Отдельные статьи ГИАБ (Препринты)

В последние годы одним из основных методов обогащения алмазосо-держащего сырья является процесс тяжелосредной сепарации (ТСС), эффективность которого зависит от стабильности реологических свойств суспензии утяжелителя и физико-химических параметров используемых технических водных систем.

На алмазоизвлекающих фабриках в качестве утяжелителя используется гранулированный ферросилиций, характеризующийся высокой устойчивостью к истиранию, коррозии и низкими потерями в процессе его регенерации.

Изменение рН и окислительно-восстановительного потенциала технической водной среды в сторону значений, при которых происходит окисление и разрушение ферросилиция, приводит к нарушению реологических свойств суспензии, потерям ферросилиция в процессе регенерации на магнитных сепараторах и, соответственно, снижению в целом эффективности процесса ТСС.

При этом вовлечение в промышленную переработку россыпных и техногенных месторождений, а также месторождений, кимберлиты которых подверглись активному вторичному изменению, влияет на формирование ионного состава и физико-химической характеристики оборотной воды и, соответственно, на состояние гранул ферросилиция в водных системах.

В настоящее время в связи с расширением объёма внедрений процесса ТСС на алмазоизвлекающих фабриках возникает необходимость решения задачи по выбору экспрессного метода оценки качества используемых гранул ферросилиция, актуальность которой обусловлена увеличением нестабильности исходных технологических свойств ферросилиция, поставляемого различными производителями.

Представлен анализ результатов освоения системы непрерывных улучшений в ООО «СУЭК-Хакасия. Схематично показано функционирование системы непрерывных улучшений, обеспечивающее планирование и организацию улучшений на предприятии, и представлена динамика величины экономического эффекта от реализации мероприятий. Описаны элементы системы непрерывных улучшений, не позволяющие осваивать системные решения с требуемой динамикой по времени и ресурсам. Предложен алгоритм учета, контроля реализации мер по повышению эффективности и безопасности производства, освоение которого обеспечит более полную реализацию общесистемных мероприятий. Представлен подход к совершенствованию действующей системы непрерывных улучшений производства ООО «СУЭК-Хакасия» и возможный путь ее трансформации. 

Представлены результаты исследований по обоснованию перспективных направлений развития топливно-энергетического комплекса Российского Дальнего Востока и стран Азиатско-Тихоокеанского региона. Рассмотрены методические аспекты перспектив сотрудничества России и Японии в области освоения топливно-энергетических ресурсов Дальнего Востока. Предложен минерально-сырьевой кластер Дальневосточного федерального университета, в котором рассматриваются перспективные направления развития горного образования в рамках взаимодействия с горными предприятиями, ведущими Российскими и зарубежными вузами, совместные проекты с Российской академией наук. Представлены перспективные инновационные тренды в горно-металлургической промышленности Дальневосточного Федерального округа.

Кроме того, представлены научные работы, связанные с техническими, технологическими и геомеханическими проблемами  при добыче и переработке минерального и углеводородного сырья.

Освещены вопросы управления промышленной безопасностью при строительстве подземных сооружений и горных предприятий и добыче полезных ископаемых открытым и подземным способом. Рассмотрены актуальные вопросы информационно-аналитического обеспечения анализа и оценки рисков. Представлены проблемы эффективного управления рисками при строительстве подземных сооружений мегаполисов в условиях экономического кризиса.

Приведен комплекс мероприятий, направленный на снижение травматизма и профессиональных заболеваний на горнодобывающих предприятиях. Представлена оценка эффективности средств пылеподавления.

Разработаны модель управления предприятием и последующая реализация программного обеспечения, позволяющего смоделировать варианты развития предприятия в долгосрочном периоде, комплекс программ на MATLAB, реализующих метод авторегрессии, спектрального и корреляционного анализа, программа на языке программирования Python для оценки платежеспособности заемщиков банка на основе модели с использованием нейронных сетей, исследованы характеристики стохастического временного ряда, предложены программы реализации алгоритмов масштабирования изображений с использованием параллельно-поточных вычислений, распознавания и идентификации лиц на документах.

Под общей редакцией кандидата технических наук, доцента Национального исследовательского университета Высшей школы экономики А.А. Внукова

Приведены результаты исследования режима предохранительного торможения шахтных подъёмных машин и даны рекомендации по применению режима одновременного действия двух тормозов (механического и электрического), позволяющего повысить эффективность аварийной остановки.

Осуществлена оценка условий возбуждения устойчивой детонации в эмульсионных взрывчатых веществах (ЭВВ), сенсибилизированных газовыми порами, под действием линейного промежуточного детонатора, не содержащего в своём составе индивидуальных бризантных ВВ, с учётом структуры и химического состава ЭВВ, а также кинетики детонационного процесса. Показано, что при скользящем ударе продуктов детонации, образующихся при взрыве линейного эмульсионного ПД, по окружающему ПД инициируемому ЭВВ, в последнем может быть возбуждена только малоустойчивая недосжатая детонация. Для возбуждения устойчивой детонации необходимо использовать: эффект усиления давления в отражённых волнах (от стенок скважин или от специально введённых твёрдых объектов); возрастание давления в области взаимодействия с ударными волнами, вызванными другими ПД (использованием сближенных многозарядных систем возбуждения); системы инициирования на основе кумуляции энергии ПД. Полученные результаты представляются полезными при проектировании и применении линейных ПД.

Рассмотрена задача проведения постоянного контроля контактных нагрузок в системе «подъёмный сосуд — жёсткая армировка» вертикальных шахтных стволов. Приведены данные аппаратурных динамических испытаний в промышленных условиях, результаты измерений обработаны с помощью компьютера, представлены в графическом виде. Изучен характер и диапазон изменения динамических нагрузок от движущихся подъёмных сосудов по всей длине шахтного ствола. На основе проведённых исследований разработана система контроля плавности движения скипов. Обоснована необходимость разработки и внедрения систем мониторинга плавности движения скипов, с целью более объективной оценки её работоспособности и динамической устойчивости.

Рассмотрены преимущества и недостатки способа пневмозаряжания при ведении взрывных работ. Электризация в зарядном шланге может привести к воспламенению аэровзвеси. Следствием этого может стать незапланированный взрыв. Основные параметры, которые необходимо контролировать в процессе транспортирования, — это электрический заряд и термодинамическая температура гранулированного ВВ. В статье приведена взаимосвязь этих величин и дана таблица максимальных значений электрического заряда, потенциала и максимальной энергии электрического поля для некоторых аэровзвесей.

Приведено решение задачи о напряжённом состоянии многослойной крепи, подкрепляющей тоннель кругового поперечного сечения, сооружаемого в технологически неоднородном массиве. Крепь тоннеля и вмещающий массив пород рассматриваются как элементы единой деформируемой системы.

Описана методика изучения методом индукционного зондирования затухания поля высокочастотного вертикального магнитного диполя в слое годовых теплооборотов криолитозоны Якутии. На примере Лено-Амгинского междуречья Центрально-Якутской равнины выполнен сравнительный анализ значений параметра амплитудного ослабления вертикальной и горизонтальной составляющих поля, полученных теоретически и экспериментально. Показана удовлетворительная сходимость этих значений в широком диапазоне изменения эффективного электрического сопротивления мёрзлых дисперсных грунтов. Предложены уравнения для математического моделирования по теоретическим данным процесса затухания поля в слое годовых теплооборотов.

Достижение безопасных условий трудового процесса в современном мире неразрывно связано с проведением мероприятий по оценке рисков и управления ими. В статье произведён обзор методов анализа и оценки рисков, в наибольшей степени, используемые в системах управления охраной труда и промышленной безопасности. Рассмотрена классификация методов оценки риска.

Одним из важных аспектов повышения энергоэффективности на горных предприятиях является организация энергосбережения. В статьях предложен обобщённый алгоритм формирования оптимизированных планов инвестиций в энергосбережение, а также приводятся результаты экспертных оценок влияния человеческого фактора на мотивацию энергосбережения. Результаты исследований направлены на совершенствование организационного механизма управления энергосбережением на горных предприятиях.

Приведено решение упруго-пластической задачи механики деформируемого твёрдого тела, которая возникает при определении напряжённого состояния обделок тоннелей кругового поперечного сечения, сооружаемых при строительстве линий метрополитена г. Хошимин. Решение получено методом упругих решений. С использованием построенной диаграммы равновесных состояний системы «обделка-массив» можно исследовать область применения и технологические параметры конкретной подземной конструкции, а, в случае необходимости — принять обоснованные инженерные решения, связанные с её усилением. Описанное решение задачи реализовано в виде полного алгоритма расчёта и соответствующего компьютерного программного комплекса.

Проведён анализ многомерных статистических методов выделения однородных участков месторождений, применяющихся в практике их геометризации. Рассмотрены особенности районирования залежи полезного ископаемого на однородные районы на основе многомерных математических методах при наличии объектов-эталонов и при отсутствии таковых. Проведён анализ подходов к моделированию теоретических вариограмм пространственной изменчивости показателей при геометризации месторождения. Рассмотрены особенности использования модификаций метода наименьших квадратов (обычного, взвешенного и обобщённого), непараметрических методов, байесовского подхода и функций правдоподобия. Выполнен анализ методов выделения однородных участков месторождений на основе геостатистического подхода к многомерной геометризации горно-геологических показателей.

Представлен подход к повышению уровня безопасности производства на угледобывающем предприятии, основанному на выявлении и устранении опасных производственных ситуаций. Авторами рассмотрены теоретический, методический и практический аспекты данного подхода. Результаты апробации деятельности по выявлению и устранению опасных производственных ситуаций на предприятиях компании СУЭК представлены как работниками компании, так и сотрудниками ООО «НИИОГР», осуществляющими совместную работу по обеспечению безопасности производства.
Для работников горнодобывающих предприятий России, научных и инженерно-технических сотрудников, студентов горных вузов.

Хромомолибденовые стали широко применяются в области нефтегазопереработки, так как именно здесь необходимы материалы, которые способны работать с высокотемпературными технологическими средами под высоким давлением с содержанием агрессивных примесей. На данный момент на отечественных нефтеперерабатывающих заводах при указанных условия закупается и устанавливается импортное оборудование из сталей по ASTM В данной статье произведён подбор отечественных аналогов хромомолибденовых сталей способом сравнения химического состава, физико-механических свойств, наличием сталей в ГОСТ Р 55509-2013 «Арматура трубопроводная. Металлы, применяемые в арматуростроении» и возможностью закупки для отечественного арматуростроения.

Статистическая информация, собранная по разным отраслям промышленности, подтверждает положение о влиянии состояния эксплуатируемой техники на рисковый фон предприятия, а также важность совместного контроля промышленной безопасности со стороны предприятия-владельца, экспертной организации и государства. В современных условиях, когда основные функции контроля оборудования выполняют предприятия совместно с экспертными организациями, особое значение приобретает экспертиза промышленной безопасности.

Приведено критериальное соотношение между влажностью ANFO и массовой доли топливной фазы при которых возможно самоподдерживающее взрывчатое разложение в гранэмите. Показано, что влажность аммиачной селитры в твёрдой фазе оказывает существенное влияние на величину тепловыделения для гранэмитов И-70, а для гранэмитов И-30 влияние влажности незначительно. Полученные результаты представляют интерес для горных предприятий, применяющих ВВ местного производства и расположенных вдали от хорошей транспортной инфраструктуры.

Статьи посвящены вопросам технологического диагностирования трубопроводов в ходе ЭПБ на предприятиях нефтяной и нефтехимической промышленности, включая порядок проведения экспертизы и её особенности для различных видов трубопроводов. Даны рекомендации по оценке остаточного ресурса оборудования. Произведён анализ основных причин и условий возникновения различных дефектов, а также предложены методы выявления дефектов каждого типа.

В сборнике представлены результаты исследований, выполняемых в рамках государственного контракта Российского научного фонда — грант № 14-17-00255. Показана возможность преобразования возобновляемой природной техногенной энергии в электрическую, направляемую в рудничную сеть, предложен комплекс мер для воспроизводства электроэнергии от потоков текущего в производственных условиях подземного рудника, разработана независимая система дополнительного электроснабжения рудника с аккумуляторной станцией для накопления электроэнергии внутри шахты, описаны теоретические основы возобновления энергии в ходе реализации геотехнических процессов с использованием теплового поля Земли, предложена логистическая концепция управления производственными процессами утилизации отходов добычи и переработки руд.

Складывающаяся под влиянием различных факторов система международных отношений не может функционировать без международных организаций, которые представляют собой органическую составную часть системы международных отношений и которые отражают все политические, экономические, социальные изменения, происходящие в международной сфере. Для отечественных правоведов изучение вопросов, связанных с построением таможенных союзов, представляет собой особый интерес. Но в силу различного рода причин, и политического, и другого свойства, исследования в данной сфере носили недостаточный характер, что делает востребованным анализ вопросов и проблем межгосударственного таможенного сотрудничества, прежде всего в рамках региональных организаций.

Применён комплексный подход к анализу факторов риска на предприятиях нефтехимии и нефтепереработки. Отдельно рассмотрены риски, касающиеся персонала, и технико-технологические риски. Для углубленной оценки рисков различного происхождения на конкретном предприятии, выявления их причин и предупреждения необходимо проведение экспертизы промышленной безопасности.

Рассмотрены основные направления и задачи исследований для формирования инновационных подходов к методологии взрывного разрушения при добыче редкоземельных ресурсов полезных ископаемых. Сформулированы основные задачи исследований применительно к конкретным типам месторождений стратегического сырья России.

Приведены результаты исследования процессов, проходящих при вертикальном гидравлическом транспортировании твёрдых полезных ископаемых. Среднее относительное отклонение экспериментальных данных от теоретических составило 2,6 %, что говорит о высоком качестве проведённых экспериментов и отражает высокую степень изученности данного вопроса. При проведении регрессионного анализа абсолютных отклонений относительно основных параметров гидравлического транспортирования выявлена определённая закономерность их изменения, характеризующаяся уменьшением влияния гидростатической составляющей в трубопроводе под действием увеличивающихся турбулентных пульсаций, которые ранее не учитывались. Введён коэффициент корреляции, который выражается линейной зависимостью относительно скорости гидросмеси в трубопроводе.

Изношенность парка оборудования нефтехимической промышленности (котловых сооружений, работающих под давлением, подъёмных сооружений и др.) предполагает постепенную плановую замену техники. Оптимизировать этот процесс и избежать аварий помогут экспертные организации, в функции которых входит определение остаточного ресурса оборудования на основе его обследования.

Рассмотрены проблемы промышленной безопасной эксплуатации оборудования: водогрейных котлов, сосудов, работающих под давлением, трубопроводов воды и пара. Предложены модели оптимизации парка техники предприятия по прошествии гарантийного срока службы и эффективные методы продления полезного срока службы.

Текущие мировые тенденции, в частности появление на рынке качественно новых игроков, массовое внедрение СПГ-терминалов, создали не только условия для глобализации рынка, но также предопределили новую модель поведения потребителей в рамках системного переизбытка предложения газа. В условиях ужесточающейся конкуренции возникает необходимость определения места России на меняющемся газовом рынке. В статье проводится анализ текущих тенденций на мировом газовом рынке, а также оценка перспектив роста спроса на газ в ключевых странах-импортёрах газа. Вследствие усиления глобализационных процессов, а также изменения баланса сил на рынке газа, в частности стагнации экономики Еврозоны, замедления темпов роста в Китае, роста сланцевой добычи США, импортозависимые страны всё больше начинают устанавливать собственные условия, тем самым ужесточая борьбу производителей за рыночную нишу. Рассмотрена позиция Российской Федерации на региональных рынках природного газа, а также её возможности по поставкам сжиженного природного газа (СПГ).

Опубликованы избранные доклады участников Международной научно-технической конференции «Комбинированные процессы переработки минерального сырья: теория и практика» 19—20 мая 2015 г., посвящённой 95-летию создания кафедры обогащения полезных ископаемых, представленные в секциях «Управление качеством горной массы при добыче полезных ископаемых», «Процессы рудоподготовки и комплексной переработки минерального сырья».

Дано представление об основных понятиях и терминах в области промышленной экспертизы, относящейся в том числе и к оборудованию, работающему под давлением газов или жидкостей, а также о методике её проведения, требованиях и последовательности действий, связанных с экспертной оценкой. На основе статистической информации показано, что низкий уровень производственного контроля и пренебрежение своевременными проверками состояния технических средств и объектов негативно влияет на показатели аварийности промышленных предприятий.

Представлены результаты исследований по разработке перспективных технологий освоения углеводородного и минерального сырья Дальневосточного Региона. Востока. Представленные научные работы посвящены вопросам повышения конкурентоспособности угольной продукции, эффективности переработки минерального сырья, а также перспективных технологий комплексной переработки не топливного использования углеводородного сырья с целью получения продукции для обеспечения экологической безопасности.

Предложены подходы проектирования и разработки устройств и технологий разработки месторождений. Предложены расчетные формулы определения рациональных извлекаемых объёмов горной массы. Разработана экономико-математическая модель для оценки эффективности применения системы разработки с обрушением и выпуском руды под налегающими породами и камерно-столбовой системы разработки. Предложен новый подход к проблеме определения разубоживания. Изложены принципы разработки экономико-математических моделей оптимизации выпуска продукции горнодобывающих предприятий. Разработана конструкция передвижного железобетонного питателя активного действия.

Рассмотрены проблемы аварийности на объектах нефтехимической, нефтеперерабатывающей промышленности и нефтепродуктообеспечения. Определены классы опасности для объектов нефтегазового производства. Сделаны выводы о динамике и наиболее частых причинах аварий и травматизма, в том числе, смертельного, на опасных производственных объектах нефтехимической, нефтегазоперерабатывающей промышленности и нефтепродуктообеспечения.

Описаны экологические и экономические проблемы, а также возможные направления использования попутного нефтяного газа, которые определяются не только его составом, но и местными условиями и потребностями. Приведены технические требования по уровню влажности и наличию в газе механических примесей. Перечислены методы очистки газа и сделаны выводы об их эффективности.

Анализируется соотношение спроса и предложения предприятий Сибири и Дальнего Востока в продукции черной металлургии. Для развития Дальневосточного региона предлагается использовать кластерный подход, в частности, на примере создания Южно-Якутского горно-металлургического кластера. Выделены организационно-экономические характеристики функционирования Южно-Якутского горно-металлургического кластера — геологические, географические, горнотехнические, организационные, экономические и социальные факторы, определяющие эффективность работы предприятий горно-металлургического кластера.

Приведены результаты экспериментальных исследований кинетических особенностей процесса обжига золотосодержащей скородитовой руды в атмосфере водяного пара. Установлено, что зависимость степени деарсенизации от продолжительности обжига удовлетворительно описывается уравнением Ерофеева-Колмогорова. Доказано, что при обжиге скородита с пиритом в атмосфере перегретого водяного пара физико-химические процессы протекают в диффузионной области.

Сборник состоит из статей, касающихся вопросов безопасности при эксплуатации подъемных сооружений и оборудования, работающего под избыточным давлением. Представлен анализ травматизма и аварийности за период 2010—2014гг. Рассмотрены основные причины — технические и организационные. Так же представлены категории персонала, получившие травмы в рассматриваемый период с 2010 по 2014 гг. Выявлены основные причины нарушений требований промышленной безопасности персоналом — отсутствие производственного контроля и низкая квалификация персонала. Приведены способы минимизации рисков, связанных с человеческим фактором, и техникой.

Рассмотрена взаимосвязь эффективности календарного планирования развития горных работ и достоверности геометризации и прогнозирования горно-геологических условий эксплуатации угольного месторождения. Показаны возможности применения автоматизированных систем прогнозирования горно-геологических условий для технико-экономического сравнения вариантов раскройки шахтных полей. Рассмотрены вопросы применения методов математического моделирования и прогнозирования горно-геологических условий эксплуатации месторождения с целью повышения эффективности деятельности горно-металлургического предприятия. Предложены основные этапы геометризации горногеологических показателей, обеспечивающие устойчивую работу информационной системы управления качеством руд. Проведён анализ текущей ситуации в угольной отрасли Восточного Донбасса. Приведены основные положения нормативных документов по развитию отрасли и выявлены основные проблемы коммерческого освоения перспективных угленосных участков и строительства новых высокоэффективных угольных шахт.

Представлены отдельные результаты научных исследований, выполняемых в рамках диссертационных работ и охватывающие различные экономические проблемы стабильного функционирования и развития минерально-сырьевым комплексом. Выявлены основные экономические проблемы развития горнодобывающей промышленности. Исследованы методы государственного регулирования процессов повышения энергоэффективности в промышленности. Рассмотрены методические подходы к оценке стратегических программ в нефтегазовой отрасли. Оценена возможность использования концессионных соглашений в минерально-сырьевом комплексе. Рассмотрены вопросы усовершенствования моделей диверсификации в горной промышленности.

Изложены порядок, средства, методы и основные принципы способа комплексного освоения структурно-морфологических сложных золоторудных месторождений (применительно к условиям месторождений Дальневосточного региона), проведён анализ состояния русловой добычи песчано-гравийных материалов в Хабаровском и Приморском краях, а также Амурской области, приведены результаты исследований кинетики измельчения железомарганцевых руд месторождения Поперечное Южно-Хинганского железомарганцевого рудного узла, установлен оптимальный расход комплексного реагента для интенсификации процесса измельчения материала и снижения доли шламовой составляющей.

Рассмотрены вопросы решения научной и социально-экономической проблемы рационального планирования, использования и мониторинга территорий горнодобывающих предприятий в России и обоснование глобальной научно-географической и социально-экономической проблемы рационального, комплексного освоения городского подземного пространства. Эти важнейшие для экономики страны вопросы взаимоувязаны и должны рассматриваться комплексно.

Рассмотрены особенности и проблемы, возникающие при обследовании и оценке технического состояния промышленных дымовых труб. Акцентировано внимание на примеры характерных дефектов и повреждений, на которые следует обращать внимание в ходе визуального обследования сооружений. В качестве примеров для анализа проведения технического обследования использованы кирпичные дымовые трубы высотой 45—75 м, расположенные на промплощадках предприятий Сибирского федерального округа.