Розроблено методику визначення місця розміщення перевантажувальних пунктів конвейєрних підйомників у кар'єрі з урахуванням зміщення центру грузообігу транспортованої гірничої маси та режиму гірничих робіт. Встановлено взаємозв'язок коефіцієнта подовження траси з висотою підйому гірничої маси. Запропоновано раціональну кільцеву схему транспортування у разі зустрічних вантажопотоків гірничої маси, що дозволяє підвищити продуктивність автосамоскидів. Визначено область раціонального використання даної схеми. Висвітлено ефективний напрям поглиблення залізорудних кар'єрів, що застосовують автомобільно-конвейєрний комплекс. Досліджено динаміку витрат на автомобільно-конвейєрний комплекс залежно від висоти зони, що обслуговується.

  Скачати повний текст

Удосконалено критерії та методи визначення раціонального варіанта режиму гірничих робіт глибоких залізорудних кар'єрів з урахуванням його взаємоз'язку з проектною продуктивністю кар'єру. Запропоновано визначати режим даних робіт за горизонтальними шарами відпрацювання гірничих порід, висота яких визначається глибиною консервації розкривних порід і залежить від робочих параметрів гірничого обладнання. За цього враховано взаємозв'язок параметрів елементів системи розробки з параметрами консервації цих порід і параметрами внутрішнього відвалоутворення.

  Скачати повний текст

Досліджено питання підвищення енергетичної ефективності, стійкості пуску системи шахтного транспорту з індуктивною передачею енергії шляхом реалізації специфічних режимів її роботи. Наведено статистичні характеристики параметрів тягової мережі. Розроблено математичну модель для оптимізації параметрів резонансного коливального контуру тягового навантаження. Визначено оптимальні параметри коливального контуру з урахуванням статистичних характеристик режимів тягової мережі. Зазначено, що підвищення стійкості пуску перетворювача частоти на тягову мережу системи транспорту досягається синхронізацією імпульсів управління випрямляча та автономного інвертора.

  Скачати повний текст

Створено концепцію узагальнення енергоощадного підходу до аналізу функціонування електроустаткування рудникових електровозів та розвинуто теорію тягового електроприводу. Удосконалено методи синтезу архітектури схемотехнічних рішень імпульсних перетворювачів з метою збільшення жорсткості енергоекономічних критеріїв, що дає змогу використовувати засоби проектування для нового виду систем тягового електроприводу з двигунами постійного струму послідовного збудження. Уперше формалізовано структуру системи електроприводу рудникового електровозу за допомогою мереж Петрі. Одержано оригінальну причинно-наслідкову модель для дослідження за критеріями структурного та параметричного аналізу електроенергоощадження імпульсних перетворювачів (ІП) у комплексі тягового електроприводу. Розроблено принципово нові схемотехнічні рішення ІП з застосуванням комбінації одноопераційних тиристорів і IGBT, що дає змогу використовувати E-комутацію без додаткових елементів для тягового електроприводу. Одержано залежності коефіцієнту пульсації струму від частоти модуляції, шпаруватості та параметрів тягового ланцюга даного електроприводу з імпульсними перетворювачами за умов плавного паралельно-послідовного з'єднання тягових електродвигунів, що дає змогу визначити оптимальну частоту модуляції ІП. Розроблено та вперше реалізовано методи й алгоритми управління тяговим електроприводом з ІП.

  Скачати повний текст

Розкрито особливості процесів водноерозійного переносу забруднювальних речовин з породних відвалів та їх перерозподілу на прилеглій до них території як підгрунтя для створення системи грунтоводозахисних заходів і підвищення ефективності захисту територій, прилеглих до породних відвалів, від надходження з них забруднювальних речовин. Розроблена на підставі комплексного підходу та впроваджена в географічну інформаційну систему методологія оцінювання екологічної небезпеки відвалів дозволяє оцінювати териконові ландшафти за ступенем потенційної екологічної небезпеки для гідрографічної мережі й інших компонентів ландшафту. Розроблено класифікацію відвалів за рівнем екологічного впливу на компоненти ландшафтів, одержано показники співвідношення відвалів за ступенем їх дії. Запропоновано спосіб очистки кислих стоків і продуктів водної ерозії з відвалів промислових відходів, що полягає в створенні по периметру нагромаджувальних траншей з розміщеними в них нейтралізаційними карбонатними габіонами. Проведено натурні та теоретичні дослідження фільтраційних і нейтралізаційних властивостей карбонатних габіонів.

  Скачати повний текст

З метою зменшення впливу викидів автотранспортного комплексу кар'єру на склад атмосфери оптимізовано режими його екплуатації за умов використання засобів зниження концентрацій шкідливих компонентів у відпрацьованих газах. На підставі теоретичних досліджень й експериментальних вимірів визначено коефіцієнти нестаціонарності роботи автотранспортного обладнання кар'єрів та удосконалено метод розрахунку витрат палива автотранспортним потоком. Встановлено закономірності розподілу та зміни концентрацій шкідливих домішок відпрацьованих газів у газовому шлейфі транспортних засобів залежно від типу автомобіля, складу атмосфери та зміни інтенсивності потоку за умов кар'єрів. Із використанням результатів лабораторних досліджень створено й апробовано установку для очистки відпрацьованих газів під час перевезення сипких матеріалів допоміжним автотранспортом. Розроблено рекомендації щодо скорочення шкідливих газовиділень автотранспортним комплексом кар'єру, який знаходиться у безпосередній експлуатації, шляхом оптимізації параметрів і режимів руху потоку із застосуванням пристроїв, що забезпечують зниження концентрацій відпрацьованих газів. Розраховано річний економічний ефект за рахунок збільшення продуктивності праці водіїв та обслуговуючого персоналу в результаті покращання санітарно-гігієнічних умов на Першотравневому кар'єрі ПівнГЗК, який складає 411,08 тис. грн.

  Скачати повний текст

Вперше на підставі моніторингових досліджень встановлено чинники, характер і фактичні рівні техногенного навантаження на еколого-гідрогеологічний стан регіону з урахуванням комплексного впливу діючих та закритих шахт. Обгрунтовано значущість джерел забруднення довкілля регіону та причин їх виникнення. Визначено термін і масштаби можливої дії забруднюючих речовин. Теоретично обгрунтовано та практично підтверджено специфічний характер формування техногенного водоносного горизонту в породних відвалах і пульсуючий механізм забруднення поверхневих і підземних вод концентровано забрудненими інфільтраційними потоками, що грунтуються на концепції суттєвої зміни у десятки та тисячі разів коефіцієнту фільтрації сегрегованої частини відвалу залежно від ступеня її водонасичення. Вперше розроблено еколого-гідрогеомеханічну розрахункову модель техногенних процесів у масиві відвальних порід з врахуванням формування техногенного горизонту інфільтраційних потоків і прогнозом циклічних викидів забурднюючих речовин у поверхневі і підземні води.

  Скачати повний текст

Розроблено математичну модель електромеханічної системи вентильно-трансформаторний інвертор - асинхронний двигун (ВТІ - АД), що описує статичні процеси в системі, яка відрізняється від відомих урахуванням нелінійної взаємодії між електрорушійною силою (ЕРС) обертання та ЕРС джерела, обумовленого наявністю в схемі вентильних елементів. Розроблено математичну модель електромеханічної системи ВТІ - АД, що описує динамічні процеси в електроприводі за умов варіювання параметрів схеми та системи керування електроприводом, яка відрізняється від відомих урахуванням провідності різноманітних вентилів, а також урахуванням специфічного трансформаторного зв'язку між джерелом напруги, двигуневим навантаженням і однофазними, інвертувальними ланками. Обгрунтовано аналітичні залежності, що визначають раціональні значення керованих величин у всьому діапазоні варіювання механічних координат, обумовленому механічною характеристикою приводу; які відрізняються від відомих характерними особливостями схеми ВТІ та специфічними вимогами до тягового приводу, оснащеного автономним джерелом живлення.

  Скачати повний текст

Розроблено моделі й інструментальні засоби оперативно-диспетчерського управління транспортно-технологічними комплексами кар'єрів (ТК) великих гірничодобувних підприємств. На підставі системного аналізу структури та функціонування ТТК розроблено комплекс математичних та імітаційних моделей розв'язання функціональних задач оперативно-диспетчерського управління, що забезпечує швидке планування та динамічну маршрутизацію транспортних засобів кар'єру, а також швидку й адекватну реакцію на зміну режиму роботи транспортного комплексу та виникнення позаштатних ситуацій з метою збереження гомеостазу системи. Створені моделі, алгоритми й інструментальні засоби дозволяють підвищити ефективність оперативно-диспетчерського управління та стабільність функціонування ТТК у разі раптових зупинок обладнання.

  Скачати повний текст

Розроблено наукові засади технології внутрішнього відвалоутворення на крутоспадних родовищах, що забезпечує підвищення техніко-економічних показників гірничовидобувних підприємств і раціональне використання природних ресурсів. Розроблено положення наукових засад технології формування відвалів у виробленому просторі глибоких кар'єрів у процесі їх експлуатації, а також методичні засади автоматизованого планування гірничих робіт з внутрішнім відвалоутворенням. Наведено рекомендації для впровадження у практику технології внутрішнього відвалоутворення на глибоких кар'єрах та обгрунтовано її ефективність й область застосування.

  Скачати повний текст

Проаналізовані умови, схеми та засоби транспортування гірничої маси, матеріалів, обладнання і людей під час проведення виробок з кутом нахилу +-6 градусів. Досліджена динаміка перехідних процесів у канатній надгрунтовій дорозі (ДКН) на розробленій математичній моделі, яка враховує змінний профіль шляху та стисливість робочої рідини в гідросистемі та модель руйнування каната від утомленості. Експериментально за шахтних умов визначені кінематичні та силові параметри ДКН і перевірена адекватність зазначеної моделі. Розроблена програма розрахунку параметрів ДКН з урахуванням технологічних вимог. Досліджено контактну взаємодію канату з підтримуючими роликами та шківами ДКН, розроблені рекомендації підвищення їх довговічності. Запропонована циклічна технологія проведення виробок з використанням ДКН, розроблені технологічні схеми і технічні рішення по вдосконаленню конструкції вузлів ДКН.

  Скачати повний текст

Наведено результати досліджень впливу поперечного профілю проїзної частини транспортних комунікацій кар'єрів на ширину берм, а також кута відкосу борта кар'єру й енергетичних показників транспортування гірських порід. Вивчено параметри кочення колеса за поперечно профільованою поверхнею та розроблено програму розрахунку напружень у ньому, а також вплив динамічних навантажень від самоскидів на стійкість відкосів берм і запропоновано методику розрахунку їх надійності з урахуванням віброреологічних факторів. Розроблено техніко-економічні критерії оптимізації параметрів авторанспортних комунікацій на кар'єрах і обгрунтування складу комплексу технологічного устаткування для формування профільних берм. Запропоновано пристрій для автоматичного вимірювання маси вантажу на кар'єрних самоскидах, що дозволяє оптимізувати завантаження та підвищити ефективність їх експлуатації. Сконструйовано автодорогу з увігнутим поперчним профілем, подано компонування елементів транспортних берм, а також технологію його формування.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання підвищення енергетичної ефективності тягового електропривода (ТЕП) великовантажних автосамоскидів з автономною електроенергетичною установкою шляхом використання енергії гальмування за умов глибоких кар'єрів на прикладі автосамоскидів типу БелАЗ-7509. Проаналізовано роботу електромеханічного устаткування великовантажних кар'єрних самоскидів (ВКС), встановлено, що його низька ефективність обумовлена нераціональним використанням енергії, яку виробляють тягові електричні двигуни (ТЕД) у генераторному режимі роботи. Доведено, що підвищення ефективності роботи ТЕП досягається шляхом застосування рекуперативного гальмування (РГ) як основного способу електричного гальмування (ЕГ) - в результаті зменшення використання дизельного палива і збільшення продуктивності системи охолодження ТЕД. Виявлено, що потужність рекуперації повинна бути обмеженою з урахуванням забезпечення технічних умов експлуатації дизельного двигуна (ДД). Встановлено аналітичну залежність між зменшенням витрат палива в технологічному циклі та технологічними параметрами експлуатації ВКС за умови рекуперації енергії гальмування. Визначено умови максимальної економії палива в технологічному циклі ВКС.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано шляхи підвищення ефективності знепилювання технологічних автомобільних доріг кар'єрів. Запропоновано способи зменшення виділення пилу в атмосферу з поверхні автомобільних доріг з нежорстким покриттям до нормативних величин шляхом зв'язування пилу, який знаходиться у щебеневому покритті автодороги, розчином природного бішофіту. Показано можливість використання сил аутогезії, утворених розчином природного бішофіту на поверхні пиловидних частинок, для їх зв'язування у щебеневому покритті автодороги. Запропоновано метод розрахунку виділення вологи зі щебеневої суміші, змоченої розчином природного бішофіту, який дозволяє прогнозувати термін її перебування у вологому стані. Обгрунтовано можливість використання методу зміни температури протягом доби з метою підвищення ефективності зв'язування пилу розчином природного бішофіту. Розроблено технологію знепилювання технологічних автодоріг у кар'єрах, застосування якої дозволяє знижувати запиленість повітря до санітарних норм протягом 10 - 15-ти діб.

  Скачати повний текст

Визначено закономірності виникнення систематичних відмов автосамоскидів, зумовлених станом властивостей мастил, сезонним розсіюванням запиленості під час роботи на породних відвалах вугільних шахт. Для діагностування вузлів трансмісії визначено місця знімання інформації та встановлено залежності зростання кількості відмов від перевантаження автосамоскида та запиленості породного відвалу. Розвинуто діагностичну модель автосамоскида, яка у разі оцінювання сукупності діагностичних параметрів передбачає врахування перевантажень автосамоскида та запиленості породного відвалу. Обгрунтовано критерій оптимізації періодів запобігальних замін груп елементів на підставі мінімуму сумарних втрат у разі планових і аварійних ремонтів на одиницю напрацювання автомобіля шляхом підбору варінтів замін елементів за різних сполучень. Розвинуто моніторинг і дистанційне діагностування автосамоскида, які передбачають одержання інформації та планування ремонтних впливів технічною службою на підставі фактичного технічного стану автосамоскида.

  Скачати повний текст

Розроблено та обгрунтовано метод визначення кількості просипів гірничої маси через нещільності в залізничних піввагонах під час її перевезення, що дає змогу оцінювати питомі та валові викиди пилу на промислових майданчиках гірничих підприємств. Запропоновано метод визначення дальності віднесення пилу під час переміщення просипів гірничої маси під впливом повітряного потоку, що дає змогу визначати концентрацію та дальність віднесення пилу під час руху залізничих піввагонів і думпкарів. Наведено метод розрахунку швидкості випару водних розчинів солей з вологої гірничої маси, що дозволяє прогнозувати запиленість повітря біля доріг на різних етапах руху транспортних засобів. Установлено закономірності здування пилу за даних умов з метою визначення критичних швидкостей вітру, за яких відбувається відрив і перенос пилинок різного діаметра та густини. Розроблено метод визначення кількості пилу, який здувається з поверхні гірничої маси, змоченої водним розчином природного бішофіту під час її транспортування в залізничних піввагонах і думпкарах, що враховує швидкість руху потягу й фізико-механічні властивості гірничих порід.

  Скачати повний текст

Розроблено метод розрахунку стійкості зовнішніх відвалів, який передбачає врахування неоднорідності розкривних порід і слабкої основи відвалу, що досягається використанням форми поверхні сковзання, складеної з частин кривих другого та першого порядків і дозволяє зменшити похибку розташування найбільш слабкої поверхні сковзання та підвищити точність розрахунку коефіцієнта запасу стійкості. На базі методу імітаційного моделювання зовнішніх відвалів з урахувнням випадкового характеру розподілу фізико-механічних властивостей розкривних порід і грунтів слабкої основи визначено ризики деформування ярусів відвалу. Установлено закономірності зміни коефіцієнта запасу стійкості від геометричних параметрів зовнішніх відвалів і характеру обводненості та потужності слабкої основи для різних варіантів відсипки розкривних порід. На підставі результатів проведених досліджень розроблено прикладні програми для розрахунку стійкості зовнішніх відвалів, можливості й ефективність яких підтверджено практичним впровадженням на залізорудних підприємствах Кривбасу.

  Скачати повний текст

Розроблено технологічні схеми гірничих робіт, які забезпечують їх виробничу потужність за змінного попиту на рудну сировину. Встановлено раціональні параметри робочої зони та їх вплив на обсяги прямого переміщення розкриву у відвал. Із використанням коефіцієнта жорсткості технологічної схеми удосконалено методику розрахунку виробничої потужності кар'єру. Запропоновано технологічну схему, в якій розкривні уступи перерозподіляються по висоті у межах певної потужності розкриву за заданої продуктивності кар'єру, а верхній і нижче розташований уступи об'єднані та відробляються транспортно-відвальним способом, для чого у внутрішньому відвалі створюється додаткова приймальна ємність. Удосконалено метод вибору комплексів технологічного устаткування для слабостійких обводнених порід, в якому враховано коефіцієнт запасу стійкості укосів внутрішнього відвалу, який обумовлений сумісним поєднанням коефіцієнта переекскавації порід, темпу їх осушення та порядку складування у відвалі й організації роботи комплексів розкривного та відвального устаткування.

  Скачати повний текст

Науково обгрунтовано нову технологію переробки відходів радіометричних збагачувальних фабрик уранодобувних шахт, яка дозволяє забезпечити їх повну утилізацію в результаті поділу на дві частини - бідний концентрат, придатний для подальшої переробки методом купчастого вилуговування, та малоактивний матеріал, призначений для промислового використання. На підставі вивчення фізико-хімічних, механічних, гідродинамічних і радіаційних властивостей існуючих відвалів визначено параметри, необхідні для розробки й оптимізації технології їх переробки. Розроблено наукові засади нової технології як взаємозв'язаної системи технологічних процесів та устаткування, здатної забезпечити переробку відвалів з їх повною утилізацією. Теоретично обгрунтовано схеми пристроїв, принципи роботи й основні характеристики технологічного устаткування та вимірювальної техніки, необхідних для реалізації нової технології. Розроблено дискретну математичну модель кінетики масообмінних процесів, які відбуваються у процесі купчастого вилуговування урану з бідного концентрату, одержаного в результаті радіометричного поділу гірської маси відвалу. Проведено промисловий експеримент на дослідному полігоні з визначення технологічних параметрів купчастого вилуговування бідного концентрату та виявлено, що практичні результати наближені до теоретичних. На підставі даних теоретичних і практичних досліджень розроблено проект куупчастого вилуговування. Обгрунтовано принципово нову схему пристрою сепаратора для багатостадійного розділення та збагачення уранових руд, визначено її принцип роботи й основні конструктивні параметри, які забезпечують високий ступінь автоматизації, продуктивності й точності поділу потоку шматків уранової руди машинного класу. Спроектовано, апробовано та впроваджено у виробництво багатостадійні прецизійні пошматкові радіометричні роздільні комплекси, одержано позитивні результати їх випробувань й експлуатації за промислових умов. Обгрунтовано новий принип роботи спеціалізованих аналізаторів урану у розчинах купчастого вилуговування й на іонообмінній смолі та на базі гамма-абсорбційного методу з використанням L-стрибка енергетичної кривої поглинання гамма-квантів і гамма-спектрометричного методу з випромінюванням урану 235. Розроблено аналізатори урану у розчинах і на іонообмінній смолі. Зроблено випробування дослідних зразків, одержано позитивні результати. Обгрунтовано можливість застосування аналізаторів урану, а також спеціальних рівне- та витратомірів розчинів і смоли у системі АСУТП купчастого вилуговування.

  Скачати повний текст

На підставі результатів теоретичних досліджень удосконалено структуру транспортно-технологічної системи кар'єру та встановлено залежності для прогнозування показників ефективності роботи автопарку з урахуванням гірничотехнічних умов експлуатації автосамоскидів у глибокому кар'єрі. Розроблено математичну модель планування роботи парку автосамоскидів, застосування якої дозволяє більш точно враховувати відсотковий вміст корисного компонента в руді, а також гірничотехнічні умови експлуатації у кар'єрі за рахунок застосування дорожнього еквівалента під час розрахунку кількості рейсів за зміну. На підставі використання даної математичної моделі розроблено систему планування роботи технологічного автотранспорту за умов кар'єру. Здійснено виробничу апробацію запропонованої методики планування за умов гірничо-транспортного цеху Першотравневого кар'єру ВАТ "ПівнГЗК". Встановлено позитивний вплив використання нової системи планування на стабілізацію складу шихти, зниження коливання вмісту заліза магнітного на 1 - 3 %, скорочення середньої дальності транспортування гірничої маси на 2,8 % та зменшення собівартості перевезення 1 тонни руди на 2,14 %.

  Скачати повний текст