Розроблено методику визначення концентрації пилу (КП) на ділянках робочих зон кар'єрів (РЗК) за перевантаження гірничої маси (ПГМ) для підвищення точності розрахунку КП за допомогою математичного та імітаційного моделювання з використанням інформаційно-комп'ютерних технологій, що покращує вибір засобів і заходів протидії пилу. Висвітлено ідею використання закономірностей розсіювання пилу для створення моделей визначення зон його концентрації, шкідливих для здоров'я виробничого персоналу залізорудних кар'єрів за ПГМ. Розроблено систему моделювання розсіювання пилу на ділянках РЗК за ПГМ для прямоструменевої, рециркуляційної схеми провітрювання та наявності застояної зони у вигляді комплексу комп'ютерних програм, реалізованих в інтерактивному режимі спілкування з користувачем.

  Скачати повний текст

Вирішено проблеми раціонального використання сировинної бази Кривбасу шляхом підвищення ефективності видобування руди з надр за максимального збереження природної якості сировини. Уточнено закономірності взаємодії відбитої руди, яка випускається в області контакту з ущільненими вибухом обваленими пустими породами та штучними твердіючими масивами. Розроблено концептуальний підхід, заснований на принципах обгрунтування параметрів випуску обваленої руди в області контакту з різномодульними масивами пустих порід і твердіючої закладки, що відповідає вимогам високоефективного видобутку "умовно втрачених" багатих руд і магнетитових кварцитів. Обгрунтовано параметри фігур випуску руди на контакті з ущільненими пустими породами та штучними масивами, які набувають форми диспропорційних сегментних еліпсоїдів випуску з диферентними горизонтальними півосями. Розроблено технологічні схеми видобування залізних руд, впроваджених на шахтах Криворізького басейну.

  Скачати повний текст

Установлено оптимальні параметри вертикального концентрованого заряду (ВКЗ), повітряної порожнини над ним і породної подушки в основі заряду, які забезпечують максимальне використання енергії заряду вибухової речовини (ВР) за умов дроблення гірської маси. З'ясовано ефективну форму заряду ВР та місце його розташування в масиві, обвалюваному вибухом, які забезпечують високу якість дроблення. Одержано залежності ширини екрану з порушеної вибухом породи та відстані до нього від величини ЛНО, які забезпечують оптимальний ефект відбиття хвиль напруження, генерованих зарядом ВР.

  Скачати повний текст

На підставі виконаних теоретичних, лабораторних та експериментальних досліджень встановлено, що обвалена руда має неоднорідні сипучі властивості. Вивчено особливості їх формування. Виявлено нові закономірності випуску обваленої руди з неоднорідними сипучими властивостями. Доведено, що фігури випуску такої руди мають псевдоеліптичну форму. Розкрито закономірності формування параметрів псевдоеліптичних фігур випуску під дією комплексного впливу фізичних особливостей обваленої руди, гірничого тиску та технологічних параметрів. Розроблено методику визначення геометричних параметрів псевдоеліптичних фігур випуску й окремих їх елементів. Обгрунтовано теоретичні основи та практичні методи управління випуском навантаженої руди з неоднорідними сипучими властивостями. Запропоновано нові методи зменшення якісних і кількісних втрат руди під час випуску. Створено ефективні варіанти ресурсоощадних технологій очисної виїмки, які забезпечують суттєве зниження рівня втрат і засмічення руди у ході підземної розробки.

  Скачати повний текст

Вирішено проблему поліпшення показників роботи шахт за рахунок підвищення якості товарної продукції за одночасного зниження собівартості її видобутку та переробки. Розвинуто комплексний підхід, коли основні технологічні процеси є єдиною технологічною та організаційною сукупністю та досягненням загальносистемного ефекту, від якого залежать основні показники роботи шахти, що забезпечується диференційним вибором оптимальних прараметрів цих процесів і шляхом спільної реалізації регулятивних заходів у системі відробка блоків - переробка руди. Встановлено вплив кута падіння рудного тіла та кута орієнтації "плаваючої" стелини щодо горизонту на показники видобування руди. Експериментально доведено відбиття хвиль від межі розділу розвантаження та опорного тиску.

  Скачати повний текст

Виявлено закономірності зміни горизонтальної та вертикальної неоднорідності поширення мінералів у рудному покладі на ділянці ведення гірничих робіт. Встановлено межі зон з підвищеною мінералізацією різних компонентів і проведено гірничо-геометричний аналіз кар'єрного поля із застосуванням методів геоінформаційного та геологічного моделювання. Розроблено технологію та принципові технологічні схеми селективно-валової розробки та роздільного складування титано-цирконієвих руд за мінеральним складом. Розкрито математичну модель руху кар'єрного автосамоскида та колісного навантажувача, яка дозволяє оперативно визначати оптимальну швидкість його руху на ділянках кар'єрної дороги з різним рельєфом за умов мінімальної питомої витрати палива. Випробувано та впроваджено систему оперативного контролю технічних і технологічних параметрів кар'єрного автотранспорту, в якій реалізована теоретична модель розрахунку оптимальних швидкостей руху автосамоскида й технічні рішення з оперативного керування вантажопотоками в реальному режимі часу відповідно до вимог технології селективно-валової розробки руд. Охарактеризовано, що результати досліджень використані під час розробки "Рекомендацій із застосуванням технологій частково-селективної розробки титано-цирконієвих руд на основі тривимірних геологічних моделей ", що впроваджені у ВАТ "Укрдіпроруда" і "Рекомендацій з підвищення ефективності технологічних параметрів кар'єрного автотранспору при видобутку титано-цирконієвих руд", що впроваджені в ДПІ "Кривбаспроект".

  Скачати повний текст

Визначено закономірності зміни напружено-деформованого стану масиву охоронного цілика, розташованого у масиві зони розвантаження напружень виробленим простором шахти. Встановлено закономірності руйнування масиву гірських порід навколо виробленого простору шахти. Вперше розроблено методику визначення траєкторії закладання та способу кріплення підготовчих виробок в охоронному цілику, який розташований у масиві зони розвантаження напружень виробленим простором шахти. Удосконалено методику визначення параметрів камерних систем розробки для розвантажених ділянок охоронних ціликів.

  Скачати повний текст

Встановлено залежність допустимих з умов стійкості параметрів похилих оголень порід висячого боку в очисних камерах від їх коефіцієнта міцності та кута падіння покладу. Одержано взаємозв'язок між наднормативним засміченням видобутої з очисних камер руди та перевищенням у них фактичним значенням еквівалентного прогону похилого оголення порід висячого боку над його граничним значенням і безпечні розміри даного перевищення. Розроблено технології відпрацювання багатих і бідних залізних руд, що дозволяють значно спростити конструкції камерних систем розробки та підвищити показники видалення руди, а отже, підвищити їх ефективність.

  Скачати повний текст

Досліджено зміни основних параметрів системи розробки з глибиною кар'єру та обгрунтовано комплексний оцінний показник ступеня концентрації гірничих робіт. Досліджено вплив гірничо-геологічних умов розробки на параметри концентрації та установлено аналітичні взаємозв'язки між ними. Вперше розроблено методику визначення оптимальної глибини переходу на концентрацію гірничих робіт ділянками, а також нову методику визначення розмірів відставання розкривних робіт у кар'єрі та їх впливу на параметри концентрації розкривних робіт, яка грунтується на змінному значенні ступеня забезпеченості кар'єру запасами гірничої маси. Наведено економіко-математичну модель визначення параметрів концентрації гірничих робіт за умов можливого непідтвердження геолого-технологічних показників розробки. Запропоновано критерій і методику визначення параметрів концентрації гірничорудного виробництва з урахуванням шкідливого діяння його об'єктів на навколишнє середовище.

  Скачати повний текст

Систематизовано вхідні та вихідні фізико-хімічні параметри з метою управління якістю залізорудної сировини з використанням комплексної системи. Встановлено основні закономірності формування комплексної системи автоматичного управління якістю залізорудної сировини на основі інформації, отриманої системою безперервного контролю вмісту корисного компонента у руді. Значну увагу приділено основним закономірностям вибору оптимальних геометричних параметрів вузла вимірювання розсіяного гамма-випромінювання системи безперервного контролю вмісту заліза у вхідній руді на основі результатів математичного моделювання. Розроблено математичну модель системи управління якістю мінеральної сировини з урахуванням фізико-хімічних властивостей залізної руди під час взаємодії з інтегральним потоком розсіяного гамма-випромінювання.

  Скачати повний текст

Установлено закономірності формування параметрів робочої зони за умов відпрацювання крутопохилими шарами. Обгрунтовано теоретичні підходи до способів управління режимом гірничих робіт, які дозволяють визначити раціональний графік даного режиму. Удосконалено графоаналітичний метод визначення основних параметрів під час відпрацювання крутопохилими шарами, який впливає на керування режимом гірничих робіт. Положення цих шарів та їх параметрів дозволяють визначати ширину групи уступів, які підлягають відпрацюванню щодо лежачого та висячого борту кар'єру за етапами та впливають на швидкість посування робочого борту. Розроблено нові технологічні рішення стосовно процесу відпрацювання видовжених родовищ крутопохилими шарами. На базі раціональних технологічних схем формування кар'єру, оптимізації параметрів гірничих робіт з використанням установлених залежностей обгрунтовано інтенсивність розвитку робіт і параметри робочої зони залізорудних кар'єрів. Обгрунтовано режими гірничих робіт для діючих кар'єрів Полтавського ГЗК, гірничо-збагачувального комплексу "Міттал Стіл Кривий Ріг", "Сєверний" РУ ім. Кірова. Основні результати дослідження впроваджено під час розробки кар'єру N2-біс гірничо-збагачувального комплексу "Міттал Стіл Кривий Ріг".

  Скачати повний текст

Проаналізовано процес зміни параметрів розкривної та видобувної робочих зон залізорудного кар'єру за поглиблення гірничих робіт. Вперше встановлено аналітичні залежності виробничої потужності кар'єру від зміни глибини параметрів робочої зони та зниження доступної площі рудного покладу внаслідок його консервації під перевантажувальними пунктами та тимчасовими внутрішніми відвалами розкривних порід. Удосконалено метод управління виробничою потужністю шляхом використання встановленої закономірності зміни швидкостей поглиблення гірничих робіт зі збільшенням глибини кар'єру в залежності від визначеної необхідної продуктивності гірничотранспортного комплексу з виїмки порід розкриття, для забезпечення попиту на сировину. Виявлено закономірності зміни швидкості поглиблення фронту гірничих робіт зі зростанням кар'єру, що дозволяє визначати необхідну продуктивність гірничотранспортного комплексу та необхідну виробничу потужність кар'єру.

  Скачати повний текст

Розроблено заходи щодо підвищення ефективності гірничих робіт шляхом формування кар'єрних рудопотоків зі стабільними якісними характеристиками рудної сировини, яка надходить на збагачення. Уперше систематизовано технологічні схеми кар'єрних рудопотоків й обгрунтовано критерій оцінювання їх ефективності. Розроблено методику динамічного управління рудопотоками в кар'єрі шляхом формування роздільних схем транспортування руди з екскаваторних вибоїв, яка дозволяє зменшити коливання корисного компонента в сировині та знизити видатки на перевезення руди. Результати наукового дослідження використано у проектах подальшої розробки залізорудних родовищ ДПІ "Кривбаспроект", розраховано їх економічний ефект, який становить 495,6 тис. грн.

  Скачати повний текст

Досліджено гідродинамічні процеси гідроруйнування, дезінтеграції та гідротранспортування матеріалів розсипів за умов розсипних родовищ і техногенних розсипів та розроблено фізико-технічні засади свердловинної гідротехнології видобутку важких металів. Установлено закономірності зниження втрат корисного компонента на днищах виймальних камер залежно від витрати робочого агента, нахилу днища, його шорсткості та процесу витягу корисного компонента з тріщин підстилних порід. Розроблено теоретичні засади процесу гідроелеваторного підйому пульпи та метод його розрахунку, який враховує особливості процесу її переміщення, а також вплив затоплення змішувальної камери гідроелеватора на висоту підйому. Доведено, що ефективність свердловинного гідровидобутку досягається за рахунок використання кінетичної енергії падаючого потоку пульпи для надання корисному компоненту початкової швидкості руху, розгону корисного компонента максимальної крупності до швидкості надійного гідротранспортування та підтримкою її постійною по довжині транспортування керованим профілюванням днища камери. Установлено раніше невідому закономірність кількісного розподілу мінералів у техногенних розсипах. Доведено, що 95 % корисного компонента сконцентровано в ядрі розсипу, параметри якого визначаються конструктивними та технологічними характеристиками промивного устаткування. На базі гідродинамічних процесів розмиву матеріалу розсипів і гідротранспортування рудних пульп розроблено комплект методик розрахунку параметрів технологічних процесів свердловинного гідровидобутку важких металів розсипних родовищ і техногенних розсипів. Висвітлено закономірність формування техногенних розсипів, а також методику пошуку їх ядер. Відзначено, що відмінними рисами запропонованих рішень є відсутність робітників в очисних просторах виймальних камер, збереження земної поверхні з дотриманням комплексу еколого-економічних вимог до конкретного родовища.

  Скачати повний текст

  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

Розроблено принципи наукового управління дією вибуху та їх значення щодо оптимізації режимів і схем підривання. Установлено роль схем розташування та режимів підривання свердловинних зарядів стосовно асиметричності фронту напруг з переважанням зсувних і розтягуючих зусиль, а також ступеня корисного використання енергії вибуху. Показано доцільність застосування системи управління динаміки однорідного ізотропного пружного тіла як математичного опису елементів руйнованого масиву. Визначено, що структура лінійної деформації зумовлює у кореляційному значенні параметри подрібнення.

  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

Встановлено нові характеристики коливань мінералого-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, в основу якої полкладено технологічно обгрунтовані методу 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 основі 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, використаному у математичному апараті, можливості відтворення статичних і динамічних об'єктів. Апробовано методи та моделі оптимізації гірничих робіт, в основу яких покладено призначення критеріїв оптимізації, складу обмежень, характеру керуючих змінних та їх зв'язку з обсягами гірничих робіт та якісними характеристиками руди.

  Скачати повний текст

Встановлено, що розвиток споживання рідкісних металів (РМ) та рідкісноземельних елементів (РЗЕ) у різних галузях промисловості, а також перспективи подальшого зростання споживчого ринку, визначають постійний інтерес до проведення досліджень з розробки нових напрямів у технології виробництва РМ та РЗЕ, стимулюють розвідку й освоєння нових сировинних джерел. Визначено, що потенціал рідкіснометалевих руд України - найбільший у Європі; в промислових масштабах в державі налагоджено виробництво цирконієвих продуктів, зокрема, залучення до розробки руд ніобію, танталу, берилію, літію, рідкісних земель та інших рідкісних металів. Обгрунтовано перспективи освоєння Мазурівського родовища у Східному Приазов'ї та його розробки як "еталонного комплексного пілотного об'єкту у контексті розвитку власної рідкіснометалевої-рідкісноземельної та польовошпатової сировинної бази в Україні на основі геолого-економічних, геолого-технологічних та геолого-екологічних досліджень.

  Скачати повний текст