Статья: Минерально-сырьевая база меди России: состояние, возможности развития (2024)

Техническое состояние шаровых мельниц, используемых в процессе подготовки минералов, руд, угля, цементного клинкера и др. для тонкого измельчения материалов, определяется технологической нагрузкой и фактическим состоянием. Вибрационные показатели в данном случае являются наиболее универсальным диагностическим показателем при формировании информационной картины работающего оборудования. Уникальность условий эксплуатации мощных агрегатов шаровых мельниц с регулированием частоты вращения на базе систем ПЧ – АД (преобразователь частоты – асинхронный двигатель), ПЧ – СД (преобразователь частоты – синхронный двигатель) требует разработки универсальных подходов к оценке вибрационной нагруженности с учётом индивидуальных конструкторских особенностей и режимов работы. В статье впервые выполнен анализ основных взаимосвязанных технических характеристик промышленных шаровых мельниц: объём барабана, диаметр, частота вращения, шаровая нагрузка, общий вес, мощность привода, что позволит более обоснованно подойти к выбору технических параметров и режимов работы. Установка стационарной системы вибрационного контроля на шаровых мельницах размола минерального сырья потребовала индивидуального определения границ категорий технического состояния отдельно для двигателя, вал-шестерни и барабана. Границы категорий определялись индивидуально для каждого вала методом статистической классификации в предположении, что сопрягаемые узлы находятся в состоянии, формируемом энергетическим потенциалом повреждения при ступенчатом развитии. Определены «эталонные» соотношения между значениями вибрации в трёх взаимно перпендикулярных направлениях. Установлены характерные образы и последовательность развития повреждений по прямым спектрам виброскорости и виброускорения. При анализе временных реализаций вибрационного сигнала выделен режим биений как признак развития повреждения элементов зубчатых передач. Информативное обеспечение технического состояния шаровых мельниц в достаточной степени достигается анализом общего уровня вибрации, прямых трендов виброскорости и виброускорения, анализом временных реализаций вибрационного сигнала, длительным и краткосрочным анализом трендов. Тренды виброскорости позволяют оценить техническое состояние по стабильности работы, частоте запусков, времени ремонтов.

Рекультивация угольных отвалов путем создания устойчивого почвенного и растительного покрова на их поверхности способствует восстановлению экологических систем. В связи с этим актуальным является изучение свойств почв техногенных ландшафтов. Проблема биологической рекультивации изучалась на территории Кизеловского угольного бассейна. Оценена эффективность рекультивации на нескольких сернистоугольных отвалах. Методы рекультивации, как и период формирования почвенно-растительного покрова, различались. Агрохимические свойства почв отвалов изучали стандартными методами. Индекс NDVI (нормализованный относительный индекс растительности) рассчитан по снимкам Sentinel-2 и Landsat 7,8. Для оценки биологической активности использовали фитотестирование. Литостраты варьировались от слабокислых до нейтральных (рН–Н2О = 6,1–6,8); эмбриозем имел слабощелочную реакцию (7,9). Эмбриозем благодаря наличию частиц угля имел наибольшее содержание органического вещества (12–7,7 %). В зависимости от «возраста» почвы количество органического вещества в литостратах варьировало: для 7-летнего литострата оно колебалось от 2,4 до 8,9 %, а для 4-летнего было меньше 1 %. Поглотительная способность литостратов была аналогична с фоновой почвой. Почвы отвалов характеризовались низким уровнем питательных элементов (NPK), а 4-летний литострат имел самое низкое содержание N. Почвы отвалов показали благоприятные условия для роста растений, о чем свидетельствуют высота и масса кресс-салата и овса. Рассчитанный индекс NDVI для всех отвалов имел значения от 0,4 до 0,6, что свидетельствует о наличии устойчивого растительного покрова. Реализованные рекультивационные мероприятия доказали свою эффективность.

Горнодобывающая отрасль является одним из ключевых секторов экономики России, обеспечивая другие отрасли необходимым сырьем и материалами. Однако эта отрасль характеризуется тяжёлыми условиями труда, которые могут негативно сказаться на здоровье работников. Воздействие вредных веществ и значительные физические нагрузки способствуют развитию профессиональных болезней. Для обеспечения безопасности производственных процессов и сохранения здоровья работников горнодобывающей отрасли необходимо проведение специальной оценки условий труда. Эта оценка позволяет определить уровень вредности и опасности на рабочих местах, а также разработать меры по снижению негативного воздействия на здоровье работников. Целью работы является определение запыленности рабочего места оператора дробильно-щебеночного завода в рамках специальной оценки условий труда. Определение концентрации пыли в воздухе рабочего места оператора дробильно-щебеночного завода производили в соответствии со стандартной весовой методикой. Испытания проводились в четыре этапа и длились 400 мин, что составляет 83% от общего времени рабочей смены. По результатам обработки данных выявлено превышение предельно допустимой концентрации пыли в 1,28 раза. Установлен класс (подкласс) условий труда – 3.1. Установлено, что средние концентрации пыли на разных этапах испытания различаются в 3–4 раза, что связано с интенсивностью и направлением ветра на производственной площадке. По полученным данным спрогнозированы концентрации пыли на рабочем месте в зависимости от скорости ветра на производственной площадке с величиной достоверности аппроксимации R2 = 0,95. Установлено, что максимально допустимая скорость ветра на производственной площадке не должна быть выше 2,6 м/с. С помощью аппроксимированных данных спрогнозировано, что при отсутствии ветра на производственной площадке концентрация пыли в воздухе рабочего места оператора сохранится на уровне 0,5 мг/м3. Для снижения запыленности рабочего места оператора необходимы комплексные мероприятия по сокращению пылеобразования на дробильно-сортировочном заводе, включающие мойку колес автомобильного транспорта, установку систем подавления пыли и замену открытого ленточного конвейера на закрытый. Для предотвращения развития профессиональных заболеваний операторам рекомендуется использовать средства индивидуальной защиты органов дыхания, кожи и глаз на протяжении всей смены.

Ловозерское редкометалльное месторождение представлено свитой пластообразных пологопадающих рудных залежей малой и средней мощности, выходящих на поверхность на северо-западных склонах Ловозерского массива. Целью работы является оценка влияния водопритоков на прочностные характеристики пород Ловозерского редкометалльного месторождения, разрабатываемого рудником «Карнасурт». Рассмотрены данные о поступлении воды в горные выработки рудника «Карнасурт», отрабатывающего две согласно залегающие рудные залежи Ловозерского редкометалльного месторождения. Выполнена статистическая обработка объемов воды, собираемой рудником за последние 4 года, с оценкой динамики их поступления в течение календарного года. Выявлены особенности, связанные с календарными климатическими изменениями. Основной целью работы являлась оценка влияния водопритоков на прочностные характеристики пород, слагающие опорные целики. Выполнены анализ и расчеты осадконакопления в пределах горного отвода рудника и формирующихся водопритоков в горные выработки, а также сравнение их с фактическими данными по рудничной воде. Отобраны образцы наиболее представительных пород месторождения и выполнены испытания их на прочность на сжатие и растяжение в сухом и водонасыщенном состояниях. Определены количественные показатели изменения прочностных характеристик пород вследствие водонасыщения. Установлено, что водонасыщение привело к снижению прочности пород до 10–20 %, особенно для значений на сжатие. Полученные результаты дают основание для необходимости учета обводненности пород при расчете устойчивости как опорных целиков, так и обнажений пород в выработках рудника «Карнасурт».

В условиях быстро меняющейся энергетической ситуации важной задачей становится не только достижение экономической выгоды, но и обеспечение энергетической стабильности в регионе и на мировом рынке энергоресурсов. Целью проведенного исследования являлось совершенствование процессов наклонно-направленного бурения разведочных скважин в акватории Каспийского моря в Туркменистане для повышения эффективности и снижения негативного воздействия на окружающую среду. Среди использованных методов следует отметить аналитический метод, метод классификации, функциональный метод, статистический метод, метод синтеза и другие. В рамках исследования был проведен анализ процессов наклонно-направленного бурения разведочных скважин в акватории Каспийского моря в Туркменистане. Были разработаны и успешно внедрены инновационные технологии, направленные на рационализацию производственных процессов с учетом экологических аспектов. Такой комплексный подход не только повышает техническую готовность энергетических проектов в регионе, но также содействует соблюдению высоких стандартов экологической устойчивости, что является важным элементом в современном энергетическом управлении. Таким образом, изучение этих процессов неотъемлемо связано с формированием устойчивой и эффективной энергетической стратегии для Каспийского региона. Проблематика данного исследования сосредоточена на необходимости эффективного изучения и совершенствования процессов наклонно-направленного бурения разведочных скважин в акватории Каспийского моря в Туркменистане. Основные аспекты включают в себя не только стремление к повышению добычи углеводородов, но и сбалансированное внимание к экологическим аспектам производства. Результаты исследования подтвердили эффективность новых методов, способствующих увеличению добычи углеводородов, сокращению временных затрат и снижению негативного воздействия на природную среду. Это исследование подчеркивает не только важность современных технологических решений в энергетической отрасли, но и их существенный вклад в устойчивое развитие региона и обеспечение энергетической безопасности. Практическое значение данного исследования заключается в предоставлении инновационных решений для совершенствования процессов наклонно-направленного бурения разведочных скважин в акватории Каспийского моря в Туркменистане.

К настоящему времени накоплен значительный опыт в решении задач прогноза и оценки полезных ископаемых, прежде всего горючих и рудных. Практически любой подобный прогноз не обходится без использования методов компьютерного моделирования, которые сегодня стали неотъемлемой составляющей геологической отрасли, оперирующей большими массивами данных. Но несмотря на столь значительные успехи в решении проблемы прогнозирования полезных ископаемых с использованием современных информационных технологий, научно-методические подходы к моделированию недр территорий, в которых сконцентрированы общераспространенные полезные ископаемые (ОПИ), все еще разработаны недостаточно. Ввиду незначительного финансирования данный вид ресурсов часто оставляют без внимания, несмотря на их важное социально-экономическое значение для развития местной промышленности регионов разного ранга. Важное значение ОПИ имеют и для территории Брестской области Беларуси. Развитие минерально-сырьевой базы данного региона в связи с особенностями его геологического строения (территория сложена мощной толщей кайнозойских отложений) связано именно с общераспространенными видами сырья. Поэтому научные исследования, направленные на моделирование геологического строения кайнозойских отложений территории Брестской области для оценки перспектив выявления новых залежей нерудных видов минерального сырья в регионе, являются весьма актуальными. Цель настоящей работы заключается в создании цифровой геологической модели кайнозойских отложений территории Брестской области как основы для прогноза новых наиболее доступных для освоения залежей ОПИ в регионе и оценки перспектив их освоения. Задачи: систематизировать сведения о геологическом строении Брестской области; создать цифровую геологическую модель кайнозойской толщи территории Брестской области; разработать подход к группировке земель региона по приемлемости к освоению залежей ОПИ; разработать схему вовлечения прогнозных залежей ОПИ территории Брестской области в разработку. Объект: кайнозойские отложения территории Брестской области. Методы: компьютерного моделирования, геоинформационный, аппроксимации, картографический, классификации, экспертных оценок. Результаты: предложен новый, адресный научно-методический подход к геологическому моделированию недр территории Брестской области и находящихся в них залежей нерудных полезных ископаемых. Созданная на его основе цифровая геологическая модель регионального уровня позволяет выполнить первичный прогноз на залежи ОПИ, приуроченных к толще кайнозойских отложений, а также провести оценку приемлемости вовлечения выявленных залежей в разработку.

Проблемы бурения в Месопотамском бассейне (нефтегазоносном бассейне Персидского залива) (южная часть Ирака) разнообразны и касаются таких вопросов, как потери бурового раствора, поломка долота и дифференциальный прихват. Цель настоящего исследования заключается в анализе указанных проблем по всему стратиграфическому разрезу в исследуемом районе. Согласно полученным результатам долота MMD65R, EQH16R и SF74R отлично проявили себя для бурения 16-дюймового профиля, а долото MSi616L показало наибольшую эффективность в 12¼-дюймовом профиле. Для 8½-дюймового профиля было успешно использовано долото MMD65R, а для остальных участков этого профиля применялось EQH12DR. Для долота MMD54 зарегистрированы отличные показатели – наибольшая механическая скорость бурения (ROP) 26,9 м/ч в горизонтальных профилях скважины. Потери бурового раствора чаще всего наблюдались в основании формаций Даммам, Рус, Танума, Мишриф, Харта, Шуайба и Зубейр. Для формаций Зубейр и Мишриф рекомендуется плотность бурового раствора 1,28 г/см3. Кроме того, во избежание пульсации или свабирования скважины спускоподъемные операции необходимо выполнять с контролируемой скоростью. Концентрация хлористого калия должна поддерживаться в пределах от 3 до 5 %. Для изоляции пластов формаций Мишриф и Зубейр следует спустить и правильно установить 7-дюймовую эксплуатационную обсадную колонну с перекрыванием для предотвращения возможного сообщения между нижними водоносными зонами и приповерхностными областями поглощения.