Приведены результаты исследований по экологии, экономике и технологии комплексной открыто-подземной разработки рудных месторождений. Предложены новые способы выемки руд в нерабочих бортах и ниже отметки дна карьера с использованием технологии открыто-подземных работ (ОПР), образующей взаимосвязанный технологический комплекс. Раскрыты геомеханические основы расчета устойчивости бортов карьера и открытых выработанных пространств, изложены способы их поддержания в устойчивом состоянии. Описаны расчетные методы возможных вариантов проветривания ОПР.

Проанализирована методика расчёта приземной концентрации вредных примесей при массовых взрывах на карьерах комбината "Криворожсталь". Рассмотрены вопросы разработки технологии складирования в выработанном пространстве отходов подземного сухого обогащения магнетитовых кварцитов. Приведена предпроектная оценка экономических показателей открытой разработки месторождений полезных ископаемых. Освещена технология ведения горных работ при 40-метровом отвальном ярусе. Описана автоматизированная системи технико-экономического мониторинга реализации проектных горно-технологических решений. Изложены теоретические основы определения вида кривой, описывающей область влияния выпускного отверстия. Изучено влияние формы импульса на показатели электрообработки при интенсификации процесса магнитного обогащения. Определены параметры гидроциклона при дешламации окисленных железных руд.

Обгрунтовано шляхи розв'язання наукової проблеми комплексної відкрито-підземної розробки рудних родовищ і наукові засади оптимального режиму та параметрів відкритих, відкрито-підземних і підземних робіт, що створюють єдиний взаємопов'язаний технологічний комплекс для відпрацювання родовищ на повну глибину та за всією площею. Розроблено нові принципи поєднання відкритих і підземних робіт з утворенням взаємопов'язаного технологічного комплексу та єдиного виробленого простору, які підтверджено 11-ма винаходами. Розроблено методологію визначення параметрів відкрито-підземного ярусу, зокрема, графоаналітичний метод виявлення його межової глибини й аналітичні методи оптимізації параметрів на базі експериментальних і промислових даних. Запропоновано методологію визначення оптимальних меж відкритого, підземного та відкрито-підземного способів, що утворюють взаємопов'язаний технологічний комплекс для розробки родовищ на економічно раціональну глибину та за всією площею на базі еколого-економічних чинників.

Встановлено нові характеристики коливань мінерало-технологічних показників руди у надрах, видобутку рудної сировини та її якісного складу для різних періодів роботи гірничорудних підприємств. Уперше узагальнено методологію гірничо-геологічної інформатики, створено класифікацію її складових та удосконалено структуру інформаційного забезпечення даних підприємств на основі розподілу первинних і попередньо перероблених технологічних даних. Пооаналізовано й обгрунтовано взаємозв'язок технологічних об'єктів та їх параметрів, на яких грунтується оптимізація розвитку гірничих робіт на кар'єрах. Розроблено для перспективного, поточного та оперативного планування ієрархічна система дискретних моделей оптимізації гірничих робіт, яка базується на технологічно обгрунтованих методах набору директивних показників, застосування яких дозволяє підвищити вилучення металу з руди у середньому на 0,4 %. Запропоновано нову ієрархічну систему дискретних гірничо-геометричних моделей прогнозу розвитку гірничих робіт різних рівнів планування, яка дозволяє для потреб дискретної оптимізації відтворювати динаміку розвитку фронту гірничих робіт у просторі кар'єру та часі з похибкою не вище 5 %. На відміну від відомих систем досліджено та розроблено дворівневе геологічне забезпечення планування гірничих робіт на базі блокового мінерало-технологічного моделювання родовища за сортами руд і наступної інтерполяції за її даними мінералого-технологічних показників зі швидкісним підрахунком запасів у видобувних блоках з похибкою не вище 1,4 - 2,7 %. Класифіковано гірничо-геометричне моделювання відкритої розробки за функціональністю,

Розглянуто особливості впливу основних гірничо-технологічних і організаційно-технічних параметрів на різні аспекти проблеми якості. Названо форму і фази управління якістю, на яких проявляється дія будь-яких параметрів, які характеризують загальну організацію гірничого виробництва, впливають на формування відбитої, видобутої, складованої, товарної рудної сировини, яка переробляється на різних фазах управління якістю.

Рассмотрены проблемы отработки Артемовского месторождения ОАО "Центральный горно-обогатительный комбинат". Предложено применить технологию предобогащения руды в карьере в комплексе с циклично-поточной технологией. Разработаны схемы вскрытия горизонтов крутонаклонными конвейерами, расположенными по борту карьера, и подземными выработками с наклонными конвейерами.

Проанализировано современное состояние горнодобывающей промышленности Украины и основные тенденции ее развития. Рассмотрены проблемы разработки эффективных методов расчета технологических параметров открытых горных работ. Предложены различные методы динамических расчетов технологических параметров карьеров для обеспечения повышения обоснованности проектных решений и эффективности открытой разработки месторождений полезных ископаемых. Разработано методическое, организационное и расчетное обеспечение динамического моделирования технико-економических показателей открытых горных работ. Выполнена практическая проверка результатов исследований в условиях карьеров Украины.

Освещена история разработки, создания и внедрения циклично-поточной технологии на карьерах Кривбасса. Приведено современное состояние открытой добычи руд. Изложены перспективные направления развития сырьевой базы и технологий добычи руд Кривбасса. Исследовано развитие рабочей зоны и ее влияние на формирование комплексов циклично-поточной технологии с наклонными конвейерами. Представлены схемы вскрытия горизонтов при расположении вскрывающих выработок по борту карьера. Внимание уделено энергетическому потреблению технологических процессов и его снижению при циклично-поточной и других перспективных технологиях горных работ.

Рассмотрено влияние степени раздробленности горных пород на эффективность технологических процессов в карьере. Приведена модель оптимизации технологических процессов открытой разработки скальных пород в Кривбассе по минимуму затрат в зависимости от степени раздробленности горных пород.

Освещены неизвестные закономерности недозированного выпуска - постоянство отношения высоты гребней к высоте слоя и высоты слоя к расстоянию между дучками, установленному из условия касания эллипсоидов, - позволяющие оптимизировать параметры схем с обрушением при этом режиме.

Наведено головні етапи дослідження визначення об'єму блоку балансових чи промислових запасів різних за конфігурацією виймальних блоків від кута нахилу планового положення перерізів та відстані між ними.

Показано, что вмещающие горные породы в проектных контурах рудных карьеров - разнообразны и многие из них пригодны для продуктивного использования. Их качество и запасы - достаточны для добычи в качестве альтернативного сырья, добываемого в нерудных карьерах. Для оценки эффективности этого целесообразным является анализ возможностей использования рудных конвейерных трактов в карьере ИнГОКа. Показано, что Ингулецкое месторождение характеризуется высокой петрографической комплексностью. Вместе с тем, в разрабатываемом его карьере имеется широкий спектр технических средств для организации мультиструктурных грузопотоков даже в существующих стесненных условиях ведения горных работ. Но для достоверной оценки эффективности возможной конверсии ГОКа знания горно-технологических условий и потребительских характеристик потенциальной нерудной продукции - недостаточно. Для этого необходим более глубокий системный анализ состояния и соотношения разнообразных ресурсов, проектных наработок, производственного и экономического потенциала предприятия, адаптивной гибкости и инертности применяемых технологий, а также многих других внутренних и внешних факторов. Относительно технологической составляющей в таком системном подходе относительно ИнГОКа показано, что до 2022 г. реальные возможности перехода на комплексную разработку месторождения в его карьере с вовлечением в транспортировку нерудной попутной продукции ЦПТ являются весьма ограниченными без радикальных изменений принятых проектов. Однако, после 2027 г. это становится уже целесообразным, и заключается в изменении структуры существующих грузопотоков с минимальными их модификациями. При этом одним из путей минимизации проблем перехода на новые виды продукции (диверсификация сырья целевой добычи и конверсия предприятия) является создание складов нерудного сырья в пространстве выработок опережающего формирования конечного (проектного) положения борта карьера.

Показано, что вмещающие горные породы в проектных контурах рудных карьеров - разнообразны и многие из них пригодны для продуктивного использования. Их качество и запасы - достаточны для добычи как альтернативного сырья, добываемому в нерудных карьерах. Для оценки эффективности этого целесообразным является анализ возможностей использования рудных конвейерных трактов в карьере ИнГОКа. Показано, что Ингулецкое месторождение характеризуется высокой петрографической комплексностью. Вместе с тем, в разрабатываемом его карьереимеется широкий спектр технических средств для организации мультиструктурных грузопотоков даже в существующих стесненных условиях ведения горных работ. Но для достоверной оценки эффективности возможной конверсии ГОКа знания горно-технологических условий и потребительских характеристик потенциальной нерудной продукции недостаточно. Для этого необходим более глубокий системный анализ состояния и соотношения разнообразных ресурсов, проектных наработок, производственного и экономического потенциала предприятия, адаптивной гибкости и инертности применяемых технологий, а также многих других внутренних и внешних факторов. Относительно технологической составляющей в таком системном подходе относительно ИнГОКа показано, что до 2022 года реальные возможности перехода на комплексную разработку месторождения в его карьере с вовлечением в транспортировку нерудной попутной продукции ЦПТ являются весьма ограниченными без радикальных изменений принятых проектов. Однако, после 2027 г. это становится уже целесообразным, и заключается в изменении структуры существующих грузопотоков с минимальными их модификациями. При этом основная идея минимизации проблем перехода на новые виды продукции (диверсификация сырья целевой добычи и конверсия предприятия) заключается в использовании ритмичных пульсаций производительности трактов ЦПТ.

Поддержание размеров действующей части рабочей зоны глубоких кареров, необходимой для получения запланированного объема добычи полезного можно достичь за счет изменения ширины рабочих площадок и протяженности активного фронта работ. В результате выполненного анализа научных публикаций было установлено, что в процессе определения ширины рабочей площадки при заданной производительности карьера по руде учитывается только длина активного фронта по руде и вскрышным породам на момент оценки. При этом не учитывается влияние на нее изменения ширины рабочей площадки. Исследование изменения длины активного фронта горных работ при увеличении ширины рабочей площадки, с помощью графических методов горно-геометрического анализа карьерного поля, позволяет определить необходимые параметры системы разработки, обеспечивающие в карьере нормативный запас руды готовый к выемке, а также размер активной части рабочей зоны для различных значений производительности по руде. Цель работы - исследование зависимости длины активного фронта горных работ от ширины рабочей площадки для различных вариантов производительности по руде при концентрации горных работ в карьере. Обосновано, что в случае концентрации горных работ на отдельных участках рабочей зоны карьера для заданной производительности при определении ширины рабочей площадки и длины активного фронта горных работ необходимо учитывать как обеспечение нормативов готовых к выемке запасов при сокращении длины вовлекаемых в отработку уступов, так и уменьшение максимально возможной длины активного фронта горных работ на этих участках за счет увеличения ширины рабочей площадки. Установлены основные факторы, влияющие на изменение длины активного фронта горных работ, которые необходимо учитывать при определении параметров системы разработки. Выводы: в результате исследований было установлено, что определение параметров системы разработки, которые удовлетворяют нормируемым запасам для заданной производительности карьера по руде необходимо осуществлять с учетом размеров активной части рабочей зоны карьера.

Цель работы - усовершенствовать научно-методическую базу в области проектирования и планирования открытых горных работ путем разработки новых и корректировки существующих методов определения параметров системы разработки. Обосновать влияние метода определения ширины рабочей площадки, учитывающий ее взаимосвязь с длиной активного фронта горных работ и производительностью по руде на отставание по вскрыше. Исследование влияния параметров системы разработки на отставание вскрышных работ необходимо осуществлять с учетом взаимосвязи ширины рабочей площадки и длины фронта горных работ, которые обеспечивают норматив готовых к выемке запасов для принятой производительности карьреа по руде. При этом взаимосвязь параметров системы разработки учитывается с помощью графических методов горно-геометрического анализа карьерного поля. Несоответствие фактической длины активного фронта горных работ длине фронта принятой при определении максимально возможной производительности карьера по руде и составлении перспективного календарного плана горных работ без учета взаимосвязи ширины рабочей площадки и длины активного фронта горных работ, обеспечивающих норматив готовых к выемке запасов приводит к нарушению равенства скоростей перемещения рудных и нерудных уступов и соответственно к накоплению отставания вскрышных работ в карьере. Результаты выполненных исследований могут быть использованы проектными организациями и горнодобывающими предприятиями при определении производительности карьера по руде. Отставанием вскрышных работ в карьере необходимо считать недовыполнение объемов вскрыши, которые рассчитываются относительно положения горных работ в карьере, обеспечивающее норматив готовых к выемке запасов для заданной производительности карьера по руде, с учетом ее изменения на конец каждого года эксплуатации карьера.

Purpose. Formation of a realistic assessment of the prospects for the introduction of automated ore extraction systems and quality control in the activities of modern mining enterprises. Methodology. The basis of the methodological approach in this study is a combination of system analysis of various aspects of automation of management processes of ore quarrying, with an analytical investigation of the prospects for optimising ore mining processes in quarries using modern methods of automation and digitalisation. Findings. A systematic analysis of various aspects of automation of ore mining management processes by quarry method was performed. The most promising areas of quarry development in order to obtain ore raw materials of the highest quality were identified. A scheme showing the systems of methods for managing the quality of ore mined by the mining method at the mining enterprises was presented. In addition, the scheme of automation of ore quality management processes extracted in quarries was presented and analysed. Originality. A real assessment of the prospects for the introduction of automated systems of ore mining and quality control in the activities of modern mining enterprises has been formed. Practical value. The results of the research can be used as a basis for training specialists in the field of mining industry, whose professional responsibilities include solving issues of ore mining in a quarry way.