УДК 622.278.06: 662.746.6 DOI: 10.21440/0536-1028-2018-3-90-99
ЗАКОРШМ ЕННЫЙ И. М., КУБРИН С. С., ЯНЧЕНКО Г. А.
При переходе горных работ на большие глубины, в более сложные горно-геологические условия,
возрастает риск аварий, связанных с простоями, поломкой или утратой горно-технологиче-
ского оборудования, возможными травмами и человеческими жертвами. В последние годы вы-
полняется «Комплексная программа поэтапной ликвидации убыточных шахт, расположен-
ных на территории городов Прокопьевска, Киселевска, Анжеро-Судженска, и переселения
жителей с подработанных территорий». В Программу попали 12 шахт, при этом некоторые
из них являются градообразующими. Представляется перспективным для отработки остав-
шихся запасов угля использовать технологии, предусматривающие термическую переработку
угля в месте его залегания с помощью подземной газификации. Экономическая эффективность
работы подземного газогенератора зависит от многих факторов: геометрических, технологи-
ческих, технических параметров; марки угля и его физико-химических свойств, которые в той
или иной мере характеризуют показатели материального баланса процесса сжигания угля
в подземных условиях. Для конкретного вида угля разработаны подходы к расчету показателей
материального баланса при сжигании угля. Однако достоверные данные о некондиционных
запасах и запасах в маломощных пластах практически отсутствуют. Статья посвящена
разработке схемы расчета показателей материального баланса процесса сжигания угля в под-
земных условиях, когда отсутствует требуемый объем исходных данных. Проведен анализ
существующих подходов, выявлены их достоинства и недостатки. Получены соотношения,
связывающие объем сухого воздуха, объем продуктов сгорания, объем паров воды с теплотой
сгорания угля и с учетом марочного состава. Анализ точности расчетов объема продуктов
сгорания по полученной формуле на основе данных натурных экспериментов показал, что сред-
няя погрешность составляет 1,5 %, а наибольшая не превышает 5 %. Полученная схема мо-
жет быть использована при расчете показателей материального баланса процесса сжигания
угля в подземных условиях для ликвидируемых шахт согласно «Комплексной программе».
К л ю ч е в ы е с л о в а : подземный газогенератор; подземное сжигание угля; материальный
баланс сжигания угля; объем воздуха для сжигания; элементный состав угля; объем продуктов
сгорания; влагосодержание; температура сгорания; объем паров воды.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Крейнин Е. В. Нетрадиционные термические технологии добычи трудноизвлекаемых топ-
лив: уголь, углеводородное сырье. М.: ИРЦ Газпром, 2004. 302 с.
2. Ржевский В. В. Проблемы горной промышленности и комплекса горных наук. М.: Ладья,
1991. 244 с.
3. Vyas D. U. and Singh R. P. Worldwide developments in UCG and Indian initiative. Proc. Earth
Planet Sci. 2015. Vol. 11. P. 29–37.
4. Greg Perkins, Ernest du Toit, Greg Cochrane, and Grant Bollaert Overview of underground coal
gasification operations at Chinchilla, Australia. Energy sources, part A: Recovery, utilization, and environmental
effects 2016. Vol. 38. No. 24. P. 3639–3646.
5. Прошунин Ю. Е., Потурилов А. М. О перспективах и направлениях развития технологии
подземной газификации каменных и бурых углей // Кокс и химия. 2016. № 10. С. 11–22.
6. Белов А. В., Гребенюк И. В., Кинаев Н. Н., Бабаев А. Ю. Перспективы применения техно-
логии подземной газификации в условиях угольных месторождений Дальнего Востока России //
ГИАБ (научно-технический журнал). 2015. № S7-31. С. 14–20.
7. Качурин Н. М., Богданов С. М., Воробьев С. А., Васильев П. В. Перспективы восстановле-
ния и комплексного развития Подмосковного буроугольного бассейна // Горный журнал. 2016. №
2. С. 30–35.
8. Закоршменный И. М., Кубрин С. С. Расчет диффузии кислорода к углеродной стенке с помощью дробной производной Летникова // Изв. вузов. Горный журнал. 2016. № 6. С. 105–115.
10. Liu S., Qi C., Zhang S., Deng Y. Minerals in the ash and slag from oxygen-enriched underground
coal gasification. Minerals, 2015. Vol. 11. 27 p.
11. Duan T. H., Lu C. P., Xiong S., Fu Z. Bin, and Chen Y. Z. Pyrolysis and gasification modelling of
underground coal gasification and the optimization of CO2 as a gasification agent. Fuel, 2016. Vol. 183.
Р. 557–567.
12. Равич М. Б. Топливо и эффективность его использования. М.: Наука, 1971. 358 с.
13. Расчеты нагревательных печей / под ред. Н. Ю. Тайца. Киев: Техника, 1979. 540 с.
14. Корницкий С. Я. Унификация паровых котлов. М.: Госэнергоиздат, 1947. 132 с.
15. Пеккер Я. Л. Теплотехнические расчеты по приведенным характеристикам топлива (обоб-
щенные методы). М.: Энергия, 1977. 256 с.
16. Панин В. И. Справочное пособие теплоэнергетика жилищно-коммунального хозяйства.
М.: Стройиздат, 1970. 415 с.
17. Равич М. Б. Упрощенная методика теплотехнических расчетов. Теплотехнические расчеты
по обобщенным константам продуктов горения. М.: Наука, 1964. 366 с.
18. Селиванов Г. И., Закоршменный И. М., Янченко Г. А. Анализ извлечения энергии при под-
земном сжигании угольных охранных целиков газогенератора № 15 Южно-Абинской станции
«Подземгаз» // Защита окружающей среды при разработке угольных месторождений: сб. статей.
Караганда: Карагандинское обл. правление Союза научн. и инж. обществ СССР, 1991. С. 32–42.
19. Закоршменный И. М., Янченко Г. А. Определение области эффективного использования
технологии термохимической переработки оставленных запасов угля с получением электрической
энергии // Тез. докл. отчетной конф.-выставки по подпрограмме «Топливо и энергия» науч.-техн.
программы «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники». М.: МЭИ, 2001. С. 132–133.
УДК 622.7(075) DOI: 10.21440/0536-1028-2018-3-82-89
ЧИЖЕВСКИЙ В. Б., ФАДЕЕВА Н. В., ГМЫ ЗИНА Н. В.
Определение флотационной активности различных реагентов произведено на приборе для бес-
пенной флотации. Установлено, что наиболее флотоактивны высокомолекулярные алканы,
алкены и алкилбензолы. Альдегиды, кетоны и простые эфиры низкоэффективны, и их наличие
в керосине будет снижать эффективность его действия. Составлена классификация изучен-
ных реагентов по эффективности их действия при флотации графита. В результате анализа
продуктов различных производств для исследований приняты продукты, содержащие в основ-
ном высокомолекулярные парафиновые и ароматические углеводороды. Использовалась руда
Тайгинского месторождения, минералогический анализ которой показал, что основными ми-
нералами являются кварц, полевой шпат и слюды. Установлено, что применение выбранных
реагентов – циркуляционного газойля, раствора крекинг-остатка и кубового остатка ректи-
фикации полиалкилбензолов – обеспечивает повышение извлечения углерода в концентрат
по сравнению с использованием керосина. Изучен состав и флотационная активность реагента
ВКП. Реагент является полноценным заменителем Т-80 при флотации графита и обеспечива-
ет снижение расхода керосина. Использование реагента ВКП на фабриках при флотации гра-
фитовых руд Тайгинского, Завальевского и Ботогольского месторождений позволило исклю-
чить из процесса Т-80, снизить расход керосина и повысить извлечение углерода
в концентратах.
К л ю ч е в ы е с л о в а : графит; углеводороды; реагенты; флотация; углерод; зольность;
извлечение.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Хан Г. А., Габриелова Л. И., Власова Н. С. Флотационные реагенты и их применение. М.: Не-
дра, 1986. 271 с.
2. Vasumathi N., Vijaya Kumar T. V., Ratchambigai S., Subba Rao S., Bhaskar Raju G. Flotation
studies on low grade graphite ore from eastern India // International Journal of Mining Science and
Technology. 2015. Vol. 25. Issue 3. P. 415–420.
3. Kaya Ö. М., Canbazoğlu М. A study on the floatability of graphite ore from yozgat akdağmadeni
(turkey) // The Journal of Ore Dressing. 2007. Vol. 9. Issue 17. P. 40–44.
4. Ханчук А. И., Диденко А. Н., Рассказов И. Ю., Бердников Н. В., Александрова Т. Н. Графито-
вые сланцы как перспективный источник благородных металлов на Дальнем Востоке России //
Вестник ДВО РАН. 2010. № 3. С. 3–12.
5. Hongqiang L. I., Leming O. U., Qiming Feng, Ziyong Chang. Recovery mechanisms of sericite in
microcrystalline graphite flotation // Physicochem. Probl. Miner. Process, 2015, 51(2). Р. 387–400.
6. Yangshuai Qiu, Yongfu Yu, Lingyan Zhang, Yupeng Qian, Zhijun Ouyang. An investigation of
reverse flotation separation of sericite from graphite by using a surfactant: MF // Minerals, 2016, 6, 57.
Doi:10.3390/min6030057.
7. Брагина В. И., Бакшеева И. И. Разработка технологии обогащения графитовых руд // ГИАБ.
2012. № 9. С. 133–137.
8. Dmitriev A., Basharin I., Bocharnikov V. Chemical purification of flakelike cryptocristalline graphite
powder // Annual World Conf. on Carbon 2011, Shanghai, China. Vol. 1. P. 180–182.
9. Дмитриев А. В., Бочарников В. А., Великоднева Е. Д., Башарин И. А. Химическое рафиниро-
вание чешуйчатого скрытокристаллического графита // Вестник Югорского государственного уни-
верситета. 2014. Вып. 2 (33). С. 24–26.
10. Абрамов А. А. Флотационные методы обогащения. М.: Горная книга, 2008. 710 с.
11. Grabowski B., Drzymała J. Graphite flotation in the presence of sodium acetate // Annales
universitatis Mariae Curie-Skłodowska Lublin – Polonia Wrocław Technical University. Wrocław, Poland.
2008. Vol. LXIII, 6 sectio AA. Р. 68–72.
12. Ravichandran V., Eswaraiah C., Manisankar P. Beneficiation of low grade graphite ore deposits of
Tamilnadu (India) // Ultra Chemistry. 2012. Vol. 8(2). P. 159–168.
13. Ryaboy V. I., Shepeta E. D., Kretov V. P., Levkovets S. E., Ryaboy I. V. Influence of the surfaceactive
properties of the reagents containing sodium dialkyl-dithiophosphates on the flotation of sulfides //
Balkan Mineral Processing Congress, 2015. Belgrade, June 17–19, 2015. Vol. 1. P. 321–326.
14. Чижевский В. Б. Физико-химические основы и интенсификация процесса флотации графи-
товых руд: дис. … д-ра техн. наук. Магнитогорск, 1990. 416 с.
15. Чижевский В. Б. Флотационные свойства спиртов // Обогащение руд. 1988. № 3. С. 16–19.
16. Чижевский В. Б., Шавакулева О. П. Влияние магнитно-импульсной обработки на измельча-
емость и обогатимость титано-магнетитовой руды // Обогащение руд. 2016. № 4. С. 3–10.
Поступила в редакцию 26 января 2018 года
УДК 622.6:621.436.1
DOI: 10.21440/0536-1028-2018-3-65-71
ГУТАРЕВИЧ В. О., РЯБКО Е. В.
Разрушение крышек цилиндров дизелей шахтных подвесных локомотивов или наземного гор-
ного транспорта сопровождается образованием сквозных трещин в огневом днище. Для раз-
работки мероприятий, направленных на повышение надежности деталей цилиндропоршне-
вой группы дизелей горнотранспортных машин необходимо выполнить расчет механических
напряжений в огневом днище крышки цилиндров. Крышка цилиндра дизельного двигателя гор-
нотранспортной машины представляет собой сложную форму, огневое днище которой мож-
но представить в виде круглой пластины, имеющей четыре круглых отверстия (в некоторых
случаях два). Воздействие давления на огневое днище крышки цилиндра дизеля горнотран-
спортной машины можно сравнить с влиянием распределенных нагрузок на круглые пласти-
ны. В статье рассмотрена методика расчета механических напряжений в огневом днище
крышки цилиндров дизеля горнотранспортной машины. Для изучения явления возникновения
механических напряжений в деталях дизеля горнотранспортных машин за счет их прогрева
целесообразно использовать конечно-разностную схему комплекса программ ANSYS.
К л ю ч е в ы е с л о в а : горнотранспортная машина; дизельный двигатель; крышка цилиндра;
температурные напряжения; взаимодействие сил; конечно-элементная модель.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Баус-Нойфанг Б., Великанов Д. В., Русинек Ю. Подвесные и напочвенные дизель-гидравли-
ческие локомотивы для перемонтажей механизированных комплексов «тяжелого» класса // Уголь.
2011. № 2. С. 9–21.
2. Гутаревич В. О. Динамика шахтных подвесных монорельсовых дорог. Донецк: ЛАНДОН-
ХХІ, 2014. 205 с.
3. Коваленко А. Д. Основы термоупругости. Киев: Наукова думка, 1970. 308 с.
4. Чижевский К. Г. Расчет круглых и кольцевых пластин. Л.: Машиностроение, 1977. 184 с.
5. Громовик А. И. Расчет круглых пластин. Омск: СибАДИ, 2011. 33 с.
6. Бояршинов С. В. Основы строительной механики машин. М.: Машиностроение, 1973. 453 с.
7. Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания / Н. Х. Дьяченко [и др.]. Л.: Ма-
шиностроение, 1979. 392 с.
8. Тимохин Ю. В., Савенков В. Н., Гущин А. М., Рябко Е. В. Напряженно-деформированное со-
стояние крышки цилиндра дизеля тепловоза // Вестник ИрГТУ. 2017. Т. 21. № 4. С. 198–207.
Поступила в редакцию 17 января 2018 года
УДК 622.765.4
DOI: 10.21440/0536-1028-2018-4-72-81
ПЕСТРЯК И. В., МОРОЗОВ В. В.
Исследованы процессы окисления и активации ионами меди поверхности молибденита в опе-
рации коллективной флотации при обогащении медно-молибденовых руд. Обоснована термо-
динамическая вероятность и подтверждена кинетическая возможность процесса активации
молибденита ионами меди. С применением рентгенофазового анализа подтверждено образо-
вание на молибдените фазы сульфида меди. С применением ИК-спектроскопии показано, что
на активированном молибдените адсорбируется аллиловый эфир амилксантогеновой кисло-
ты, являющийся основой применяемого при флотации медно-молибденовых руд неионогенного
собирателя. Флотационными исследованиями показано, что активированный молибденит
более эффективно извлекается в операции коллективной сульфидной флотации, но теряется
в более значительной мере при разделении медно-молибденового концентрата. Причиной
потерь молибденита в цикле селекции является приближение флотационных свойств активи-
рованного молибденита к флотируемости сульфидных минералов меди.
К л ю ч е в ы е с л о в а : молибденит; термодинамическое моделирование; активация; окисле-
ние; адсорбция собирателя; флотация.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Баатархуу Ж. Влияние вещественного состава перерабатываемых руд на технологию обога-
щения // Цветные металлы. 2007. № 9. С. 38–43.
2. Бочаров В. А., Хачатрян Л. С., Игнаткина В. A., Баатархуу Ж. Исследования усовершенство-
ванного реагентного режима флотации порфировых медно-молибденовых руд // Физико-техниче-
ские проблемы переработки рудных полезных ископаемых. 2008. № 1. С. 27–31.
3. Изоитко В. М. Технологические особенности молибденовых руд // Горный журнал. 1997.
№ 4. С. 20–24.
4. Ганбаатар З., Зимин А. В., Соловьева Л. М., Назаров Ю. П. Совершенствование технологии
обогащения медно-молибденовых руд месторождения Эрдэнэтийн-Овоо // Горный журнал. 2010.
№ 10. С. 34–36.
5. Морозов В. В., Колоколенков А. А., Сидоркин А. В. Моделирование процессов активации
пирита и разработка комплексных оптимизационных параметров ионного состава для циклов из-
мельчения и флотации // Совершенствование технологии обогащения комплексных полезных ис-
копаемых: сб. науч. трудов МГГУ. М.: МГГУ, 1996. С. 75–83.
6. Albrecht T.W.J., Addai-Mensah J., Fornasiero D. Critical copper concentration in sphalerite flotation:
Effect of temperature and collector // Int. J. Miner. Process., 2016, 146. P. 15–22.
7. Bokanyi L. Effect of CuSО4 on surface properties and recycling flotation of copper and lead // Proc.
of XXIII Int. Mineral Proc. Congress. Ed. Onal. Promed. Ad. Ageincy, Istanbul, 2006. P. 2147–2151.
8. Морозов В. В., Авдохин В. М. Оптимизация обогащения полиметаллических руд на основе
контроля и регулирования ионного состава пульпы и оборотных вод // ГИАБ. М.: МГГУ, 1998. № 1.
С. 27–32.
9. Гэзэгт Ш., Соколов В. И., Ганбаатар З., Баатархуу Ж. Совершенствование процесса коллек-
тивной медно-молибденовой флотации // Горный журнал. 2004. № 8. С. 63–65.
10. Wei Y. H., Zhou G. Y., Roelf F. S. Effects of recycled water on flotation of a complex sulphide ore //
Non-ferrous Metals, 2006, 58(2). P. 82–85.
11. Абрамов А. А. Флотация. Физико-химическое моделирование процессов. Т. 6. М.: МГГУ,
2010. 607 с.
12. Zanin M., Ametov I., Grano S., Zhou L., Skinner W. A study of mechanisms affecting molybdenite
recovery in a bulk copper-molybdenum flotation circuit // Int. J. Miner. Process., 2009, 93. P. 256–266.
13. Mailula T. D., Bradshaw D. J., Harris P. J. & Laskowski J. S. Copper ions in flotation of sulfide ores //
Proc. of Int. Conf. Copper 2003, Santiago, Chile. Vol. 3. P. 243–256.
14. Дамаскин Б. Б., Петрий О. А., Цирлина Г. А. Электрохимия. М.: Химия, 2001. 624 с.
Поступила в редакцию 29 декабря 2017 года
УДК 621.867.22
DOI: 10.21440/0536-1028-2018-3-57-64
КАУНГ ПЬ ЕЙ АУНГ
КУБРИН С. С.
ПЕВЗНЕР Л. Д.
ДМИТРИЕВА В. В.
В работе представлены результаты разработки адекватной математической модели двух-
приводного ленточного конвейера с натяжным устройством, дополненной моделью управляе-
мых электроприводов ленточного конвейера, и результаты моделирования, которые позволя-
ют определять скорости движения и натяжения в характерных точках модели ленточного
конвейера, что дает возможность синтезировать систему управления скоростью движения
конвейерной ленты при отсутствии пробуксовки на приводных барабанах при любой скорости
движения конвейера. Математическая модель позволяет наблюдать переходные процессы
объекта при разных режимах работы модели движения ленты конвейера и модели натяжно-
го устройства. Переходные процессы по скоростям сосредоточенных масс модели движения
ленты конвейера получены с помощью компьютерного моделирования. Компьютерное модели-
рование разработанной системы проведено программными средствами Simulink.
К л ю ч е в ы е с л о в а : ленточный конвейер; моделирование; движение конвейерной ленты;
натяжное устройство; переходные процессы.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Шахмейстер Л. Г., Дмитриев В. Г. Теория и расчет ленточных конвейеров. М.: Машиностро-
ение, 1987. 336 с.
2. Галкин В. И., Дмитриев В. Г., Дьяченко В. П., Запенин И. В., Шешко Е. Е. Современная тео-
рия ленточных конвейеров горных предприятий. М.: МГГУ, 2005. 543 с.
3. Дмитриева В. В. Разработка и исследование системы автоматической стабилизации погонной
нагрузки магистрального конвейера: дис. … канд. техн. наук. М., 2005. 125 с.
4. Дмитриева В. В., Певзнер Л. Д. Автоматическая стабилизация погонной нагрузки ленточного
конвейера. М.: МГГУ, 2004. 25 с.
5. Дмитриева В. В. Современные задачи автоматизации ленточного конвейера. ГИАБ. 2014.
№ 3. С. 65–72.
6. Безбородова М. И. Разработка системы управления скоростью движения конвейерной ленты.
ГИАБ. 2006. С. 221–224.
7. Галкин В. И., Шешко Е. Е. Транспортные машины. М.: Горная книга, 2010. 588 с.
8. Ленточный конвейер – устройство, применение. URL: http://promplace.ru (дата обращения:
1.11.2017).
9. Quang N. P., Dittrich J.-A. Vector control of three-phase AC machines. Publisher: Springer. ISBN:
978-3-540-79028-0, 2015. P. 61–63.
10. Springer handbook of automation. Publisher: Springer. ISBN: 978-3-540-78830-0. DOI:
10.1007/978-3-540-78831-7, 2009. P. 154–168.
11. Kaung Pyae Aung, Dmitrieva V. V. Maintaining traction factor value of belt conveyor with twoengine
drive: 3rd Int. Conf. on Advances in Mechanical and Automation Engineering MAE 2015. Rome,
Italy. ISBN: 978-1-63248-080-4. DOI: 10.15224/ 978-1-63248-080-4-73. P. 45–48.
Поступила в редакцию 7 декабря 2017 года
Наша электронная почта:
Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.