bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
РАСПРОСТРАНЕНИЕ ТРЕЩИНЫ ГИДРОРАЗРЫВА В ОКРЕСТНОСТИ ОЧИСТНОЙ ВЫРАБОТКИ
Authors: Черданцев Н.В.
Published: October 2024

Задача о распространении трещины гидроразрыва в прочных породах кровли пласта около очистной выработки решена на основе ранее построенных моделях о геомеханическом состоянии углепородного массива, вмещающего очистную выработку, и движении трещины гидроразрыва, распространяющейся в прочных породах кровли угольного пласта вблизи пластовой выработки.В этих моделях поле напряжений в углепородном массиве определяется из решения упругопластической задачи, в которой области пластических деформаций охватывают лишь угольный пласт, а критериями его перехода в пластическое состояние являются два критерия Кулона-Мора: общийиспециальный. Траекториятрещинагидроразрыва, распространяющаяся в этом поле напряжений, строится на основе зависимостей механики хрупкого разрушения Гриффитса-Ирвина.В ходе решения задачи установлено, что траектория трещина гидроразрыва в основном направлена в сторону выработанного пространства, как ни была бы ориентирована зародышевая трещина. Для обеспечения прямолинейной траектории, совпадающей с направлением зародышевой трещины, ориентированной на массив впереди очистного забоя, требуется значительное давление жидкости в гидросистеме.

The problem of spreading the fracture of hydraulic fracturing in the strong rocks of the formation roof near the treatment mine is solved on the basis of previously constructed models on the geomechanical state of the carbon mass containing the treatment mine and the movement of the fracture of hydraulic fracturing propagating in the strong rocks of the coal formation roof near the formation mine. In these models, the stress field in the carbon mass is determined from the solution of the elastoplastic problem, in which the regions of plastic deformations cover only the coal seam, and the criteria for its transition to the plastic state are two Coulomb-Mora criteria: general and special. The fracturing crack trajectory propagating in this stress field is based on Griffiths-Irwin brittle fracture mechanics dependencies. In the course of solving the problem, it was established that the trajectory of the fracturing crack is mainly directed towards the developed space, no matter how the germ crack is oriented. To provide a rectilinear trajectory coinciding with the direction of the germ crack oriented to the massif in front of the cleaning face, a significant fluid pressure in the hydraulic system is required.
ИССЛЕДОВАНИЕ КОСВЕННЫХ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ИЗОЛЯЦИИ НА КОМПЬЮТЕРНОЙ МОДЕЛИ
Authors: Сидоров А.И. , Бобоев Х.Д. , Медведева Ю.В. , Саъдуллозода Ш.С.
Published: October 2024

В статье освещается актуальная проблемавыбора методовконтроля изоляции карьерных распределительных электрических сетей (КРС). Статья посвящена исследованию параметров изоляции фаз сети относительно земли КРС. Рассматривается оценка метода, основанного на подключении дополнительной емкости к одной из фаз для определения косвенным методом параметровизоляции фазотносительноземли сетей с изолированной нейтралью напряжением6 кВ в программной среде MATLAB/SIMULINK. Приведены результаты анализа влияния различных факторов на точность измерений активной и реактивной составляющих полного сопротивления изоляции фаз сети относительно земли.

The article highlights the current problem of choosing methods for monitoring the insulation of quarry distribution electrical networks (KRS). The article is devoted to the study of the parameters of the isolation of the network phases relative to the ground of the cattle. The evaluation of a method based on connecting an additional capacitance to one of the phases for determining the parameters of phase isolation relative to the ground of networks with an isolated neutral voltage of 6 kV in the MATLAB/SIMULINK software environment is considered. The results of the analysis of the influence of various factors on the accuracy of measurements of the active and reactive components of the total insulation resistance of the network phases relative to the ground are presented.
ОБ ОДНОМ ПОДХОДЕ К РАСЧЁТУ НАПРЯЖЁННОГО СОСТОЯНИЯ КРАЕВОЙ ЗОНЫ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА, ВМЕЩАЮЩЕГО НЕПРОЧНЫЙ ПРОСЛОЕК
Authors: Черданцев Н.В.
Published: October 2024

На базе основных положений и подходов механики деформируемого твёрдого тела разработана модель напряжённого состояния краевой зоны угольного пласта, вмещающего «слабый» прослоек. В этой модели предельно напряжённое состояние начинается в прослойке, а затем на некотором расстоянии от кромки пласта оно распространяется и на всю мощность пласта, включая и прослоек. Части пласта, примыкающие непосредственно к его кромке и расположенные сверху и снизу от прослойка, остаются в упругом состоянии. Поле напряжений в предельно напряжённой зоне пласта определяется методом характеристик, а в упругой области оно строится методом граничных элементов. Переход пласта в предельно напряжённое состояние оценивается критериями Кулона-Мора. В рамках модели проведён вычислительный эксперимент для ряда горно-геологических условий углепородного массива. На основе анализа полученных результатов выявлен ряд особенностей в распределении напряжений в краевой части пласта. Показано, что наличие «слабого» прослойка при некотором значении его мощности уменьшает размер предельно напряжённой зоны, но увеличивает максимум опорного давления по сравнению с аналогичными параметрами в структурно однородном пласте.

On the basis of the main provisions and approaches of the mechanics of the deformable solid, a model of the stressed state of the marginal zone of the coal seam containing the «weak» interlayer was developed. In this model, the extremely stressed state begins in the interlayer, and then at a distance from the edge of the formation it extends to the entire capacity of the formation, including the interlayer. Parts of the formation adjoining directly to its edge and located above and below the interlayer remain in elastic state.The stress field in the extremely stressed zone of the formation is determined by the method of characteristics, and in the elastic region it is built by the method of boundary elements. The transition of the reservoir to the extremely stressed state is assessed by the Coulomb - Mohr criteria. Within the framework of the model, a computational experiment was conducted for a number of mining and geological conditions of the coal massif.Based on the analysis of the obtained results, a number of features in the distribution of stresses in the edge part of the formation were revealed. It has been shown that the presence of a «weak» interlayer with a certain value of its power reduces the size of the extremely stressed zone, but increases the maximum reference pressure compared to similar parameters in a structurally homogeneous formation.
РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДА ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО РАЙОНИРОВАНИЯ ШАХТНОГО ПОЛЯ В УСЛОВИЯХ КОЛМОГОРОВСКОГО УЧАСТКА ЕГОЗОВО-КРАСНОЯРСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Authors: СУРУНОВ Н.Ф.
Published: October 2024

Рассмотрена роль геодинамического районирования в принятии проектных решений по строительству горнодобывающих предприятий и повышении безопасности отработки угольных месторождений. Представлены результаты геодинамического районирования территорий угольных площадей Кузбасса, планируемых к освоению.

The role of geodynamic zoning in making design decisions on the construction of mining enterprises and improving the safety of coal mining is considered. Results of geodynamic zoning of Kuzbass coal areas planned for development are presented.
АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ РИСК-ОРИЕНТИРОВАННОГО ПОДХОДА В ОБЛАСТИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТРЕБОВАНИЙ ОХРАНЫ ТРУДА НА ПРИМЕРЕ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ
Authors: Мелещенко Е.Э. , Кулешов В.В.
Published: October 2024

Законодательная база в области охраны труда направлена на обеспечение безопасного труда и сохранение жизни и здоровья работников. При этом одним из важных элементов в данной сфере является обеспечение эффективного контроля соблюдения установленных правил и требований организациями.В работе представлен анализ эффективности риск-ориентированного подхода для контрольно-надзорной деятельности Российской Федерации на примере теплоэнергетической отрасли, который основан на правильном использовании материальных и трудовых ресурсов при проведении проверок. В ходе исследования выявлено позитивное снижение общего количества нарушений, в том числе в области охраны труда. Наряду с этим, отмечена проблема внедрения риск-ориентированного подхода, решением которой является повышение уровня культуры безопасности в организациях.

The legislative framework in the field of labor protection is aimed at ensuring safe work and preserving the life and health of workers. At the same time, one of the important elements in this area is to ensure effective control of compliance with the established rules and requirements by organizations. The paper presents an analysis of the effectiveness of the risk-oriented approach for control and supervisory activities of the Russian Federation on the example of heat-and-power engineering, which is based on the correct use of material and labor resources in conducting inspections. The research revealed a positive decrease in the total number of violations, including in the field of labor protection. In addition, the problem of introducing a risk-oriented approach was noted, the solution of which is to increase the level of a safety culture in organizations.
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТА ПАРАМЕТРОВ ТРЕЩИНЫ ГИДРОРАЗРЫВА, РАСПРОСТРАНЯЮЩЕЙСЯВ ПРОЧНЫХ ПОРОДАХ КРОВЛИ ПЛАСТА ОКОЛО ОЧИСТНОЙ ВЫРАБОТКИ С БОЛЬШИМ ПРОЛЁТОМ
Authors: Черданцев Н.В.
Published: October 2024

Исследования о распространении трещины гидроразрыва в прочных породах кровли пласта в окрестности очистной выработки произведены в рамках ранее построенных моделей о геомеханическом состоянии углепородного массива, вмещающего выработку и скачкообразно растущую трещину гидроразрыва. В основе этих моделей лежат фундаментальные методы теории упругости в форме потенциалов и методы граничных интегральных уравнений для построения поля напряжений; общий и специальный критерии Кулона-Мора для оценки перехода в предельное состояние горных пород и сыпучих сред; методы механики хрупкого разрушения Гриффитса-Ирвина для построения траектории трещины гидроразрыва. Реализация моделей осуществлена посредством ряда разработанных алгоритмов и специально составленных программ. В ходе широкомасштабного вычислительного эксперимента, проведённого для ряда горно-геологических и горнотехнических параметров, получен обширный объём результатов. Посредством анализа этих результатов установлен ряд закономерностей и особенностей в поведении трещины гидроразрыва в зависимости от ориентации скважины, из которой создаётся инициирующая трещина, относительно очистной выработки с большой площадью обнажения выработанного пространства.

Studies on the propagation of fracture of hydraulic fracturing in the strong rocks of the formation roof in the vicinity of the treatment mine were carried out as part of previously constructed models on the geomechanical state of the carbon mass containing the production and surging fracture of hydraulic fracturing. These models are based on fundamental methods of elastic theory in the form of potentials and methods of boundary integral equations for constructing a stress field; general and special Coulomb-Mora criteria to assess the transition to the limit state of rocks and bulk media; Griffiths-Irwin brittle fracture mechanics to construct a fracturing crack trajectory. The implementation of the models was carried out through a number of developed algorithms and specially compiled programs. During a large-scale computational experiment conducted for a number of mining-geological and mining parameters, an extensive amount of results was obtained. By analyzing these results, a number of patterns and features in the behavior of the fracturing crack are established depending on the orientation of the well from which the initiating crack is created, relative to a treatment mine with a large area of exposure of the developed space.
УЛУЧШЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМАНА РАБОЧИХ МЕСТАХ В УСЛОВИЯХ ТЕРМОШАХТНОЙ ДОБЫЧИ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ ЯРЕГСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Authors: Фомин А.И. , Грунской Т.В. , Анисимов И.М.
Published: October 2024

В работе обоснована необходимость разработки месторождений трудно извлекаемых запасов тяжелой высоковязкой нефти. В то же время существующие традиционные технологии добычи высоковязкой нефти не позволяют создать здоровые и безопасные условия труда на рабочих местах. Воздействие вредных и опасных фактороврабочей среды и трудового процесса приводит к увеличению профессионального риска, росту уровня профессиональной заболеваемости и производственного травматизма.Существующие способы добычи высоковязкой нефти Ярегского месторождения термошахтным методом не позволяют нормализовать микроклиматические параметры в горных выработках, что приводит к снижению производительности труда, риску развития производственно-обусловленных и профессиональных заболеваний, травматизму.С целью оздоровления условий труда работников подземной группы на основе проведенных расчетов и моделирования предложен новый подход к вскрытию месторождения тяжелой нефти и изменению схемы проветривания нефтедобывающих шахт - строительство модульных шахт, позволяющих нормализовать температурный режим, снизить эксплуатационные затраты, уровень травматизма и профессиональной заболеваемости.

The paper substantiates the need for the development of hard-to-recover reserves of heavy high-viscosity oil. At the same time, existing traditional technologies for the production of high-viscosity oil do not allow creating healthy and safe working conditions at workplaces. Exposure to harmful and dangerous factors of the working environment and the labor process leads to an increase in occupational risk, an increase in the level of occupational morbidity and industrial injuries. The existing methods for the production of high-viscosity oil from the Yarega field by the thermal mining method do not allow normalizing the microclimatic parameters in mine workings, which leads to a decrease in labor productivity, the risk of development of production-related and occupational diseases, injuries. In order to improve the working conditions of underground workers, on the basis of the calculations and modeling, a new approach to the opening of a heavy oil field and changing the ventilation scheme of oil mines was proposed - the construction of modular mines that allow to normalize the temperature regime, reduce operating costs, the level of injuries and occupational diseases.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТОРФА И ДРЕВЕСНЫХ ОПИЛОК ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ
Authors: Дремичева Е.С.
Published: October 2024

В статье рассмотрен адсорбционной метод очистки сточных вод промышленных предприятий от ионов тяжелых металлов. Проведены экспериментальные исследования по очистке модельных растворов, содержащих ионы железа (III) и хрома (VI). В качестве сорбентов выбраны органические материалы - торф и древесные опилки. Экспериментальные исследования по оценке сорбционных свойств проводились в статических условиях. Полученные в результате экспериментов данные позволили провести расчеты равновесных и термодинамических характеристик. Построены графики зависимости эффективности очистки от продолжительности контакта сорбента с водным раствором, содержащим соли тяжелых металлов, а также адсорбционной емкости и коэффициента распределения. Оценено оптимальное время контакта сорбента и раствора. Рассмотрены модели механизмов сорбции, по проведенным расчетам были описаны механизмы сорбции ионов железа (III) и хрома (VI) на торфе и опилках.

The article considers adsorption method of treatment of waste water of industrial enterprises from ions of heavy metals. Experimental studies were carried out on the purification of model solutions containing iron (III) and chromium (VI) ions. Organic materials are selected as sorbents - peat and sawdust. Experimental studies on the assessment of sorption properties were carried out under static conditions. The data obtained as a result of experiments made it possible to calculate equilibrium and thermodynamic characteristics. Graphs of purification efficiency and duration of contact of sorbent with aqueous solution containing salts of heavy metals, as well as adsorption capacity and distribution coefficient are constructed. Optimal contact time of sorbent and solution is estimated. Models of sorption mechanisms were considered, according to the calculations, the mechanisms of sorption of iron (III) and chromium (VI) ions on peat and sawdust were described.
К ВОПРОСУ О ПОСТРОЕНИИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ТУРБУЛЕНТНОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПЛАМЕНИ В МЕТАНОВОЗДУШНЫХ ПОТОКАХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК
Authors: Черданцев С.В. , Шлапаков П.А. , Голоскоков С.И. , Батраков Д.Н. , Колыхалов В.В. , Хаймин С.А.
Published: October 2024

Процессы горения и детонации газо- и пылегазовоздушных смесей в рудничной атмосфере, возникающие при эксплуатации угольных шахт относятся к категории особо опасных аварий. В этой связи экспериментальные и теоретические исследования, направленные на разработку физических и математических моделей, описывающих процессы горения и детонации в атмосфере горных выработок, являются, безусловно, актуальными. В данной статье на базе допущений об идеальности исходных газовых реагентов и продуктов реакции предпринята попытка построения математической модели горения метановоздушной смеси в турбулентном режиме с учетом кинетики химической реакции исходных реагентов и вероятностных процессов, сопровождающих турбулентные течения. В ходе реализации разработанной модели в статье получена формула для вычисления скорости турбулентного распространения пламени и выполнены вычислительные процедуры.

The processes of combustion and detonation of gas and dust-gas-air mixtures in the mine atmosphere arising during the operation of coal mines are classified as especially dangerous accidents. In this regard, experimental and theoretical studies aimed at developing physical and mathematical models describing the processes of combustion and detonation in the atmosphere of mining are certainly relevant. In this article, on the basis of assumptions about the ideality of initial gas reagents and reaction products, an attempt was made to build a mathematical model of combustion of a methane-air mixture in a turbulent mode, taking into account the kinetics of the chemical reaction of the initial reagents and probabilistic processes accompanying turbulent flows. During the implementation of the developed model, the article received a formula for calculating the rate of turbulent flame propagation and performed computational procedures.
ОЦЕНКА ТРЕЩИНОВАТОСТИ И ФИЛЬТРАЦИОННЫХ СВОЙСТВ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД
Authors: Майоров А.Е. , Абрамов И.Л. , Кулик Д.П.
Published: October 2024

Разработана методика оперативной диагностики и контроля трещиноватости и фильтрационных свойств массива горных пород в процессе оценки технического состояния подземных сооружений, геомеханического мониторинга угольных шахт и рудников, инженерно-геологических изысканий.

The method of operational diagnostics and control of fracture and filtration properties of the rock mass in the process of assessing the technical condition of underground structures, geomechanical monitoring of coal mines and mines, engineering and geological surveys has been developed.
ПАРАМЕТРЫ ОПОРНОГО ДАВЛЕНИЯ В КРАЕВОЙ ЗОНЕ ПЛАСТА С НИЗКОПРОЧНЫМ ПРОСЛОЙКОМ, ОТРАБАТЫВАЕМОГО ОЧИСТНОЙ ВЫРАБОТКОЙ
Authors: Черданцев Н.В.
Published: October 2024

Методами механики деформируемого твёрдого тела представлены результаты решения задачи о напряжённом состоянии краевой зоны угольного пласта, вмещающего «слабый» прослоек. В этой задаче сетка линий скольжения сначала начинает развиваться в предельно напряжённой зоне прослойка, но на некотором расстоянии от кромки пласта напряжения в прослойке возрастают и достигают предела прочности пласта. В результате в нём возникает линия скольжения, являющаяся продолжением линии скольжения в прослойке, которая служит граничной линией для сетки линий скольжения, распространяющейся и вглубь пласта.Поле напряжений в предельно напряжённой зоне пласта, определяется методом характеристик, а в упругой области оно строится методом граничных интегральных уравнений. Приведены сравнительные оценки параметров опорного давления, полученные из решения задачи на основе подхода о дискретном переходе в предельное состояние сначала прослойка, а потом пласта, и задачи, в которой характеристики прочности пласта и прослойка учитываются как средневзвешенные по мощности пласта. Показано, что результаты в двух подходах близки, но есть в них и принципиальные отличия.

The methods of mechanics of the deformable solid are presented the results of solving the problem on the stressed state of the marginal zone of the coal seam containing the «weak» interlayer. In this task, the grid of sliding lines first begins to develop in the extremely stressed zone of the interlayer, but at some distance from the edge of the formation, the stresses in the interlayer increase and reach the ultimate strength of the formation. As a result, a sliding line arises in it, which is a continuation of the sliding line in the interlayer, which serves as a boundary line for a grid of sliding lines spreading and deep into the formation. The stress field in the extremely stressed zone of the formation is determined by the method of characteristics, and in the elastic region it is built by the method of boundary integral equations. Comparative estimates of the reference pressure parameters obtained from the solution of the problem based on the approach of discrete transition to the limit state first of the interlayer, and then of the formation, and the problem in which the strength characteristics of the formation and the interlayer are taken into account as weighted average in terms of the capacity of the formation are given. It is shown that the results in two approaches are close, but there are also fundamental differences in them.
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ СПОСОБОВ ПРОВЕТРИВАНИЯ ТУПИКОВЫХ ВЫРАБОТОК КАЛИЙНЫХ РУДНИКОВ
Authors: Николаев А.В. , Земсков А.Н. , Максимов П.В. , Конотоп Д.А.
Published: October 2024

В статье при помощи компьютерного моделирования произведена оценка эффективности существующего и предлагаемых способов проветривания тупиковых выработок рудников Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей. В результате исследований установлено, что на конечном этапе отработки тупиковой выработки (камеры) возникает частичная рециркуляция выходящей из нее газо-воздушной смеси на свежую струю. Предложен способ проветривания, исключающий описанную проблему и позволяющий повысить эффективность проветривания.

The paper used computer simulations to assess the effectiveness of existing and proposed methods of ventilation of dead-end mine workings in the Verkhnekamskoye deposit of potassium-magnesium salts. As a result of studies, it was found that at the final stage of development of the dead-end mine (chamber), partial recirculation of the gas-air mixture leaving it to a fresh jet occurs.Invention proposes a ventilation method eliminating the described problem and making it possible to increase ventilation efficiency.
ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ ОТ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ЗОЛОЙ ОТХОДОВ ПОТРЕБЛЕНИЯ
Authors: Николаева Л.А. , Аджигитова А.А. , Борисова С.Д.
Published: October 2024

Рассмотрен процесс адсорбции ионов меди из сточных вод гальванического производства компании «ЕЛТОНС» (г. Елабуга) золой органических отходов в статических и динамических условиях. Построены изотерма адсорбции в статических и выходная кривая адсорбции в динамических условиях катионов меди золой органических отходов. Проведен расчет котла – утилизатора ДКВр-10-13 и токсичности образовавшейся золы. Получен химический состав золы. Представлена технологическая схема очистки сточных вод гальванического производства.

The process of adsorption of copper ions from waste water of galvanic production company «ELTONS» (Elabuga) by ash of organic wastes in static and dynamic conditions is considered.Isotherm of adsorption in static and output curve of adsorption in dynamic conditions of copper cations with ash of organic waste are built.Calculation of DKVr-10-13 recovery boiler and toxicity of ash formed. Chemical composition of ash is obtained.Process diagram of treatment of waste water of galvanic production is presented.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕФОРМАЦИЙ КРАЕВОЙ ЗОНЫ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА ПРИ ЕГО ОТРАБОТКЕ ОЧИСТНОЙ ВЫРАБОТКОЙ
Authors: Черданцев Н.В.
Published: October 2024

Деформации угольного пласта (уменьшение мощности и отжим) находятся в рамках модели, базирующейся на модели геомеханического состояния массива горных пород, вмещающего пластовые выработки, и основных уравнениях классической теории пластического течения материала. В модели условием возникновения неупругих деформаций в краевой зоне пласта являются критерии Кулона - Мора. Считается, что угольный пласт, после перехода в неупругое (предельно напряжённое) состояние деформируется без упрочнения при постоянном уровне напряжений, следуя диаграмме Прандтля. В этой связи поле напряжений строится отдельно от полей деформаций и перемещений. Напряжения в предельной зоне определяются методом характеристик, а в упругой области методом граничных элементов. Протяжённость зоны и максимальные напряжения на стыке с упругой областью находятся методом последовательных приближений. Полученное поле напряжений используется в уравнениях теории течения при построении полей деформаций и перемещений пласта. При этом для определения приращений неупругих деформаций принято допущение о том, что они определяются через компоненты найденного поля напряжений согласно закону Гука, в котором коэффициент Пуассона соответствует чисто пластичному материалу.

Deformations of the coal seam (reduction in thickness and squeezing) are within the framework of a model based on the model of the geomechanical state of the rock mass containing formation workings, and the basic equations of the classical theory of plastic flow of material.In the model, the condition for the occurrence of inelastic deformations in the marginal zone of the formation is the Coulomb - Mora criteria. It is believed that the coal seam, after transition to an inelastic (extremely stressed) state, deforms without strengthening at a constant level of stress, following the Prandtl diagram. In this regard, the stress field is constructed separately from the fields of deformations and displacements. Stresses in the limit zone are determined by the method of characteristics, and in the elastic region by the method of boundary elements. The length of the zone and the maximum stresses at the junction with the elastic region are found by the method of successive approximations.The resulting stress field is used in the equations of the theory of flow in the construction of fields of deformation and movement of the formation. In this case, to determine the increments of inelastic deformations, it is assumed that they are determined through the components of the found stress field according to Hooke’s law, in which the Poisson coefficient corresponds to a purely plastic material.
ОСОБЕННОСТИ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОТБОРА ПЕРСОНАЛА УГОЛЬНЫХ ШАХТ
Authors: Михайленко Е.Д. , Фомин А.И.
Published: October 2024

В современных условиях актуальными остаются вопросы эффективности использования человеческих ресурсов в функционировании угледобывающих предприятий, особенно предприятий, осуществляющих подземную угледобычу. Современные угледобывающие предприятия с подземной добычей угля являются сложными природно-техногенными системами, относятся к опасным производственным объектам и представляют собой интенсивно развивающее производство. В большинстве своем вопросы снижения доли выполнения тяжелых производственных операций, ручного труда, работы во вредных и опасных производственных условиях, обеспечения безопасности работников решаются путем внедрения современных технологий, механизации и автоматизации производственных процессов, применения современных приборов, средств измерения, автоматического контроля, видеоинформационных систем. В то же время работники имеют доступ и возможность вмешиваться в их работу, пренебрегать или перенастраивать приборы контроля, защитные приспособления, что, в конечном итоге, приводит к авариям с трагическими последствиями, несчастным случаям, большим моральным и материальным издержкам. Цель статьи - раскрыть важность отбора персонала для трудоустройства на угледобывающие шахты. В статье описан механизм организации отбора лиц, принимаемых на подземные работы, с учетом специфических для угольной шахты факторов. Выявлены проблемы, снижающие результативность отбора и показаны пути решения этих проблем.

In modern conditions, the issues of the efficiency of the use of human resources in the functioning of coal mining enterprises, especially enterprises engaged in underground coal mining, remain relevant. Modern coal mining enterprises with underground coal mining are complex natural and man-made systems, belong to hazardous production facilities and represent an intensively developing production.For the most part, the issues of reducing the share of performing heavy production operations, manual labor, working in harmful and hazardous production conditions, ensuring the safety of workers are solved through the introduction of modern technologies, mechanization and automation of production processes, the use of modern instruments, measuring instruments, automatic control, video information systems. At the same time, employees have access and the opportunity to interfere with their work, neglect or reconfigure control devices, protective devices, which ultimately leads to accidents with tragic consequences, accidents, great moral and material costs.The purpose of the article is to reveal the importance of personnel selection for employment in coal mines. The article describes the mechanism for organizing the selection of persons accepted for underground work, taking into account factors specific to a coal mine. The problems that reduce the effectiveness of selection are identified and ways to solve these problems are shown.
ОЧИСТКА КАРЬЕРНЫХ СТОЧНЫХ ВОД УГОЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ В РЕГИОНАХ С ПОВЫШЕННОЙ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКОЙ
Authors: Иванова Л.А. , Тимощук И.В. , Горелкина А.К. , Голубева Н.С. , Беляева О.В. , Родионова А.
Published: October 2024

Сточные воды предприятий угольной промышленности продолжают оставаться одним из основных источников загрязнения водных объектов ресурсо-ориентированных регионов. Они содержат взвешенные вещества, нефтепродукты, минеральные соли, органические соединения, тяжёлые металлы и др. В статье приводится анализ мониторинговых исследований качестенного состава карьерных сточных вод, выявлены их приоритетные загрязнители. Описана применяемая технология очистки сточных вод на угольном разрезе «Калтанский» и определены ее ключевые недостатки. Представлены пути повышения технологического уровня и качества очистки карьерных сточных вод.

Wastewater from coal industry enterprises continues to be one of the main sources of pollution of water bodies in resource-oriented regions. They contain suspended solids, petroleum products, mineral salts, organic compounds, heavy metals, etc. The article provides an analysis of monitoring studies of the qualitative composition of quarry wastewater, their priority pollutants are identified. The Kaltansky coal- mine wastewater treatment technology is described and its key drawbacks are identified. Presented are ways to improve the technological level and quality of treatment of quarry wastewater.
АЛГОРИТМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИТЕРИЯ ВЫБРОСООПАСНОСТИ ДЛЯ ВАРИАНТОВ ИСПОЛНЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНО-АКУСТИЧЕСКОГО МЕТОДА ПРОГНОЗА НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА МЕДИАНЫ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ «ШУМА» РАБОТАЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ
Authors: Шадрин А.В. , Телегуз А.С.
Published: October 2024

Приведено обоснование алгоритмов экспериментального определения критерия выбросоопасности для двух вариантов метода текущего прогноза, основанных на анализе медианы амплитудно-частотной характеристики «шума» работающего «по углю» оборудования. Первый вариант предназначен для периодической оценки критерия выбросоопасности при прогнозе по пласту, не содержащему дизъюнктивных и пликативных нарушений и сохраняющему примерно постоянную структуру пласта и вмещающих пород. В этом случае газовый фактор выбросоопасности и прочность угля сохраняются примерно постоянными и увеличение выбросоопасности может быть вызвано в основном изменением горного давления, регистрируемым по спектру «шума» работающего оборудования. Второй вариант предназначен для непрерывного расчета критерия выбросоопасности по результатам показаний концентрации метана в атмосфере выработки и периодическим измерениям прочности угля и предназначен для пластов, характеризующихся наличием нарушений и/или изменчивостью структуры массива горных пород. При определении критериев используются результаты выполняемого в том же забое выработки геомеханического метода прогноза по начальной скорости газовыделения и выходу штыба при бурении скважины.

Substantiation of algorithms of experimental determination of emission hazard criterion for two versions of current prediction method based on analysis of median amplitude-frequency characteristic of«noise» of equipment operating «by coal» is given. The first version is intended for periodic evaluation of emission hazard criterion at prediction on formation, which does not contain disjunctive and plicative disturbances and maintains approximately constant structure of formation and containing rocks. In this case, the gas emission factor and coal strength remain approximately constant and the increase in emission hazard can be caused mainly by a change in mountain pressure recorded from the noise spectrum of the operating equipment. The second version is intended for continuous calculation of the emission hazard criterion based on the results of methane concentration readings in the working atmosphere and periodic measurements of coal strength and is intended for formations characterized by the presence of disturbances and/or variability of the rock mass structure. When defining criteria, results of geomechanical method of prediction of initial gas release rate and pin output during well drilling performed in the same bottomhole are used.
РАЗРАБОТКА КЛАССИФИКАЦИИ ПРЕВЕНТИВНЫХ ИНДИКАТОРОВ КУЛЬТУРЫ БЕЗОПАСНОСТИ
Authors: Сердюк В.С. , Кулешов В.В.
Published: October 2024

Разработка методов, позволяющих снизить уровень производственного травматизма на угледобывающих предприятиях, может содействовать сохранению жизни и здоровья работников данной отрасли. Для этого необходимо учитывать и управлять человеческим фактором, который является основной причиной несчастных случаев. Анализ публикационной активности показал, что внимание авторов работ к человеческому фактору растёт. Благодаря проведённому анализу установлена связь между уровнем культуры безопасности и негативным влиянием человеческого фактора, который оказывает существенное влияние на уровень производственного травматизма. Для управления уровнем культуры безопасности предложено использовать превентивные индикаторы. С этой целью среди них были выделены «основные», которые оказывают наибольшее влияние на уровень культуры безопасности. В работе предложена классификация превентивных индикаторов, а также характеристика каждого из них. Данное исследование представляет один из элементов методики, которая позволит управлять уровнем культуры безопасности, снижая негативную роль человеческого и других факторов, оказывающих существенное влияние на производственный травматизм.

The development of methods to reduce the level of industrial injuries in coal mining enterprises can contribute to the preservation of the life and health of workers in this industry. To do this, it is necessary to take into account and manage the human factor, which is the main cause of accidents. Analysis of publication activity showed that the attention of authors of works to the human factor is growing. Thanks to the analysis, a link was established between the level of safety culture and the negative influence of the human factor, which has a significant impact on the level of industrial injuries. Proactive indicators are suggested to control the level of security culture. To this end, among them were identified the «main» that have the greatest impact on the level of safety culture. The paper proposes the classification of preventive indicators, as well as the characteristics of each of them. This study is one of the elements of the methodology that will manage the level of safety culture, reducing the negative role of human and other factors that have a significant impact on industrial injuries.
Разработка модели шахтной перемычки на базе расчетной схемы тонкой гибкой пластины
Authors: Черданцев С.В. , Шлапаков П.А. , Шлапаков Е.А. , Хаймин С.А. , Колыхалов В.В. , Лебедев К.С.
Published: October 2024

Разработка угольных месторождений сопровождается выделением метана из разрушенного угля и образованием пылегазовоздушных смесей, предрасположенных к химическому реагированию, в результате чего в шахтной атмосфере образуются дефлаграционные и детонационные волны, что может привести к авариям с катастрофическими последствиями. С целью предотвращения распространения газодинамических и теплофизических процессов в атмосфере горных выработок на угольных предприятиях применяют шахтные перемычки, для которых разработаны различные конструкции и технологические схемы возведения. Однако надежные методики расчета перемычек пока не созданы. В последнее время в ряде работ обсуждались различные варианты расчетных схем шахтных перемычек, включая расчетные схемы массивного тела и толстой плиты в рамках моделей линейной теории упругости. В данной статье обсуждается напряженное состояние шахтной перемычки, изготовленной из тонкой круглой пластины. При постановке краевой задачи учитывается не только изгиб перемычки, но также растяжение ее срединной поверхности, в силу чего краевая задача становится нелинейной, решение которой реализовано с помощью полуобратного метода Сен-Венана. В результате найдены компоненты напряжений в перемычке под действием статического давления ударной волны. Построены графики напряжений и отмечены некоторые закономерности распределения напряжений в шахтной перемычке.
МОНИТОРИНГ НАПРАВЛЕННОГО ГИДРОВОЗДЕЙСТВИЯ НА УГЛЕПОРОДНЫЙ МАССИВ В УСЛОВИЯХ ДЕЙСТВУЮЩИХ ШАХТ
Authors: Уткаев Е.А. , Соколов С.В. , Таюрский М.А.
Published: October 2024

В статье рассмотрен вопрос повышения эффективности направленного гидровоздействия на труднообрушаемую основную кровлю выемочных участков действующих угольных шахт. Для решения поставленной задачи предложено применение геофизического мониторинга на различных этапах гидроразрыва. Описан опыт применения сейсмического просвечивания для оценки геомеханического состояния кровли до и после ее разупрочнения. Представлены полученные результаты интерпретации сейсморазведочных данных. Предложен подход к оценке эффективности выполненных мероприятий по направленному гидроразрыву кровли.
о формировании напряженного состояния в шахтной перемычке при прохождении через нее ударной волны
Authors: Черданцев С.В. , Шлапаков П.А. , Голоскоков С.И. , Ерастов А.Ю. , Лебедев К.С. , Шлапаков Е.А.
Published: October 2024

Непременными атрибутами рудничной атмосферы на угольных шахтах являются метан, выделяющийся из разрушенного угля, и угольная пыль, которые, смешиваясь с вентиляционными потоками горных выработок, образуют пылегазовоздушные смеси, предрасположенные при определенных условиях к детонационным процессам, образующих ударные волны в рудничной атмосфере. Для предотвращения их распространения по сети горных выработок используют шахтные перемычки. К настоящему времени разработан ряд конструкций перемычек и предложены технологические схемы их возведения. Однако пока не созданы научно обоснованные и надежные методики расчета перемычек. В данной статье предпринята попытка построения пространственной модели перемычки на базе волновой теории. В частности, сформулирована осесимметричная краевая задача с начальными условиями, в ходе решения которой найдены фазовая скорость, частота ударной волны и компоненты напряжений в бетонной перемычке. Выявлены некоторые закономерности распределения напряжений в поперечных сечениях перемычки и вдоль ее длины.

The indispensable attributes of the mine atmosphere in coal mines are methane, released from destroyed coal, and coal dust, which, mixing with the ventilation flows of mine workings, form dust and gas-air mixtures, predisposed under certain conditions to detonation processes, which form shock waves in the mine atmosphere. To prevent their spread through the network of mine workings, mine bridges are used. To date, a number of jumper structures have been developed and technological schemes for their construction have been proposed. However, scientific and reliable methods for calculating jumpers have not yet been created. This article attempts to build a spatial model of a jumper based on wave theory. In particular, an axisymmetric edge problem with initial conditions was formulated, during the solution of which the phase speed, shock wave frequency and stress components in the concrete bridge were found. Some patterns of stress distribution in the cross sections of the bridge and along its length were revealed.
Об одном теоретическом подходе к расчёту прочности угольного целика с непрочным прослойком
Authors: Черданцев Н.В.
Published: October 2024

В рамках ранее разработанной модели геомеханического состояния анизотропного по прочности массива горных пород, вмещающего пластовые выработки, проведены исследования напряжённого состояния угольного целика, вмещающего «слабый» прослоек. Целик расположен между очистной выработкой, приближающейся к панельной подготовительной выработке. Модель основана на ряде фундаментальных методов механики деформируемого твёрдого тела. Для построения поля напряжений во вмещающем массиве используется метод граничных интегральных уравнений, а напряжённое состояние краевой зоны пласта, которое находится в предельно напряжённом состоянии и испытывает неупругое деформирование, определяется методом характеристик. Протяжённость предельно напряжённой зоны и максимальные напряжения на стыке её с упругой областью пласта (максимум опорного давления) находятся методом последовательных приближений. Приведены сравнительные оценки параметров опорного давления в угольном целике структурно однородного пласта (без прослойка) и при наличии в нём непрочного прослойка. Показано, что содержание «слабого» прослойка увеличивает параметры краевой предельно напряжённой зоны пласта (протяжённость зоны и максимум опорного давления) по сравнению с аналогичными параметрами в структурно однородном пласте.
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОЖАРНОГО РИСКА НА ДЕГАЗАЦИОННЫХ УСТАНОВКАХ УГЛЕДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Authors: Райс К.А. , Смолин А.В. , Кутузова А.А.
Published: October 2024

В статье приведены результаты экономической оценки мер по снижению риска возгораний объекта защиты вследствие распространения лесных пожаров и осенне-весеннего пала травы. Оценка произведена на основе проведенного анализа статистических данных о лесных пожарах с учетом критериев распространения огня, возможности и скорости его тушения. Объектами защиты при проведении оценки выбраны дегазационные установки и трубопроводы, расположенные на поверхностных территориях подземной угледобычи. Возникновение лесного пожара и осенне-весеннего пала травы вблизи дегазационных установок и трубопроводов может привести к катастрофическим последствиям — взрыву метано-воздушной смеси в угольной шахте. Для снижения пожарного риска дегазационных установок и трубопроводов были разработаны 3 варианта мероприятий и проведена оценка их результативности. По результатам проведенных расчетов было определено, что наиболее результативным является формирование противопожарной минерализованной полосы, так как мероприятие относится к опережающему типу контроля. Для обоснования необходимости и целесообразности снижения пожарного риска дегазационных установок и трубопроводов путем формирования противопожарной полосы была проведена оценка экономической эффективности. Она показала, что, в отличие от применения других мероприятий, риск возгорания дегазационной установки и трубопровода будет снижен в 10 раз.

The article provides the results of an economic assessment of measures to reduce the risk of fires of a protected object due to the spread of forest fires and autumn-spring grass fall. The assessment was made on the basis of an analysis of statistical data on forest fires, taking into account the criteria for the spread of fire, the possibility and speed of extinguishing it. Degassing plants and pipelines located on the surface territories of underground coal mining were selected as objects of protection during the assessment. The occurrence of a forest fire and autumn-spring grass fall near degassing plants and pipelines can lead to catastrophic consequences - an explosion of a methane-air mixture in a coal mine. To reduce the fire risk of degassing plants and pipelines, 3 options were developed and their effectiveness was assessed. Based on the results of the calculations, it was determined that the most effective is the formation of a fire-fighting mineralized strip, since the measure belongs to the leading type of control. Cost-effectiveness assessment was carried out to justify the need and feasibility of reducing the fire risk of degassing plants and pipelines by forming a fire-fighting strip. It showed that, unlike other measures, the risk of ignition of the degassing plant and pipeline will be reduced by 10 times.
ИСПЫТАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ КОРПУСОВ ТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ НА УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ И РУДНИКАХ, ИЗБЫТОЧНЫМ ДАВЛЕНИЕМ УДАРНОЙ ВОЗДУШНОЙ ВОЛНЫ
Authors: Басарнов А.И. , Батраков Д.Н. , Нестеренко А.И. , Мерный И.Н.
Published: October 2024

В статье изложена методика проведения испытаний конструкций корпусов устройств избыточным давлением ударной воздушной волны. Приведены результаты испытаний, выполненных по описанной методике, на примере пункта переключения в резервные самоспасатели.
моделирование течения внезапно выброшенного вязкого теплопроводного газа в горной выработке
Authors: Черданцев С.В. , Шлапаков П.А. , Шлапаков Е.А. , Лебедев К.С. , Колыхалов В.В. , Ерастов А.Ю. , Хаймин С.А.
Published: October 2024

При разработке угольных месторождений, особенно в близи геологических нарушений, возникают выбросоопасные зоны, предрасположенные к внезапным выбросам угля и газа в подготовительные и очистные выработки. Внезапные выбросы, как правило, приводят к серьезным авариям на шахтах с тяжелыми последствиями. Во время внезапного выброса газ движется с очень большой скоростью и при столкновении с малоподвижным воздухом рудничной атмосферы образуется ударная волна, способная нанести травмы рабочим, находящимся не только в местах выброса, но и на значительном удалении от них. В связи со сказанным, задачи о течении газа в горных выработках, обусловленными его внезапными выбросами, на наш взгляд, представляются достаточно актуальными. В данной статье обсуждается нестационарное течение газа, наделенного вязкими и теплопроводными свойствами. Сформулирована краевая задача для одномерного нелинейного уравнения в частных производных второго порядка, решение которого представлено в замкнутом виде. На базе вычислительных процедур построены графики, характеризующие скорость течения газа от ряда его параметров. Анализ графиков позволил установить некоторые закономерности течения газа.
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЫЛЕГАЗООЧИСТКИ НА АСФАЛЬТОБЕТОННОМ ЗАВОДЕ
Authors: Анисимов А.С. , Шарафутдинов Б.Р. , Бариева Э.Р. , Королёв Э.А. , Королёв А.Э.
Published: October 2024

Были проведены исследования объема выбросов загрязняющего вещества (пыль неорганическая: до 20% SiO2) от асфальтобетонного завода при различной загруженности установки. Выявлено, что в приземном слое атмосферы на контрольных точках есть превышение нормативов качества среды на границе контура объекта и на границе нормативной 500-метровой санитарно-защитной зоны северо-восточной стороны. Предложено на выходе из асфальтобетонной установки внедрить рукавной фильтр марки РФУ5 в качестве второй ступени очистки выбросов.