Том 6, № 4 (2021)
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ В МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОМ КОМПЛЕКСЕ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
233-240 2796
Аннотация
Угольный рудник Кханьхоа (провинция Тхай Нгуен) – один из крупнейших угольных рудников на севере Вьетнама. В течение многих лет в этом районе происходили подземные пожары в отвалах рудника, что оказывало заметное негативное воздействие на производственную деятельность и окружающую среду. В данной статье представлены результаты классификации участков подземных пожаров на угольном руднике Кханьхоа с использованием стандартизированного относительного индекса горения угля (NDCFI). Космоснимки, сделанные спутником 03 Landsat 8 OLI_TIRS (с использованием инфракрасного сканера) 2 декабря 2013 года, 10 декабря 2016 года и 3 декабря 2019 года, были использованы для расчета индекса NDCFI, а затем классификации участков подземных пожаров методом пороговой фильтрации. В ходе исследования также рассчитывалась температура поверхности земли по данным измерений спутника Landsat 8 в тепловом инфракрасном диапазоне, а затем сравнивалась с результатами классификации подземных угольных пожаров на угольном руднике Кханьхоа. Полученные результаты показали, что индекс NDCFI может быть эффективно использован для обнаружения и мониторинга участков/очагов подземных пожаров на угольных рудниках. Использование индекса NDCFI также имеет много преимуществ благодаря простоте и быстроте расчетов по сравнению с другими методами классификации участков/очагов подземных угольных пожаров.
МАРКШЕЙДЕРИЯ
241–251 1044
Аннотация
Статья посвящена изучению возможности использования искусственных нейронных сетей (ИНС) для оценки просадки грунта, вызванной подземной добычей. Эксперименты показали, что наиболее подходящей структурой сети является сеть с тремя слоями перцептронов и четырьмя нейронами в скрытом слое с алгоритмом обратного распространения в качестве алгоритма обучения. Данные наблюдения за просадкой грунта на подземном угольном руднике Монг Дуонг и другие параметры, включающие: 1 – расстояние от центра штрека до точек наземного мониторинга; 2 – объем выработанного пространства; 3 – положение наземных точек в направлении главного сечения мульды просадки; и 4 – время (представленное номером цикла), были использованы в качестве входных данных для ИНС. Результаты показали, что выбранная модель приемлема для прогнозирования просадки вдоль главного сечения (профиля) в пределах мульды просадки. Точность прогнозирования зависела от количества циклов, использованных для обучения нейронной сети, а также от временного интервала между прогнозируемым циклом и последним циклом в наборе данных для обучения. Когда количество циклов мониторинга, использованных для обучения сети, превышало восемь, наибольшие значения RMS (среднеквадратическая погрешность) и MAE (средняя абсолютная ошибка) составляли менее 10 % от фактического максимального значения просадки для каждого цикла. Если число циклов обучения сети было меньше восьми, результаты прогнозирования не соответствовали требованиям по точности.
РАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
252-258 727
Аннотация
При подземной разработке глубоких горизонтов горное давление может проявляться в любой форме, создавая серьезную угрозу жизни работающим, нарушая нормальный ход ведения горных работ и снижая эффективность горного производства. Решение проблемы управления горным давлением становится весьма актуальным для подземных рудников, ведущих разработку жильных месторождений на глубине более 250 м. Целью работы является разработка и обоснование технологических схем, обеспечивающих безопасную и эффективную отработку месторождений в сложных горно-механических условиях. В работе установлены факторы перераспределения и опасной концентрации напряжений в разрабатываемом рудном массиве, изучены способы управления горными массивами в сложных геомеханических условиях, выявлены их достоинства и недостатки. Определено, что подэтажная система разработки с комбинированным использованием существующих способов управления горным давлением и применением самоходной техники в производственных процессах данной системы в настоящее время является одним из прогрессивных для совершенствования и расширения области ее применения. На примере Зармитанской золоторудной зоны рассмотрены варианты технологических схем подэтажной системы, сочетающих комбинацию разных способов управления горным давлением, позволяющих минимизировать недостатки одного, используя преимущества других. Предложены подэтажные системы разработки с искусственными опорными удерживающими целиками многоугольной формы и подэтажные системы разработки с искусственными опорными удерживающими столбчатыми целиками, позволяющие снизить потери руды в междукамерных целиках, потолочинах и при вторичном разубоживании. Кроме этого, искуственные целики, принимая на себя сжимающие/ растягивающие напряжения, предотвращают их концентрацию и создают безопасные условия для отработки смежных и нижележащих горизонтов.
СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД. ГЕОМЕХАНИКА И ГЕОФИЗИКА
259-266 722
Аннотация
Гранулометрический состав как структурная характеристика отвальных и насыпных массивов при ведении горных и строительных работ приобретает количественные значения в процессе взрывной подготовки горных пород, погрузочных операций и транспортирования горной массы. Такие физико-механические и структурно-текстурные параметры скального массива горных пород, как предел прочности пород и массива, трещиноватость, диаметр естественной отдельности горных пород, оказывают значительное влияние на гранулометрический состав взорванной горной массы. С другой стороны, такие характеристики, как устойчивость, проницаемость отвальных массивов, во многом зависят от литологического и гранулометрического состава разрыхленных горных пород, слагающих отвалы, и их распределения по высоте. В статье описаны результаты исследования гранулометрического состава горных пород отвалов разрезов Кузбасса и особенности его пространственного изменения в теле отвалов. Изучение текстур насыпных массивов и физико-технических свойств укладываемых пород проводилось как на отвалах Кузбасса, так и в лабораторных условиях. Гранулометрический состав мелкокусковой части отвалов с размерами кусков пород до 50 мм исследовался ситовым методом по ГОСТ 12536–2014, а средне- и крупнокусковой – методом косоугольной фотопланиметрии. Полевые наблюдения показали, что нижняя часть отсыпанных по бульдозерной периферийной или экскаваторной технологии отвальных массивов сформирована крупной фракцией со средним размером кусков d<sub>ср</sub> = 0,8–1 м, средняя часть – кусками породы размером d<sub>ср</sub> = 0,4–0,6 м, верхняя – преимущественно мелкой фракцией с размером кусков менее 0,1 м. Соотношение длины, ширины и толщины у кусков взорванных горных пород составляет 1:0,85:0,8, что соответствует удлиненно-уплощенной форме частиц. Это требует значительного числа координат при описании положения кусков в массиве, а также учета моментов инерции при моделировании движения таких частиц до достижения ими устойчивого положения. Для учета неизометричной формы частиц при моделировании может быть использовано современное некоммерческое и коммерческое программное обеспечение при наличии необходимых аппаратных мощностей.
ГОРНЫЕ МАШИНЫ, ТРАНСПОРТ И МАШИНОСТРОЕНИЕ
267-276 719
Аннотация
В настоящее время на угольных разрезах Кузбасса большое внимание уделяется улучшению качественных показателей горнодобывающей техники, включая надежность и долговечность составных узлов и агрегатов. Один из способов улучшения этих показателей – сокращение количества непредвиденных отказов, для достижения этой цели необходимо внедрить в технологическую карту технического обслуживания дополнительную операцию по диагностированию деталей карьерного самосвала. При этом необходимо, чтобы процесс диагностики не увеличивал время простоя техники, а эффективно выявлял состояние редукторов мотор-колес в процессе эксплуатации самосвалов. Целью исследования является увеличение надежности и ресурса редукторов мотор-колес крупногабаритных самосвалов БелАЗ. Выход из строя редуктора мотор-колеса хоть и является редким явлением, но стоимость нового такого агрегата может варьировать от 3,5 до 10 млн руб. Поэтому важно использовать такие методы диагностирования, которые позволят в кратчайшие сроки и без разборки узлов выявить состояние агрегатов. Определение фактического технического состояния редукторов мотор-колес возможно различными методами: виброакустическим; акустическим; тепловым; физико-химическим анализом отработавших эксплуатационных материалов. Исследования показали, что ни один из этих методов нельзя использовать в качестве универсального. При обосновании и выборе метода необходимо учитывать разные факторы, в том числе технологические, или использовать комбинацию методов, что сократит риски, но увеличит одновременно затраты. Необходимо разрабатывать более совершенный метод диагностирования, основанный на использовании нескольких методов одновременно.
ISSN 2500-0632 (Online)