SCI Библиотека

Ликвидация замораживающих и контрольно-термических скважин производится на заключительном этапе работ по искусственному замораживанию породного массива при строительстве шахтного ствола. Работы должны производиться в размороженном массиве для чего вокруг скважин формируется зона талой породы заданного радиуса. В данной статье авторами показано, что для выполнения ликвидационных работ недостаточно лишь достижения заданных размеров зоны оттаивания породы. Установлено, что после отключения нагрева и циркуляции теплоносителя в замораживающих колонках может возникать обратная реакция, интенсивность которой определяется температурой той части ледопородного ограждения, которая осталась незамороженной и находится в непосредственной близости к замораживающим скважинам. Во избежание обратного промерзания породы необходимо выполнять математическое моделирование процесса с использованием детальной и актуализированной теплофизической модели, и разрабатывать мероприятия по поддержанию минимальных размеров зоны оттаивания с поочередным отключением колонок, либо формированию ее запаса, который позволит сохранить требуемые размеры до полного окончания работ по ликвидации всех скважин.

Данная статья посвящена исследованию динамики конвективных потоков воздуха в пределах наклонных горных выработок, позволяющий определить критическую тепловую мощность источника тепловыделения и условия опрокидывания воздушного потока при наличии тепловой депрессии. В статье рассмотрен один из способов проведения натурного эксперимента с использование имитационного стенда. Выполнено трехмерное численное моделирование с целью определения основных требований, которым должна отвечать проектируемая установка. Так же на основании трехмерного численного моделирования получены качественные зависимости устойчивости проветривания от изменяемых параметров наклонной выработки при наличии интенсивного источника нагрева.

В статье представлен обзор существующих методов расчета аварийных режимов при пожарах в шахтах в стационарной и нестационарной постановках. Описаны их достоинства и недостатки при моделировании сложных физических процессов при пожарах. Показана необходимость упрощения существующей физико-математической модели, в основе которой лежит замкнутая система уравнений газовой динамики в нестационарной постановке, и необходимость в разработке специальных методов ускорения вычислений, учитывающих особенности моделируемых процессов.

В работе представлены результаты натурных исследований рудничной атмосферы при полном технологическом цикле добычи руды из протяженных тупиковых камер большого сечения. Технологический цикл включает ведение взрывных работ, проветривание после взрывных работ и отгрузку руды погрузочно-доставочной машиной. В процессе ведения взрывных работ формируется застойная зона в камерном пространстве, где происходит скопление газов. Запертый газ постепенно выносится на рабочее место машиниста погрузочно-доставочной машины. Показано, что при ведении работ по добыче руды буровзрывным способом в условиях тупиковых камер большого сечения необходим предварительный расчет объема выделяющихся газов и автоматический контроль выноса газов в рабочую зону горнорабочего, осуществляющего отгрузку руды.

В статье представлены подробные результаты разработки карт регионального прогноза газодинамических явлений в пределах Гремячинского месторождения калийных солей на основе линейного дискриминантного анализа актуальных геологоразведочных данных. Анализ производился на основе следующих процентных показателей: суммарного содержания нерастворимого остатка и сульфата кальция, содержания хлорида калия и содержания хлорида магния. Особенностью проведенного анализа было его разделение на западную и восточную часть в пределах шахтного поля, что имеет обоснование в статистических и геологических различиях рассматриваемых участков. Полученная результирующая эффективность алгоритма классификации составила 96,6 % и 91,9 % для западной и восточной частей шахтного поля соответственно. Построенные на основе полученных решающих правил прогнозные карты зон, опасных по газодинамическим явлениям, показали высокую адекватность. Полученный алгоритм может быть использован при региональном прогнозировании газодинамических явлений в пределах шахтного поля рассматриваемого рудника.

Правила безопасности предъявляют ряд требований к реверсивному режиму проветривания на шахтах и рудниках. В частности, п. 176 «Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твердых полезных ископаемых» гласит о необходимости обеспечения расхода воздуха, проходящего по главным выработкам в реверсивном режиме проветривания, равного не менее 60 % от расхода воздуха, проходящего по ним в нормальном режиме. Однако требование п. 176 не в полной мере соответствует существующим требованиям по обеспечению предельно-допустимых концентраций горючих газов в горных выработках шахт и рудников. Кроме того, в условиях возрастания мощности добычи полезных ископаемых горнодобывающими предприятиями, вентиляционные сети рудников становятся более протяженными и разветвленными, что приводит к усложнению прогнозирования в них воздухораспределения как в нормальном, так и в реверсивном режимах проветривания. При реверсировании воздушной струи в аварийных ситуациях на таких рудниках важно прогнозировать влияние непредвиденных аэродинамических факторов, связанных с такими событиями, как возникновение тепловых и газовых депрессий, самопроизвольное открытие вентиляционных перемычек. По мнению авторов, перспективным подходом, позволяющим сделать такой прогноз, является анализ устойчивости движения воздушной струи в главных выработках.

Рассматриваются сопутствующие автоколебаниям нелинейные процессы (бифуркации и эволюция) в природе и частично в обществе. Они связываются с вынужденным и самоорганизующимся изменением параметров системы, а также с совокупным действием в ней множества автоколебательных элементов. Приведены примеры таких процессов.

В статье приведены результаты расчета механического и сейсмического действий подземных ядерных взрывов, проведенных на глубине более километра. Проводится сравнение результатов моделирования, проведенного с учетом действия литостатического давления, с данными регистрации параметров сейсмовзрывных волн при известных экспериментах на о. Амчитка (США): «Cannikin» (глубина расположения заряда H = 1791 м) и «Milrow» (H = 1219 м). Кроме того, выполнены расчеты максимальных значений относительного коэффициента изменения проницаемости горного массива в ближней зоне взрыва. Показано, что применяемые при численном моделировании механического и сейсмического действий взрыва методы удовлетворительно описывают параметры сейсмовзрывных волн и конфигурацию зоны нарушенного взрывом материала. При этом результаты расчета не несут количественной информации о степени повреждения массива и изменении его интегральных свойств. Тем не менее, использование установленных ранее корреляционных зависимостей позволяет оценить такие свойства как поствзрывные: проницаемость, скорость распространения колебаний, степень раскрытия образовавшихся трещин и т.д. Результаты таких оценок могут быть использованы в качестве исходных данных при моделировании целого ряда физических задач.