База результатов НИР Аннотации

Повышение безопасности труда работников угольных шахт по пылевому фактору на основе использования гидрогеля

С повышением производительности угледобывающих предприятий происходит ухудшение пылевой обстановки на рабочих местах и обостряются вопросы обеспечения безопасности труда по пылевому фактору. Ежегодно органами Ростехнадзора на угольных шахтах выявляется более 4500 нарушений, значительная часть которых связана с организацией и проведением мероприятий пылевзрывозащиты. В частности, не соблюдаются периодичность и норма осланцевания горных выработок, что вызвано высокой трудоемкостью данной процедуры, а также дефицитом трудовых, транспортных и энергетических ресурсов на предприятиях. В свете интенсификации процессов добычи угля актуальной задачей представляется разработка мер по повышению безопасности труда работников угольных шахт, направленных на снижение профессиональных рисков, связанных с пылевыми аэрозолями. По мнению авторов, перспективным средством пылевзрывозащиты подземных горных выработок угольных шахт может стать использование гидрогеля, лишенное недостатков, присущих осланцеванию и обмывке. ► Читать

Оценка механических свойств полиэтилена высокой плотности с помощью метода инструментального индентирования: подход компьютерного моделирования

Полимерные материалы в последнее время занимают одно из ведущих мест среди конструкционных материалов и широко используются в различных отраслях промышленности благодаря своим выдающимся механическим свойствам, устойчивости к химическим воздействиям и долговечности. В последние годы инструментальное индентирование (ИИ) зарекомендовало себя в качестве перспективного метода для исследования механических характеристик полимеров. ИИ может применяться для оценки характеристик трубопроводов из полиэтилена высокой плотности (ПЭВП), предназначенных для транспортировки природного газа и водорода. Это открывает перспективы для оценки устойчивости конструкционных полимеров к разрушению при различных условиях эксплуатации. Метод инструментального индентирования также является привлекательным, потому что относится к неразрушающим методам контроля механических свойств, которые позволяют выявлять повреждения в материалах и конструкциях без их разрушения, обнаруживать потенциальные проблемы на ранних стадиях, что является важным для обеспечения безопасности в таких областях, как строительство, авиация, нефтегазовая промышленность и энергетика. ► Читать

Термодинамические характеристики ионообменного процесса с участием РЗМ легкой группы

Редкоземельные металлы (РЗМ) широко применяются во многих высокотехнологических отраслях промышленности, что обуславливает необходимость поиска селективных методов их извлечения из технологических многокомпонентных растворов. Основными методами, применяемыми для решения этой задачи, являются экстракционные и сорбционные процессы, а также метод осаждения. К наиболее селективным методам относят жидкостную экстракцию. Несмотря на высокую селективность экстракционных систем по отношению к РЗМ, процесс жидкостной экстракции сопряжен с некоторыми ограничениями, связанными, в том числе, с необходимостью использования токсичных и легколетучих органических растворителей. В качестве альтернативного метода извлечения РЗМ может быть рассмотрен процесс ионообменной адсорбции. Адсорбционные процессы нашли широкое применение в области извлечения ионов металлов из технологических растворов, что обусловлено высокими сорбционными емкостями, степенями извлечения и избирательность по отношению к целевым компонентам. ► Читать

Определение коэффициентов активности компонентов в бинарной системе ди-2-этилгексилфосфорная кислота — н-гексан с использованием газовой хроматографии

Ди-2-этилгексилфосфорная кислота (Д2ЭГФК) является ключевым фосфорорганическим экстрагентом, широко используемым в гидрометаллургии для разделения актиноидов, лантаноидов и других ценных металлов. Термодинамические свойства Д2ЭГФК в органических растворителях, особенно в бинарных системах, таких как Д2ЭГФК — н-гексан, играют важную роль в оптимизации процессов жидкостной экстракции. Однако определение коэффициентов активности компонентов при низких концентрациях растворителя остается сложной задачей из-за ограничений традиционно применяемых методов, таких как осмометрия и изопиистика, которые имеют значительные погрешности при малых концентрациях. Перспективы исследований заключаются в постановке точных экспериментальных методик определения коэффициентов активности и разработки термодинамической моделей системы экстрагент–растворитель, для описания неидеального поведения смесей и прогнозирования их свойств в сложных системах, включая тройные смеси и системы с металлокомплексами. ► Читать

Анализ применимости эффекта Гартмана-Шпренгера для квазиизотермического редуцирования давления природного газа

В Российской Федерации насчитывается более 350 тысяч пунктов редуцирования давления природного газа. При этом крупных газораспределительных станций, обеспечивающих переход от магистрального транспорта к газораспределению около 3.8 тысяч штук. Понижение давления в пунктах редуцирования производится с помощью дроссельных клапанов вентильного типа, которые являются местными сопротивлениями движению потока, диссипатирующими энергию давления. Кроме этого, согласно эффекту Джоуля-Томсона, вслед за понижением давления падает и температура, что может привести к обмерзанию трубопроводной арматуры и выпадению газовых гидратов. Для поддержания температуры природного газа выше точки росы и предотвращения таких негативных явлений используется подогрев. Таким образом, существует двойная затрата энергии: сначала безвозвратно теряется энергия, ранее сообщённая потоку газа магистральными газоперекачивающими агрегатами, а затем для восстановления температуры используется дополнительный подвод энергии. Для цели преобразования энергии давления в тепловую энергию интересно применение способов энергоразделения. Несмотря на очевидность возможности применения в целом эффектов энергоразделения для утилизации энергии давления природного газа, реальных примеров такого использования очень мало. Слабой распространённости способствуют следующие факторы: 1. недостаточная изученность и отсутствие единых теорий возникновения вышеуказанных эффектов; 2. отсутствие чётких методик по проектированию устройств на основе того или иного эффекта; 3. необходимость функционирования в нестационарных условиях реальных производственных процессов. Устройства, реализующие эффект Гартмана-Шпренгера, в частности, имеют те же недостатки. Существуют различные разрозненные данные по результатам экспериментов и общие рекомендации по реализации эффекта, однако отсутствуют структурированные алгоритмы и методики, позволяющие перенести их в практическое русло реального применения. ► Читать

Влияние самообеспеченности основным сырьем российских металлургических компаний на требуемую доходность и капитализацию

В настоящее время как российская экономика в целом, так и металлургическая отрасль сталкиваются с беспрецедентными вызовами. Одной из наиболее серьезных угроз для металлургических компаний является рост цен на основное сырье – железную руду и коксующиеся угли. Затраты на него составляют большую часть себестоимости (70-80%), а цены на железную руду и коксующиеся угли (как, впрочем, и на другие сырьевые товары) зависят от текущей конъюнктуры товарных рынков и весьма волатильны. Ускоренный рост цен на ресурсы ставит под угрозу финансовые результаты металлургических предприятий, поэтому в данной отрасли наблюдается тенденция к созданию вертикально-интегрированных компаний. Таким способом менеджмент крупных металлургических предприятий добивается обеспечения производства основным сырьем по себестоимости его добычи, переработки и транспортировки, а не по текущим рыночным ценам, и нивелирует рыночную волатильность. Высокий уровень самообеспеченности основным сырьем позволяет металлургическим компаниям повысить стабильность и предсказуемость их финансового результата, снизить риски деятельности, что в конечном итоге влияет на требуемую доходность и капитализацию. ► Читать

Исследование методов навигации и динамического планирования симметричной траектории для автоматизированных роботов-спасателей в угольных шахтах

Поскольку работа на угольных шахтах проводится под землей, и эта специфическая среда имеет множество уникальных особенностей, планирование пути и навигация представляются сложной и трудной задачей. Пространство подземной угольной шахты, как правило, узкое, оснащено недостаточной вентиляцией и освещением. Это приводит к тому, что при выполнении задач робот-спасатель может столкнуться с ограниченной зоной видимости и высокой плотностью препятствий, что повышает сложность планирования пути. Так же в шахте могут присутствовать и такие препятствия как опорные конструкции, оборудование и другие строительные материалы, расположение которых является непостоянным и затрудняет адаптацию традиционных алгоритмов планирования траектории. ► Читать

Метод оптимизации зарядно-разрядных режимов с учетом различных композиционных составов литий-ионных источников тока горных машин

Горнодобывающая промышленность находится на пути разработки и внедрения новых технологических решений, связанных с горными машинами, работающих от литий-ионных источников тока. Однако эксплуатация техники с тяговой литий-ионной батареей должна учитывать такой параметр, как материал, из которого состоит батарея, исходя из которого подбирается режим и метод заряда аккумулятора. Анализ существующих методов заряда показал, что чаще всего при эксплуатации горных машин существующие зарядные станции и применяемые аккумуляторы не согласованы, а именно, нет четких требований к зарядным станциям, которые бы включали в себя зависимость энергии, передаваемой зарядной станцией литий-ионным аккумуляторам от времени передачи с учетом температуры аккумулятора и его композиционного состава. ► Читать

О возможности контроля областей локальной пластической деформации при усталостном изнашивании металлоконструкций исполнительного оборудования экскаваторов методом динамического инструментального индентирования

Для проведения погрузочно-разгрузочных работ при добыче полезных ископаемых открытым способом используются экскаваторы. Работа экскаваторов состоит из нескольких операционных циклов, включающих работы по загрузке, перемещению и разгрузке горной массы. Вследствие циклических нагрузок происходит накопление напряжений в металлоконструкциях рабочего оборудования экскаватора: ковша, рукояти, стрелы, при этом области максимальных напряжений при таких видах работ встречаются в схожих областях исполнительного оборудования. Критическое накопление повреждений может привести к образованию усталостных трещин, что значительно повышает риск возникновения аварийных ситуаций. ► Читать

Авторы:
Мурзо Ю.Е.

Использование метода семантических паттернов для оценки текстов на иностранном языке по профилю минеральных ресурсов

В настоящее время разработано достаточное число методов и алгоритмов для анализа текстов на естественном языке и преобразования выделенной из текста информации в формат графа знаний, однако задача применения методов семантического анализа текстов для автоматизированного поиска и оценки научных и учебных текстов с точки зрения их близости к доменным и суб-доменным шаблонам является недостаточно изученной в настоящее время. ► Читать