Preliminary assessment of roadheaders efficiency based on empirical methods and index of equivalent rock strength

Purpose. The choice of a proper roadheader is a critically important step in planning of a project or some of its stages. Nowadays various manufacturers produce numerous models of these vehicles, hence it is unreasonable to conduct a thorough analysis of each model’s parameters in terms of their adequacy for the successful implementation of the project. Therefore, it is necessary to develop quite simple and easy-to-use assessment of roadheaders efficiency at the project preliminary stages. Methods. The widely used model of the Colorado School of Mines based on numerous laboratory tests has been applied as the basic model for determining theoretical efficiency of rock mass destruction. Since domestic scientists are accustomed to using rock strength parameters, which differ from values σc and σt accepted everywhere (including Russia), we represented dependencies that allow to convert values of some indicators to the values of other indicators. Findings. Calculating the efficiency of roadheaders’ use for each geological section with homogeneous rock can take unreasonably long time. Thus, it is necessary to have a simple integrated strength index for the whole excavation or even enterprise, which can be interpreted through the generally accepted values such as the uniaxial compressive strength σc and tensile strength σt. Jointing of rocks is also an important parameter in a feasibility study of roadheaders’ efficiency. Originality. The equivalent rock strength index was applied as a simple integrated strength index for the whole excavation. This parameter is established on the basis of integrated assessment index of mining operations complexity, which comprises the sum of the uniaxial compressive strength σc and rock jointing for the whole excavation or even mining enterprise. Practical implications. The results of this paper can serve as a preliminary scientifically grounded method of selecting equipment for a particular project in mining industry or underground construction by the efficiency criterion. Its main advantage is simplicity and clarity. However, it should be noted that this method should not be applied at the stage of the project final feasibility study, especially without considering other production factors (compatibility with other equipment, availability of the personnel with adequate qualification for operation and maintenance of the chosen machine etc.).Мета. Вибір конкретного прохідницького комбайна є критично важливим кроком у плануванні робіт по проекту або будь-якого з його етапів. При цьому номенклатура машин, що випускаються різними виробниками в даний час, надзвичайно велика, що робить недоцільним ретельний аналіз кожної моделі комбайна з точки зору його адекватності необхідним для успішної реалізації проекту параметрам. Таким чином, виникає необхідність у досить простій і швидко проводимій попередній оцінці машин уже на передпроектній стадії. Методика. В якості основної моделі для визначення теоретичної продуктивності руйнування гірського масиву була використана методика Колорадського гірничого університету, яка заснована на численних лабораторних випробуваннях і пройшла широку апробацію на практиці. Для вітчизняних фахівців, що звикли до використання у своїй діяльності міцнісних показників гірських порід, що відрізняються від повсюдно (у тому числі в Росії) прийнятих величин σст і σр представлені залежності, що дозволяють проводити перерахунок значень одних показників до значень інших показників. Результати. Обчислення ефективності використання прохідницьких комбайнів для кожної геологічної ділянки з однорідними породами може зайняти невиправдано багато часу. У зв’язку з чим виникає необхідність у простому, інтегральному для всієї виробки або гірничого підприємства, показника міцності, який може бути інтерпретований через загальноприйняті величини – межу міцності на стиск σст і межу міцності на розтяг σр. Також важливим параметром у техніко-економічному обґрунтуванні ефективності прохідницьких комбайнів є тріщинуватість гірських порід. Наукова новизна. В якості найпростішого інтегрального показника міцності порід по всій виробці використовувався показник еквівалентної міцності гірських порід. Цей параметр визначається на основі показника інтегральної оцінки складності гірничопрохідницьких робіт, заснованої на підсумовуванні межі міцності на стиск σст і тріщинуватості гірських порід по всій виробці або навіть гірничому підприємству. Практична значимість. Отримані результати можуть слугувати в якості попереднього науково обґрунтованого способу відбору техніки для конкретного проекту в гірничодобувній галузі або підземному будівництві за критерієм продуктивності. Її основною перевагою є простота і зрозумілість. Однак варто зазначити, що розглянуту методику не слід застосовувати на етапі остаточного техніко-економічного обґрунтування проекту, тим більше у відриві від інших виробничих факторів (сумісність з іншим обладнанням, наявність персоналу з необхідною для експлуатації та обслуговування обраної машини кваліфікацією і т.д.).Цель. Выбор конкретного проходческого комбайна является критически важным шагом в планировании работ по проекту или какому-либо из его этапов. При этом номенклатура машин, выпускаемых различными производителями в настоящее время, необычайно велика, что делает нецелесообразным тщательный анализ каждой модели комбайна с точки зрения его адекватности требуемым для успешной реализации проекта параметрам. Таким образом, возникает необходимость в достаточно простой и быстро проводимой предварительной оценке машин уже на предпроектной стадии. Методика. В качестве основной модели для определения теоретической производительности разрушения горного массива была использована методика Колорадского горного университета, которая основана на многочисленных лабораторных испытаниях и прошла широкую апробацию на практике. Для отечественных специалистов, привыкших к использованию в своей деятельности прочностных показателей горных пород, отличающихся от повсеместно (в том числе в России) принятых величин σсж и σр представлены зависимости, позволяющие производить перерасчет значений одних показателей к значениям других показателей. Результаты. Вычисление эффективности использования проходческих комбайнов для каждого геологического участка с однородными породами может занять неоправданно много времени. В связи с чем возникает необходимость в простом, интегральном для всей выработки или горного предприятия, прочностном показателе, который может быть интерпретирован через общепринятые величины – предел прочности на сжатие σсж и предел прочности на растяжение σр. Также важным параметром в технико-экономическом обосновании эффективности проходческих комбайнов является трещиноватость горных пород. Научная новизна. В качестве простейшего интегрального показателя прочности пород по всей выработке использовался показатель эквивалентной прочности горных пород. Этот параметр определяется на основе показателя интегральной оценки сложности горнопроходческих работ, основанной на суммировании предела прочности на сжатие σсж и трещиноватости горных пород по всей выработке или даже горному предприятию. Практическая значимость. Полученные результаты могут служить в качестве предварительного научно обоснованного способа отбора техники для конкретного проекта в горнодобывающей отрасли или подземном строительстве по критерию производительности. Ее основным достоинством является простота и понятность. Однако стоит отметить, что рассмотренную методику не следует применять на этапе окончательного технико-экономического обоснования проекта, тем более в отрыве от других производственных факторов (совместимость с прочим оборудованием, наличие персонала с необходимой для эксплуатации и обслуживания выбираемой машины квалификацией и т.д.).We wish to confirm that there has been no significant financial support for this work that could have influenced its outcome

Scale factors for conversion of forces on disc cutters for the main domestic and foreign methods

Purpose. Disc cutter is an important tool which is used in tunneling to destroy the rock during excavation as it directly influences rock-breaking efficiency, advance rate and economy of a project. Thus, it is of critical importance to have a reliable and accurate method for making predictions on cutting forces during rock destruction by disc cutters. Russian (including Soviet) research in the field is limited by studying small-diameter and/or wedge-shaped disc cutters which are not currently used. This paper is meant to coordinate domestic research by Baron and Glatman with the most widely used and fully accepted foreign theoretical and semi-empirical methods (by Roxborough and Phillips, Bilgin and Phillips, and Rostami and Ozdemir) that have proven accurate and reliable for TBM (tunnel boring machine) performance prediction. Methods. The analysis of methods includes a brief review, a series of numerical experiments, which were performed for disc cutters with diameters 160 and 483 mm, and a comparison with the use of graphs. Then by approximation of the data obtained in this way, we have derived formulas for converting values of cutting forces gained by foreign methods into the values suitable for the same conditions and the domestic method. Findings. The method by Baron and Glatman itself could not be used for TBM performance prediction and tunneling planning nowadays. The approach based on the scale factors could be used for correlating any of the represented methods. Scale factors depend on the depth of cut (DOC) for rolling forces or on DOC and disc cutter diameter for normal forces. Originality. The analysis has also shown that mutual arrangement of the graph lines for all figures remains unchanged. The invariance of the relative positioning and trends of the graph lines allowed to assume that it is possible to introduce scale factors which help to convert values from one method into the values of other methods. The scale factor, which enables to relate domestic method and the main foreign methods, is determined by consecutive division of the calculated values obtained via the method of Baron and Glatman by the values used in other considered methods. Practical implications. The results could be used in TBM designing and in tunneling projects.Мета. Дискова шарошка – основний інструмент, що застосовується для оснащення тунелепрохідницьких комплексів. Від правильності вибору інструменту залежить ефективність руйнування гірських порід, а отже, швидкість ведення гірничопрохідницьких робіт і техніко-економічні показники проекту. Таким чином, надзвичайно важливо мати надійні та точні розрахункові методи прогнозування зусиль, що виникають при руйнуванні гірських порід дисковими шарошками. Однак дослідження на пострадянському просторі у даній галузі знань обмежуються вивченням клиновидних шарошок невеликого діаметру, які в даний час практично не застосовуються. Представлена робота виконана з метою аналізу умови відповідності найвідомішого вітчизняного методу Барона-Глатмана та основних зарубіжних розрахункових методів, розроблених такими вченими як Роксборо і Філліпс, Більгін і Філліпс, Ростамі і Оздемір. Методика. Аналіз міститься в короткому огляді методів, серії чисельних експериментів, які були виконані для шарошок діаметром 160 і 483 мм (малого та великого діаметру), і порівняння результатів із використанням графіків. Шляхом апроксимації отриманих у результаті численних експериментів даних були визначені вирази (масштабні коефіцієнти) для перерахунку значень, отриманих із використанням зарубіжних методів, до значень за методом Барона-Глатмана для тих же умов. Результати. В існуючому вигляді метод Барона-Глатмана не може бути використаний для проектування тунелепрохідницької техніки або прогнозування ефективності її застосування. Підхід на основі масштабних коеф-коефіцієнтів може бути використаний для співвіднесення будь-яких з розглянутих методів між собою. Масштабні коефіцієнти залежать тільки від глибини різання для зусиль перекочування, глибини різання й діаметра шарошки для нормальних зусиль. Наукова новизна. Аналіз також показав, що взаємне розташування ліній графіка для всіх фігур залишається незмінним. Інваріантність відносного позиціонування і ліній трендів графіків дозволяє зробити припущення про можливість введення масштабних коефіцієнтів, які дозволяють приводити значення від одного методу до значень інших методів. Визначення масштабного коефіцієнта, що дозволяє зв’язати вітчизняний метод з основними іноземними методами, здійснюється шляхом послідовного розподілу розрахункових значень, отриманих за методом Барона і Глатмана на значення для інших розглянутих методів. Практична значимість. Отримані результати можуть бути використані при проектуванні тунелепрохідницьких комплексів та організації тунелепрохідницьких робіт.Цель. Дисковая шарошка – основной инструмент, применяемый для оснащения тоннелепроходческих комплексов. От правильности выбора инструмента зависит эффективность разрушения горных пород, а, следовательно, скорость ведения горнопроходческих работ и технико-экономические показатели проекта. Таким образом, чрезвычайно важно иметь надежные и точные расчетные методы прогнозирования усилий, возникающих при разрушении горных пород дисковыми шарошками. Однако исследования на постсоветском пространстве в данной области знаний ограничиваются изучением клиновидных шарошек относительно небольшого диаметра, которые в настоящее время практически не применяются. Представленная работа выполнена с целью анализа соответствия самого известного отечественного метода Барона-Глатмана и основных зарубежных расчетных методов, разработанных такими учеными как Роксборо и Филлипс, Бильгин и Филлипс, Ростами и Оздемир. Методика. Анализ состоит в кратком обзоре методов, серии численных экспериментов, которые были выполнены для шарошек диаметром 160 и 483 мм (малого и большого диаметра), и сравнении результатов с использованием графиков. Путем аппроксимации полученных в результате численных экспериментов данных были определены выражения (масштабные коэффициенты) для пересчета значений, полученных с использованием зарубежных методов, к значениям по методу Барона-Глатмана для тех же условий. Результаты. В существующем виде метод Барона-Глатмана не может быть использован для проектирования тоннеллепроходческой техники или прогнозирования эффективности ее применения. Подход на основе масштабных коэффициентов может быть использован для соотнесения любых из рассмотренных методов между собой. Масштабные коэффициенты зависят только от глубины резания для усилий перекатывания, глубины резания и диаметра шарошки для нормальных усилий. Научная новизна. Анализ также показал, что взаимное расположение линий графика для всех фигур остается неизменным. Инвариантность относительного позиционирования и трендов линий графиков позволяет сделать предположение о возможности введения масштабных коэффициентов, которые позволяют приводить значения от одного метода к значениям других методов. Определение масштабного коэффициента, позволяющего связать отечественный метод с основными иностранными методами, осуществляется путем последовательного деления расчетных значений, полученных по методу Барона и Глатмана на значения для других рассмотренных методов. Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании тоннелепроходческих комплексов и организации тоннелепроходческих работ.The authors express their deepest gratitude to the management and personnel of LLC “SOEZ” (Tula, Russia) for assistance and consultations during the research

Scientometrics: A Tool for Monitoring and Support of Research

The origins of scientometrics (research metrics) are discussed. The approaches to research evaluation are reviewed, and the tendency to replacing formal quantitative indicators by expert review based on bibliometric indicators is emphasized. The principles of “Leiden Manifesto of Scientometrics” are set out, providing for transparent monitoring and support of research and encouraging constructive dialog between the scientific community and the public. The methodological framework and the peculiarities of implementation of the information and analytical system “Bibliometryka Ukrayinskoyi Nauky” (“Bibliometrics of the Ukrainian Science”), constructed by the Vernadsky National Library of Ukraine, are shown. The proposals on creating advisory councils, responsible for formulating conclusions on the research effectiveness of institutions, are given. The feasibility of building a common platform for expert evaluation of research for the Eastern Partnership Countries by launching similar bibliometric projects in these countries and their further convergence is considered.Досліджено витоки наукометрії. Розглянуто підходи до оцінювання результативності наукової діяльності та відмічено тенденцію переходу від формальних кількісних індикаторів до отримання експертного висновку на основі бібліометричних показників. Викладено принципи Лейденського маніфесту наукометрії, дотримання яких забезпечує прозорий моніторинг і підтримку розвитку науки, а також сприяє налагодженню конструктивного діалогу між науковим середовищем та суспільством. Показано концептуальні положення і особливості практичної реалізації інформаційно-аналітичної системи «Бібліометрика української науки», розробленої в Національній бібліотеці України імені В. І. Вернадського. Розглянуто пропозиції щодо формування експертних рад, які ухвалюватимуть висновки про ефективність наукової діяльності установ. Обґрунтовано доцільність побудови загальної платформи для експертного оцінювання наукових досліджень країн Східного партнерства шляхом ініціювання аналогічних бібліометричних проектів у цих країнах та їх подальшої конвергенції.Исследованы истоки наукометрии. Рассмотрены подходы к оцениванию результативности научной деятельности и отмечена тенденция перехода от формальных количественных индикаторов к получению экспертного вывода на основе библиометрических показателей. Изложены принципы Лейденского манифеста наукометрии, соблюдение которых обеспечивает прозрачный мониторинг и поддержку развития науки, а также способствует налаживанию конструктивного диалога между научной средой и обществом. Представлены концептуальные положения и особенности практической реализации информационно-аналитической системы «Библиометрика украинской науки», разработанной в Национальной библиотеке Украины имени В. И. Вернадского. Рассмотрены предложения по формированию экспертных советов, которые будут принимать заключения об эффективности научной деятельности учреждений. Обоснована целесообразность построения общей платформы для экспертного оценивания научных исследований стран Восточного партнерства путем инициирования аналогичных библиометрических проектов в этих странах и их последующей конвергенции

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЖЕСТКОСТИ ФИКСАЦИИ РАЗЛИЧНЫМИ КОНСТРУКЦИЯМИ НА МОДЕЛИ ОСКОЛЬЧАТОГО ПЕРЕЛОМА ПРОКСИМАЛЬНОГО ОТДЕЛА ЛОКТЕВОЙ КОСТИ

Testing of internal fixation hardness of proximal ulnar fractures (simulated) with different internal extramedullar fixators was performed (hardness for break, hardness for tension, hardness for torsion). Hardness for break and tension appeared sufficient for all internal extramedullar fixators. On the other hand, hardness for torsion was different. It increased for fracture fixed with additional screw through three fragments for all fixators and for fracture fixed with long compressive screw and plate (patent).Проведено испытание жёсткости фиксации различными накостными способами смоделированного оскольчатого перелома проксимального отдела локтевой кости на излом, растяжение и скручивание. Жесткость фиксации на излом и растяжение была достаточной при всех видах остеосинтеза. Наиболее проблематичной оказалась жесткость фиксации на скручивание, которая имела тенденцию к увеличению при использовании дополнительного винта через три отломка при всех видах остеосинтеза, а также при фиксации длинным компрессирующим винтом с пластиной

The Problem of Formation of Long-term Investment Resources Formation in the Modern Russian Economy

Mobilization of sufficient, long-term investment resources in the real economy is an urgent task today. Reducing the volume of investments, including due to the imposition of sanctions by Western countries, has led to a drop in production in many sectors of the economy, requiring the mobilization of domestic resources. In this connection, the article illustrates the issues of formation of long-term investment resources in the Russian economy. Special attention is paid to the fact that one of the sources of such investment is the stock market that is an alternative to bank loans. The most important entities of the stock market are the private pension funds, which functions in the scale of the national economy are not only pensions' coverage but also the investor's long-term projects coverage of financial and non-financial sectors of the economy. The article represents the analysis of the Pension Savings Fund's activities in Russia and abroad, reveals differences in organizational and legal forms of pensions and insurance, insurance reserves and investment of pension savings. The authors develop proposals to improve the efficiency of investment activity of the Pension Savings Fund, the use of which will increase confidence in the operating Pension Savings Fund, and the Russian economy will get a significant increment of the long-term investment resources. Keywords: Сorporatization; Investment policy; Investment resources; Non-state pension funds JEL Classifications: G11; G2

Estimation of abrasiveness impact on the parameters of rock-cutting equipment

Development of equipment, which provides access to underground mineral deposits and their extraction, requires the use of all the accumulated experience and advanced scientific research in the area of mechanical rock cutting. The most important issues of using mechanical rock cutting tools are their wearability and consumption, which have an impact on technical and economic indicators of project efficiency. The paper describes Russian and foreign practices of estimating tool wear resistance, expressions to determine critical cutting speed, methods to evaluate tool consumption. It is demonstrated that wearability of mechanical tools and associated effects are to a large extent defined by rock abrasiveness. It is highlighted that in Russia the index is calculated using Baron-Kuznetsov method, which is briefly described in the paper. In many countries with a highly-developed mining industry, rock abrasiveness is estimated with a Cerchar  Abrasiveness Index (CAI), recommended by the International Society for Rock Mechanics. Its description is also presented in the paper

Measurement of the neutron timelike electromagnetic form factor with the SND detector

The results of the measurement of the $e^+e^- \to n \bar{n}$ cross section and effective neutron timelike form factor are presented. The data taking was carried out in 2020-2021 at the VEPP-2000 $e^+e^-$ collider in the center-of-mass energy range from 1891 to 2007 MeV. The general purpose nonmagnetic detector SND is used to detect neutron-antineutron events. The event selection is performed using the time-of-flight technique. The measured cross section is 0.4-0.6 nb. The neutron form factor in the energy range under study varies from 0.3 to 0.2.Comment: 13 pages, 8 figure

Study of the process e+e−→ωπ0→π+π−π0π0e^+e^- \to \omega\pi^0 \to \pi^+\pi^-\pi^0\pi^0 in the energy range 1.05−2.001.05-2.00 GeV with SND

The process $e^+e^- \to \omega\pi^0 \to \pi^+\pi^-\pi^0\pi^0$ is studied in the center-of-mass energy region $1.05-2.00$ GeV using data with an integral luminosity of about 35 pb$^{-1}$ collected with the SND detector at the VEPP-2000 $e^+e^-$ collider. In the energy range under study, the value of the measured Born cross section varies from 0.7 to 18 nb. The statistical uncertainty of the cross section is $2-23$%, while the systematic uncertainty is in the range of $3.0-14.2$%. The results are consistent with previous measurements but have better accuracy.Comment: 13 pages, 11 figure