ОБОГАЩЕНИЕ, ПЕРЕРАБОТКА МИНЕРАЛЬНОГО И ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ
The process and equipment have been developed for preparation and burning (at small and medium capacity boiler plants) of slurry coal-water fuel, produced from finely dispersed coal preparation waste (filter cakes) from coal preparation plants of Komsomolets Mine and Named after S. M. Kirov Mine. It was shown that, based on these wastes, it is possible to produce slurry coal-water fuel with solids content of 56-60 %, the required structural and rheological characteristics, and lower heating value of up to 13 MJ/kg. Based on the research findings, detail design was developed for creation of the pilot process complex for processing of waste coal to produce slurry coal-water fuel for burning at boiler plant. Assessment of using the whole volume of the SUEK Kuzbass coal preparation plants waste coal at the nearby Belovskaya SDPP was performed, which showed high economic and environmental efficiency of the proposed project.
До сегодняшнего дня интенсификация процессов ионного обмена (сорбция, десорбция, отмывка ионита) была насущной проблемой при получении товарных десорбатов. В настоящей статье представлены материалы исследования влияния наложенного ультразвукового (УЗ) воздействия на процесс сорбции урана из продуктивных растворов на ионообменную смолу действующего рудника подземного скважинного выщелачивания (ПСВ) при производстве урана методом подземного скважинного выщелачивания. Для исследования и оценки эффективности интенсификации процессов ионного обмена наложением ультразвука в цехе переработки продуктивных растворов на одном из рудников АО «НАК «Казатомпром» были проведены работы по интенсификации процесса сорбции урана из продуктивных растворов ультразвуком. Периодически создаваемые УЗ-излучателями импульсы воздействуют на весь рабочий внутренний объем массообменного аппарата. Таким образом, вся масса реагентов находится в движении, и вся поверхность зерен анионита непрерывно очищается в процессе работы УЗ-оборудования. В результате проведенного исследования удалось установить, что УЗ-интенсификация процесса сорбции позволяет:
- при содержании урана в маточниках сорбции 0,003 г/м3 увеличить скорость сорбции в 6,4 раза;
- при содержании урана в маточниках сорбции 0,014 г/м3 увеличить скорость сорбции в 1,4 раза;
- за счет применения УЗ-воздействия получить средневзвешенное увеличение скорости сорбции в 1,3 раза;
- увеличить полную динамическую обменную емкость ионита по урану в 1,13 раза и при этом не уменьшить величину механической прочности зерен ионита.
Heavy metal-containing waste has become one of heavy environmental problems. Processing of such waste accumulated at waste dumps to extract valuable components is commercially beneficial activity and, in addition, decreases environmental impact. In this study, Lewatit MonoPlus TP 207 (TP 207) ion exchange resin was evaluated for its suitability for selective removal of cobalt (Co) and copper (Cu) from mine waste waters, generated by heap leaching waste materials at a Chilean copper mine. In series of laboratory scale fixed-bed ion exchange column tests, the effects of process parameters, such as waste water flow rate and regenerant (sulfuric acid) concentration, were studied in both waste water treatment by the ion exchange resin process and the resin regeneration (metals eluting) process. The regeneration process tests were performed using 1 % and 10 % sulfuric acid. The best separation of the metals (in the eluting process) was achieved with regeneration of TP 207 resin using 1 % sulfuric acid at flow rate of 1 bed volume per hour (BV/h).
СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД. ГЕОМЕХАНИКА И ГЕОФИЗИКА
В горнотехнической литературе до сих пор превалирует представление о том, что горные удары в рудниках и шахтах вызываются гравитационными силами веса массива покрывающих пород, выдвинутое в прошлом веке С.Г. Авершиным и И.М. Петуховым. На этом представлении основываются правила безопасного ведения горных работ на удароопасных месторождениях, в том числе современные инструктивные документы Ростехнадзора. Многочисленные исследования свойств поведения массива горных пород как геологической среды, явлений, вызывающих горные удары в подземных выработках, механизмов проявления горных и горно-тектонических ударов изменяют многие представления. Они оказались в настоящее время настоятельно необходимыми для объяснения причин особо мощных геодинамических явлений в рудниках – горно-тектонических ударов и техногенных землетрясений – явлений, которые в прошлом веке практически не наблюдались. Сильные геодинамические события в рудниках (горно-тектонические удары, техногенные землетрясения), сопоставимые по энергетическому уровню с землетрясениями, в очередной раз показали аналогию этих явлений с естественными землетрясениями, исследованиями которых занимается сейсмология. М.А. Садовским с соавторами был установлен закон самоподобия сейсмического процесса на разных масштабных уровнях. На основании этого закона соотношения, установленные для очагов землетрясений, оказалось возможным применять для динамических проявлений горного давления в рудниках. В настоящей работе развиваются дальнейшие детали этой аналогии. В ней показано, каким размерам структурной неоднородности массива соответствуют те или иные формы динамических проявлений горного давления. На основании закона самоподобия сейсмических процессов на разных масштабных уровнях показано, что энергетические характеристики проявлений горного давления в рудниках подчиняются закономерностям, установленным в сейсмологии.
Разработка свит пластов приводит к образованию в толще пород большого количества зон повышенного горного давления, образованных влиянием опорного давления краевых частей массива и целиков, оставленных на соседних пластах. Наличие таких зон резко ухудшает состояние подготовительных и капитальных выработок при разработке свит пластов. В статье приводятся результаты проведенных наблюдений на участках подземных выработок угольных шахт Карагандинского угольного бассейна, находящихся под и над целиками и краевыми частями вышележащих угольных пластов. Если опорное давление под целиками и краевыми частями угольных пластов достаточно интенсивно исследовалось, то опорное давление над целиками и краевыми частями угольных пластов практически не изучалось. Результаты проведенных исследований показали, что во всех выработках, в которых проводились наблюдения, высота участка выработки, расположенного над целиком (краевой частью), изменяется волнообразно. Характер влияния опорного давления меняется в зависимости от удаленности выработки от источника этого давления и определяется коэффициентом подработки Kп. Длина полуволны опорного давления соответствует шагу вторичного обрушения основной кровли угольного пласта, на котором расположен целик (краевая часть). Результаты проведенных исследований показали, что во всех выработках, в которых проводились наблюдения, высота участка выработки, расположенного под целиком (краевой частью), изменяется волнообразно. В результате проведенных исследований выявлен волновой характер стационарного опорного давления, распространяющегося вдоль пласта, на котором расположена выработка, по закону затухающей синусоиды по мере удаления от источника опорного давления. При этом длина полуволны λ/2 соответствует мощности основной кровли над выработкой.
В статье представлены комплексные исследования формирования зон опорного давления в геомеханической системе «парные штреки», включающие численное моделирование, основанное на методе конечных элементов. Для моделирования использовались упругопластическая модель Мора-Кулона, а также физико-механические свойства угля и вмещающих пород. Моделирование проводилось для конкретных горно-геологических условий залегания антрацитового пласта k2. В одном программном модуле моделировались несколько стадий, позволяющих определить величину напряжений и смещений кровли в выемочных выработках на различных этапах формирования опорного давления впереди движущегося очистного забоя. В результате моделирования получены значения напряжений и смещений кровли в массиве вокруг выемочных выработок при различных стадиях проявления зон опорного давления, позволяющие применить метод планирования эксперимента для оптимизации параметров охранной конструкции в виде податливого целика. Данные исследования направлены на повышение эффективности охраны выемочных выработок путем оптимизации параметров охранных конструкций (податливого целика) для повышения производительности очистного забоя при отработке пологих антрацитовых пластов, в том числе опасным по горным ударам.
ПОДГОТОВКА ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ КАДРОВ. ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
В статье рассматриваются конкретный кейс, связанный с разработкой программы изменения компетенций работников ремонтной службы горно-обогатительной промышленности, и его апробация в реальных условиях перестройки производственного цикла. Целью проекта является оценка возможности внедрения принципов опережающего обучения с точки зрения психологической готовности работников к изменениям на промышленном предприятии. Рассматривается степень эффективности данного способа развития персонала. Задачи проекта направлены на формирование групп работников по степени их влияния на производимые изменения; исследуется входящая оценка готовности к исполнению роли «проводника изменений»; осуществляется реализация обучающих мероприятий, направленных на повышение данной готовности; дается выходная оценка эффективности проведенных обучающих действий. В ходе реализации проекта использовались следующие методы и инструменты: компетентностный подход, социологический и экспертный опросы, статистический анализ, обучение в формате тренингов и лекций, решение теоретических и практических кейсов. По итогам реализованной программы изменения компетенций можно сделать вывод о динамике роста психологической готовности принять масштабные и локальные изменения в нескольких сферах производственного и сопутствующих процессов у работников, участвовавших в предлагаемых развивающих мероприятиях. Полученные данные свидетельствуют о целесообразности вложения ресурсов производственных компаний в проактивное и опережающее развитие работников не только с позиций профессиональных компетенций, но и по иным компетенциям, направленным на психологическую готовность к изменениям и понимание потребности непрерывного обучения среди инженерно-технических работников (ИТР), эффективно выполняющих роль «проводника изменений» на производстве.