Горный удар представляет собой очень опасное явление при подземных горных работах на больших глубинах, а также для подземных сооружений в неблагоприятных условиях (большие глубины, высокие горизонтальные напряжения, близость крупных разломов и т. д.). Проблема горного удара связана с природными и горнотехническими условиями горного массива. Оценка горного удара становится все более важной, поскольку горные работы достигают всё больших и больших глубин. В литературе попытки решения проблемы оценки горных ударов предпринимались многими исследователями с использованием различных методов. Тем не менее до сих пор не представлено исследование, которое рассматривало бы и сравнивало различные методы оценки горных ударов. В этой статье кратко изложена классификация горных ударов. Предлагаемый подход включает классификацию, основанную на типах горных ударов, а также учитывающую степень тяжести последствий горного удара. В качестве важного подхода к предотвращению горного удара были разработаны новые энергопоглощающие анкеры, которые демонстрируют постоянное сопротивление как при статических, так и при ударных нагрузках, и обладают большой способностью к удлинению, позволяющей выдерживать значительные деформации массивов горных пород. Для представления в этой статье выбраны два таких новых энергопоглощающих анкера, а именно: модифицированный конусный анкер (МКА) и анкер с постоянным сопротивлением при большой деформации (ПСБД).

Обеспечение обоснованного прогноза необходимых свойств интерметаллидов (ИМ), являющегося важным направлением науки и определенных отраслей промышленности, достигается научно-исследовательскими работами и постоянной генерацией знаний в этом направлении. Проводимые до сегодняшнего дня исследования по химии и физике ИМ развиваются эмпирически по простой причине – в связи со сложностью описания взаимосвязи между кристаллическим строением и химическими связями, а следовательно, и между всеми свойствами ИМ. Для ИМ в основном характерны металлический тип химической связи, а также специфические металлические свойства. В то же время среди ИМ имеются также солеобразные соединения с ионной связью, т.е. валентные соединения, образующиеся из элементов различной химической природы, представляющие собой стехиометрические соединения. Примером таких соединений являются соединения с промежуточным характером связи, т.е. ионно-металлической и ковалентнометаллической, а также с ковалентной (например, NaAu). В ряду соединений Mg с элементами IV подгруппы вместе с уменьшением различия в электрохимических характеристиках компонентов наблюдается и изменение свойств ИМ – от характерных для ионных соединений (например, Mg2Si, Mg2Ge) до свойств, типичных для металлов (Mg2Pb), и т.д. В связи с тем что лантаноиды образуют самую большую группу элементов периодической системы, находящихся в природе, а элемент Mg является относительно активным химическим элементом по образованию ИМ (например, с кадмием образует три ИМ – Mg3Cd, MgCd и MgCd3), – его оксиды в шлаке обеспечивают снижение среднего значения и повышение устойчивости содержания кремния в чугуне, – а это важный технологический показатель в ходе физико-химических реакций, происходящих в горне доменной печи (например, при выплавке чугуна). Наличие его примеси (наряду с O, Au, Ti, V, Zr) оказывает наибольшее влияние на эффективность солнечных элементов и т.д. [1–3]. Исходя из изложенного весьма важным является исследование функции состояния, т.е. энтальпии систем магний–лантаноиды, богатых магнием, и на основе полученных путем компьютерного моделирования результатов, с учетом метода молекулярной динамики и других подобных исследований [4–8], моделирование закономерности изменения энтальпии плавления ИМ упомянутых систем. Рассматривается вопрос моделирования закономерности изменения энтальпии плавления ИМ систем магний–лантаноиды (Mg–Ln), богатых магнием, путем системного анализа энтальпии плавления ИМ систем Mg–Ln, богатых магнием составов Mg2Ln, Mg3Ln и эквимолярного состава MgLn, проведенного с помощью полуэмпирического метода, разработанного Н.С.Полуэктовым.

Представлены результаты анализа перспективных способов и технических средств, обеспечивающих повышение эффективности дегазации углеметановых пластов при их подземной разработке. По результатам анализа выделены традиционные способы и средства дегазации, эффективность которых составляет 12–25 %, и нетрадиционные способы с эффективностью десорбции метана до 40 %. В качестве классификационного признака нетрадиционных способов и средств десорбции метана газа принято условие снижение давления и повышение температуры угольной матрицы твёрдого газового гидрата. Выявлены условия перехода метана из газогидратного состояния в свободное с учётом реальных горнотехнических и техногенных условий шахт. Учитывая сложность подачи дополнительной тепловой энергии в угольный пласт, в качестве основного способа снижения давления в пласте принята разгрузка массива горных пород относительно исходного напряжённого состояния и дезинтеграция угля и пород при переходе от упругого их деформирования к упруго-пластичному и запредельному.

В целях анализа зависимости на отказ забойного оборудования от его длины обычно рассматриваются две группы элементов. К первой группе отнесены все элементы очистных комбайнов: приводы конвейеров, элементы насосных станций механизированных крепей, крепей сопряжений лавы со штреками и другие. Ко второй группе относятся все элементы секций механизированной крепи, линейные секции рештачного става и скребки забойных скребковых конвейеров, электрические кабели комбайнов, магистральные трубопроводы механизированных крепей и т.п. Отмечено, что постоянство числа элементов первой группы или изменчивость по линейному закону числа элементов второй группы не определяют однозначно постоянство или изменчивость величины параметра потока отказов совокупности однотипных элементов первой ( cI ) или второй ( cII ) групп [1]. Представлен график зависимости времени наработки на отказ очистного комплекса СЛ-500С. В общем виде представлена зависимость величины среднего времени восстановления комплекса от его длины. Анализ зависимости коэффициента готовности очистных комплексов от длины лавы показал, что длина очистных комплексов не является фактором, определяющим степень снижения наработки на отказ и увеличения среднего времени восстановления. Проиллюстрирован график зависимости времени восстановления отказов очистного комплекса СЛ-500С от длины лавы. Представлена формула для оценки совместного влияния на наработку на отказ очистного комплекса, его длины и сопротивляемости калийной руды резанию. Приведен график корреляционной связи между наработкой на отказ комплекса СЛ-500С от длины лавы и сопротивляемостью калийных руд резанию, из которого видно, что наибольшее влияние на величину наработки на отказ очистных комплексов оказывает их длина, а затем и мощность вынимаемого пласта. Представлен график изменения количества отказов в сутки в зависимости от коэффициента технического обслуживания очистного комбайна СЛ-500С, из которого следует, что среднее количество отказов очистного комплекса СЛ-500С в сутки достигает минимума и практически стабилизируется при значениях коэффициента технического обслуживания 0,9–1,0, что соответствует трехсменному режиму по добыче и одной 6-часовой ремонтной смене в сутки.

Интенсификация добычи угля из шахтопластов мощностью 0,55–1,20 м требует повышения эффективности процесса погрузки разрушенного угля, что может быть обеспечено путем выбора оптимальных параметров шнекового исполнительного органа очистного комбайна. Наиболее достоверным способом установления влияния параметров шнека на энергетические параметры работы очистного комбайна являются экспериментальные исследования в реальных условиях эксплуатации. Объектами исследования выбраны очистные комбайны нового технического уровня УКД400 и УКД200-500, эксплуатирующиеся в представительных условиях шахт «Красный партизан» ГП «СВЕРДЛОВАНТРАЦИТ» и «Терновская» ПАО «ДТЭК ПАВЛОГРАДУГОЛЬ» соответственно. Предложена адаптивная под горнотехнические условия работы методика определения удельных энергозатрат разрушения и погрузки очистных комбайнов для тонких пластов в реальных условиях эксплуатации на основе фиксации значений токов двигателей приводов резания. После обработки экспериментальных данных установлена зависимость мощности на погрузку горной массы от скорости подачи и ширины захвата исполнительного органа показательного вида. С увеличением ширины захвата шнека мощность и удельные энергозатраты на погрузку возрастают тем интенсивнее, чем выше скорость подачи очистного комбайна. Это обусловлено началом процесса циркуляции разрушенной горной массы, при этом, чем больше ширина захвата шнека, тем процесс циркуляции интенсивнее и наступает при меньших значениях скорости подачи очистного комбайна. Предложен метод выбора рациональной ширины захвата шнека по критериям минимальных удельных энергозатрат и максимальной технической производительности.

Известно, что конвейер работает в химически активной и абразивной средах, по этой причине приводной барабан ленточного конвейера быстро изнашивается. Отмечено, что футеровка конвейерного барабана повышает коэффициент трения между конвейерным барабаном и транспортерной лентой, снижает скорость изнашивания ленты, а также защищает от коррозии и абразивного износа. Представлен график зависимости интенсивности изнашивания полиуретанов ПУ-60 от нагрузки при качении по стали. Показано, что с увеличением нагрузки увеличивается прочность адгезионных соединений между стальным и полиуретановым роликами, при трении материалы повреждаются вследствие усталостного разрушения поверхностных слоев. Также представлен график зависимости интенсивности изнашивания полиуретанов ПУ-80 от нагрузки при качении по стали. Представлена диаграмма зависимости интенсивности изнашивания от твердости полиуретана, на которой видно, что самая маленькая интенсивность изнашивания у самого твердого полиуретана ПУ-80. Проиллюстрирована гистограмма коэффициента трения покоя полиуретанов ПУ-60 и ПУ-80, из которой можно сделать вывод, что оптимальный материал для облицовки приводного барабана ленточного конвейера – это ПУ-80. Представлен график зависимости интенсивности изнашивания резины от нагрузки при скорости 1 м/с. Из графика видно, что интенсивность изнашивания возрастает с повышением нагрузки. Это обусловлено влиянием двух факторов: увеличением контактных деформаций поверхностного слоя резины и увеличением площади контакта сопрягаемых деталей. Отмечено, что резина ИРП-1347 в меньшей степени поддается изнашиванию по сравнению с резиной «REMAGRIP», что позволяет ей работать в агрессивных средах. Гистограмма коэффициента трения покоя для резины, представленная в работе, показывает, что исследуемые резины марок ИРП-1347 и «REMAGRIP» обладают необходимым значением коэффициента трения покоя для использования их в качестве футеровочного материала для приводного барабана. Представлена диаграмма зависимости интенсивности изнашивания от твердости резины и полиуретана. На практике доказано, что наилучшим материалом для облицовки приводного барабана является ПУ-80.

Конвейерный транспорт на современной угольной шахте является главным звеном, определяющим эффективность работы предприятия в целом. Для безопасной эксплуатации ленточных конвейеров важно, чтобы от сменной нагрузки на лаву не возникали средний и максимальный минутные грузопотоки, при которых не обеспечиваются запас прочности ленты, запас мощности привода и приемная способность. Такая ситуация, как правило, возникает при стремлении работающих компенсировать потерю добычи после длительных простоев лавы по любой причине. В рамках статьи предложен инструментарий, позволяющий определять максимальную сменную нагрузку на лаву. Согласно методике, изложенной в «Основных положениях по проектированию подземного транспорта новых и действующих угольных шахт», средний минутный грузопоток, определяющий эксплуатационную нагрузку на ленточный конвейер, зависит от коэффициента времени поступления груза. Если принять допущение, что комбайн в лаве работает всю смену, предельная величина коэффициента времени поступления груза равна единице. Для определения действительной величины этого коэффициента предлагается определять время работы лавы по добыче по действительной планограмме. Время смены тратится на выполнение подготовительно-заключительных операций, на устранение неисправностей и отказов оборудования лавы и конвейерной линии, на выполнение вспомогательных операций по обслуживанию и, наконец, на эксплуатационные и организационные простои. На действительной планограмме эти промежутки времени отражены прямолинейными участками. Таким образом, время смены за вычетом времени простоев по любым причинам, представляет время работы лавы по добыче. Отношение этих величин представляет собой коэффициент эксплуатации. Использование коэффициента эксплуатации позволяет определять предельную нагрузку на лаву не только с учетом объема угля, добываемого за цикл, но и с учетом сопротивляемости угля резанию, с учетом технических параметров забойного оборудования. Это дает возможность определять эксплуатационную нагрузку, обеспечивающую безопасную работу ленточного конвейера.

Электрическая энергия является наиболее удобным и универсальным видом энергии. Ее можно производить в больших количествах вблизи источников энергии, передавать на большие расстояния, легко распределять между потребителями и преобразовывать в механическую, тепловую и световую энергии. Обеспечение надежного и экономичного энергоснабжения электроэнергией заданного качества предприятий горной промышленности при наиболее эффективном использовании энергетических ресурсов является одной из важнейших задач, стоящих перед энергетиками страны. В Российской Федерации достигнута высокая степень концентрации мощностей на электрических станциях. Основные мощности сосредоточены на электростанциях с установленной мощностью более 1 млн кВт. Высокий уровень значимости электроэнергетики определяется инфраструктурным характером отрасли и прямой зависимостью между экономическим ростом страны и уровнем эффективности ее развития. Одной из наиболее актуальных проблем современного электроснабжения является проблема обеспечения качества электроэнергии. Основная причина ухудшения качества электроэнергии – широкое распространение нелинейных нагрузок, создающих при своей работе токи несинусоидальной формы, несимметрия напряжений. Несимметрия напряжений вызывается чаще всего наличием несимметричной нагрузки. Несимметричные токи нагрузки, протекающие по элементам системы электроснабжения, вызывают в них несимметричные падения напряжения. Вследствие этого на выводах ЭП появляется несимметричная система напряжений. Отклонения напряжения у ЭП перегруженной фазы могут превысить нормально допустимые значения, в то время как отклонения напряжения у ЭП других фаз будут находиться в нормируемых пределах. Кроме ухудшения режима напряжения у ЭП, при несимметричном режиме существенно ухудшаются условия работы как самих ЭП, так и всех элементов сети, снижается надежность работы электрооборудования и системы электроснабжения в целом. В статье рассматриваются вопросы снижения потери напряжения питающих электрических сетей посредством улучшения качества электроэнергии.