 с.
9. Назаров Н. Г. Повышение ударной мощности пневмопробойников // Горные машины: сб. науч. тр. — Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1980. — С. 14 – 20.
10. Сулакшин С. С. Бурение геологоразведочных скважин. — М.: Недра, 1991. — 334 c.
11. Гурков К. С., Климашко В. В., Костылев А. Д. и др. Пневмопробойники. — Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1990. — 217 c.
12. Смоляницкий Б. Н., Червов В. В. Повышение эффективности использования энергоносителя в пневмомолотах для подземного строительства // ФТПРПИ. — 2014. — № 5. — С. 143 – 156.
13. Гаун В. А. Разработка и исследование погружных пневмоударников с повышенной энергией удара // Повышение эффективности пневмоударных буровых машин. — Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1987. — 133 с.
14. Петреев А. М., Смоляницкий Б. Н. Согласование параметров пневмомолота с производительностью источника питания // ФТПРПИ. — 1999. — № 2. — С. 86 – 90.
15. Плохих В. В., Данилов Б. Б., Чещин Д. О., Кордубайло А. О. Обоснование принципиальной схемы и исследование рабочего цикла пневматической ударной машины с изменяемой структурой ударной мощности // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. — 2021. — Т. 8. — № 1. — С. 315 – 320.
16. Пат. 208325 РФ, МПК Е21В 1/00. Устройство ударного действия / Б. Б. Данилов, В. В. Плохих, А. А. Речкин, Д. О. Чещин; заявитель и патентообладатель ИГД СО РАН. — № 2021118386; заявл. 24.06.2021 // Опубл. в БИ. — 2021. — № 35 — 7 с.
17. SimulationX [электронный ресурс]. Сайт компании ESI Group. URL: https://www.esi-group.com/ products/system-simulation (дата обращения: 08.11.2022).
18. Плохих В. В. Создание пневматической ударной машины для реализации адаптивных технологических процессов // ГИАБ. — 2022. — № 7. — С. 91 – 103.
19. АЦП E14-440 [электронный ресурс]. Сайт компании L-CARD. URL: http://www.lcard.ru (дата обращения 08.11.2022).
ОБОГАЩЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
УДК 622.765.4
ИЗБИРАТЕЛЬНОСТЬ ФЛОТАЦИОННОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ КАЛЬЦИЙСОДЕРЖАЩЕГО МИНЕРАЛА ОСАДКАМИ ОКСИГИДРИЛЬНОГО СОБИРАТЕЛЯ
С. А. Кондратьев, Д. М. Цицилина
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН,
Е-mail: kondr@misd.ru, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
Представлен краткий обзор публикаций по флотации кальцийсодержащих минералов. Установлена связь флотационной активности собирателя с работой, выполняемой физически сорбируемым собирателем при закреплении минеральной частицы на пузырьке газа. Экспериментально показано, что снижение работы физической формы сорбции приводит к уменьшению извлечения и увеличению отношения содержания полезного компонента в концентрате к его извлечению. Установленная зависимость — основа для разработки новых методов повышения качества флотационных концентратов. Предложен метод выбора композиции собирателей, позволяющий повысить селективность извлечения полезных минералов.
Флотация, селективность, апатитовая руда, работа физически сорбируемого собирателя, синергизм собирателей
DOI: 10.15372/FTPRPI20230211
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Santos E. P., Dutra A. J. B., and Oliveira J. F. The effect of jojoba oil on the surface properties of calcite and apatite aiming at their selective flotation, Int. J. Miner. Process., 2015, Vol. 143. — P. 34 – 38.
2. Moudgil B. M. and Cbanchani R. Flotation of apatite and dolomite using sodium oleate as the collector, Miner. Metallurg. Process., 1985. — P. 13 – 19.
3. Pugh R. and Stenius P. Solution chemistry studies and flotation behaviour of apatite, calcite and fluorite minerals with sodium oleate collector, Int. J. Miner. Process., 1985, Vol. 15. — P. 193 – 218.
4. Horta D. G., Monte M. B. M., and Leal-Filho L. S. Effect of dissolution kinetics on flotation response of calcite with oleate, Brazilian J. Chemic. Eng., 2017, Vol. 34, No. 4. — P. 1035 – 1042.
5. Kulkarni R. D. and Somasundaran P. Kinetics of oleate adsorption at the liquid/air interface and its role in hematite flotation, Symp. series, AIChE, 1975, Vol. 71, No. 150. — P. 124 – 133.
6. Kulkarni R. D. and Somasundaran P. Flotation chemistry of hematite/oleate system, Colloids Surf., 1980, Vol. 1. — P. 387 – 405.
7. Paiva P. R. P., Monte M. B. M., Simao R. A., and Gaspar J. C. In situ AFM study of potassium oleate adsorption and calcium precipitate formation on an apatite surface, Miner. Eng., 2011, Vol. 24. — P. 387 – 395.
8. Mishra S. K. Electrokinetic properties and flotation behaviour of apatite and calcite in the presence of sodium oleate and sodium metasilicate, Int. J. Miner. Process., 1982, Vol. 9. — P. 59 – 73.
9. Moudgil B. M. Cbanchani. Flotation of apatite and dolomite using sodium oleate as the collector, Miner. Metall. Process., 1985. — P. 13 – 19.
10. Mielczarski J. A., Cases J. M., Bouquet E., Barres O., and Delon J. F. Nature and structure of adsorption layer on apatite contacted with oleate solution. 1. Adsorption and Fourier transform infrared reflection studies, Langmuir, 1993, Vol. 9. — P. 2370 – 2382.
11. Matijevic E., Leja J., and Nemeth R. Precipitation Phenomena of heavy metal soaps in aqueous solutions I. Calcium oleate, J. Colloid Interface Sci., 1966, Vol. 22. — P. 419 – 429.
12. Beneventi D., Carre B., and Gandini A. Precipitation and solubility of calcium soaps in basic aqueous media, J. Colloid Interface Sci., 2001, Vol. 237, No. 1. — P. 142 – 144.
13. Sis H. and Chander S. Reagents used in the flotation of phosphate ores: a critical review, Miner. Eng., 2003, Vol. 16. — P. 577 – 585.
14. Sis H. and Chander S. Improving froth characteristics and flotation recovery of phosphate ores with nonionic surfactants, J. Miner. Eng., 2003, Vol. 16. — P. 587 – 595.
15. Von Rybinski W. and Schwuger M. J. Adsorption of surfactant mixtures in froth flotation, Langmuir, 1986, Vol. 2. — P. 639 – 643.
16. Abdel-Zaher M. Abouzeid. Physical and thermal treatment of phosphate ores — an overview, Int. J. Miner. Process., 2008, Vol. 85. — P. 59 – 84.
17. Pinto C. A. F., Yarar B., and Araujo A. C. Apatite flotation kinetics with conventional and new collectors, Preprint No. 91-80, SME (Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, INC) Annual Meeting, Denver, Colorado, 1991. — P. 1 – 8.
18. Atademir M. R., Kitchener J. A., and Shergold H. L. The surface chemistry and flotation of scheelite, II. Flotation “collectors”, Int. J. Miner. Process., 1981, Vol. 8. — P. 9 – 16.
19. Hernainz F. B. C. and Calvez B. Modification of surface tension in aqueous solutions of sodium oleate according to temperature and pH in the flotation bath, J. Colloid Interface Sci., 1995, Vol. 173. — P. 8 – 15.
20. Novich B. E. Flotation response prediction from interfacial properties, Colloids Surf., 1990, Vol. 46. — P. 255 – 269.
21. Somasundaran P., Healy T. W., and Fuerstenau D. W. Surfactant adsorption at the solid-liquid interface-dependence of mechanism on chain length, J. Phys. Chem., 1964, Vol. 68. — P. 3562 – 3566.
22. Цицилина Д. М., Кондратьев С. А. Собирательные свойства физически сорбируемых предельных карбоновых кислот // Материалы Междунар. конф. “Проблемы комплексной и экологически безопасной переработки природного и техногенного минерального сырья” (Плаксинские чтения – 2022), Владивосток, 2022. — С. 255 – 258.
23. Кондратьев С. А. Собирательная сила и избирательность флотационного реагента // ФТПРПИ. — 2021. — № 3. — С. 133 – 147.
24. Zhou F., Yan C., Wang H., Sun Q., Wang Q., and Alshameri A. Flotation behavior of four C18 hydroxamic acids as collectors of rhodochrosite, J. Miner. Eng., 2015, Vol. 78. — P. 15 – 20.
УДК 622.7
ВЫБОР ОРГАНИЧЕСКИХ КОЛЛЕКТОРОВ В СОСТАВЕ ЛЮМИНОФОРСОДЕРЖАЩИХ МОДИФИКАТОРОВ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СЛАБОСВЕТЯЩИХСЯ АЛМАЗОВ
В. В. Морозов, В. А. Чантурия, Г. П. Двойченкова, Е. Л. Чантурия, Ю. А. Подкаменный
Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н. В. Мельникова РАН,
E-mail: dchmggu@mail.ru, Крюковский тупик, 4, 111020, г. Москва, Россия
Получены зависимости спектрального распределения мощности люминесцентного излучения и спектрально-кинетические характеристики сигнала рентгенолюминесценции органических коллекторов, обосновывающие возможность их применения в составе реагентов-модификато¬ров. На основе комплексной оценки эффективности органических жидкостей по их адгезионной способности к алмазам и экстракционной способности к неорганическим люминофорам выбраны следующие органические коллекторы: дизельная техническая фракция, тяжелый газойль каталитического крекинга, их смеси. Установлена возможность замещения спектральных функций органических люминофоров содержащимися в органических коллекторах полиароматическими углеводородами, которые формируют интенсивный сигнал, близкий к сигналу органических люминофоров. Показана высокая эффективность реагентов-модификаторов, включающих в состав композиций органические коллекторы и гидрофобизированные люминофоры Э-515-115-Г5 и ФЛ-530-Г3. В качестве органического коллектора применялась смесь тяжелого газойля каталитического крекинга и дизельной технической фракции в соотношении 6:1 – 9:1. Извлечение слабо- и аномально люминесцирующих алмазов составило 80 – 90 %, кимберлита не более 1 %. Полученные результаты позволяют рекомендовать разработанные реагенты-модификаторы для применения в промышленных схемах рентгенолюминесцентной сепарации алмазосодержащего материала.
Алмазы, рентгенолюминесцентная сепарация, реагенты-модификаторы, люминофоры, органический коллектор, спектрально-кинетические характеристики, экстракция, адгезия
DOI: 10.15372/FTPRPI20230212
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Мартынович Е. Ф., Морожникова Л. В., Клюев Ю. А., Плотникова С. П. Рентгенолюминесценция природных алмазов разных типов // Вопросы теории и практики алмазной обработки. — М.: НИИМАШ, 1977. — С. 28 – 38.
2. Миронов В. П. Оптическая спектроскопия алмазов из концентратов и хвостов рентгенолюминесцентной сепарации // Наука и образование. — 2006. — № 1. — С. 31 – 36.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. Liu J., Wang M., Feng F., Tang A., and Le Q. Hydrophobic and hydrophilic solid – fluid interaction, ACM Trans. Graphics, 2022, Vol. 41, No. 6. — P. 1 – 15.
7. Morozov V. V., Chanturia V. A., Dvoichenkova G. P., and Chanturia E. L. Hydrophobic interactions in the diamond – organic liquid – inorganic luminophore system in modification of spectral and kinetic characteristics of diamonds, J. Min. Sci., 2022, Vol. 58, No. 2. — P. 257 – 266.
8. Chanturia V. A., Morozov V. V., Dvoichenkova G. P., Chanturia E. L., and Podkamenny Y. A. Modification of diamond spectrum pattern using luminophore – containing agents with zinc and cadmium chalcogenides, J. Min. Sci., 2022, Vol. 58, No. 4. — P. 599 – 609.
9. Пентин Ю. А., Вилков Л. В. Физические методы исследования в химии. — М.: Мир, 2003. — 683 с.
10. Сепаратор “Полюс-М”. Паспорт и инструкция по эксплуатации. — СПб., 2015. —134 с.
11. Rutkowska M., Plotka-Wasylka J., Sajid M., and Andruch V. Liquid-phase microextraction: A review of reviews, Microchemical J., 2019, Vol. 149. — 103989.
12. Крылов В. А., Крылов А. В., Мосягин П. В., Маткивская Ю. О. Жидкофазное микроэкстракционное концентрирование примесей // Журн. аналит. химии. — 2011. — № 4. — С. 341 – 360.
13. Самодуров В. П., Василенок Е. А., Еленский Ю. Н., Ероховец А. М. Цифровая ультрафиолетовая петрография: методические подходы и приложения // Журн. БГУ. География. Геология. — 2020. — № 1. — С. 86 – 94.
14. Гонсалес Р., Вудс Р., Эддинс С. Цифровая обработка изображений в среде Matlab. — М.: Техносфера, 2006. — 616 с.
15. Бахметьев В. В., Сычев М. М. Исследование микроструктуры сплавов с использованием компьютерной программы “ВИДЕОТЕСТ”. — СПб.: СПбГТИ (ТУ), 2011. — 17 с.
16. Монастырский В. Ф., Макалин И. А. Повышение эффективности рентгенолюминесцентной сепарации алмазосодержащего сырья // Наука и образование. — 2017. — № 3. — С. 86 – 90.
17. Mironov V. P., Emelyanov A. S., Shabalin S. A., Bubyr E. V., Kazakov L. V., and Martynovich E. F. X-Ray luminescence in diamonds and its application in industry, XVII Int. Conf. on Luminescence and Laser Physics (LLPh 2019), Irkutsk, 2021. — P. 020010.
18. Орлов Ю. Л. Минералогия алмаза. — М.: Наука, 1984. — 416 с.
19. Верхотуров М. В., Амелин С. А., Коннова Н. И. Обогащение алмазов // Междунар. журн. экспериментального образования. — 2012. — № 2. — С. 61 – 61.
20. Авдохин В. М., Чернышева Е. Н. Современные технологии обогащения алмазосодержащих кимберлитов // ГИАБ. — 2010. — S 1. — С. 465 – 477.
21. Изучение механизма действия реагентов при флотационном обогащении угольных шламов // Междунар. журн. прикладных и фундаментальных исследований. — 2016. — № 11. — С. 939 – 942.
УДК 622.7
ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛИЗИРОВАННЫХ МАГНИТНЫХ НАНОСОРБЕНТОВ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕДИ ИЗ РАСТВОРОВ
В. И. Брагин, И. И. Бакшеева, А. А. Плотникова, Е. А. Бурдакова
Сибирский федеральный университет,
E-mail: irina_igorevna@mail.ru, просп. Свободный, 79, 660041, г. Красноярск, Россия
Институт химии и химической технологии СО РАН,
Академгородок, 50/24, 660036, г. Красноярск, Россия
Обоснована перспективность использования функционализированных магнитных наночастиц для извлечения металлов из технологических растворов и кондиционирования промышленных сточных вод. Приведены результаты экспериментальных исследований по извлечению меди из растворов с использованием магнитного наносорбента на основе магнетита, функционализированного тиоктовой кислотой. Определены характеристики сорбции в зависимости от исходной концентрации растворов в сравнении с нефункционализированным наноразмерным магнетитом. Описан механизм формирования медьсодержащего осадка, включающий хемосорбцию на активных центрах тиоктовой кислоты, сорбцию на чистой поверхности магнетита и дальнейшую перекристаллизацию сорбата в собственные минеральные медьсодержащие фазы. Изучен фазовый состав меди в осадке, показана возможность ее извлечения. Предложена технология кондиционирования медьсодержащих растворов. При стадиальном использовании магнитного наносорбента достигается очистка технологических растворов до норм предельно допустимых концентраций с одновременным получением концентрата для последующей гидрометаллургической переработки.
Наночастицы, магнетит, функционализация, сорбент, тиоктовая кислота
DOI: 10.15372/FTPRPI20230213
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Громов В. Ф., Герасимов Г. Н., Иким М. И., Спиридонова Е. Ю., Трахтенберг Л. И. Cорбция ионов металлов из водных растворов краун-эфирами // Хим. физика. — 2020. — Т. 39. — № 5. — С. 59 – 65.
2. Zinicovscaia I., Yushin N., Abdusamadzoda D., Grozdov D., and Shvetsova M. Efficient removal of metals from synthetic and real galvanic zinc–containing effluents by brewer’s yeast saccharomyces cerevisiae, Materials, 2020, Vol. 13. — P. 1 – 17.
3. Kononova O. N., Fyodorova N. V., Kachin S. V., and Kholmogorov A. G. Sorption of copper (II) from aqueous solutions on complexing ion exchangers and determination of copper by diffuse reflectance spectroscopy, J. Siberian Federal University. Chemistry, 2009, No. 3. — P. 195 – 209.
4. Кайралапова Г. Ж., Иминова Р. С., Баймырза П. Метод удаления ионов тяжелых металлов из сточных вод // Водоочистка. — 2021. — № 10. — С. 123 – 127.
5. Бочкарев Г. Р., Пушкарева Г. И. Удаление стронция из водных сред с использованием природного и модифицированного сорбента // ФТПРПИ. — 2009. — № 3. — С. 104 – 109.
6. Набойченко С. С., Агеев Н. Г., Карелов С. В., Мамяченков С. В., Сергеев В. А. Процессы и аппараты цветной металлургии. — Екатеринбург: УФУ, 2013. — 564 c.
7. Liosis C., Papadopoulou A., Karvelas E., Karakasidis T. E., and Sarris I. E. Heavy metal adsorption using magnetic nanoparticles for water purification: A critical review, Materials, 2021, Vol. 14. — P. 1 – 45.
8. Shen W.-Z., Cetinel S., Sharma K., Borujeny E. R., and Montemagno C. Peptide-functionalized iron oxide magnetic nanoparticle for gold mining, J. Nanoparticle Research: An Interdisciplinary Forum for Nanoscale Science and Technology, 2017, Vol. 19, No. 2. — P. 1 – 12.
9. Condomitti U., Zuin A., Silveira A. T., Araki K., and Toma H. E. Magnetic nanohydrometallurgy: A promising nanotechnological approach for metal production and recovery using functionalized superparamagnetic nanoparticles, Hydrometallurgy, 2012, Vol. 125 – 126. — P. 148 – 151.
10. Toma H. E. Magnetic nanohydrometallurgy: A nanotechnological approach to elemental sustainability, Green Chemistry, 2015, Vol. 17. — P. 2027 – 2041.
11. Almeida S. da N. and Toma H. E. Neodymium (III) and lanthanum (III) separation by magnetic nanohydrometallurgy using DTPA functionalized magnetite nanoparticles, Hydrometallurgy, 2016, Vol. 161. — P. 22 – 28.
12. Melo F. M., Silveira A. T., Quartarolli L. F., Kaid F. F., Cornejo D. R., and Toma H. E. Magnetic behavior of superparamagnetic nanoparticles containing chelated transition metal ions, J. Magnetism Magnetic Materials, 2019, Vol. 487. — P. 1 – 7.
13. Almeida S. da N. and Toma H. E. Lanthanide ion processing from monazite based on magnetic nanohydrometallurgy, Hydrometallurgy, 2019, Vol. 189. — P. 1 – 6.
14. Quartarolli L. F., Brandao B. B. N. S., Silveira-Junior A. T., Nakamura M., and Toma H. E. Improving the lithium recovery using leached beta-spodumene residues processed by magnetic nanohydrometallurgy, Miner. Eng., 2022, Vol. 186. — P. 1 – 8.
15. Mattioni J. V., Franciscato D. S., Melo F. M., Sihn L. M., Brandao B. B. N. S., Condomitti U., Nakamura M., and Toma H. E. Nanohydrometallurgical extraction of gold based on ranelateinduced nanoparticles formation, Hydrometallurgy, 2022, Vol. 213. — P. 25.
16. Чан Туан Хоанг, Юрмазова Т. А., Вайтулевич Е. А. Магнетит с модифицированной поверхностью для водоочистки // Изв. ТПУ. Инжиниринг георесурсов. — 2019. — Т. 330. — № 8. — C. 163 – 172.
17. Liosis C., Karvelas E. G., Karakasidis T., and Sarris I. E. Numerical study of magnetic particles mixing in waste water under an external magnetic field, J. Water Supply Res. Technol., 2020, Vol. 69. — P. 266 – 275.
18. Karvelas E., Liosis C., Karakasidis T., and Sarris I. Micromixing nanoparticles and contaminated water under different velocities for optimum heavy metal ions adsorption, Env. Sci. Proc., 2020, Vol. 2. — P. 65.
19. Романенко А. В., Маслова Н. В., Четверикова Ю. С. Использование функционализированных магнитных наночастиц для извлечения цветных и благородных металлов из растворов // Современные проблемы комплексной переработки труднообогатимых руд и техногенного сырья (Плаксинские чтения – 2017). — Красноярск: СФУ, 2017. — С. 247 – 249.
20. Ильина Е. Д., Осипова Е. А. Магнитные наночастицы на основе магнетита как перспективные сорбенты (обзор) // Проблемы экологии южного Урала: сб. материалов X Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием, посвященной 25-летию кафедры биологии и почвоведения. — Оренбург: ОГУ, 2021. — С. 120 – 123.
21. Trieu Q. An, Pellet-Rostaing S., Arrachart G., Traore Y., Kimbel S., and Daniele S. Interfacial study of surface-modified ZrO2 nanoparticles with thioctic acid for the selective recovery of palladium and gold from electronic industrial wastewater, Separation Purification Technol., 2020, Vol. 237. — 116353.
22. Zheng Fang, Lu Liu, Linlin Xu, Xiaoguang Yin, and Xinhua Zhong. Synthesis of highly stable dihydrolipoic acid capped water-soluble CdTe nanocrystals, Nanotechnology, 2008, Vol. 19. — P. 1 – 7.
23. Romanenko A. V., Bragin V. I., Baksheyeva I. I., Rostovtsev V. I., and Zhizhayev A. M. Extraction colloidal gold from solutions, J. Siberian Federal University. Chemistry, 2016, No. 4. — P. 504 – 514.
24. Xuri Zuo, Yu Cheng, Lin Xu, Renpeng Chen, Fang Liu, Hong Zhang, and Liqiang Mai. A novel thioctic acid-functionalized hybrid network for solid-state batteries, Energy Storage Materials, 2022, Vol. 46. — P. 570 – 576.
25. Razak N. F. A., Shamsuddin M., and Lee S. L. Adsorption kinetics and thermodynamics studies of gold (III) ions using thioctic acid functionalized silica coated magnetite nanoparticles, Chemic. Eng. Res. Design, 2018, Vol. 130. — P. 18 – 28.
26. Racuciu M., Creang D. E., and Airinei A. Citricacidcoated magnetitenanoparticles for biological applications, The European Physica J., E, Soft Matter, 2006, Vol. 21. — P. 117 – 121.
27. Karaoglu E., Baykal A., Erdemi H., Alpsoy L., and Sozeri H. Synthesis and characterization of DL-thioctic acid (DLTA) — Fe3O4 nanocomposite, J. Alloys Compounds, 2011, Vol. 509, Issue 37. — P. 9218 – 9225.
УДК 669.213 + 669.053
СВОЙСТВА ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ
А. В. Зашихин, О. Н. Суворова
Институт химии и химической технологии СО РАН,
E-mail: obog2006@yandex.ru, Академгородок, 50, стр. 24, 660036, г. Красноярск, Россия
Золотосодержащие гуминовые препараты рассмотрены в качестве объекта для исследования в них форм золота. Приведены результаты экспериментов, позволяющие оценить подвижность соединений золота при осаждении гуминовых кислот. Серией опытов по переосаждению гуминовых кислот показаны близкие свойства золота, растворенного в присутствии селективного растворителя и без него. При помощи аминокислотного анализа гуминовых кислот до и после их взаимодействия с гидроксидом аммония показано увеличение содержания способных к растворению золота аминокислот. Стадийным центрифугированием золотосодержащих жидких гуминовых кислот при ускорении от 4000g до 233000g и рН 11 исключено наличие в растворе золотосодержащих наночастиц, что позволяет охарактеризовать гомогенность растворов. Показано влияние воздействия деструктивных по отношению к органическим соединениям факторов на совместное осаждение золота и гуминовых кислот.
Золотосодержащие гуминовые вещества, переосаждение золотосодержащих гуминовых кислот, аминокислотный анализ, центрифугирование, прег-роббинг
DOI: 10.15372/FTPRPI20230214
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гордеев Д. В., Петров Г. В., Хасанов А. В., Северинова О. В. Обзор современных технологий переработки упорных золотосодержащих руд и концентратов с применением азотной кислоты // Изв. ТПУ. Инжиниринг георесурсов. — 2022. — Т. 333. — № 1. — С. 214 – 223.
2. Asamoah R. K., Amankwah R. K., and Addai-Mensah J. Cyanidation of refractory gold ores: A review. 3rd UMaT Biennial International Mining and Mineral Conference, 2014. — Р. 204 – 212. 3. Аренс В. Ж. О термине “Геотехнология” // ГИАБ. — 1998. — № 3. — С. 98 – 101.
4. Owusu C., Mensah S., Ackah K., and Amankwah R. K. Reducing preg-robbing in carbonaceous gold ores using passivative or blanking agents, Min. Eng., 2021, No. 170, 106990. — P. 1 – 7.
5. Sitando O., Senanayake G., Dai X., and Breuer P. The adsorption of gold(I) on minerals and activated carbon (preg-robbing) in non-ammoniacal thiosulfate solutions – effect of calcium thiosulfate, silver(I), copper(I) and polythionate ions. Hydrometallurgy, 2019, No. 184. — P. 206 – 217.
6. Rees K. L. and Van Deventer J. S. J. Preg-robbing phenomena in the cyanidation of sulphide gold ores, Hydrometallurgy, 2000, No. 58. — P. 61 – 80.
7. Schmitz P. A., Duyvesteyn S., Johnson W. P., Enloe L., and McMullen J. Ammoniacal thiosulfate and sodium cyanide leaching of preg-robbing Goldstrike ore carbonaceous matter, Hydrometallurgy, 2001, No. 60. — P. 25 – 40.
8. Asamoah R. K., Skinner W., and Addai-Mensah J. Alkaline cyanide leaching of refractory gold flotation concentrates and bio-oxidised products: The effect of process variables Hydrometallurgy, 2018, No. 179. — P. 79 – 93.
9. Song Q., Liu M., Lu J., Liao Y., Chen L., and Yang J. Adsorption and desorption characteristics of vanadium (v) on coexisting humic acid and silica, Water Air Soil Pollut., 2020, No. 460. — P. 1 – 10.
10. Khutsishvili S. S., Tikhonov N. I., Pavlov D. V., Vakul'skaya T. I., Penzik M. V., Kozlov A. N., Lesnichaya M. V., Aleksandrova G. P., and Sukhov B. G. Gold- and silver-containing bionanocomposites based on humic substances extracted from coals, J. Thermal Analysis and Calorimetry, 2019, Vol. 137, No. 4. — P. 1181 – 1188.
11. Арбузов С. И., Рихванов Л. П., Маслов С. Г., Архипов В. С., Павлов З. И. Аномальные концентрации золота в бурых углях и торфах юго-восточной части Западно-Сибирской плиты // Известия ТПУ. — 2004. — Т. 307. — № 7. — С. 25 – 30.
12. Куимова Н. Г., Павлова Л. М., Сорокин А. П., Носкова Л. П., Сергеева А. Г. Экспериментальное моделирование процессов концентрирования золота в торфах // Литосфера. — 2011. — № 4. — С. 131 – 136.
13. Авраменко В. А., Братская С. Ю., Якушевич А. С., Войт А. В., Иванов В. В., Иванников С. И. Гуминовые кислоты бурых углей юга Дальнего Востока России: общая характеристика и особенности взаимодействия с благородными металлами // Геохимия. — 2012. — № 5. — С. 483 – 493.
14. Bratskaya S. Y., Volk V. A., Ivanov V. V., Ustinov A. Y., Barinov N. N., and Avramenko V. A. A new approach to precious metals recovery from brown coals: Correlation of recovery efficacy with the mechanism of metal-humic interactions, Geochim. Cosmochim. Acta, 2009, Vol. 73. — P. 3301 – 3310.
15. Волк А. С., Братская С. Ю., Иванов В. В., Устинов А. Ю., Баринов Н. Н., Авраменко В. А. Новые подходы к извлечению золота из щелочных экстрактов бурых углей юга Дальнего Востока // ГИАБ. — 2009. — № 4. — С. 275 – 284.
16. Кизильштейн Л. Я. Роль органического вещества в образовании месторождений золота (на примере черных сланцев) // Природа. — 2017. — № 10. — С. 63 – 65.
17. Мустафин С. К. Потенциал золотого оруденения карлин-типа стран ШОС: состояние изученности, прогноз, оценка и перспективы. Геодинамика и минерагения Северной и Центральной Азии. Мат. V Всерос. науч.-практ. конф., посв. 45-летию ГИН СО РАН. Улан-Удэ: БГУ. — 2018. — С. 271 – 273.
18. Шумилова Л. В. Влияние форм дисперсного золота в минеральном и органическом веществах на технологическую упорность руд // ГИАБ. — 2009. — № 6. — С. 184 – 193.
19. Ненахов В. М., Золотарева А. А., Дубков Г. С. Черные сланцы сухоложского типа и их благороднометальный потенциал: современное состояние изученности, технологические реалии и перспективы // Вестн. ВГУ. Геология. — 2021. — № 1. — С. 53 – 64.
20. Xu B., Yang Y., Li Q., Jiang T., Zhang X., and Li G. Effect of common associated sulfide minerals on thiosulfate leaching of gold and the role of humic acid additive // Hydrometallurgy. — 2017. — Vol. 171. — P. 44 – 52.
21. Семенова С. А. Направления использования продуктов озонирования бурых углей // Вестн. КГТУ. — 2017. — № 2. — С. 144 – 152.
22. Palyanova G. A. Gold and silver minerals in sulfide ore. Geology of ore deposits, Pleiades Publishing, 2020, Vol. 62, No. 5. — Р. 383 – 406.
23. Jampa S. S., Kumar A. P. Unnarkat R. V., Pandian S., Sinha M. K., and Dharaskar S. Adsorption and recyclability aspects of humic acid using nano-ZIF-8 adsorbent, Environ. Technol. Innov., 2020, No. 19 (100927).
24. Vijesh А. М., Arathi Krishnan P. V., Isloor A. M., and Shyma P. C. Fabrication of PPSU/PANI hollow fiber membranes for humic acid removal, Proc. Materials Today, 2020. — P. 1 – 8.
25. Konadu K. T., Mendoza D. M., Huddy R. J., Harrison S. T. L., Kaneta T., and Sasaki K. Biological pretreatment of carbonaceous matter in double refractory gold ores: A review and some future considerations, Hydrometallurgy, 2020, Vol. 196 (105434). — P. 1 – 12.
26. Зашихин А. В., Свиридова М. Л. Выщелачивание золота гуминовыми препаратами // ФТПРПИ. — 2019. — № 4. — С. 151 – 156.
27. Пат. RU2380434C1. Способ извлечения золота из золотосодержащего органического сырья / В. А. Авраменко, С. А. Братская, А. С. Волк, Е. В. Каплун, В. В. Иванов, В. И. Сергиенко // Опубл. в БИ. — 2010. — № 3.
28. Семенова С. А., Патраков Ю. Ф., Батина М. В. Озонирование гуминовых кислот окисленного в пласте бурого угля // Химия твердого топлива. — 2008. — № 5. — С. 8 – 14.
29. Муллакаев Р. М., Муллакаев М. С. Ультразвук в процессах очистки нефтезагрязненных стоков: обзор // Экология и промышленность России. — 2021. — Т. 25. — № 3. — С. 53 – 59.
30. Агранат Б. А. Основы физики и техники ультразвука. — М.: Высшая школа, 1987. — 352 с.
31. Кошелев А. В., Головков В. Ф., Богоявленская Ю. С., Елеев Ю. А., Лобанов А. В. Ультразвуковая технология получения гуминовых препаратов // Химия и технология органических веществ. — 2020. — № 1. — С. 52 – 61.
32. Бакланов А. Н., Авдеенко А. П., Евграфова Н. И., Чмиленко Ф. А. Ультразвуковое разрушение комплексов металлов с органическими веществами, содержащимся в минерализованных водах, рассолах и растворах поваренной соли // Журн. аналитической химии. — 2007. — Т. 62. — № 6. — С. 575 – 582.
33. Makarovskaya Y. N., Eksperiandova L. P., and Blank A. B. Sampling of natural water using the ultrasonic and ultraviolet decomposition of humic substances, J. Analytical Chem., Vol. 58, No. 2, 2003. — P. 110 – 113.
34. Арчегова И. Б. Изменение состава гумуса в образцах некоторых почв после их промораживания // Почвоведение. — 1984. — № 8. — С. 63 – 70.
35. Лиштван И. И., Бровка Г. П., Дударчик В. М., Крайко В. М., Янута Ю. Г. Физико-химические и теплофизические основы рационального использования и глубокой переработки природных дисперсных материалов // Природопользование. — 2020. — № 1. — С. 122 – 131.
36. Орлов Д. С. Гумусовые кислоты почвы. — М., 1974. — 333 с.
37. Дудкин Д. В., Федяева И. М. Малоотходная технология получения растворов гуминовых веществ из торфа различного ботанического состава и степени разложения // Химия растительного сырья. — 2018. — № 2. — С. 175 – 182.
38. Дементьева О. В., Румянцева Т. Б., Рудой В. М., Ролдугин В. И. Агрегативная устойчивость “цитратного” гидрозоля золота: влияние озона // Коллоидный журнал. — 2011. — Т. 73. — № 5. — С. 664 – 671.
39. Минеев Г. Г., Минеева Т. С. Биометаллургические процессы извлечения золота из нестандартного сырья // Изв. вузов. Прикладная химия и биотехнология. — 2011. — № 1. — С. 96 – 102.
УДК 622.7; 622.772
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ СЕРЕБРА ИЗ ХВОСТОВ ФЛОТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ ОКИСЛЕННОЙ СВИНЦОВО-ЦИНКОВОЙ РУДЫ
Ш. Хуссаини, А. М. Тита, С. Курсуноглу, Н. Курсуноглу, С. Топ, М. Кая
Эскишехирский университет Османгази,
26480, г. Эскишехир, Турция
Батманский университет,
Е-mail: sait.kursunoglu@batman.edu.tr, 72100, г. Батман, Турция
Университет Абдуллы Гюля,
38100, г. Кайсери, Турция
Рассмотрен метод выщелачивания серебра. Установлена высокая доля растворения серебра 89.7 % при концентрации тиосульфата аммония 30 г/л, концентрации сульфата меди 0.5 г/л, температуре выщелачивания 25 °C, продолжительности выщелачивания 4 ч. Построена модель прогнозирования условий растворения серебра на базе нечеткой логики. В качестве критериев выбраны: концентрация тиосульфата аммония, сульфата меди и продолжительность выщелачивания. Данная модель хорошо согласуется с экспериментальными данными. Полученные результаты позволяют применять моделирование на базе нечеткой логики для прогнозирования параметров выщелачивания серебра из хвостов обогащения.
Серебро, тиосульфат аммония, сульфат меди, прогнозирование с помощью нечеткой логики, хвосты флотационного обогащения
DOI: 10.15372/FTPRPI20230215
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Xiong Y., Li W., Jing X., Wang Y., Shan W., and Lou Z. Selective recovery of Ag(I) coordination anion from simulate nickel electrolyte using corn stalk based adsorbent modified by ammonia – thiosemicarbazide, J. Hazard. Mater., 2016, Vol. 301. — P. 277 – 285.
2. Anderson S. C. Mineral commodity summaries, U.S. Geological Survey, 2021. — P. 150 – 151.
3. Xu B., Yang Y., Li Q., Jiang T., and Li G. Stage leaching of a complex polymetallic sulfide concentrate: Focus on the extraction of Ag and Au, Hydrometallurgy, 2016, Vol. 159. — P. 87 – 94.
4. Prado P. F. A. and Ruotolo L. A. M. Silver recovery from simulated photographic baths by electrochemical deposition avoiding Ag2S formation, J. Environ. Chem. Eng., 2016, Vol. 4, No. 3. — P. 3283 – 3292.
5. Mohammadi E., Pourabdoli M., Ghobeiti-Hasab M., and Heidarpour A. Ammoniacal thiosulfate leaching of refractory oxide gold ore, Int. J. Miner. Process, 2017, Vol. 164. — P. 6 – 10.
6. Breuer P. L. and Jeffrey M. I. An electrochemical study of gold leaching in thiosulfate solutions containing copper and ammonia, Hydrometallurgy, 2002, Vol. 65, No. 2 – 3. — P. 145 – 157.
7. Breuer P. L. and Jeffrey M. I. Copper catalysed oxidation of thiosulfate by oxygen in gold leach solutions, Miner. Eng., 2003, Vol. 16, No. 1. — P. 21 – 30.
8. Rodriguez-Rodriguez C., Nava-Alonso F., and Uribe-Salas A. Silver leaching from pyrargyrite oxidation by ozone in acid media, Hydrometallurgy, 2014, Vol. 149. — P. 168 – 176.
9. Xu B., Yang Y., Li Q., Li G., and Jiang T. Fluidized roasting-stage leaching of a silver and gold bearing polymetallic sulfide concentrate, Hydrometallurgy, 2014, Vol. 147 – 148. — P. 79 – 82.
10. Oraby E. A. and Eksteen J. J. The leaching of gold, silver and their alloys in alkaline glycine–peroxide solutions and their adsorption on carbon, Hydrometallurgy, 2015, Vol. 152. — P. 199 – 203.
11. Xie F., Dreisinger B. D., and Lu J. M. The novel application of ferricyanide as an oxidant in the cyanidation of gold and silver, Miner. Eng., 2008, Vol. 21, No. 15. — P. 1109 – 1114.
12. Xie F. and Dreisinger B. D. Leaching of silver sulfide with ferricyanide – cyanide solution, Hydrometallurgy, 2007, Vol. 88, No. 1 – 4. — P. 98 – 108.
13. Dutrizac J. E. The leaching of silver sulphide in ferric ion media, Hydrometallurgy, 1994, Vol. 35, No. 3. — P. 275 – 292.
14. Flemming C. A. Hydrometallurgy of precious metals recovery, Hydrometallurgy, 1992, Vol. 30, No. 1 – 3. — P. 127 – 162.
15. Liu X., Xu B., Yang Y., Li Q., Jiang T., Zhang X., and Zhang Y. Effect of galena on thiosulfate leaching of gold, Hydrometallurgy, 2017, Vol. 171. — P. 157 – 164.
16. Jeffrey M. I. Kinetic aspects of gold and silver leaching in ammonia – thiosulfate solutions, Hydrometallurgy, 2001, Vol. 60. — P. 7 – 16.
17. Zipperian D., Raghavan S., and Wilson J. P. Gold and silver extraction by ammoniacal thiosulfate leaching from a rhyolite ore, Hydrometallurgy, 1988, Vol. 19. — P. 361 – 375.
18. Aylmore M. G. Treatment of a refractory gold – copper sulfide concentrate by copper ammoniacal thiosulfate leaching, Mineral. Eng., 2001, Vol. 14. — P. 615 – 637.
19. Ficeriova J., Balaz P., and Villachica C. L. Thiosulfate leaching of silver, gold and bismuth from a complex sulfide concentrates, Hydrometallurgy, 2005, Vol. 77. — P. 35 – 39.
20. Ayata S. and Yildiran H. Optimization of extraction of silver from silver sulphide concentrates by thiosulphate leaching, Mineral. Eng., 2005, Vol. 18, No. 8. — P. 898 – 900.
21. Alonso-Gomez A. R. and Lapidus G. T. Inhibition of lead solubilization during the leaching of gold and silver in ammoniacal thiosulfate solutions (effect of phosphate addition), Hydrometallurgy, 2009, Vol. 99, No. 1 – 2. — P. 89 – 96.
22. Deutsch J. L. Fundamental aspects of thiosulfate leaching of silver sulfide in the presence of additives, University of British Columbia, Vancouver, 2012. — 126 p.
23. Cui Y., Tong X., and Lopez-Valdivieso A. Silver sulfide leaching with a copper – thiosulfate solution in the absence of ammonia, Rare Metals, 2011, Vol. 30. — P. 105 – 109.
24. Kursunoglu S., Kursunoglu N., Hussaini S., and Kaya M. Selection of acid type for the recovery of zinc from a flotation tailing using analytic hierarchy process, J. Cleaner Production, 2021, Vol. 283. — 124659.
25. Hussaini S., Kursunoglu S., Top S., Ichlas Z. T., and Kaya M. Testing of 17-different leaching agents for the recovery of zinc from a carbonate-type Pb – Zn ore flotation tailing, Mineral. Eng., 2021, Vol. 168. — 106935.
26. Zadeh L. A. Fuzzy sets, Inform. Control, 1965, Vol. 8, No. 3. — P. 338 – 353.
27. Shatnawi M., Shatnawi A., Alshara A., and Husari G. Symptoms-based fuzzy-logic approach for COVID-19 diagnosis, Int. J. Adv. Comp.r Sci. Appl., 2021, Vol. 12, No. 4. — P. 444 – 452.
28. Yen J. and Langari R. Fuzzy logic intelligence, control, and information, Prentice Hall, New Jersey, 1999. — 548 p.
29. Ross T. J. Fuzzy logic with engineering applications, John Wiley and Sons, UK, 2010. — 585 p.
30. Aylmore M. G. and Muir D. M. Thiosulfate leaching of gold — A review, Miner. Eng., 2001, Vol. 14, No. 2. — P. 135 – 174.
31. Bae M., Kim S., Sohn J., Yang D., and Lee H. Leaching behaviour of gold and silver from concentrated sulfide ore using ammonium thiosulfate, Metals, 2020, Vol. 10, No. 8. — P. 1029.
32. Li H., Li S., Srinivasakannan C., Zhang L., Yin S., Yang K., and Xie H. Efficient cleaning extraction of silver from spent symbiosis lead – zinc mine assisted by ultrasound in sodium thiosulfate system, Ultrason. Sonochem., 2018, Vol. 49. — P. 118 – 127.
ГОРНАЯ ЭКОЛОГИЯ И НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЕ
УДК 504.054
ИССЛЕДОВАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ СОСТАВА ПОДОТВАЛЬНЫХ ВОД МЕДНОКОЛЧЕДАННОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ СРЕДНЕГО УРАЛА
Л. С. Рыбникова, П. А. Рыбников, А. Н. Галин
Институт горного дела УрО РАН,
Е-mail: luserib@mail.ru, ул. Мамина-Сибиряка, 58, 620219, г. Екатеринбург, Россия
Рассмотрена концентрация химических элементов в подотвальной воде в зависимости от сезона и климатических условий. Особенности состава подотвальных вод проанализированы по сравнению с химическим составом пород отвала с помощью их водной и кислотной вытяжек. Для большинства изученных элементов наблюдается хорошая корреляция между их содержанием в кислотной вытяжке и содержанием в породе отвала. При этом результаты водной вытяжки не могут использоваться в качестве надежного основания для прогноза состава подотвальных вод.
Левихинский рудник, медноколчеданное месторождение, загрязняющие вещества, отвалы, подотвальные воды, вмещающие породы, минеральный состав, химический состав, кларк концентрации, коэффициент опасности
DOI: 10.15372/FTPRPI20230216
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Техногенные месторождения Урала и оценка их воздействия на окружающую среду / С. И. Мормиль, В. И Сальников, Л. А. Амосов, Г. Г. Хасанова, А. И. Семячков, Б. Б. Зобнин., А. В. Бурмистренко; под ред. Ю. А. Боровкова. — Екатеринбург: НИА-Природа, ДПР по Уральскому региону, ВНИИЗАРУБЕЖГЕОЛОГИЯ, 2002. — 206 с.
2. Рыбникова Л. С., Рыбников П. А., Наволокина В. Ю. Снижение негативного влияния законсервированного медноколчеданного рудника Урала на состояние гидросферы // ФТПРПИ. — 2022. — № 3. — С. 194 – 201.
3. Рыбникова Л. С., Рыбников П. А., Наволокина В. Ю., Галин А. Н. Гидрогеоэкологические аспекты изучения техногенных отходов отработанного Левихинского медноколчеданного рудника (Свердловская область) // Сергеевские чтения. Фундаментальные и прикладные вопросы современного грунтоведения. Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии. — М., 2022. — С. 428 – 433.
4. Мальцев С. В., Чайковский И. И., Гришин Е. Л., Исаевич А. Г. Исследование процессов окисления сульфидных минералов медно-никелевых месторождений // ФТПРПИ. — 2022. — № 2. — С. 128 – 139.
5. Емлин Э. Ф. Техногенез колчеданных месторождений Урала. — Свердловск: УрГУ, 1991. — 256 с.
6. Rybnikov P. A. and Rybnikova L. S. Formation of waste-rock drainage water on massive sulfide deposits of the Urals (Russia), 15th Water-Rock Interaction Int. Symp., WRI-15. Procedia Earth Planetary Sci., 17, 2017. — Р. 857 – 860.
7. Алексеев В. А. Причины образования кислых дренажных вод в отвалах сульфидсодержащих пород // Геохимия. — 2022. — Т. 67. — № 1. — С. 69 – 83.
8. ГОСТ 17.4.4.02-2017. Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа: принят межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30.11.2017 г. № 52): дата введения 01.01.2019.
9. ГОСТ Р 59024-2020. Вода. Общие требования к отбору проб. Принят Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 10.09.2020 г. № 640-ст: дата введения 01.08.2021.
10. Нормативы качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативы предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения: утверждены приказом Министерства сельского хозяйства Российской Федерации от 13.12.2016 г. № 552 с изм. на 12.10.2018 г. — М.: ВНИРО, 2011. — 257 с.
11. ГН 2.1.7.2041-06. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве. Введен в действие постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 23.01.2006 г. № 1 с 01.04.2006 г.: дата введения 01.04.2006.
12. Справочник по геохимическим поискам полезных ископаемых / А. П. Соловов, А. Я. Архипов, В. А. Бугров и др. — М.: Недра, 1990. — 335 с.
13. Виноградов А. П. Среднее содержание химических элементов в главных типах изверженных пород земной коры // Геохимия. — 1962. — № 7. — С. 555 – 571.
14. ООО “Расписание погоды”. Электронная версия. URL: https://rp5.ru. Дата обращения 03.07.2022.
15. ГОСТ 17.4.1.02-83. Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения. — М.: Госстандарт, 1983.
16. Еделев А. В., Юркевич Н. В., Гуреев В. Н., Мазов Н. А. Проблемы рекультивации складированных отходов горнорудной промышленности в Российской Федерации // ФТПРПИ. — 2022. — № 6. — С. 168 – 186.
УДК 622.514
ВЛИЯНИЕ ПОВЫШЕННОГО ВОДОПРИТОКА НА РАБОТУ СИСТЕМЫ ГЛАВНОГО ВОДООТЛИВА РУДНИКА
Н. П. Овчинников, И. В. Зырянов
Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова,
E-mail: np.ovchinnikov@s-vfu.ru, ул. Кулаковского, 50, 677000, г. Якутск, Россия
Политехнический институт (филиал) Северо-Восточного федерального университета им. М. К. Аммосова,
E-mail: zyryanoviv@inbox.ru, ул. Тихонова, 5, корп. 1, 678170, г. Мирный, Россия
Рассмотрено влияние водопритока на работу главной водоотливной установки подземного рудника “Удачный” АК “АЛРОСА”. Установлено, что содержание твердых частиц в шахтных водах повышается при росте водопритока в рудник. Предложен способ по недопущению попадания в рудник в теплое время года дополнительного водопритока, обусловленного планируемым демонтажем одной из насосных станций из-за осыпей бортов нерабочего карьера. Рассчитан ожидаемый срок окупаемости предлагаемого технологического решения.
Подземный кимберлитовый рудник, загрязненная шахтная вода, финансовые затраты, главная водоотливная установка, механические примеси, повышенный водоприток, теплое время года, проходка водосборников
DOI: 10.15372/FTPRPI20230217
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Никольский А. М. Комплексный подход в рассмотрении вопросов современного водоотлива // ГИАБ. — 2001. — № 8. — С. 141 – 144.
2. Дроздов А. В. Оценка возможности закачки дренажных рассолов карьера и рудника “Удачный” в среднекембрийский водоносный комплекс // Вестн. ИГТУ. — 2013. — № 7. — С. 32 – 40.
3. Дроздов А. В. Горно-геологические и технологические проблемы при строительстве подземного рудника “Удачный” // ГИАБ. — 2015. — № 2. — С. 125 – 131.
4. Овчинников Н. П., Зырянов И. В. Комплексная оценка последствий влияния загрязненных шахтных вод на эффективность системы водоотведения из рудника “Удачный” // Горн. журн. — 2022. — № 7. — С. 95 – 99.
5. Овчинников Н. П., Зырянов И. В. Оценка долговечности секционных насосов подземных кимберлитовых рудников АК “АЛРОСА” // Горн. журн. — 2017. — № 10. — С. 41 – 44.
6. Тимохин В. Ю., Паламарчук Н. В. Результаты исследований осевой силы ротора и параметров автоматических уравновешивающих устройств центробежных секционных насосов // Сб. науч. тр. Донецкого института железнодорожного транспорта. — 2017. — № 45. — С. 32 – 42.
7. Долганов А. В. Влияние износа элементов проточной части шахтных насосов ЦНС(К) 300-360 на режимы их работы // Изв. УГГУ. — 2012. — Т. 27-28. — С. 110 – 113.
8. Долганов А. В. Влияние гидроабразивного износа элементов проточной части на эксплуатационные качества центробежных насосов медно-колчеданных рудников // ГИАБ. — 2015. — № 8. — С. 181 – 186.
9. Сосновский С. В., Селькин В. П. Влияние перекачиваемой среды на интенсивность изнашивания щелевых уплотнений центробежных насосов // Трение и износ. — 2013. —Т. 34. — № 2. — С. 171 – 174.
10. Олизаренко В. В., Мингажев М. М. Определение времени заиливания и периодичности очистки главных водосборников подземных рудников // ГИАБ. — 2010. — № 6. — С. 27 – 30.