Актуальность данного исследования обусловлена тем, что в настоящее время есть необходимость восполнения потребностей энергоресурсов. Одним из перспективных вариантов стоит рассматривать добычу газа метана из нетрадиционных источников, запасы которых значительно превышают запасы традиционных месторождений. Цель: провести оценку газоносных участков и обосновать принципы рейтингования их перспективности на основе анализа геолого-технологических факторов, влияющих на процесс газовыделения из угольных пластов. Для достижения указанной цели в исследовании рассмотрен Карагандинский угольный бассейн как перспективный по добыче газа метана, разделенный на 5 участков: Тентекский, Саранский, Промышленный, Шерубайнуринский, Талдыкудукский. Исследованы наиболее газоносные пласты, имеющие глубину залегания от 420 до 635 м. В результате исследования были определены зоны угольных пластов первого и второго уровня для добычи метана из угольных пластов. Обоснованными параметрами выделения этих зон являются: глубина залегания, проницаемость и десорбция угля в пласте. На глубине 250–300 м была зафиксирована газопроницаемость пластов в пределах 10–15 мД, при этом установлено, что с увеличением глубины происходит уменьшение газопроницаемости и на уровне 600–700 м она составляет сотые и тысячные доли миллидарси. Для определения газоносности угольных пластов были отобраны представительные пробы, характеризующие газоносность углей пластов от К₂₀ до К₁ на всей площади исследуемого участка горного отвода. Не рассматривались участки в зоне геологических нарушений. Они отнесены к непредставительным из-за большей, чем 30 %, потери газа. Было установлено, что увеличение газоносности (метаноносности) в Карагандинском бассейне происходит по восходящей ветви S-образной кривой и описывается уравнением Ленгмюра. Определены ресурсы метана во всех вмещающих породах по минимальной метаноносности, равной 1 м³/т, а в аргиллитах и алевролитах с включениями рассеянного угольного вещества – со значением метаноносности 4–5 м³/т породы. При этом установлено, что для примерной оценки ресурсов необходимо иметь данные по общей и эффективной пористости, обводненности песчаников, а также другим факторам. Впервые для Карагандинского угольного бассейна реализована система интегральной оценки перспективности участков по добыче метана, включающая более 10 факторов. В отличие от предыдущих исследований, где оценка проводилась по отдельным признакам (глубина, газоносность, проницаемость), в настоящей работе предложена обобщённая балльная методика, позволяющая количественно сравнивать участки и прогнозировать эффективность метанодобычи. Также новыми являются установленные в исследовании зависимости коэффициентов Ленгмюра от содержания фюзинита и температуры, что ранее не применялось для местных углей. В ходе исследования: определены зоны первого и второго порядка по перспективности разработки метана, установлены количественные зависимости газоносности от глубины, стадии метаморфизма, петрографического состава, выявлены участки с наибольшим потенциалом промысловой добычи, разработана методика критериальной оценки участков.

Стеснённые условия отработки глубоких горизонтов карьера и наличие жёсткой технологической связи между продвижением горных работ на нижних и верхних горизонтах существенно усложняют работу погрузочно-транспортных комплексов и, в частности, не позволяют эффективно использовать мощные канатные карьерные экскаваторы. В то же время мобильные гидравлические экскаваторы из-за ограниченного ресурса и резкого падения надежности после 7–10 лет службы не выдерживают конкуренции с карьерными механическими лопатами при разработке тяжелых скальных пород. В результате проведения исследований и промышленных экспериментов были установлены и апробированы комбинированные решения по использованию канатных и гидравлических экскаваторов в своих рациональных областях для эффективного применения на горном производстве. Предлагаемая область приоритетного применения гидравлических экскаваторов определяется в зонах планируемой низкой концентрации буровзрывных работ, где коэффициент использования канатных экскаваторов составляет менее 0,5, а мобильных гидравлических – при условии специального геомеханического обеспечения – не менее 0,7. В то же время гидравлические экскаваторы напрямую не могут конкурировать с мощными карьерными механическими лопатами при отработке тяжёлых скальных пород. Поэтому предлагается специальная технология внутриблоковой дифференциации параметров буровзрывных работ, которая решает задачу геомеханического обеспечения эффективного внедрения гидравлических экскаваторов в горном производстве.

Полнота выработки запасов нефти в условиях упруговодонапорного режима зависит от множества факторов: геологического строения коллектора, свойств нефтяных пластов, характера взаимосвязи зоны отбора с законтурной областью, состояния текущего пластового давления относительно начального уровня, а также степени охвата продуктивных горизонтов процессом заводнения по всей толще и площади распространения. Основной задачей настоящего исследования является оценка оставшихся запасов нефти на месторождении и разработка технологий для их эффективной эксплуатации. Оценка степени отработки запасов проводится на основании комплексного анализа всех имеющихся данных, позволяющих определить особенности продвижения фронта водонефтяного контакта (ВНК) и энергетическое состояние резервуара. Анализ полноты выработки запасов проводился на основе результатов промысловых геофизических исследований, характеристик процесса вытеснения нефти водой и данных гидродинамического моделирования. Геофизический контроль выполнялся индивидуально по каждой скважине с целью мониторинга положения ВНК и выявления обводнённых участков продуктивного пласта. Метод импульсного нейтрон-нейтронного каротажа применялся для оперативного отслеживания динамики перемещения границы раздела нефть–вода в ходе разработки месторождения. Установлено, что остаточные извлекаемые запасы составляют 32,5% от начально извлекаемых запасов (НИЗ). Текущий коэффициент извлечения нефти составляет 0,507. Установлено, что месторождение находится на четвертой стадии разработки, характеризующейся высокой обводненностью (94,8 %) и низкими темпами отбора нефти (1,71–2,32 % от НИЗ в год).

Современные технологии, основанные на применении методов численного моделирования и рентгеновской микротомографии, предоставляют новые возможности для детального изучения порового пространства коллектора и прогноза его фильтрационно-ёмкостных свойств. В статье описаны результаты цифрового анализа порового пространства и фильтрационных характеристик слабосцементированных песчаников продуктивного интервала газоконденсатного месторождения, расположенного на северном шельфе РФ. Исследование выполнено на основе данных рентгеновской компьютерной микротомографии, методов цифрового анализа керна и численного моделирования. Для построения цифровых двойников керна выполнена обработка и бинаризация 3D-снимков коллектора. Проведены количественные расчёты направленной изменчивости ключевых коллекторских свойств, включая открытую и закрытую пористость, геодезическую извилистость, характеристики перколяционных путей, а также численное моделирование фильтрационного потока по трём ортогональным направлениям. Отдельное внимание уделено определению репрезентативного элементарного объёма на основе поэтапного усреднения пористости по кубическим доменам. Результаты демонстрируют слабовыраженную, но устойчивую анизотропию фильтрационных свойств пород, связанную с направленной структурой порового каркаса. Выявлено, что даже при близких значениях открытой пористости геометрия фильтрационных путей и извилистость оказывают значительное влияние на проницаемость. Полученные данные имеют практическую значимость для задач геолого-гидродинамического моделирования, оптимизации направления горизонтальных скважин, оценки риска пескопроявлений и прогноза устойчивости фильтрационного фронта при разработке шельфовых месторождений. Работа подчёркивает необходимость комплексного цифрового подхода при оценке фильтрационных свойств коллекторов в условиях сложной литологии и ограниченности кернового материала.

Добыча полезных ископаемых оказывает значительное воздействие на окружающую среду, особенно на гидрологический режим рек. Формирование отходов переработки горнорудного сырья в виде хвостохранилищ в долинах рек является общепринятой практикой. Лесной массив, как и речная сеть в данном случае, подвергаются активной трансформации. Происходит сплошная вырубка со снятием корнеобитаемого слоя и изменяется русло реки. При этом речной сток, формирующийся на участке, становится менее водоносным. С 70-х годов XX в. в бассейне р. Силинки Хабаровского края активно развивается деятельность по извлечению и переработке оловорудного сырья. Вследствие деятельности горнопромышленных предприятий формируются техногенные объекты в виде хвостохранилищ, карьеров, отвалов и т.д., которые являются объектами экологической и техногенной опасности, источниками загрязнения грунтовых и поверхностных вод, почвы, растительности и атмосферы. Лесистость территории является одним из основных показателей формирования речного стока, позволяющих рассчитать капитализированную стоимость 1 км² исследуемой территории. В работе с помощью расчёта лесистости через нормализованный разностный индекс вегетации дана оценка влияния процесса добычи оловорудного сырья в бассейне р. Силинки. Определено снижение средней стоимости 1 км² исследуемой территории на 25 %.

Цель проведенных исследований – обоснованный выбор реагентов для регулирования олеофильности поверхности алмазов и минералов кимберлита в процессах кондиционирования алмазо-кимберлитовых продуктов перед их обогащением пенной сепарацией, флотацией и рентгенолюминесцентной сепарацией с применением люминофорсодержащих реагентов-модификаторов и собирателей, основой состава которых являются аполярные коллекторы. В работе представлены результаты комплексных физико-химических исследований влияния реагентов-регуляторов различных классов на закрепление аполярных коллекторов на поверхности алмазов и минералов кимберлита (визиометрический анализ, измерение краевых углов смачивания в системе минерал – органический коллектор – водная фаза, измерение поверхностного натяжения на границе раздела фаз органический коллектор – водная фаза – беспенная флотация). На основе анализа полученных данных обоснованы и выбраны эффективные реагенты-регуляторы, обеспечивающие селективность обогащения алмазов. Исследованы реагенты-регуляторы, принадлежащие к классам алкиларилфосфонатов (НТФК, ОЭДФ), аминополикарбоновых кислот (ЭДТА), катионоактивных полимеров (ПЭГ-1500, Неонол АФ-9-6), полифосфатов (ТПФ), бифункционально модифицированных производных карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ 75-В и Камцел-600), смеси алкилфосфатов, алкилфосфонатов и анионных полимеров (ИС-3), ионогенных и неионогенных азотсодержащих полимеров (Эмульгатор ОП-4, Оксипав А1218.30), аминоспиртов (ТЭА), гидроксикислот (молочная кислота), четвертичных аммониевых оснований (сульфат аммония). В качестве основных минералов кимберлита, склонных к адгезии аполярных коллекторов, выбраны тальк, пирит, кальцит, мусковит, флогопит, серпентин, доломит. Установлено, что в наибольшей мере краевой угол смачивания снижают реагенты Неонол АФ-9-6, Эмульгатор ОП-4, Оксипав А1218.30, что связано с существенным снижением поверхностного натяжения границы раздела фаз органический коллектор – водная фаза. Термодинамическая оценка олеофильности минералов кимберлита, проведенная по уравнению Дюпре–Юнга с использованием результатов измерения краевых углов смачивания и поверхностного натяжения, показала, что энергия адгезии органического коллектора на минералах кимберлита при добавках реагентов-регуляторов снижается в 2–6 раз и достигает значений 6–17 Дж/м², приближающихся к энергии адгезии воды (5 Дж/ м²). На алмазах энергия адгезии аполярного коллектора при максимальных концентрациях снижается только до 17–27,5 Дж/м², что и обусловливает его устойчивое закрепление. Результаты флотационных опытов подтвердили депрессирующую способность исследованных реагентов-регуляторов по отношению к флотоактивным минералам кимберлита. На основе анализа полученных данных выбраны и рекомендованы для апробации в промышленных режимах пенной сепарации эффективные реагенты-регуляторы, обеспечивающие повышение селективности закрепления аполярного коллектора на поверхности алмазов и минералов кимберлита: НТФК, ОЭДФ, ИС-3, ОП-4.

Исследование направлено на разработку интегрированного программного решения для автоматизации проектирования систем электроснабжения (СЭС) промышленных предприятий. Актуальность работы обусловлена наличием системных проблем в существующих программных комплексах, таких как: фрагментированность процессов проектирования, необходимость многократного ручного переноса данных между различными платформами, зависимость от оборудования конкретных производителей и отсутствие универсальных решений для подбора компонентов. В ходе исследования выполнен комплексный анализ современных подходов к проектированию СЭС, разработаны новые методики автоматизации, созданы алгоритмы расчета электрических нагрузок и подбора оборудования. Методологическую основу составили положения нормативных документов и принципы модульной архитектуры, реализованные на языке C# с обеспечением интеграции с BIM-платформами (nanoCAD) и табличными процессорами (Excel). Ключевым результатом стало создание цифрового программного обеспечения, автоматизирующего сбор исходных данных из BIM-моделей, расчет электрических нагрузок, токов короткого замыкания и подбор элементов СЭС. Практическая апробация на проекте электроснабжения золотоизвлекающей фабрики «Кумроч» продемонстрировала сокращение ручных операций до 80%, повышение точности расчетов и обеспечение независимости от производителей оборудования. Разработанное программное решение эффективно устраняет основные недостатки существующих аналогов, обеспечивая сквозной автоматизированный процесс проектирования, что позволяет существенно повысить производительность, качество и гибкость проектных работ в контексте реализации стратегии цифровизации энергетики.