Текстура и структура горных пород играют существенную роль в формировании их физических свойств, а также несут информацию о генезисе. В статье рассматривается моделирование методом конечных элементов (МКЭ) геометрических форм различных структур и текстур горных пород. Оно осуществляется путем программной детализации свойств элементов и их пространственного расположения в моделируемом объекте. При программировании структур возможно также задание физических свойств различных частей модели, сеток, начальных и граничных условий, которые могут изменяться в соответствии со сценариями проведения численных экспериментов. В работе на основе МКЭ реализуется моделирование в COMSOL Multiphysics в связке с Matlab различных структур и текстур горных пород с включениями и нарушениями. Такие структуры используются для проведения компьютерных экспериментов по определению физических свойств геоматериалов и исследованию влияния на них воздействий различной физической природы. Рассмотрены построения нескольких моделей: образца горной породы с включениями в форме эллипсов равных размеров с различной ориентацией; образца песчаника, содержащего включения с высоким модулем упругости в цементирующей матрице при его деформировании; образца известняка при определении его удельного электрического сопротивления с трещинами, заполненными нефтью и минерализованной водой. В качестве примера анализа трещиноватой структуры рассмотрено влияние заполнителя на электросопротивление образца известняка, содержащего систему тонких эллиптических трещин с преимущественно горизонтальным расположением. Наглядно показано изменение линий протекания тока при разных соотношениях между проводимостью матрицы и заполнителем трещин и их влияние на эффективную (усредненную) проводимость образца породы. Меньшая проводимость заполнителя трещин приводит к увеличению длины и уменьшению сечения линий протекания тока, что в свою очередь приводит к существенному снижению проводимости трещиноватого образца породы. Большая проводимость заполнителя имеет своим результатом незначительное увеличение проводимости трещиноватого образца по сравнению с однородным изотропным образцом. Полученные структуры могут быть использованы для проведения численных экспериментов по исследованию физических свойств пород.

Гипотеза исследования определяется утверждением, что выявление комплекса проблем, охватывающих все этапы введения техногенных месторождений в хозяйственный оборот, даст возможность сосредоточить внимание на вопросах, связанных с техногенными минеральными образованиями (горнопромышленными отходами). Целью исследования является выявление задач, требующих первоочередного разрешения, что, в свою очередь, форсирует переход к циркулярной экономике (реализации концепции замкнутых цепей поставок) в условиях обращения с техногенными минеральными образованиями. В процессе исследования выявлены проблемы правового характера, обусловленные отсутствием в Федеральном законе Российской Федерации «О недрах» правового статуса техногенных месторождений и регламентации режима их использования. Ряд аспектов обусловлен сложностью и затратностью разработки техногенных месторождений, которые по праву отнесены к числу нетрадиционных видов сырья, и в большинстве случаев для использования требуют государственной поддержки в виде системы мер экономического стимулирования, возможность реализации которых должна быть подтверждена наличием проработанных нормативно-правовых актов. От государства требуется использование инструментов государственно-частного партнерства в решении проблем отходов, в частности, обращения к положительно зарекомендовавшему себя опыту реализации региональных целевых программ по переработке техногенных минеральных образований. Выявленные проблемы – далеко не последние, но от своевременности их решения зависит реальность перехода к циркулярной экономике в сфере обращения с техногенными минеральными образованиями.

Актуальность исследования обусловлена наличием низкой эффективности логистических систем промышленных предприятий и ограниченным набором методов управления операционной логистической деятельностью. Работа затрагивает главные аспекты деятельности логистических подразделений в компании, а именно управленческую, мотивационную, операционную, процессную и информационную функции. Представленные в исследовании модели и инструменты позволяют реализовать масштабную концепцию изменений, меняющую методы работы, экономику и статус логистики крупного промышленного холдинга. В основу разработанной концепции положены методы поиска баланса между логистическими затратами, сервисом и рисками зависимости от сторонних логистических операторов, а также набор инструментов по снижению доли логистических затрат в себестоимости готовой продукции промышленных холдингов. В качестве базовых инструментов преобразований в работе используется портфель проектов, направленных на внедрение матричной организационно-управленческой структуры логистической компании, регламентацию основной деятельности, нормирование и планирование операционной деятельности, внедрение системы KPI и мотивации персонала. Рассмотрены вопросы автоматизации основных процессов логистической компании и создания 4PL-оператора на базе существующей логистической компании крупного промышленного холдинга, позволяющие достичь существенного экономического эффекта и сократить долю логистических затрат в себестоимости готовой продукции.

Подземные нефтегазоносные пласты характеризуются пространственной изменчивостью его строения, вещественного состава и петрофизических свойств слагающих его пород: гранулометрического состава, пористости, проницаемости, структуры и текстуры порового пространства, карбонатности, удельного электрического сопротивления, нефтеи водонасыщенности и других свойств. Режимы разработки и эксплуатации подземного газового хранилища, которые были созданы в истощенных подземных нефтегазовых резервуарах, должны учитывать унаследованный характер отработки залежи. Поэтому выявление особенностей изменения продуктивности скважин является актуальной задачей, решение которой может способствовать созданию более эффективной системы эксплуатации подземного газового хранилища. В работе представлены результаты сравнительного анализа изменения в пространстве продуктивности скважин при эксплуатации подземного хранилища газа Гарадаг (Азербайджан), созданного в истощенной газоконденсатной залежи. Установлен неравномерный характер в изменении продуктивности скважин, который связывается с неоднородностью резервуара (изменением литологического состава и фильтрационно-емкостных свойств пород). Исследования основывались на анализе изменений в пространстве ряда параметров резервуара: эффективной мощности продуктивного пласта, литологического состава и фильтрационно-емкостных свойств горных пород. Анализ изменения эффективной мощности и фильтрационно-емкостных свойств пород VII горизонта пластовой толщи газоконденсатного месторождения Гарадаг выполнен по данным геофизических исследований около 40 скважин и более 90 образцов керна. Данные о продуктивности более 90 скважин легли в основу анализа изменения их в пространстве. Анализ изменений продуктивности в пространстве технологических характеристик скважин (по данным 18 скважин) ПХГ Гарадаг выполнен на примере объема циклической закачки и отбора газа в сезоне 2020–2021 гг. В результате проведенных исследований установлен неравномерный в пространстве характер изменения объемов закачиваемого и отбираемого газа на ПХГ Гарадаг, созданного в соответствующем истощенном газоконденсатном резервуаре. Особенности режима эксплуатации подземного хранилища газа хорошо согласуются с особенностями режима разработки залежи (изменением в пространстве продуктивности скважин). Унаследованный характер разработки залежи и эксплуатации подземного хранилища газа обосновывается неоднородностью резервуара, обусловленной пространственной изменчивостью литологического состава и фильтрационно-емкостных свойств пород. Учет неоднородности резервуара при проектировании режима эксплуатации подземного хранилища газа является важной предпосылкой повышения эффективности его эксплуатации.

Сегодня Мозамбик называют «Восходящей звездой Южной Африки» во многом благодаря бурному развитию горнодобывающей промышленности. Минерально-сырьевой комплекс Мозамбика является одной из самых динамично развивающихся отраслей экономики. Основными партнерами для Мозамбика в последнее время стали Китай, Бразилия и Индия. В последнее время в стране реализуется ряд проектов, например, такие как добыча золота – Auroch Minerals Manica Gold. Увеличение объемов добычи угля связано с запуском карьера Moatize, который разрабатывает бразильская компания Vale, а также горной компанией Benga, принадлежащей индийскому консорциуму ICVL. Представленный в работе анализ добычи отдельных видов минерального сырья в Мозамбике позволяет получить общую картину о развитии горной промышленности в республике. Результаты анализа позволяют выявить причины негативных явлений, связанных со снижением добычи по отдельным видам минерального сырья. Так основными причинами снижения добычи угля стали падение производительности труда, ухудшение условий добычи, исчерпание наиболее доступных запасов угля, добываемых открытым способом. В этой связи весьма актуальным является развитие технологий подземной добычи со вскрытием глубоких месторождений комплексов вертикальных стволов. Опыт соседней Южно-Африканской республики показывает, что в горно-геологических условиях юга африканского континента могут успешно применяться скоростные технологии проходки стволов, что ускорит.

Глиноземное производство является сложным, энергоемким технологическим процессом переработки минерального сырья, что определяет необходимость создания рациональных технологических решений, в том числе с точки зрения эффективности использования электрической энергии. В статье приведено описание системы электроснабжения глиноземного завода в провинции Лам Донг, Вьетнам. Проанализированы задачи, которые необходимо решить, чтобы улучшить качество электроэнергии системы электроснабжения. Показано, что наличие нелинейных нагрузок существенно ухудшает качество электрической энергии, что в свою очередь приводит к повреждению оборудования, ошибочным операциям и снижению производительности завода. Разработаны модели системы электроснабжения завода, с помощью которых была проведена оценка качества электроэнергии на общей шине напряжением 6 кВ системы электроснабжения, а также на шинах 6 и 0,4 кВ распределительных подстанций отдельных подразделений завода. Анализ результатов моделирования показывает, что наличие нелинейных нагрузок приводит к значительным искажениям синусоидальных форм напряжений и токов, снижению коэффициента мощности. На основании результатов моделирования сделан вывод, что гармоники напряжения и гармоники тока при нелинейной нагрузке на шинах напряжением 0,4 и 6 кВ превышают допустимый международным стандартом IEEE ST519-1992 предел гармоник. Разработаны предложения по решению проблемы повышения качества электроэнергии в системе электроснабжения завода. Для компенсации высших гармоник тока и напряжения рекомендовано применение в электрической системе глиноземного завода специальных регуляторов качества электроэнергии. Предложено в качестве регуляторов качества электроэнергии использовать активные фильтры гармоник. Предложенные решения позволяют получить практически синусоидальные формы напряжений и токов в системе электроснабжения глиноземного завода.

В процессе работы значительной части современного механического оборудования возникают динамические нагрузки, приводящие к выходу из строя деталей, узлов и механизмов, в связи с чем снижаются его долговечность и эксплуатационная надежность. Разработана методика расчета конструктивно-технологических параметров муфты упругой пальцевой с эластичным элементом дискового типа с использованием метода планирования центрального композиционного ротатабельного униформ-планирования второго порядка и конечно-элементного метода расчета напряжений с применением системы автоматизированного проектирования. Обоснована аналитическая зависимость крутящего момента от диаметра окружности расположения центров пальцев (муфты) и ширины эластичного элемента с определенными физико-механическими свойствами, на основании которой получена формула суммарной ширины эластичного элемента дискового типа с учетом величины требуемого крутящего момента и определенного диаметра окружности расположения центров пальцев (муфты). В целях проверки полученной зависимости номинального момента проведено дополнительное исследование муфт с определенным диаметром окружности расположения центров пальцев (муфты) при различной суммарной ширине эластичного элемента. В результате проведенных исследований определено влияние конструктивных показателей на передаваемый крутящий момент муфты упругой пальцевой с эластичным элементом дискового типа. Предложен типоразмерный ряд муфт с определенными конструктивно-технологическими параметрами.

Шахтный транспорт является неотъемлемой частью технологического процесса добычи полезных ископаемых. Выполненный анализ современных монорельсовых автономных локомотивов свидетельствует о том, что данный вид подземного вспомогательного транспорта является наиболее перспективным на сегодняшний день ввиду ряда преимуществ, которые определены в данной работе. С целью оценки технико-экономических  показателей шахтных монорельсовых локомотивов в настоящее время применяется ряд характеристик – зависимостей нескольких параметров работы силовой установки друг от друга. Вид характеристики определяется по независимой переменной, в качестве которой выбирается один из эксплуатационных или конструктивных параметров. С целью обоснования технико-экономических показателей автономных шахтных подвесных монорельсовых локомотивов в статье предложена взаимосвязь характеристик оборудования тяговой энергетической цепи с коэффициентом полезного действия силовой установки дизелевоза. Для оценки эффективности эксплуатации шахтных монорельсовых подвесных локомотивов предложен комплексный показатель оценки эффективности различных видов тяги – эксплуатационный коэффициент полезного действия. Данный показатель учитывает изменение коэффициента полезного действия агрегатов энергетической цепи в зависимости от их режимов работы. При установлении функциональных зависимостей изменения коэффициента полезного действия силовых и вспомогательных агрегатов монорельсовых локомотивов предложена группировка основных параметров по признакам, зависящим от экономических характеристик силовой установки и режимов ее работы. Эксплуатационный коэффициент полезного действия локомотива в целом определяется как экономическими характеристиками всех агрегатов его энергетической цепи, так и режимами их работы.

Развитие минерально-сырьевой базы объективно связано с кадровым потенциалом горно-геологической отрасли. Краткий анализ направлений развития геологической отрасли и реализуемых проектов демонстрирует масштаб технологических задач, которые стоят перед отраслью. Россия на протяжении последних десятилетий сталкивается с серьёзными проблемами, которые могут стать сдерживающими факторами в развитии экономики, региональном развитии страны, реализации национальных проектов. Одной из проблем является подготовка кадров для отрасли. С целью решения такой комплексной задачи были разработаны федеральные государственные образовательные стандарты подготовки специалистов по специальностям «Прикладная геология», «Технология геологической разведки». Образовательными стандартами предусматривается формирование актуальных для отрасли профессиональных  компетенций  будущих  геологов. Сопоставление  компетентностных  моделей  стандарта с основными приоритетными направлениями развития науки и технологий при осуществлении государственной научно-технологической политики России показывает, что они позволяют университетам сформировать программы подготовки геологов, отвечающих на современные вызовы. Особую роль в обеспечении качества подготовки геологов играют программы практик. Они играют решающую роль в формировании универсальных и профессиональных компетенций и открывают будущему специалисту мир субкультуры профессионалов в этой области, что очень важно для молодого человека, связывающего свое будущее с геологией. В работе отмечается значительная роль в формировании кадрового потенциала горно-геологической отрасли государства, академического и профессионального сообщества – университетов, компаний, исследовательских и общественных организаций. Определена острая потребность в создании отечественной системы профессиональных квалификаций (горный инженер, горный инженер-геолог, горный инженер-гидрогеолог, горный инженер по бурению скважин, горный инженер-геохимик, горный инженер-геофизик и др.), которая должна обеспечить гармонизацию требований к уровню подготовки специалистов для отрасли.