Устройство для интенсификации предварительного разупрочнения мёрзлых вскрышных пород на карьерах криолитозоны
Д.В. Хосоев , А.М. Бураков
Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения Российской академии наук, г. Якутск, Российская Федерация
Горная Промышленность №6 / 2024 стр. 135-139
Резюме: Основные сложности разработки мерзлых грунтов в зимнее время связаны с самым верхним слоем, разупрочнением которого можно обеспечить оптимальные условия для его разработки. В статье проведено описание разработанного запатентованного устройства, которое может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых криолитозоны, обеспечивающее интенсификацию предварительного безвзрывного разупрочнения мерзлых вскрышных пород с использованием поверхностно-активных веществ (ПАВ). Подчеркивается, что технической задачей устройства является поддержание постоянного уровня раствора в скважинах без перелива с обеспечением непрерывного проникновения раствора ПАВ в трещины и поры массива за счет гидростатического давления самого раствора ПАВ. Для этого устройство снабжается перфорированным дозатором, обеспечивающим равномерное непрерывное поступление раствора ПАВ. В верхней части оболочки должно быть предусмотрено специальное отверстие или клапан для уравновешивания давления внутри ёмкости с атмосферным воздухом, а её нижняя часть для придания ей вертикальной устойчивости присыпается буровой мелочью. Отмечается недостаточная степень внедрения способов разупрочнения горных пород, базирующихся на использовании ПАВ, а также что предложенное устройство приведет к снижению их прочностных и деформационных свойств и позволит в определенных пределах управлять состоянием и свойствами разрабатываемого породного массива на карьерах северных регионов РФ.
Ключевые слова: полезная модель, вскрышные породы, объем скважины, концентрация, засоление мерзлых грунтов, температура замерзания, разупрочнение, карьеры, прочность, криолитозона, поверхностно-активные вещества
Благодарности: Работа выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (тема, №122011800086-1 ЕГИСУ НИОКТР) с использованием оборудования ЦКП ФИЦ ЯНЦ СО РАН.
Для цитирования: Хосоев Д.В., Бураков А.М. Устройство для интенсификации предварительного разупрочнения мёрзлых вскрышных пород на карьерах криолитозоны. Горная промышленность. 2024;(6):135–139. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-6-135-139
Информация о статье
Поступила в редакцию: 07.10.2024
Поступила после рецензирования: 25.11.2024
Принята к публикации: 03.12.2024
Информация об авторах
Хосоев Доржо Владимирович – ведущий инженер, Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения Российской академии наук, г. Якутск, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0002-1466-8509; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Бураков Александр Михайлович – кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения Российской академии наук, г. Якутск, Российская Федерация
Список литературы
1. Латышев О.Г., Жилин А.С., Осипов И.С., Сынбулатов В.В., Латышев О.Г. Выбор поверхностно-активной среды для управления свойствами пород в горной технологии. Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2004;(6):117–121. Latyshev O.G., Zhilin A.S., Osipov I.S., Synbulatov V.V. Selection of surfactant media to control rock properties in mining technology. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Gornyi Zhurnal. 2004;(6):117–121. (In Russ.)
2. Анистратов Ю.И., Штейнцаг Р.М., Воронков Г.Я., Кузнецов А.Г., Хаспеков П.Р. Перспективы расширения сферы применения безврывных технологий в открытой угледобыче. Горная промышленность. 1998;(2):14–19. Anistratov Yu.I., Shteintsag R.M., Voronkov G.Ya., Kuznetsov A.G., Khaspekov P.R. Prospects for expanding the scope of application of non-bursting technologies in open-pit coal mining. Russian Mining Industry. 1998;(2):14–19. (In Russ.)
3. Норов Ю.Д., Мардонов У.М., Тошев О.Э. Изучение влияния водных растворов ПАВ на изменение прочности горного массива. Горный журнал. 2005;(3):15–16. Norov Yu.D., Mardonov U.M., Toshev O.E. Studying the impact of aqueous surfactant solutions on changes in the rock mass strength. Gornyi Zhurnal. 2005;(3):15–16. (In Russ.)
4. Тошев О.Э., Ахтамов Ф.Э., Тошов С.Б., Элмуродова М.О.И., Сафаркулов М.Р.З. Физико-химическое воздействие растворов поверхностно-активных веществ на твердых полезных ископаемых для ослабления их прочностных характеристик. Universum: технические науки. 2021;(12-2):24–27. Toshev O.E., Akhtamof F.E., Toshov S.B., Elmurodova M.O.I., Safarkulov M.R.Z. Physico-chemical effects of surface-active solutions on solid fossils to weaken their strength characteristics. Universum: Tekhnicheskie Nauki. 2021;(12-2):24–27.
5. Хосоев Д.В., Каймонов М.В., Панишев С.В. Устройство для непрерывного предварительного разупрочнения мерзлых горных пород вокруг скважины. Патент №221470 РФ, МПК Е21С27/00; заявл. 24.04.2023; опубл. 08.11.2023, Бюл. №31.
6. Панишев С.В., Хосоев Д.В., Матвеев А.И. Повышение эффективности разработки вскрышных пород и углей Эльгинского месторождения Якутии путем их разупрочнения с использованием поверхностно-активных веществ. Горная промышленность. 2021;(1):98–104. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2021-1-98-104 Panishev S.V., Hosoev D.V., Matveev A.I. Enhancing efficiency of overburden removal and coal mining at elginsky coal deposit in yakutia by their softening with surfactants. Russian Mining Industry. 2021;(1):98–104. (In Russ.) https://doi.org/10.30686/1609-9192-2021-1-98-104
7. Шишкин Ю.П., Микулевич А.П., Бураков А.М. Экспериментальные исследования безвзрывного разупрочнения многолетнемерзлых пород на алмазоносном месторождении. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1990;(4):79–84. Shishkin Yu.P., Mikulevich A.P., Burakov A.M. Experimental studies of blast-free softening of perennially frozen rocks at a diamondiferous deposit. Fiziko-Texhnicheskiye Problemy Razrabbotki Poleznykh Iskopaemykh. 1990;(4):79–84. (In Russ.)
8. Чебан А.Ю., Секисов А.Г., Рассказов М.И., Цой Д.И., Терешкина А.А. Повышение эффективности селективной выемки богатых руд путем их предварительного физико-химического разупрочнения. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2022;(9):29–41. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2022_9_0_29 Cheban A.Yu., Sekisov A.G., Rasskazov M.I., Tsoi D.I., Tereshkin A.A. Efficiency upgrading in selective mining of high-grade ore by means of preliminary physicochemical softening. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2022;(9):29–41. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236_1493_2022_9_0_29
9. Штеинцайг Р.М. Пути повышения качества рабочего процесса машин типа КСМ-2000Р. Горная промышленность. 1998;(4):9–16. Shteintsaig R.M. Ways to improve the quality of the work process of machines such as KSM-2000R. Russian Mining Industry. 1998;(4):9–16. (In Russ.)
