ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

Номер

30-018-02

Наименование проекта

Программа для расчета энергетических параметров горных пород

Назначение

Для определения с помощью частного метода с использованием результатов анализа минерального и химического состава пород объемной плотности и удельной энергии литотипов вмещающих горных пород.

Рекомендуемая область применения

Для оценки потенциальной опасной энергии массивов и энергии разрушения локальных участков массива.

Описание

Частное техническое решение, имеющее самостоятельное значение.

Проводят анализ минерального и химического состава пород. Атом с минимальным энергетическим уровнем валентного электрона имеет радиус, равный.

м, (1)

гдеb= 137.

Учитывая, что диаметр атома в два раза больше его радиуса, а промежуток между атомами равен их среднему диаметру, рассчитывают число атомов, приходящихся на единицу длины, на единицу площади и единицу объема:

n e = 5Ч10 9м -1,n s = 2,5Ч10 19м -2 иn v = 1,25Ч10 29м -3.

Определяют полную удельную энергию ионных взаимодействий пород из выражения:

Еu=a3bdm ec 2,e usi= e 1 + e 2 + … +e n, (2), (3)

где e usi =mzbda3m ec 2n s - удельная энергия i-го химического элемента;d- валентность,b- число связей химического элемента (в основном состоянииb=z);m e = 9,1093897Ч10 -31кг;i =2,99792458Ч10 8м/с;n s = 2,5Ч10 19м 2;m- количество химического элемента в частях.

Остальные энергетические параметры определяют из выражения

Е*=zba-km*c 2n sm, (4)

где Е*= = Еusa-1-удельная энергия связи внутренних электронов (m*= m e, k = 2)
Е*= = Еusa-2-удельная энергия связи ближних к ядру электронов (m*= m e, k = 1).

Например, процентное содержание железа в его закиси равно

% (5)

где-процентное содержание закиси железа;-атомная масса железа в его закиси, -атомная масса кислорода в закиси железа.

Аналогично определяют содержание железа в его окиси и всех других составных химических элементов в магнетитовой руде.

Постоянная часть уравнения (3) равна

К =a3m ec 2n sc = 21,665685(Дж/м 2), (6)

где ;m p = 1,6726231Ч10 -27кг; Мn= 1,6749286Ч10 -27кг.

Тогда энергия ионных связей железа в его закиси равна

= 0,31943Ч26Ч3Ч21,665685 = 539,81223 (Дж/м 2). (7)

Аналогично определяют энергии ионных связей железа в его окиси и всех остальных составных элементов магнетитовой руды.

Полная удельная энергия ионных связей магнетитовой руды равна

Еsi+ e o + e al + e fe + e mgca+ e na + e k + e ti + e mnp+ e zn + e s + e c + e co +
cu+ e pв+ Е nnn, (8)

гдеЕ nnn- средняя удельная энергия ионных связей включений (химических элементов, содержащихся в малом количестве).

В такой же последовательности определяют удельные энергии связи остальных образцов горных пород.

Величины объемных плотностей энергий связи равны:

для ионных связей Еuv= e usn l, (9)

для связей внутренних электронов , (10)

для связей ближних к ядру электронов . (11)

С***********************************************************С

С***** ПРОГРАММА ДЛЯ РАСЧЕТА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ *****С

С*************** ГОРНЫХ ПОРОД *********************С

С**************************************** ДЕНИСОВ А.С. *****С

С***********************************************************С

real mu,n,nl,ns,nv,ml,koef

dimension axe(24),c(24),xs(9),a(9),b(9),mu(13),n(13),

1z(13)

read (5,10) xs

10 format (8 f10.2)

read (5,1g) axe

read (5,10) n

read (5,10) z

ck=2.997925e8

ml=9.10908e-31

alf=1.e0/1.37e2

nl=5.e9

ns=2.5e19

nv=1.25e295

koef=27.225eo*ml*alf*alf*alf*ck*ck*ns

do 20 i=1,8

k=i#2

l=k-1

a(i)=axe(k)+axe(l)

20 continue

a(9)=0.e0

do 30 i=17,24

a(9)=a(9)+axe(i)

30 continue

do 40 i=1,9

b(i)=xs(i)/a(i)

40 continue

do 50 i=1,8

k=i*2

l=k-1

c(l)=axe(l)*b(i)

c(k)=axe(k)*b(i)

50 continue

do 60 i=17,24

c(i)=axe(i)*b(9)

60 continue

sumc=0.e0

do 70 i=2,24,2

sumc=sumc+c(i)

70 continue

mu(1)=c(1)/1.e2

k=l

do 80 i=3,13

k=k+2

mu(i)=c(k)/1.e2

80 continue

mu(2)=sumc/1.e2

eus=0.e0

do 90 i=1,13

eus=eus+mu(i)*n(i)*z(i)*koef

90 continue

e1es=eus/3.e0/alf

euv=eus*nl

e1ev=e1es*nl

e2ev=e1ev*2.e0/alf

write (6,100) eus

100 format (ўУДЕЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ ИОННЫХ СВЯЗЕЙ eus=',e15.9)

write (6,110) e1es

1l0 format (' УДЕЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ СВЯЗЕЙ ВАЛЕНТНЫХ ',

1'ЭЛЕКТРОНОВ e1es= '.Е15.9)

write (6,120) euv

120 format (' ОБЪЕМНАЯ ПЛОТНОСТЬ ЭНЕРГИИ ИОННЫХ ',

1'СВЯЗЕЙeuv=',e15.9)

write (6,130) e1ev

130 format (' ОБЪЕМНАЯ ПЛОТНОСТЬ ЭНЕРГИИ СВЯЗЕЙ ',

1'ВАЛЕНТНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ e1ev=',e15.9)

write (6,140) e2ev

140 format (' ОБЪЕМНАЯ ПЛОТНОСТЬ ЭНЕРГИИ СВЯЗЕЙ ',

1'ВНУТРЕННИХ ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ e2ev=',e15.9)

stop

end

Преимущества перед известными аналогами

Аналоги не известны.

Стадия освоения

Внедрено в производство. Проверен в натурных условиях.

Результаты испытаний

Данные шахтных испытаний соответствуют расчетным

Технико-экономический эффект

Эффект 50 тыс. руб.

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

01.07.2002

Инновации и люди

У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)

Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)

Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)

Демонстрация разработок на выставке "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)