В роботі встановлено основні закономірності руйнування гірських порід в умовах різкого охолодження поверхні масиву, визначено характер утворення та розвитку системи тріщин як по поверхні порід, так і по глибині, теоретично та експериментально показано вплив системи тріщин, що утворюється, на показники механічного руйнування гірських порід, запропоновано на рівні винаходів конструктивні зміни до алмазних бурових коронок, які дозволяють збільшити ефективність буріння, розроблені та впроваджені методичні рекомендації по обробці масиву гірських порід через випереджальну свердловину для ослаблення значних об’єктів породи.Запропоновано модель руйнування гірських порід при охолодженні, згідно з якою поряд з утворенням макротріщин у масиві за фронтом охолодження рухається хвиля мікроруйнувань. Наявність утворення зони мікроруйнувань підтверджено експериментально. Встановлено, що глибина проникнення системи тріщин углиб масиву в залежності від різниці температур нагріву та охолодження за один і той же час описується лінійною функцією з кутовим коефіцієнтом в межах 0,001- 0,008, а залежність зростання ступеня дроблення порід від різниці температур носить характер параболи. Отримано залежність для визначення розміру комірки розтріскування поверхні породи при різкому охолодженні. Встановлено, що залежність розміру комірки розтріскування від різниці температур нагріву та охолодження на поверхні гірських порід описується гіперболічною функцією, при цьому зі збільшенням різниці температур 200, 400, 600 °С розмір комірки сягає 8,2; 1,9; 0,83 мм для граніту. Проведені дослідження показали, що зі збільшенням різниці температур нагрів-охолодження швидкість буріння алмазно коронкою зростає по лінійній залежності, при різницях температур 280, 430, 580 °С швидкість буріння збільшується в 1,4; 1,7; 2,1 рази відповідно по відношенню до буріння необробленої породи. На основі теоретичних та експериментальних досліджень запропоновано способи реалізації термоциклічного розміцнення в реальних гірничо- технологічних процесах пов’язаних із руйнуванням та розпушуванням порід.Результати дисертаційної роботи у вигляді методичних рекомендацій впроваджено у Національному технічному університеті «Дніпровська політехніка», Криворізькому національному університеті МОН України, товаристві з обмеженою відповідальністю «АНА-ТЕМС». Очікуваний економічний ефект складає 9 грн на один метр свердловини при бурінні алмазною коронкою діаметром 59 мм, та при розширенні свердловини з 105 мм до 300 мм – 121 грн на один метр.^UThe paper establishes the main regularities of rock fracture under conditions of sharp cooling of the rock surface, determines the nature of the formation and development of the crack system both on the rock surface and in depth, theoretically and experimentally shows the influence of the formed crack system on the indicators of mechanical rock fracture, proposes constructive changes to diamond drill bits at the level of inventions that allow to increase the drilling efficiency, develops and implements methodological recommendations for treating the rock mass through a pilot hole to weaken significant rock objects.A model of rock fracture during cooling is proposed, according to which, along with the formation of macrocracks in the massif, a wave of micro fractures moves behind the cooling front. The existence of a micro fracture zone has been confirmed experimentally. It is established that the depth of penetration of the crack system deep into the massif, depending on the difference in heating and cooling temperatures at the same time, is described by a linear function with an angular coefficient in the range of 0.001-0.008, and the dependence of the increase in the degree of rock crushing on the temperature difference is parabolic.A dependence for determining the size of a cracking cell on the rock surface under abrupt cooling was obtained. It was found that the dependence of the cracking cell size on the difference in heating and cooling temperatures on the rock surface is described by a hyperbolic function, with the increase in the temperature difference of 200, 400, 600 °C, the cell size reaches 8.2, 1.9, and 0.83 mm for granite.The studies showed that with the increase in the temperature difference of heating-cooling, the drilling speed of the diamond crown increases linearly, with the temperature differences of 280, 430, 580 °C, the drilling speed increases by 1.4, 1.7, and 2.1 times respectively in relation to the drilling of untreated rock.On the basis of theoretical and experimental studies, the ways of realization of thermocyclic hardening in real mining processes related to the destruction and loosening of rocks are proposed.The results of the dissertation work in the form of methodological recommendations have been implemented at the National Technical University "Dnipro Polytechnic", Kryvyi Rih National University of the Ministry of Education and Science of Ukraine, and ANA-TEMS Limited Liability Company. The expected economic effect is 9 UAN per one meter of well when drilling with a diamond crown with a diameter of 59 mm, and 121 UAN per one meter when expanding the well from 105 mm to 300 mm.

Волошин Ю. Д. Удосконалення технологій освоєння свердловин з низькопроникними продуктивними горизонтами. ‒ Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.10 «Буріння свердловин». ‒ Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, Івано-Франківськ, 2023. Проаналізовано сучасний стан технологій освоєння свердловин з низькопроникними продуктивними горизонтами та обґрунтовано деякі напрями їх вдосконалення. Вивчено вплив вібрації з частотами 20–130 Гц та концентрації сульфонолу 0,1–2,0% на міцність моделі гірської породи на згин. Побудовано рівняння регресії показника міцності від концентрації сульфонолу і частоти вібрації. Для анізотропних моделей гірської породи за результатами експериментальних досліджень встановлено статистично значущий вплив тривалості вібраційної обробки і потужності коливальної дії та незначущий вплив концентрації сульфонолу на показник відносної міцності. Побудовано рівняння регресії показника відносної міцності від інтенсивності і часу коливальної дії та концентрації сульфонола. Досліджено вплив циклічних навантажень на фільтраційні властивості штучних і природних кернів. Запропоновано трьохрівневу ієрархічну модель вибору оптимальної рецептури технологічних рідин для освоєння свердловин. На основі проведених досліджень встановлено кореляційні зв’язки та регресійні залежності між деякими технологічними і поверхневими властивостями рідини глушіння на біополімерній основі та концентраціями ПАР і хлориду натрію.Обґрунтовано вибір типу та вмісту ПАР у технологічних рідинах на основі водних розчинів неорганічних солей. При цьому виявлено, що одночасне використання неонолу при вмісті 0,25 % та CaBr2 синергетично мінімізує міжфазний натяг до значень менше 1 мН/м. За результатами проведених досліджень запропоновано методику вибору рецептур технологічних рідин за мінімальними значеннями міжфазного натягу та вивченням впливу вмісту ПАР на в’язкість водонафтових емульсій з різним співвідношенням W/O. Обґрунтовано вибір параметрів технологій імпульсно-хвильової дії на привибійну зону з метою підвищення ефективності освоєння свердловин із низькопроникними колекторами. При цьому основну увагу приділено вибору амплітудно-частотних характеристик, тривалості обробки та депресії на пласт. На прикладі гірничогеологічних і технологічних умов Бугруватівського нафтового родовища обґрунтовано вибір оптимальних рецептур рідин глушіння за критеріями вартості одиниці об’єму (78 $/м3), мінімального міжфазного натягу на границі розділу фаз фільтрат рідини – нафта (1,24 мН/м) та ефективної виносної здатності (0,1434).^UVoloshyn Yu. D. Improvement of well development technologies with low-permeability productive horizons. ‒ Qualification scientific work on manuscript copyrights. Dissertation for obtaining an academic degree of Candidate of Technical Sciences (doctor of philosophy) in major 05.15.10 ‒ Well drilling. ‒ Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, Ivano-Frankivsk, 2023.The current state of well development technologies with low-permeability productive horizons is analyzed and some directions for their improvement are substantiated.Using experiment planning methods, the effect of vibration with frequencies of 20 – 130 Hz and sulfonol concentration of 0,1–2,0% on the bending strength of the rock model was studied. A statistically significant effect of sulfonol concentration on the strength index of the isotropic rock model has been established. An equation of regression of the strength indicator from the concentration of sulfonol and vibration frequency is constructed. The effect of cyclic loads on the filtration and strength properties of artificial and natural cores has been studied. The presence of dominant frequencies has been established, some of which are effective for technologies for cleaning the blasting area of boards, and others ‒ to initiate the growth of fatigue cracks. The results obtained give grounds to recommend frequencies in the range of 25‒100 Hz and can be used to justify the design of technologies for the development of wells with pulse-wave treatment of the bottom-hole formation zone.A three-level hierarchical model for selecting the optimal formulation of process fluids for well development has been proposed. At the first level, using fuzzy decision-making models, the choice of a subset of equivalent formulations is substantiated, at the second − optimal formulation and its component composition and at the third − the composition of two (neonol and solpen) surfactants (SAR) to provide the necessary surface properties at the phase section boundary of the filtrate of the process fluid – reservoir fluid.For the conditions of low-permeable collectors, a biopolymer-based well-killing fluids proposed. Based on the studies conducted, correlations and regression dependencies between some technological and surface properties of the well-killing fluid and concentrations of surfactant and sodium chloride have been established.The choice of the type and content of surfactant in process fluids based on aqueous solutions of inorganic salts is substantiated. According to the results of the conducted studies, a method for selecting formulations of technological liquids by minimum values of interphase tension and the study of the effect of surfactant content on the viscosity of oil-water emulsions with different W/O ratios was proposed. The choice of parameters of pulse-wave action technologies on the bottomhole formation zone is substantiated in order to increase the efficiency of well development with low-permeability collectors. At the same time, the main attention is paid to the choice of amplitude-frequency characteristics, the duration of processing and depression on the layer. On the example of mining and technological conditions of the Bugruvativk oil field, the choice of optimal formulations of well-killing fluids according to the criteria of unit cost of volume (78 $/m3), the minimum interphase tension at the phase boundary of the filtrate of the liquid – oil (1.24 mN/m) and effective remoteness is substantiated.During the testing of the development technology using pulse-wave impact on the productive horizon, an engineering approach was implemented to select a candidate well, the formulation of the process fluid and the parameters of the combined pulse-wave depression treatment of the bottom-hole formation zone. The results of testing in industrial conditions at the well 63-Duzlak indicate positive effects due to the cleaning of the bottom hole zone from high-viscous colmatant with a volume of 3.5 m3 and successful development of the well.

У дисертації проведено комплексне наукове дослідження адміністративної відповідальності за забруднення та засмічення морського простору України.Визначено, що з урахуванням природних особливостей басейнів Чорного і Азовського морів, специфіки освоєння їх мінеральних ресурсів в сучасних умовах забруднення моря відбувається шляхом: проведення розвідувальних робіт та обладнання свердловин, геологорозвідувальних робіт; видобутку корисних копалин; будівництво підземних споруд різного призначення; російської агресії та хімічного забруднення моря внаслідок бомбардувань. З врахуванням положень чинного законодавства України встановлено допустимість поєднання декількох видів юридичної відповідальності, зокрема, заходів дисциплінарної та адміністративної відповідальності, заходів майнової та кримінальної відповідальності, за забруднення та засмічення морського простору.Встановлено, що специфікою шкоди, завданої морському простору України, є її ймовірний прояв через значні проміжки часу, що має відображатися у методиці її обчислення, а не лише пов’язуватися із визначенням розміру реальних збитків від певних дій, як існує в Методиці визначення збитків, заподіяних навколишньому природному середовищу в межах територіального моря, виключної морської (економічної) зони та внутрішніх морських вод України в Азовському та Чорному морях, затвердженої наказом Міністерства захисту довкілля та природних ресурсів України. Такий підхід ускладнює реалізацію компенсаційної функції цивільно-правової відповідальності за правопорушення у сфері охорони морського простору, в тому числі спричиненої російською військовою агресією, а тому і знижує рівень її правової ефективності.Виділено особливості адміністративної відповідальності за забруднення та засмічення морського простору України, до яких віднесено: 1) нормативно-правові підстави встановлюються як нормами чинного національного законодавства, так і міжнародними актами та договорами, морськими звичаями, звичаями портів та обов’язковими постановами, статутними документами адміністрацій морських портів, їх службовими особами, службовими інструкціями та наказами; 2) специфічний перелік обставин, що виключають адміністративну відповідальність за забруднення та засмічення морського простору України, зокрема, до нього входять непереборна сила та інші форс-мажорні обставини; 3) підстави настання адміністративної відповідальності за забруднення та засмічення морського простору України, якими є порушення норм, що встановлюють граничні розміри забруднення морського простору України; 4) особливе коло суб’єктів адміністративної відповідальності, яким є службові особи морських суден, органів державного екологічного контролю тощо; 5) різноманітний перелік джерел забруднення та засмічення морського простору (в тому числі в наслідок проведення господарчих та науково-дослідних робіт на континентальному шельфі та прилеглих водах України, де реалізуються суверенні права розвідки, розроблення та охорони живих і неживих (мінеральних) природних ресурсів, у тому числі на морському дні і у його надрах, а також здійснюється юрисдикція відносно створення та використання установок і споруд, проведення морських наукових досліджень та охорони морського середовища); 6) застосування ряду оціночних категорій та неврахування у методиках оцінки шкоди морському простору збитків, що можуть настати від протиправної діяльності у майбутньому).Обґрунтовано, що родовим об’єктом адміністративних правопорушень, пов’язаних із забезпеченням безпеки морського простору є порушення режиму використання природних об’єктів та природних ресурсів, забезпечення їх раціонального використання, дотримання вимог національної та регіональної екологічної безпеки під час експлуатації джерел підвищеної небезпеки (до яких віднесено і морські судна).Встановлено, що правовідносини у сфері охорони морського простору України як об’єкту адміністративних правопорушень нормами КУпАП регулюється безсистемно, без застосування структурно-логічного підходу до розташування відповідних деліктних складів. Підтримано ідею про доцільність об’єднання адміністративних правопорушень у сфері охорони морського простору України до окремого розділу під назвою «Відповідальність за екологічні правопорушення», де розмістити всі норми, що стосуються сфери забруднення довкілля і, зокрема, забруднення та засмічення морського простору України.Обгрунтовано доцільність розширеного тлумачення поняття «суб’єкт адміністративної відповідальності за забруднення та засмічення морського простору», до кола яких запропоновано віднести: по-перше, службовців суден, морських кораблів та інших плавзасобів; по-друге, юридичних осіб, відповідальність яких має базуватися на реалізації концепту інституту відповідальності без вини за лише факт заподіяння майнової та/або моральної шкоди, а також на використанні конструкції відповідальності володільця джерела підвищеної небезпеки, яким визнано судно, морський корабель чи інший плавзасіб...^UIn the dissertation, a comprehensive scientific study of administrative responsibility for pollution and littering of the marine space of Ukraine was conducted.It was determined that, taking into account the natural characteristics of the Black and Azov Sea basins, the specifics of the development of their mineral resources in modern conditions, sea pollution occurs by: carrying out reconnaissance works and equipment of wells, geological exploration works; mining; construction of underground structures for various purposes; Russian aggression and chemical pollution of the sea as a result of bombing. Taking into account the provisions of the current legislation of Ukraine, the admissibility of a combination of several types of legal responsibility, in particular, measures of disciplinary and administrative responsibility, measures of property and criminal responsibility, for pollution and littering of the sea space has been established.It was established that the specificity of the damage caused to the maritime space of Ukraine is its probable manifestation after significant intervals of time, which should be reflected in the method of its calculation, and not only be related to the determination of the size of real losses from certain actions, as is the case in the Methodology for determining losses. caused to the surrounding natural environment within the territorial sea, exclusive maritime (economic) zone and internal sea waters of Ukraine in the Azov and Black Seas, approved by the order of the Ministry of Environmental Protection and Natural Resources of Ukraine. This approach complicates the implementation of the compensatory function of civil liability for offenses in the sphere of maritime space protection, including those caused by Russian military aggression, and therefore reduces the level of its legal effectiveness.Features of administrative responsibility for pollution and littering of the marine space of Ukraine are highlighted, which include: 1) regulatory and legal grounds established both by the norms of current national legislation and international acts and treaties, maritime customs, customs of ports and mandatory resolutions, statutory documents of administrations seaports, their officials, service instructions and orders; 2) a specific list of circumstances that exclude administrative responsibility for pollution and littering of the maritime space of Ukraine, in particular, it includes force majeure and other force majeure circumstances; 3) the grounds for administrative liability for pollution and littering of the marine space of Ukraine, which are violations of norms establishing the limit sizes of pollution of the marine space of Ukraine; 4) a special circle of subjects of administrative responsibility, which are officials of sea vessels, state environmental control bodies, etc.; 5) a diverse list of sources of pollution and clogging of the marine space (including as a result of economic and research activities on the continental shelf and adjacent waters of Ukraine, where the sovereign rights of exploration, development and protection of living and non-living (mineral) natural resources are exercised, in including on the seabed and in its subsoil, as well as exercising jurisdiction over the creation and use of installations and structures, conducting marine scientific research and protection of the marine environment); 6) application of a number of assessment categories and failure to take into account in the methods of assessment of damage to the maritime space damages that may occur from illegal activities in the future).It is substantiated that the general object of administrative offenses related to ensuring the safety of the maritime space is the violation of the regime of use of natural objects and natural resources, ensuring their rational use, compliance with the requirements of national and regional environmental safety during the exploitation of sources of increased danger (up to which also includes sea vessels).It has been established that legal relations in the sphere of protection of the maritime space of Ukraine as an object of administrative offenses are regulated by the Code of Criminal Procedure in an unsystematic manner, without applying a structural and logical approach to the location of the relevant tort warehouses. The idea of combining administrative offenses in the sphere of protection of the marine space of Ukraine into a separate section called "Liability for environmental offenses" is supported, where all norms relating to the sphere of environmental pollution and, in particular, pollution and littering of the marine space of Ukraine, will be placed.The expediency of the expanded interpretation of the concept of "subject of administrative responsibility for pollution and littering of the sea space" is substantiated, to which it is proposed to include..

Дисертація присвячена вирішенню актуальної науково-технічної проблеми підвищення ефективності і екологічної безпеки ведення гірничих робіт в умовах гранітних кар’єрів і кар’єрів по видобутку природнього каменю.Вона спрямована на подальший розвиток наукових основ створення способів вибухового руйнування масивів гірських порід складної будови з використанням зарядів змінного і різної форми поперечного перерізу, які сприяють перерозподілу газових потоків в зарядних порожнинах і формуванню на їх поверхні різноградієнтних і іншого напрямку навантажень масиву порід під час їх підривання.Проаналізовано і дано комплексну оцінку сучасного стану гірничого ви-робництва, факторів, що впливають на ефективність вибухового руйнування міцних гірських порід складної будови, шляхи і напрямки ресурсозбереження при видобутку корисних копалин для розробки нових ресурсо- і енергозберігаючих технологій руйнування і їх переробки з відкритим циклом робіт з урахуванням гірничо-геологічних і структурних особливостей гірських порід родовищ гранітів та екологічної безпеки на територіях по видобутку будівельних матеріалів.Проведені аналітичні і експериментальні дослідження по обґрунтуванню руйнуючої дії подовжених зарядів вибухової речовини змінного і різної форми поперечного перерізу. Методами математичного і фізичного моделювання вивчено вплив стану масиву гірських порід на характер розподілу напружень вздовж осі заряду різної форми перерізу під час їх вибуху, що дозволило обґрунтувати раціональні параметри свердловинних зарядів. За результатами експерименту по руйнуванню моделей вибухом зарядів ВР різної форми перерізу виконано прогнозні оцінки розподілу гранулометричного складу зруйнованого середовища методом групового урахування аргументів (МГУА).Результати досліджень дозволили розробити нові способи формування зарядів вибухової речовини змінного і різної форми перерізу кумулятивної дії та обґрунтувати раціональні параметри способу відбійки локально-тріщинуватих та тріщинуватих міцних гірських порід, шаруватого масиву з контактними зонами різної міцності, вибухового руйнування міцних гірських порід складної будови на кар’єрах та ресурсозберігаючої технології відділення блокового каменю від масиву порід.Отримані в роботі наукові результати: розроблені способи, методики та методи досліджень, запропоновані нові технічні рішення по ефективності руйнування міцних гірських порід складної будови, кориговані паспорти буропід-ивних робіт, «Методичні рекомендації по обґрунтуванню раціональних параметрів буропідривних робіт при вибуховому навантаженні тріщинуватих анізотропних гірських порід для умов гранітних кар’єрів України», Технологічна інструкція по веденню буропідривних робіт на гранітних карʼєрах» та у навчальному процесі Черкаського державного технологічного університету. За результатами розрахунків запровадження розроблених технічних рішень отримано загальний фактичний економічний ефект в розмірі понад 1,4 млн грн.Ключові слова: анізотропний гірський масив, удар, вибух, енергоємність руйнування, фізичне і математичне моделювання, конструкції зарядів вибухо-вої речовини, способи вибухового руйнування, карʼєр, видобувний блок, уступ.^UThe dissertation is devoted to solving the actual scientific and technical problem of increasing the efficiency and environmental safety of mining operations in the conditions of granite quarries and natural stone quarries.It is aimed at further development of the scientific foundations for creating methods for the explosive destruction of rock masses of complex structure using charges of variable and different cross-sectional shapes that contribute to the redistri-bution of gas flows in the charging cavities and the formation on their surface of mul-ti-gradient and other directions of rock mass loads during their blasting.Analyzed and given a comprehensive assessment of the current state of mining, factors affecting the efficiency of explosive destruction of hard rocks of complex structure, ways and directions of resource saving in mining for the development of new resource- and energy-saving technologies for destruction and their processing with an open cycle of work, mining geological and structural features of rocks of granite deposits and environmental safety in the areas for the extraction of building materials.Analytical and experimental studies have been carried out to substantiate the de-structive effect of elongated explosive charges of variable and different cross-41sectional shapes. Using the methods of mathematical and physical modeling, the in-fluence of the state of a rock mass on the nature of the distribution of stresses along the axis of a charge of various cross-sectional shapes during their explosion was stud-ied, which made it possible to substantiate the rational parameters of borehole charg-es. Based on the results of the experiment on the destruction of models by the explo-sion of VR charges of different cross-sectional shapes, predictive estimates of the dis-tribution of the granulometric composition of the destroyed medium were made using the method of group consideration of arguments (MGСA).Scientific results obtained in the work: methods, techniques and methods of re-search have been developed, new technical solutions have been proposed for the effi-ciency of destruction of hard rocks of a complex structure, passports for drilling and blasting operations have been adjusted, “Methodological recommendations for sub-stantiating rational parameters of drilling and blasting operations in granite quarries of Ukraine”, “Technological instructions for conducting drilling and blasting opera-tions in granite quarries” and in the educational process of the Cherkasy State Uni-versity of Technology. According to the results of calculations, the introduction of developed technical solutions with a total actual economic effect of more than UAH 1.4 million.Keywords: anisotropic massif, impact, explosion, energy intensity destruction, physical and mathematical modeling, explosive charges constructions, mining block, methods of explosive destruction, quarry, step up.

Дисертаційна робота присвячена вирішенню науково-теоретичної проблеми зниження рівня техногенного навантаження на довкілля від обʼєктів нафтового видобування, зокрема в районах активного буріння та освоєння свердловин, що супроводжується деструктивними впливами на всі компоненти довкілля, особливо під час аварійних ситуацій із розливами нафти і нафтопродуктів.Розроблено науково-методологічні основи системного підходу до оцінювання впливу відходів нафтовидобування на довкілля та екологічно безпечного поводження з ними, що забезпечує зниження техногенного навантаження на довкілля від нафтовидобувної промисловості.Розроблено науково-методологічний підхід до дослідження та впровадження технології очищення нафтозабруднених ґрунтів методами біоремедіації, що дозволило підвищити рівень екологічної безпеки відповідних територій за рахунок скорочення часу ліквідації забруднення та підвищення ефективності процесу.Біотехнологічний метод знезараження нафтозабруднених ґрунтів стає більш популярним і корисним у наш час завдяки своїм перевагам і позитивним характеристикам перед фізико-хімічними методами. Висока ефективність розкладання нафтових вуглеводнів різними штамами бактерій пояснюється здатністю конкретного живого організму залучати ці речовини до метаболічних процесів клітини. Численні дослідження засвідчують, що арени, нафтенові, парафінові вуглеводні доступні практично для всієї аборигенної мікрофлори.Теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджено ефективність застосування анаеробного дигестату як біостимулятора у складі бактеріальних препаратів на підставі наявності в ньому необхідного комплексу поживних речовин для нафтодеструктивних мікроорганізмів, що задовольняє вимоги екологічної безпеки щодо комплексного поводження з відходами.Запропоновано науково-методичний підхід до моделювання фільтрації нафти через пористе середовище, що забезпечило прогнозування глибини та площі забруднення ґрунту, та зниження екологічного ризику від аварійних розливів нафти. Розроблено науково-теоретичні підходи до застосування програмного забезпечення ANSYS у вирішенні проблем екологічної безпеки.Практична значущість роботи підтверджена результатами промислових випробувань розроблених екологічно безпечних технологій, двома патентами на корисну модель та актами впровадження у виробничий і навчальний процеси.^UThe dissertation is devoted to solving the scientific and applied problem of reducing the level of man-made load on the environment from oil production facilities, in particular in areas of active drilling and development of wells, accompanied by destructive effects on all components of the environment, especially during emergencies. oil and oil products spills.The scientific and methodological bases of the system approach to the assessment of the impact of oil production wastes on the environment and ecologically safe treatment with them have been developed, which provides reduction of man-caused load on the environment from the oil industry.A scientific and methodological approach to the study and implementation of technology for cleaning oil-contaminated soils by bioremediation, which increased the level of environmental safety of the areas by reducing the time of elimination of pollution and increase the efficiency of the process.Biotechnological method of disinfection of oil-contaminated soils is becoming increasingly popular and useful today due to its advantages and positive characteristics over physico-chemical methods. The high efficiency of decomposition of petroleum hydrocarbons by different strains of bacteria is due to the ability of a particular living organism to include these substances in the metabolic processes of the cell. Numerous studies show that arenes, naphthenic, paraffin are available for almost all aboriginal microflora.The effectiveness of anaerobic digestion as a biostimulator in bacterial preparations is theoretically substantiated and experimentally confirmed on the basis of the lack of the necessary complex of nutrients for oil-destructive microorganisms, which meets the requirements of environmental safety for integrated waste management.A scientific-methodical approach to the modeling of oil filtration through a porous medium was proposed, which provided prediction of the depth and area of soil contamination, and reduced environmental risk from accidental oil spills. Scientific and theoretical approaches to the application of ANSYS software in solving environmental safety problems have been developed.The practical significance of the work is confirmed by the results of industrial tests of the developed environmentally safe technologies, two patents for a useful model and acts of introduction into production and educational processes.

Дисертаційна робота присвячена моделюванню розподілу тиску навколо видобувних свердловин у неоднорідних пластах та розрахунку видобувних запасів пласта шляхом розв'язку рівняння п'єзопровідності комбінованим скінчено-елементно-різницевим методом.Ключові слова: комп'ютерне моделювання, фільтраційні процеси, продуктивний пласт, родовище на пізній стадії розробки, виснажені родовища, газ, нафта, підрахунок запасів, нестаціонарний режим, пластовий тиск, ізотропний пласт, анізотропний пласт.^UThe dissertation work is devoted to modelling of pressure distribution around of production wells in heterogeneous strata and calculation of oil and gas reserves by solving the piezoelectricity equation by the combined finite-element-difference method.Keywords: computer modeling, filtration processes, productive reservoir, field at a late stage of development, depleted fields, gas, oil, reserve calculation, non-stationary regime, reservoir pressure, isotropic reservoir, anisotropic reservoir.

Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної науково-практичної проблеми з геомеханічного обґрунтування параметрів підземної інфраструктури при видобуванні залізних руд із застосуванням емульсійних вибухових речовин на основі встановлених закономірностей формування зон зминання, інтенсивного подрібнення та тріщиноутворення навколо зарядної порожнини, що утворюються в масиві порід під дією вибуху в залежності від діаметрів порожнини та заряду, детонаційних характеристик вибухової речовини, межі міцності порід на розтягання-стискання, їх тріщинуватості і ущільнення під дією гірського тиску та вибуху, а також встановлених закономірностей зміни густини та швидкості детонації емульсійних вибухових речовин за довжиною сформованої колонки заряду при різних кутах нахилу свердловин. Визначені закономірності покладені в основу методик розрахунку параметрів буропідривних робіт для створення підземної інфраструктури при видобуванні руд, а також розрахунку працездатності як емульсійних, так і інших промислових вибухових речовин за ступенем реалізації швидкості детонації. За зміною густини та швидкості детонації емульсійної вибухової речовини Україніт-ПП-2 вздовж сформованої колонки заряду розроблено конструкцію зарядів у висхідних і низхідних свердловинах довжиною до 15 і більше метрів. Для відбивання масиву обґрунтовані технологічні схеми ведення очисних робіт із використанням емульсійних вибухових речовин за допомогою низхідних віял свердловин при відпрацюванні покладів потужністю більше 5 м. Використання розроблених методик при розрахунку параметрів буропідривних робіт для проведення гірничих виробок дозволить знизити собівартість проходки 1 м3 виробки до 18%, а для відбивання 1 м3 руди – до 50%.^UThe dissertation is dedicated to the solution of the actual scientific-and-practical issue of geomechanical substantiation of the underground infrastructure parameters during the iron-ore mining with the application of emulsion explosives based on the established patterns of crushing zones formation, intensive crumpling and cracking around the charging cavity, which are formed in the rock mass under the action of the explosion, and as well as establishing patterns of changes in the density and detonation velocity of emulsion explosives along the length of the formed column of charge at different angles of inclination of the boreholes.The analytical models of the crushing zones radius, intensive crumpling and cracking formed in the rock mass around the charging cavity under explosive loading have been developed for the first time, which comprehensively taking into account the diameter of the charging cavity, the detonation characteristics of the explosive substance, the strength of the rocks, as well as their cracking and compaction under the action of rock pressure and explosion, as well as the diameter of the explosive charge. The finite-element analysis of the destruction of model mass around the charging cavity under the action of the explosion energy established the power dependence of the change in the radius of the crumpling zones, intensive grinding and cracking on the diameter of the charging cavity, the detonation characteristics of the explosive substance, and the tensile-compressive strength limit of the rocks. The suitability of the analytical models for determining the radius of the specified zones was established by comparing the results of the research of the mathematical models of the radius of these zones with the results of numerical modeling for the boundary conditions of a monolithic non-cracked mass. The power-law dependence of the change in the line of least resistance on the diameter of the charging cavity, the density and detonation velocity of the explosive substance, and the limit of tensile-compressive strength of rocks was obtained by modeling the process of formation of the ejection funnel with application of the finite element method based on the main tensile stress of the model. Further research revealed the most accurate formula for calculating the line of least resistance, which is an analytical dependence on the zone of intensive grinding.The methodology for calculating the redistribution of the density of the emulsion explosive in charging cavities with different angles of inclination has been developed. The power dependence of the change in the density of the bulk emulsion explosive Ukrainit-PP-2 along the length of the formed charge column up to 55 m, depending on its initial density and the angle of inclination of the borehole from 0 to 90º has been established. The power dependence of the change in the detonation velocity of the bulk emulsion explosive Ukrainit-PP-2 on the charge diameter and density have been performed by using the rheostat method and established by natural experiments. The rational initial density of the emulsion explosive Ukrainit-PP-2 was determined with taking into account these dependencies, which varies within the range of 800-1000 kg/cu.m and at the same time the uniform detonation velocity is maintained along the length of the charge column up to 35 m at different angles of inclination of the boreholes. The resulting dependencies became the basis for the development and implementation of the software product “Density and Velocity of Detonation”, which allows you to calculate the density and velocity of detonation along the formed charge column for bulk emulsion explosive Ukrainit-PP-2 in both ascending and descending boreholes with different angles of their inclination. Also, taking into account these dependencies made it possible to develop a methodology for calculating the performance factor based on the degree of realization of the detonation velocity for all industrial explosives, which allows comprehensive consideration of the heat and volume of explosion gases, their density and detonation velocity.

Об'єкт дослідження - процеси фазоутворення клінкеру портландцементу на основі кальційалюмохромвмісних відходів в системі CaO – Al2O3 – Fe2O3 – Cr2O3. Метою дисертаційної роботи є розробка ресурсоощадної технології тампонажного цементу для “гарячих” свердловин на основі алюмінатів, феритів та хромітів кальцію з використанням відходів хімічної промисловості. Методи дослідження та апаратура: термодинамічний, рентгенофазний, диференційно-термічний, електронно-мікроскопічний, петрографічний. Фізико-механічні та технічні властивості розроблених матеріалів визначалися у відповідності до ДСТУ. Теоретичні і практичні результати: на основі сформульованих наукових положень і отриманих експериментальних даних розроблено ефективні тампонажні в'яжучі матеріали з комплексом заданих експлуатаційних характеристик на основі композицій чотирикомпонентної системи CaO ‒ Al2O3 ‒ Cr2O3 ‒ Fe2O3 з використанням як вихідних сировинних матеріалів відходів водоочищення та відпрацьованих каталізаторів ПрАТ "Сєвєродонецьке об'єднання Азот". Новизна: теоретично обґрунтовано та експериментально доведено отримання тампонажних цементів у чотирекомпонентної системи CaO ‒ Al2O3 ‒ Cr2O3 ‒ Fe2O3 з використанням, як вихідних сировинних матеріалів відходів хімічної промисловості, що забезпечує комплекс заданих експлуатаційних характеристик. Ступінь упровадження: матеріали впроваджені в навчальний процес НТУ"ХПІ". Галузь використання: результати роботи можуть бути використані для вирішення нових завдань та перспективних напрямків розвитку для розробки складів тампонажних цементів на основі відходів хімічної промисловості.^UThe object of research - the processes of phase formation of Portland cement clinker based on calcium-aluminum-containing waste in the system CaO ‒ Al2O3 ‒ Cr2O3 ‒ Fe2O3. The aim of the dissertation is to develop resource-saving technology of cementing cement for "hot" wells based on aluminates, ferrites and calcium chromites using waste from the chemical industry. Research methods and equipment: thermodynamic, X-ray phase, differential thermal, electron microscopic, petrographic. Physico-mechanical and technical properties of the developed materials were determined in accordance with DSTU. Theoretical and practical results: on the basis of the formulated scientific positions and the received experimental data effective grouting binders with a complex of the set operational characteristics on the basis of compositions of four-component system CaO ‒ Al2O3 ‒ Cr2O3 ‒ Fe2O3 with use as starting raw materials of waste of water purification and waste "Severodonetsk Association of Nitrogen". Novelty: theoretically substantiated and experimentally proved the production of cements in the four-component system CaO ‒ Al2O3 ‒ Cr2O3 ‒ Fe2O3 with the use of raw materials from the chemical industry, which provides a set of specified performance characteristics. Degree of implementation: materials are introduced into the educational process of NTU "KhPI". Field of application: the results of the work can be used to solve new problems and promising areas of development for the development of warehouses for cements based on chemical waste.

АНОТАЦІЯРачкевич І.О. Прогнозування втомної довговічності елементів бурильної колони з врахуванням складного деформованого стану. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 133 – «Галузеве машинобудування». Підготовка дисертації здійснювалась в Івано-Франківському національному технічному університеті нафти і газу. Захист дисертації відбудеться в Івано-Франківському національному технічному університеті нафти і газу, 2021 р.Дисертація присвячена вирішенню важливого науково-технічного завдання прогнозування втомної довговічності елементів бурильної колони з врахуванням нормальних і дотичних напружень в її поперечному перерізі.В роботі набув подальшого розвитку метод оцінки напружено-деформованого стану ділянки бурильної колони, яка знаходиться в довільно викривленому стовбурі свердловини з параметрами, що задаються за результатами промислової інклінометрії та профілометрії та піддається впливу осьової сили, згинального та крутного моментів. Для розрахунків використано твердотільне моделювання системи «ділянка бурильної колони – фрагмент стовбура свердловини» з подальшим застосуванням методу скінченних елементів. Це дало можливість здійснювати обчислення, враховуючи геометричні розміри замкових різьбових з'єднань бурильних труб і їх положення відносно стінок стовбура свердловини. Додатково існує можливість враховувати фізико-механічні властивості гірської породи.Доопрацьовано методику визначення критичного зусилля стиску існуючого пристрою для керування траєкторією свердловини за допомогою твердотільного моделювання пакету пружних оболонок. Це дає можливість більш точно задавати осьову силу, яка діє на відхильник, з метою ефективного керування траєкторією свердловини.Вдосконалено лабораторний стенд для дослідження деформацій і напружень у трубних колонах, які знаходяться в довільно викривленому стовбурі свердловини. Зокрема проведено доопрацювання навантажувального вузла з метою реалізації ним осьових зусиль як розтягу, так і стиску. Завдяки цьому з'явиться можливість фізичного моделювання ділянок бурильних колон, які знаходяться як вище, так і нижче нейтрального перерізу.Набув подальшого розвитку метод прогнозування втомної довговічності елементів бурильної колони на основі механіки руйнування. Зокрема, розроблено твердотільну тривимірну модель висадженої частини бурильної труби з напівеліптичною втомною тріщиною в небезпечному перерізі. При цьому модель навантажується осьовою силою, згинальним і крутним моментами. Це дає можливість визначати коефіцієнти інтенсивності напружень нормального відриву та поперечного зсуву перед фронтом втомної тріщини враховуючи як нормальні так і дотичні напруження в площині її поширення з подальшим розрахунком кількості циклів до настання критичного стану.Ключові слова: колона бурильних труб; похило-скерована свердловина; осьове навантаження; згинальний та крутний моменти; напружено-деформований стан; нормальне та дотичне напруження; втомна довговічність; напівеліптична тріщина; коефіцієнт інтенсивності напружень.^UANNOTATIONRachkevych I.O. Prognosis of the drill string elements fatigue longevity with consideration of complicate deformable state. – Academic qualification scientific work on the rights of a manuscript.Dissertation for obtaining the academic degree of the Philosophy Doctor in specialty 133 – «Industrial machinery engineering». The dissertation is prepared in the Ivano-Frankivsk national technical university of oil and gas, 2021.The dissertation solves important scientific-technical problem of prognosis of the drill string elements fatigue longevity with consideration of normal and shear stresses in its cross section.Method of estimation of stress-strain state of the drill string section in the arbitrarily curved well is developed. Results of well survey are used as parameters of curved well. Axial force, bending moment and torque are taken in to account during calculations. 3D modeling of the system «drill string section – well section» is used for calculations by the finite elements method. It gives possibility to calculate with consideration of geometrical parameters of drill pipes screw joints and their positions according to well walls. There is additional possibility to take in to account of physical and mechanical parameters of rock.Methodic of determination of the critical compression load of the device for managing of the well trajectory using 3D modeling of elastic shells packet is gotten refinement. It gives possibility to set more accurately axial load that acts on the device with purpose of more effective managing of the well trajectory.Laboratory equipment for research of deformations and stresses in the pipe string models in the arbitrarily curved wells is improved. In particular, loading unit is upgraded by the purpose of realization of axial tension and compression force. It gives possibility of physical modeling of the drill pipes that are located higher and lower of drill string neutral cross section.Method of prognosis of the drill string elements fatigue longevity is developed using fracture mechanics. In particular, 3D model of the upset end of the drill pipe with semi elliptical crack in its cross section is developed. The 3D model is loaded by the axial force, bending moment and torque. It gives possibility to determine stress intensity factor for opening model and in-plane shear model of crack growth with take in to account normal and shear stresses in to dangerous cross section. Consequently, it gives possibility to calculate quantity of load cycles to critical condition.Key words: drill string; directional well; axial load; bending moment and torque; stress-strain state; normal and shear stress; fatigue longevity; semi elliptical crack; stress intensity factor.

У дисертаційній роботі розв'язано актуальну науково-практичну проблему розробки теоретичних основ раціонального вилучення геотермальних флюїдів свердловинами вуглеводневих родовищ на прикладі Дніпровсько-Донецької западини, що полягає у застосуванні суміщеного вилучення-видобування «флюїд-геотепло» для свердловин нафтогазових родовищ, формуванні феноменологічної моделі яка відображає послідовність та взаємозв'язок всіх елементарних субпроцесів такого вилучення-видобування флюїд-геотермальних ресурсів, розробці математичних моделей цих субпроцесів і на їх основі – математичної моделі суміщеного процесу вилучення «флюїд-геотепло» в цілому. Обґрунтовано раціональну геометричну топологію теплообмінників та встановлено закономірності ефективного вилучення геотермальної енергії з пласта-колектора нафти (газу) та приколонного простору, проведення її через перехідну кольматаційну зону «пласт-вибій свердловини» і ліфтування енергії по свердловині та транспортування поверхневими системами до споживача з урахуванням властивостей бокових гірських порід свердловини, колекторів, теплоносіїв, структури підземного теплообмінника, схемотехніки ефективного видобування, накопичення та зберігання енергоресурсів, геологічних та технологічних особливостей нафтогазоконденсатних родовищ, зокрема, Дніпровсько-Донецької западини, ресурсо- та теплопродуктивності нафтогазоносних та виснажених пластів-колекторів, що спрямовано на реалізацію суміщеного видобутку «флюїд – геотермальне тепло» як дуально-суміщеної технології вилучення енергоресурсів Виконана робота може бути використана для створення і розвитку вітчизняної свердловинної геотермально-вуглеводневої енергетики інноваційного типу. Крім того, окремі результати роботи можуть бути використані для інтенсифікації видобування енергоресурсів та продовження експлуатації нерентабельних вуглеводневих свердловин.^UIn the dissertation work the actual scientific and practical problem of development of theoretical bases of rational extraction and logistics of geothermal resources of wells of oil and gas fields on an example of the Dnieper-Donetsk basin which consists in application of combined extraction of "fluid-geothermal heat" of a phenomenological model that reflects the sequence and relationship of all elementary subprocesses of such extraction of fluid-geothermal resources, development of mathematical models of these subprocesses and on their basis - a mathematical model of the combined process of extraction of "fluid-geothermal" as a whole. The rational geometric topology of heat exchangers is substantiated and the regularities of effective extraction of geothermal energy from the reservoir of oil (gas) and the near-space, its conduction through the transition clogging zone "formation-bottom of the well" and energy lifting to the well and transport system are established consumer taking into account the properties of lateral rocks of wells, reservoirs, heat carriers, structure of underground heat exchanger, circuitry of efficient extraction, accumulation and storage of energy resources, geological and technological features of oil and gas condensate fields, in particular, the Dnieper-Donetsk basin - and heat productivity of oil and gas and depleted reservoirs, which is aimed at the implementation of combined production of "fluid - geothermal heat" as a dual-combined technology.The performed work can be used for creation and development of domestic downhole geothermal-hydrocarbon energy of innovative type. In addition, some of the results can be used to intensify energy production and continue the operation of unprofitable hydrocarbon wells.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.15.09 – «Геотехнічна і гірнича механіка». – Національний технічний університет «Дніпровська політехніка» Міністерства освіти і науки України, Дніпро, 2021.Дисертація присвячена вирішенню актуальної науково-прикладної проблеми управління геофільтрацією техногенного середовища шахтних полів шляхом адаптації методики чисельного моделювання гідродинамічних процесів у гірничих виробках різного призначення з врахуванням постійних змін фільтраційних та ємнісних параметрів порушеного гірського масиву для досягнення безпеки гірничих робіт і екобезпеки приповерхневих територій як на етапі експлуатації, так і ліквідації шахт. За обґрунтованою методикою побудови та ідентифікації геофільтраційних моделей шахтних полів встановлені параметри трансформації фільтраційних та ємнісних параметрів геомеханічно порушеного гірського масиву, зон тектонічних порушень та змін в режимі нагнітання. Встановлені закономірності з урахуванням напружено-деформованого стану породного масиву використані при обґрунтуванні безпеки ведення гірничих робіт в зоні впливу розривної крупноамплітудної тектоніки, затоплених виробок та аварійної дегазаційної свердловини, що дозволило продовжити термін роботи шахти та забезпечити повноту виймання корисних копалин. Запропонований технічно можливий та екологічно безпечний спосіб відновлення зон водообміну та управління гідродинамічним режимом на етапі закриття і затоплення шахтиКлючові слова: геофільтрація, порушений гірський масив, чисельне моделювання, ідентифікація моделі, параметри проникності та ємності, напружено-деформований стан, безпека гірничих робіт, управління водообміном, затоплення шахт.^UThesis for the Degree of Doctor of Technical Sciences in specialty 05.15.09 – “Geotechnical and Geomechanics”. – Dnipro University of Technology of the Ministry of Education and Science of Ukraine, Dnipro, 2021.The dissertation deals with the solution of a topical scientific and practical problem of ground and mine water flow control in the tecnogenic environment of mining areas by adaptation of a technique of numerical hydrodynamic modeling in underground workings of different function taking into account permanent changes of flow and capacity parameters during operation and closure of mines. Using the justified approach to develop and validate ground flow models in mining areas, the parameters of transforming flow and capacitive parameters of mechanically disturbed rocks, the zones of tectonic faults and changes under the pumping mode are identified.The identified regularities take into account the stress-strain state of the rock mass; they were used to substantiate the safety of mining in the areas of large-amplitude tectonics, flooded workings and the emergency degassing well, which allowed to extend the mine operation period and ensure complete extraction of minerals. The technically possible and environmentally safe way of restoring the water exchange zones and controlling the hydrodynamic mode at a stage of closure and flooding the mine is proposed.Key words: ground water flow, disturbed rock mass, numerical modeling, model validation, permeability and capacity parameters, stress-strain state, mining safety, water flow management, mine flooding.

У дисертації розглянуто особливості таксономічної, екоморфічної, трофічної та зоогеографічної структур угруповань стафілінід (Coleoptera, Staphylinidae) у лісових екосистемах гірського масиву Горган. Виявлено 76 видів коротконадкрилих жуків (Coleoptera, Staphylinidae). Найвищий рівень видового багатства притаманний для підродин Staphylininae та Tachyporinae, які представлені відповідно 31 та 15 видами. Установлено, що угруповання стафілінід в умовах аналізованих екосистем відрізняються між собою за видовим складом, проте є рівноцінними у фауністичному розумінні. Найвищий рівень видового багатства притаманний для букових екосистем нижнього лісового поясу гірського масиву Ґорґан — 54 види, а найнижчий для криволісся сосни гірської — 23 види. Уздовж висотного градієнту спостерігаються зміни біотичних та абіотичних умов, що призводить до варіативності в угрупованнях жуків-стафілінід гірського масиву Ґорґан. У межах аналізованих екосистем виявлено п'ять еуконстантних видів: Philonthus decorus, Tasgius (Rayheila) morsitans, Stenus comma, Tachynus rufipes, Atrecus longiceps. Вони характеризуються високим рівнем екологічної валентності і є стійкими до зміни чинників довкілля у різних висотних поясах. Усі екосистеми, за винятком криволісся сосни кедрової європейської, характеризуються наявністю специфічних видів. На основі кореляційного аналізу встановлено ключові чинники просторово-часової диференціації угруповань. У градієнті зниження висоти над рівнем моря спостерігаються чіткі зміни в структурі угруповань стафілінід. Серед еколого-морфологічних груп при зниженні висоти спостерігається зростання свердловинників та криптобіонтів, що пов'язано з ускладненням біотичних умов в екосистемах. Видове багатство угруповань жуків-хижаків при зниженні висоти над рівнем моря (від 1600 м. н. р. м. у субальпійському поясі до 800 м. н. р. м. у нижньому лісовому поясі гірського масиву Ґорґан) зростає у 2,9 раза. У цьому градієнті спостерігається збільшення часток субрецедентних та рецедентних видів, що зростають відповідно в 1,7 та 2 рази. Серед трофічних груп кількість зоофагів збільшується у 3,5 раза, зоосапрофагів – у 4 рази, нематофагів – у 2,5 раза, міцетофагів – у 2 рази. Установлено, що сезонні зміни угруповань залежать від комплексного впливу біотичних та абіотичних факторів довкілля.^UThe dissertation considers the features of the taxonomic, ecomorphic and zoogeographic structure of rove beetles communities (Coleoptera, Staphylinidae) in the forest ecosystems of the Gorgany mountainous massif. In the analyzed ecosystems, 76 species of Staphylinidae were revealed, which belong to 13 subfamilies. The highest level of species diversity is typical for such subfamilies: Staphylininae and Tachyporinae, numbering respectively in 31 and 15 species. It has been established that the groupings of predator beetles differ in uneven species composition under the conditions of ecosystems analyzed, however, as concerns the faunal wealth. The highest level of species diversity is typical for beech ecosystems of the lower forest belt of the Gorgany mountainous massif – 54, while the lowest one is found in crooked woods of mountainous pines – 23 species.Along the altitudinal gradient, the changes in biotic and abiotic conditions are observed, which lead to variability in the groupings of predator beetles of the Gorgany massif. Five constant species were found within the ecosystems under consideration: Philonthus decorus, Tasqius (Rayaheila) morsitans, Stenus comma comma, Tachynus rufipes, Atrecus longiceps. They are characterized by a high level of ecological valency and are resistant to changes in ecological factors in various altitudinal zones. All the ecosystems, with the exception of European pine forests, are characterized by the presence of specific species. Based on the correlation analysis, the key factors of spatio-temporal differentiation of groupings have been established. In the gradient of decrease in altitude above the sea level, the apparent changes in the structure of groupings of predator beetles have been noticed. Among the ecological-morphological groups, with the decrease in altitude, there exists an increase in drillers and cryptobionts, which is connected with the complication of biotic conditions in the ecosystems. The species richness of predator beetle groupings 2.9 times increases with reduction in altitude (from 1600 m above sea level in the subalpine zone up to 800 m above sea level in the lower forest zone of the Gorgany mountainous massif). In this gradient, the growth in proportions of subrecedent and recedent species is observed, 1.7 and 2 times increasing respectively. Among the trophic groups, the number of zoophages 3.5 times increases, zoo-saprophages – 4 times, nematophages – 2.5 times, mycetophages – 2 times. It was found out that the seasonal changes of groupings depend on the complex effects of biotic and abiotic environmental factors.

Об'єкт - процес взаємодії електромагнітних полів та іонізуючого випромінювання з масивом гірських порід для визначення вмісту корисних компонентів залізорудної сировини; мета - удосконалення методів та засобів підвищення характеристик точності пристроїв визначення вмісту корисних компонентів (заліза загального та магнетитового) в залізорудній сировині шляхом синхронного використання результатів взаємодії радіаційних та електромагнітних полів з масивом гірських порід та врахування факторів, що заважають; методи - застосований комплексний метод досліджень, що включає теоретичні й інструментальні методи: планування експериментів, математичну обробку їх результатів; аналіз фізико-хімічного складу руд в залежності від варіацій технологічних чинників, теоретичні узагальнення з використанням теорії взаємодії гамма-випромінювання та електромагнітних полів з гірськими породами, методи математичного, імітаційного та комп'ютерного моделювання, експериментальні дослідження в лабораторних і промислових умовах; результати – обґрунтовано та розроблено та синхронний метод визначення якісних характеристик залізорудної сировини, метод, що базується на використанні масштабних коефіцієнтів і кореляційної залежності між залізом загальним і залізом магнетитовим, розроблено математичну модель оптимізації геометрії зони вимірювання селективного гамма-гамма методу, розроблено та апробовано автогенераторний індуктивний перетворювач, розроблено дослідний зразок комбінованого свердловинного пристрою, інтегровано комбінований свердловинний зразок до складу мобільної станції, проведено апробацію в умовах промислового виробництва; впроваджено на партії рудникової шахтної геофізики державного підприємства «Укрчорметгеологія» та у кар'єрі гірничо-збагачувального комплексу «Укрмеханобр» ПрАТ «ММК ім. Ілліча»^UObject - the process of interaction of electromagnetic fields and ionizing radiation with an array of rocks to determine the content of useful components of iron ore; goal - to improve methods and means of improving the accuracy of devices for determining the content of useful components (total iron and magnetite) in iron ore by synchronous use of the results of interaction of radiation and electromagnetic fields with rock and taking into account interfering factors; methods - a complex research method is applied, which includes theoretical and instrumental methods: planning of experiments, mathematical processing of their results; analysis of physicochemical composition of ores depending on variations of technological factors, theoretical generalizations using the theory of interaction of gamma radiation and electromagnetic fields with rocks, methods of mathematical, simulation and computer modeling, experimental research in laboratory and industrial conditions; results - substantiated and developed and synchronous method for determining the qualitative characteristics of iron ore, a method based on the use of scale factors and correlation between total iron and magnetite iron, developed a mathematical model for optimizing the geometry of the measuring zone selective gamma-gammaner method and developed the converter, the prototype of the combined downhole device is developed, the combined downhole sample is integrated into the structure of the mobile station, the approbation in the conditions of industrial production is carried out; introduced at the party of mine mining geophysics of the state enterprise "Ukrchormetgeologiya" and in the quarry of the mining and processing complex "Ukrmekhanobr" PJSC "ILYICH IRON AND STEEL WORKS"

Дисертація присвячена вирішенню науково-практичної проблеми вдосконалення технологій трансформації теплоти з використанням сорбційних і парокомпресійних теплових насосів. Поставлена проблема вирішується шляхом створення адсорбційних термотрансформаторів на нових енергоємних сорбентах і розроблення енергозберігаючих технологічних процесів конвективного сушіння із застосуванням парокомпресійних теплових насосів. На підставі аналізу термодинамічних циклів теплових насосів сорбційного типу розроблено методологію пошуку і відбору адсорбційних матеріалів, перспективних для використання як робочих тіл адсорбційних термотрансформаторів. Створені та випробувані експериментальні зразки адсорбційних теплових насосів і адсорбційних холодильників з використанням адсорбентів на основі солей лужних і лужноземельних металів, сорбційна дія яких заснована на ефекті оборотних термохімічних реакцій. На підставі узагальнення результатів випробувань отримані енергетичні показники дійсного адсорбційного циклу і розроблені основи теплотехнічного розрахунку та проектування апаратів адсорбційних агрегатів на сольових адсорбентах. Розроблені технологічні схеми теплопостачання з використанням вироблених газових свердловин. Досліджені та оптимізовані процеси конвективного сушіння термолабільних матеріалів в замкненому циркуляційному контурі з примусовим зневодненням сушильного агента за допомогою конденсаційного теплового насоса. Визначені температурні параметри теплонасосного циклу, при яких витрати енергії на вилучення вологи з сушильного агента мінімальні, та отримані аналітичні залежності, що дозволяють оптимізувати процес вологовидалення й інтенсифікувати процес конвективного сушіння.^UThe purpose of the dissertation is to solve the scientific and practical problem of improving technologies for heat transformation using sorption and vapor compression heat pumps. The problem is solved by creating adsorption thermal transformers based on new energy-intensive sorbents and developing energy-saving technological processes of convective drying using vapor compression heat pumps. A methodology based on the analysis of thermodynamic cycles of sorption-type heat pumps has been developed for the search and selection of adsorption materials promising for the use as working fluid of adsorption thermal transformers. Experimental samples of adsorption heat pumps and adsorption refrigerators using adsorbents reached from salts of alkali and alkaline-earth metals have been created and tested, the sorption effect of which is formed on the effect of reversible thermochemical reactions. Due to the generalization of the test results, the energy indicators of the actual adsorption cycle were obtained and the basics of thermal engineering calculation and design of adsorption units on salt adsorbents were developed. Technological schemes of heat supply with the use of abandoned gas wells have been developed. The processes of thermolabile materials convective drying in a closed circulation circuit with forced dehydration of the drying agent using a condensation heat pump have been investigated and optimized. The temperature parameters of the heat pump cycle have been determined, at which the energy consumption for the removal of moisture from the air is minimal. Analytical dependences to optimize the dehumidification process and to intensify the convective drying process have been obtained.

Дисертаційну роботу присвячено розробленню системи запобігання розвитку екологічно-небезпечних процесів на етапах життєвого циклу нафтогазових свердловин шляхом визначення переліку впливових факторів, вибору методів і засобів їх контролю та регулювання інтенсивності розповсюдження полютантів при регламентованих виробничих умовах, а також розроблення засобів прийняття управлінських рішень під час появи екстремальних ситуацій. Багатофакторність впливу, з точки зору екологічної безпеки, є однією з пріоритетних ідей даної дисертаційної роботи.На основі проведених досліджень розроблені нові еко-ефективні технології та система прогнозування для безпечного управління природоохоронною діяльністю об'єктів нафтогазового комплексу. Наведено нові методичні підходи, технічні та технологічні рішення, впровадження яких дозволить підвищити рівень екологічної безпеки нафтогазової галузі. Розроблено інноваційну концепцію нафтогазового підприємства для підвищення рівня екологічної безпеки, яка передбачає профілактичні заходи, моніторинг та оцінку життєвого циклу. Наведені фактори потенційного ризику на етапах життєвого циклу нафтогазової свердловини дозволили здійснити вибір критеріїв системи управління екологічними ризиками для запобігання виникненню небажаних наслідків на досліджуваних об'єктах. Проведено моніторинг найбільш поширених об'єктів нафтогазового комплексу – нафтогазових свердловин - на різних стадіях життєвого циклу та збір даних для проведення оцінки життєвого циклу нафтогазових свердловин. Таким чином, встановлено, що на етапі буріння спостерігається найбільша потужність горизонтів вхідних потоків. На етапах підготовки майданчика, монтажу та демонтажу спостерігається висока інтенсивність транспортування та залучення автоспецтехніки. Етап експлуатації виражений середніми значеннями потужності вхідних потоків, але його тривалість становить близько 85 % і більше від загальної тривалості життєвого циклу нафтогазової свердловини. Етап буріння за різноманітністю та потужністю горизонтів вихідних потоків є найбільшим, однак його тривалість становить лише 2 %. Розроблено математичну модель розсіювання забруднюючих домішок в атмосферному повітрі та вдосконалено математичну модель розтікання нафти земною поверхнею при фонтануванні нафтової свердловини, які, на відміну від існуючих, враховують всі основні фактори впливу на даний процес. Розроблено програмно-моделюючий комплекс вирішення задач попередження надзвичайних ситуацій, пов'язаних із забрудненням довкілля при відкритому фонтануванні газових та нафтових свердловин. Запропоновано стратегію зменшення забруднення довкілля впродовж життєвого циклу нафтогазових свердловин, яка базується на принципах стійкого розвитку, еко-ефективності та постійного вдосконалення. Представлено модель устаткування (деталей) з факторами, що формують їх еко-ефективність. Розроблено методику визначення екологічної досконалості нафтогазового устаткування, яка дозволяє серед однотипних взірців устаткування вибрати найбільш екологічно досконалий. Основою методики є вибір критеріїв, характерних для обраного устаткування, та порівняння їх показників на визначальних етапах життєвого циклу взірця (виготовлення, експлуатація, утилізація).Сформовано модель управління екологічною безпекою нафтогазової свердловини, яка включає наступні блоки: інформаційний, моніторинговий, прогнозний, вибору методів скорочення впливу на довкілля, реалізації еко-ефективних технічних та технологічних рішень і принципів «Lifelong learning», оцінювання та контролю, оптимізаційного, яка функціонує за принципом спіралі постійного вдосконалення. Запропоновано низку технічних рішень устаткування на різних етапах життєвого циклу нафтогазових свердловин, на які отримано патенти України та запропоновано ряд рекомендацій для запобігання екологічно-небезпечних ефектів. Одержані результати дисертаційного дослідження дозволяють вирішити важливу науково-прикладну проблему запобігання розвитку екологічно-небезпечних процесів на об'єктах нафтогазовидобутку.^UThe thesis paper deals with the development of the prevention of environmentally-hazardous processes at different life stages of oil and gas wells by means of defining the list of influence factors, the choice of methods and ways of their control and control over the intensity of pollutants emission at regulated operation conditions and designing the tools of managerial decisions during states of emergency. The multifactor nature from environmental viewpoint is one of the primary ideas of the given thesis. On the basis of conducted investigations new environmentally efficient technologies have been developed as well as forecasting system for safe management of nature conservation activities of oil and gas complex objects. New methodological approaches, technical and technological solutions have been introduced that will enable to increase the level of environmental safety of oil and gas industry. The new innovative concept of oil and gas enterprise has been developed. This concept includes prophylactic measures, monitoring and life cycle evaluation. The given potential risk factors at different stages of oil and gas life cycle made it possible to choose the criteria of environmental risks management system and preventing unwanted consequences at objects under study. The monitoring of the most widely spread oil and gas complex objects has been conducted. These were oil and gas wells at different stages of life cycle and collecting data for life cycle of oil and gas wells assessment. Thus, the drilling stage is accompanied by the highest capacity of incoming flows horizons. At the stages of site preparation, assembling and disassembling there is a high intensity of transportation and involvement of special vehicles. Operation phase is represented in average values of incoming and outgoing flows capacity but it lasts not more than 85% and more from total life cycle of oil and gas well. Drilling phase by its variety and outgoing flows capacity is the most significant, but its duration is no longer than 2%.The mathematical model of dispersion of polluting additives into the atmosphere has been developed and the mathematical model of oil spills on the surface during oil-well blowing has been improved. These models compared to already existing ones take into account all basic factors that influence the given process. We developed software-modeling problem-solving complex to prevent emergency situations associated with environmental pollution at open oil and gas wells blowing. We offered a strategy of environmental pollution reduction during life cycle of oil and gas wells that is based on principles of stable development, environmental efficiency and constant perfection. We offered a model of equipment (parts) with factors that define their environmental efficiency. We developed the methodology of defining environmental sophistication of oil and gas equipment that makes it possible to choose among monotype items of oil and gas equipment one that is the most environmentally efficient. The basis of this methodology is the choice of criteria typical for the chosen equipment and comparing their values at different stages of life cycle of the example (manufacturing, exploitation, utilization),We outlined the management model of environmental safety of oil and gas well consisting of the following blocks: informational, monitoring, forecasting, the choice of methods aimed at reducing the impact of affecting environment, the implementation of environmentally-efficient technical and technological decisions and principles “Lifelong learning”, assessment and control, optimizing that functions according to the principle of continual improvement spiral. We offered a set of technical solutions for equipment at different stages of life cycle of oil and gas wells that received patents in Ukraine and offered some recommendations aimed at prevention environmentally-hazardous effects. The results obtained during the thesis make it possible to solve important scientifically-applied problem of prevention of environmentally-hazardous processes at oil and gas extraction objects.

Дисертація присвячена розв'язку наукової проблеми розробки і дослідження моделей і методів вторинного перетворення інформації в програмно-апаратних компонентах КС оцінки просторової орієнтації об'єктів для забезпечення її незміщеності і підвищення ефективності.У дисертаційній роботі наведений аналіз стану й систематизація відомих робіт, їх класифікація відповідно до істотних ознак, виявлення на основі огляду й критичного аналізу найбільш перспективних концептуальних наукових тенденцій і практичних напрямків при проведенні оцінки просторової орієнтації об'єктів в складних умовах.Розроблено метод обліку магнітних аномалій, що впливають на ферозондовий датчик кутів повороту інклінометра. Він ґрунтується на вимірі різниці показань інклінометра й кута повороту бурової труби при її обертанні в діапазоні 0–3600 що дозволяє в подальшому враховувати значення магнітної девіації в показаннях інклінометра. Розроблено метод визначення параметрів вектора магнітної аномалії від зовнішнього джерела постійного магнітного поля за рахунок використання надлишкової інформації ПАКОПО об'єктів від показань ІП в усті свердловини й у точці проведення оцінки, що дозволило розширити межі використання магнітометричних перетворювачів. Запропоновано алгоритми обчислення шуканих азимута й модуля вектора напруженості магнітної аномалії. Розвинено теорію похибок інклінометрів з нерухливими первинними перетворювачами різної фізичної природи (ферозондами, ТХГ, акселерометрами) і з карданними маятниковими підвісами. Вона дозволяє проаналізувати фактори, що впливають на зміщеність оцінки кутів просторової орієнтації бурового інструмента, виражені через кути Ейлера в наслідок: відхилення положення осей чутливості первинних перетворювачів від взаємної ортогональності й опорного тригранника осей, пов'язаного з корпусом інклінометра; зміни передатного коефіцієнта й нульового сигналу перетворювача; неідентичності електричних параметрів первинних перетворювачів; неточної установки маятникових карданних рамок інклінометра в площину нахилу й по вертикалі місця. Встановлено певні обмежувальні значення кожної із приведених припустимих похибок. Врахування комплексу цих похибок дозволяє значно підвищити незміщеність оцінки параметрів просторового положення в умовах магнітної аномалії.Розроблено, створено й впроваджено низка ІП, як компонентів ПАКОПО об'єктів, які мають низький рівень зміщеності оцінки орієнтації, що досягається за рахунок практичного застосування методів обчислення та подальшого врахування інструментальних похибок та магнітних аномалій на етапі вторинного перетворення інформації. Практичне застосування сукупності отриманих у роботі результатів дозволило в підсумку розробити, створити й впровадити низку компонентів ПАКОПО об'єктів, що здатні працювати в умовах магнітних аномалій, мають малий діаметр охоронного кожуха, забезпечують при цьому підвищену незміщеність оцінки орієнтації. Вони можуть використовуватись: для статичного зондування несучої здатності ґрунтів; для контролю стану елементів фундаменту й будівельних конструкцій об'єктів у процесі експлуатації; для будівництва підземних комунікацій; для складання великогабаритних і віддалених об'єктів; для моніторингу стану особливо відповідальних споруд (АЕС, теплових станцій, тощо).За результатами проведених теоретичних і експериментальних досліджень створено конкурентоспроможні зразки ПАКОПО, що являють собою техніку з якісно новими показниками^UThe thesis is devoted to solving the scientific problem of developing and researching models and methods of secondary information transformation in the software and hardware components of the CS for assessing the spatial orientation of objects to ensure its unbiasedness and increase efficiency.The dissertation work presents an analysis of the state and systematization of well-known works, their classification according to essential features, identified on the basis of a review and critical analysis of the most promising conceptual scientific trends and practical directions in assessing the spatial orientation of objects in difficult conditions.A method has been developed for taking into account magnetic anomalies affecting the fluxgate sensor of the inclinometer rotation angles. It is based on measuring the difference between the inclinometer readings and the angle of rotation of the drill pipe during its rotation in the range of 0–360о, which allows further consideration of the value of the magnetic deviation in the inclinometer readings.A method has been developed for determining the parameters of the magnetic anomaly vector from an external source of constant magnetic field through the use of redundant information from SHCASO objects from the IS readings at the wellhead and at the point of assessment, which made it possible to expand the boundaries of using magnetometric transducers. Algorithms for calculating the desired azimuth and the magnetic anomaly intensity vector are proposed.The theory of errors of inclinometers with fixed primary sensors of various physical nature (fluxgate, EGG, accelerometers) and with gimbal pendulum suspensions is developed. It allows you to analyze the factors affecting the bias of the estimate of the angles of the spatial orientation of the drilling tool, expressed through the Euler angles due to: the deviation of the position of the sensors' sensitivity axes from the mutual orthogonality and the reference trihedron of the axes associated with the inclinometer body; changes in the transfer ratio and zero signal of the sensor; non-identity of electrical parameters of primary sensors; inaccurate installation of the pendulum gimbal frames of the inclinometer in the tilt plane and along the vertical of the place. Certain boundary values for each of the given permissible errors have been established. Taking into account the complex of these errors makes it possible to significantly increase the unbiasedness of the estimate of the parameters of the spatial position in conditions of a magnetic anomaly.A number of ISs have been developed, created and implemented as components of SHCASO objects, which have a low level of bias in the orientation assessment, which is achieved through the practical application of calculation methods and further accounting for instrumental errors and magnetic anomalies at the stage of secondary information transformation.The practical application of the totality of the results obtained in the work allowed, as a result, to develop, create and implement a number of SHCASO components of objects capable of operating in conditions of magnetic anomalies, having a small diameter of the protective casing, providing increased unbiasedness of the orientation assessment. They can be used: for static sounding of the bearing capacity of soils; to monitor the state of foundation elements and building structures of objects during operation; for the construction of underground communications; for the assembly of large-sized and remote objects; for monitoring the state of critical structures (NPP, thermal power plants, etc.).Based on the results of theoretical and experimental studies, competitive SHCASO samples have been created, which are technology with qualitatively new characteristics.

У дисертаційній роботі наведені результати досліджень вертикального та горизонтального дренажу на слабодренованих територіях. Встановлено стан дренажу, ефективність його роботи та особливості розвитку процесу підтоплення на фоні роботи існуючих систем захисту. Встановлені умови функціонування дренажу, режим ґрунтових вод, їх просторове поширення та доведена необхідність удосконалення дренажних систем. Встановлено, що вертикальний дренаж є потужним засобом стримування розвитку процесів підтоплення та забезпечує захист територій від підтоплення у період стабільної роботи, але недостатньо впливає на процеси затоплення під час випадання інтенсивних атмосферних опадів та сніготанення. Площі підтоплених земель істотно не змінюються впродовж тривалого періоду, а на режим роботи дренажу мають вплив природно-кліматичні та водогосподарські умови, що обумовлює необхідність його удосконалення.Для забезпечення захисту слабодренованих територій від підтоплення з урахуванням басейнового принципу управління удосконалено наявні заходи і засоби, які включають регулювання русла р. Каланчак, забезпечення роботи свердловин вертикального дренажу, улаштування горизонтального відсічного дренажу, створення системи самопливних колекторів тощо.Розроблено дренажну систему та науково обґрунтовано її параметри на основі спільної дії вертикального, горизонтального дренажу та дренуючої здатності малої річки, що забезпечить їхню сумісну дренажну дію, перехоплення ґрунтового потоку з боку зрошувального каналу, зниження рівня ґрунтових вод та підвищить ефективність захисту територій населеного пункту від затоплення та підтоплення.Запропоновані заходи і засоби забезпечать зменшення енергоємності функціонування існуючих систем захисту та підтримку рівня ґрунтових вод нижче критичних значень, забезпечать сприятливий еколого-меліоративний стан та зменшать ризики підтоплення і затоплення територій в зоні зрошуваного землеробства.Ключові слова: слабодреновані території, підтоплення, атмосферні опади, рівні ґрунтових вод, системи захисту, комплекс заходів, горизонтальний та вертикальний дренаж^UThe thesis presents the results of research on vertical and horizontal drainage in poorly drained areas. The condition of the drainage, efficiency of its operation and the mechanism of flooding process development when operating the existing protection systems have been specified. The conditions of drainage functioning, groundwater regime, its spatial distribution and the necessity of improving the drainage systems have been determined. It is established that vertical drainage is a powerful means of restraining flooding process development and protects areas against flooding during the period of stable operation, but insufficiently influences on the flooding processes in the periods of heavy precipitation and snowmelt. The flooded areas do not change significantly over a long period, and the drainage operating regime is influenced by natural, climatic and water conditions, which necessitates its improvement.To ensure the protection of poorly drained areas against flooding, taking into account the basin management principle, the existing measures and tools have been improved, which include regulation of the Kalanchak riverbed, ensuring the operation of vertical drainage wells, setting up of horizontal cut-off drainage, creating a system of self-flowing reservoirs etc.A drainage system has been developed and its parameters have been scientifically substantiated based on the simultaneous operation of vertical and horizontal drainage facilitated by the drainage capacity of a small river, which will ensure their joint drainage effect, interception of soil water flow from the irrigation canal, decrease in groundwater level and increase in the effectiveness of settlement protection against flooding. The proposed measures and tools will reduce the energy consumption of existing protection systems and maintain groundwater levels below critical values, provide a favorable environmental and reclamation condition and reduce the risk of flooding in the areas of irrigated agriculture.Key words: poorly drained areas, flooding, precipitation, groundwater levels, protection systems, set of measures, horizontal and vertical drainage

На основі складеного алгоритму обчислено параметри силового поля для різних варіантів миттєвого та сповільненого вибуху системи зосереджених зарядів. Розрахунки крайових явищ при вибуху свердловинного заряду обмежених розмірів свідчать, що за умови миттєвого ініціювання заряду одночасно по обох торцях заряду виродження осьової симетрії силового поля відбувається від торців заряду на глибину до 50 його радіусів, тобто в реальних умовах підривання коротких свердловинних зарядів їх механічний ефект в більшій мірі формується ослабленими кінцевими ділянками лінійного заряду. Для компенсації енергетичних втрат на початковій стадії розвитку силового поля запобіжником виродження фронту хвилі напружень можливе збільшення торцевої частини свердловинного заряду в 1,5…1,7 рази. В якості раціонального способу керування енергетичним потоком в нижньому торці заряду запропоновано застосування проміжного ініціатора, розташованого в донній частині свердловини і здатного поряд із збудженням в заряді детонації створити умови для зародження і розвитку радіальної тріщини в площині підошви уступу з метою вирішення проблеми перебуру. Зокрема, запропоновано заміну циліндричної форми бойовика на конічну, розраховану на концентрацію енергетичного потоку по нормалі до похилої бічної поверхні конуса в кутову зону дна свердловини,. Аналіз результатів комп'ютерного моделювання вибуху заряду в формі усіченого конуса показав, що вибух конічного бойовика генерує силове поле грушоподібної форми, здатне провокувати розвиток радіально-кільцевої відкольної тріщини на рівні підошви уступу, що дозволяє відмовитись від перебуру.. Виконані в роботі модельні експерименти свідчать про можливість отримання зародку радіального деформаційного процесу вибухом донного бойовика, а інженерні розрахунки конфігурації зони руйнування від вибуху комбінованого заряду (конічний бойовик в свердловинному заряді ВР) на рівні нижнього торця свердловини свідчать про випереджуючу бічну дію вибуху в напрямку площини підошви уступу. При цьому раціональний кут нахилу бічної поверхні зворотного конічного заряду до його більшої основи сладає 70О …80О. Оскільки на рівні верхнього торця свердловинного заряду його підсилення обмежене небезпекою посиленого розкидання в умовах схилових родовищ, способи керування крайовим ефектом на рівні набійки слід розглядати лише в аспекті групового підривання зарядів. Аналіз розрахункових даних свідчить, що обсяг неруйнованої області масиву на рівні набійки між суміжними воронками спушення практично не залежить від висоти уступу, але максимально скорочується в абсолютному вимірі при зменшенні діаметра заряду до 105мм при мережі зарядів 3х3м та використанні промислової ВР типу ANFO. Ці параметри можна вважати найбільш раціональннми для проектування вибухових мереж. Завдяки нижньому ініціюванню в часі детонації заряду в масив випромінюється ударна хвиля, фронт якої орієнтується у бік поверхневих шарів на рівні набійки. Найбільшого ефекту від такої переорієнтації силового поля можна досягти одночасним нижнім ініціюванням суміжних свердловинних зарядів. Тоді фронти полів напружень мають зустрітись в міжзарядному просторі, а сумарний вектор силового поля спрямовується по нормалі до вільної поверхні блоку. Фактично в цьому випадку пропонується схема вертикального клинового врубу, орієнтованого замість вільної бічної поверхні в бік покрівлі уступу, яка через її значне простягання є одним з джерел негабариту. Пропонується нова схема взаємодії груп зарядів,що суперечить традиційним прийомам конструювання вибухових мереж., тому в роботі вапробовано компромісну схему комутації, яка полягає в одночасному паралельному вибуху трьох суміжних рядів свердловинних зарядів в якості однієї групи, з наступним короткосповільненим вибухом суміжної трирядної групи і далі. Реалізація такої схеми дозволяє використати її переваги завдяки поєднанню механізмів переміщення мас у вертикальному напрямку з традиційним зіткненням ділянок масиву в горизонтальному напрямку. Переваги застосування змішаної схеми комутації мережі доведені промисловими випробуваннямию. Пропонована схема супроводжується вдосконаленою технікою контурного підривання. Результатом впровадження рекомендованих в дисертаційній роботі удосконалених параметрів конструювання зарядів обмеженої довжини та їх схем масового підривання на золоторудному Човдарському родовищі є повна відмова від перебуру із зменшенням бурових робіт та ВР, витрат матеріалів і праці, а також скорочення на кар'єрі виходу негабаритної фракції вдвічі. Вказані два основні показники забезпечили разом економічний ефект понад 2,0млн. грн. в розрахунку на річний об'єм видобування золоторудної сировини в 650000м3 в розмірі.^UOn the basis of the algorithm computed the parameters of the force fields for the various options of instant and delayed explosion system of concentrated charges. Calculations of the marginal effects by the explosion of a borehole charge with limited size suggests that assuming instantaneous initiation of the charge in both ends of the charge degeneracy of the axial symmetry of the force field occurs from the ends of the charge to a depth of 50 its radii, that is, in real terms short of blasting borehole charges of their mechanical effect in a greater degree is formed by the weakened end sections of the linear charge.To compensate for the energy losses at the initial stage of development of the force field fuse degeneration of the wave front strain it is possible to increase the end part of the borehole charge of 1.5...1.7 times. As a rational method of management of energy flow in the lower end of the charge the proposed application of the intermediate initiator, located at the bottom of the borehole and able, along with the initiation of detonation in the charge to create the conditions for the emergence and development of radial cracks in the plane of the soles of the ledge with the goal of addressing a problem overdrilling. In particular, the proposed replacement of the cylindrical shape of the action tapered, designed for the concentration of energy flow normal to the inclined lateral surface of a cone in the corner area of the bottom of the borehole. Analysis of the results of computer simulation of explosion of the charge in the form of a truncated cone showed that the conical explosion of action generates a force field, pear-shaped, capable to provoke the development of radial-circular cracks at the level of the soles of the ledge, which eliminates overdrill. Made in modelling experiments indicate the possibility of obtaining the embryo of a radial deformation process of the explosion of bottom of action, and engineering calculations the configuration of the zone of destruction from the explosion of the combined charge (conical initiator in charge of explosive) at the lower end of the borehole indicate a forward lateral effects of the explosion in the direction of the plane of the soles of the ledge. While the rational angle of the side surface of the inverse conical charge to its larger base is 70О ...80О. The analysis of calculation data shows that the volume pruinosae region-level array of tamping between adjacent craters does not practically depend on the height of the step. However, in absolute terms this volume decrease with decreasing of charge diameter up to 105 mm, network charges 3х3 m and with ussng of industrial explosives type ANFO. These parameters can be considered the most rational for the design of blasting networking in terms of quartzitic rocks developing on mountain slopes. Due to the lower initiation during detonation of the charge in the array radiates the shock wave front in space between adjacent charges is oriented towards the surface layers at the level tamping. The greatest effect of such a reorientation of force fields can be achieved simultaneously by the lower initiation of adjacent borehole charges. Then the fronts of the stress field needs to meet in space between adjacent charges, and the total vector force field is directed normal to the upper free surface of the block. In fact, in this case, a scheme of the vertical V-cut, oriented instead of of the side surface to the side of the roof ledge, which through its significant stretch is one of the main sources of oversizes. The paper proposes a fundamentally new scheme of interaction of groups of charges, which contradicts the traditional methods of designing explosive networks. A complex switching scheme is implemented, which is realised as follows. Three adjacent rows of downhole charges are combined into one joint group for simultaneous parallel burst; the following groups of 3 adjacent rows each iniciated with short delays. The implementation of such scheme allows to use the mechanism of movement of rock masses in the vertical direction with the traditional collision of areas of the array in the horizontal direction. The benefits of using a mixed network switching scheme have been proven by industrial testing. The proposed scheme is accompanied by the application of advanced contour blasting technique.As a result of the introduction of advanced parameters of designing charges woth limited length and the scheme of their massive blasting, the enterprise completely abandoned the overdrill at the gold-bearing Chovdar field recommended in the dissertation. This allowed for a 10% reduction in the amount of drilling work and the consumption of explosives, materials and labor, and also reduced the output of the oversized fraction by half (from 10 to 5%).

Об'єкт: процеси газовиділення в гірничі виробки і дегазаційні свердловини при відпрацюванні газоносних вугільних пластів. Мета: заснована на встановленні закономірностей метановиділення з підроблюваної вуглепородної товщі залежно від гірничо-геологічних і гірничотехнічних факторів для розробки критеріїв і методики оцінки реальної небезпеки вугільних шахт за газовим фактором, розробці методу прогнозу газовиділення та удосконалення нормативної бази безпечного відпрацювання газоносних вугільних пластів для зниження аварійності і травматизму у вугільних шахтах. Методи: застосовано комплексний метод, що включає аналіз і узагальнення наявної інформації з розглянутої проблеми і теоретичні дослідження питань, рішення яких базується на знаннях в суміжних областях гірничої науки (теорії вуглеутворення, метаморфізму вугілля, геотехнічної механіки, аерології гірничих підприємств), експериментальні спостереження за метановиділенням в гірничі виробки і дегазаційні системи протягом всього періоду експлуатації виїмкових ділянок, статистична обробка експериментальних даних та узагальнення отриманих результатів. Новизна: вперше встановлена кількісна залежність газовиділення з виробленого простору зупинених лав від ступеня підробленості земної поверхні; вперше встановлений прямо пропорційний зв'язок між відношенням газовиділення з виробленого простору зупинених лав до метановиділення у межах експлуатованої ділянки від ступеня підробленості земної поверхні зупиненими лавами; вперше встановлені особливості питомого газовиділення, які відносяться до одиниці площі виробленого простору та визначаються ступенем розвитку очисних робіт і швидкістю посування очисних вибоїв. Результати дослідження: встановлена кількісна залежність газовиділення з виробленого простору зупинених лав від ступеня підробленості земної поверхні. Умовами початку і продовження газовиділення є повна підробка земної поверхні відпрацьованими лавами, яка досягається при відношенні розміру виробленого простору до глибини ведення робіт більш ніж 1,4; встановлений прямо пропорційний зв'язок між відношенням газовиділення з виробленого простору зупинених лав до метановиділення у межах експлуатованої ділянки від ступеня підробленості земної поверхні; встановлені особливості питомого газовиділення, які відносяться до одиниці площі виробленого простору в зоні активного зсуву порід та визначаються ступенем розвитку очисних робіт і швидкістю посування очисних вибоїв. Галузь: цивільна безпека.^UObject: processes of gas evolution in mine workings and degassing wells at working off of gas-bearing coal seams.Objective: based on the establishment of patterns of methane emissions from the forged coal seam depending on mining-geological and mining factors for the development of criteria and methods for assessing the real danger of coal mines by the gas factor, development of a method for forecasting gas emissions and improving the regulatory framework for the safe development of gas-bearing coal seams to reduce accidents and injuries in coal mines; Methods: applied a comprehensive method that includes analysis and generalization of available information on the problem and theoretical research, the solution of which is based on knowledge in related fields of mining science (coal theory, coal metamorphism, geotechnical mechanics, aerology of mining enterprises), experimental observations of methane emissions in mine workings and degassing systems during the entire period of operation of excavation sites, statistical processing of experimental data and generalization of the obtained results;Originality: for the first time the quantitative dependence of gas evolution from the produced space of stopped lavas on the degree of forgery of the earth's surface was established; for the first time, a directly proportional relationship has been established between the ratio of gas evolution from the produced space of stopped lavas to methane emissions within the operated area from the degree of forgery of the earth's surface by stopped lavas; for the first time the peculiarities of specific gas emission are established, which belong to the unit area of the produced space and are determined by the degree of development of treatment works and the speed of advancement of treatment faces.Results of the research: the quantitative dependence of gas release from the produced space of stopped lavas on the degree of forgery of the earth's surface is established. The conditions for the beginning and continuation of gas evolution are complete forgery of the earth's surface by spent lavas, which is achieved when the ratio of the size of the produced space to the depth of work is more than 1.4; there is a directly proportional relationship between the ratio of gas emissions from the produced space of stopped lava to methane emissions within the operated area from the degree of forgery of the earth's surface; the peculiarities of specific gas evolution, which belong to the unit area of the produced space in the zone of active rock displacement and are determined by the degree of development of treatment works and the speed of movement of treatment faces, are established. Industry: civil security.

Дисертацію присвячено підвищенню ефективності газопроводів газозбірних систем нафтових і газових родовищ.Узагальнено результати досліджень впливу структурних форм газорідинних потоків на ефективність очищення трубопроводів. Вперше розроблено пружно-полімерну композицію, що займає внутрішній переріз трубопроводу і тримає форму під час проходження всієї довжини ділянки, що піддається очищенню. Отримано математичну нестаціонарну модель руху пружно-полімерної композиції порожниною рельєфного трубопроводу за умов різних структурних рухів потоку. Вдосконалено методологію досліджень очищення внутрішніх порожнин шлейфів свердловин і міжпромислових газопроводів.^UThe dissertation research is devoted to improving efficiency of gas pipelines in gas collection systems of oil and gas industries.The results of researches on influence of structural forms of gas-liquid streams are generalized on efficiency of cleaning pipelines. Resiliently-polymeric composition, that occupies the internal cut of pipeline and holds its form during passing all length of area that yields to cleaning, is first worked out. The mathematical non-stationary motion model of resiliently-polymeric composition through the cavity of relief pipeline at the terms of different structural motions of stream has been carried out. Methodology of researches of cleaning internal cavities of mining holes and interindustrial gas pipelines is improved.