Improvement of hole drilling technology for ore drawing intensification

Purpose. The improvement of hole drilling for increasing the mineral recovery ratio by ore drawing improvement through blasting. Methods. The drilling parameters were examined for rock dumps. The means of experimental drilling are drilling rig SKB-4; drill rods with a diameter of 42 mm and a length of 1.2 m; polyethylene pipes PND 63×8 and PND 70×8 with a length of 1.2 m; steel couplings for polyethylene pipes connecting; cone bits and RKS cutters. The criterion of drilling efficiency was the mechanical drilling speed. The drilling speed at different depths was measured with an axial force of 800 – 2000 kg and rotational speeds of 120, 200 and 280 rpm. Experimental drilling was carried out using the charges of two modifications. 18 experimental boreholes with a length of 300 m were drilled. Findings. The article confirms possibility and practicability of simultaneous hole drilling and pipe casing without transmitting torque loads on the pipes and offers a design of a drill string with hoses inside drill rods and their further pulling up, and piping with simultaneous drilling. The scheme of interaction of blastholes and pipe casing when hole boring in broken ores is made. The nature of the relationship between the speed of penetration of vertical and horizontal holes with the change in the axial force and their length for different modifications of the drilling tool is studied. Originality. The new laws of change in the hole drilling penetration speed depending on the complex of technological parameters of drilling are obtained. The authors offer a model describing the possibility of hole drilling in the broken massif as well as an optimized design of the string necessary for that. Practical implications. The obtained regularities determine mechanical and energy drilling indexes and which are necessary at the stage of designing when deciding upon practicability of extraction of in-situ left ores while enhancing mining technologies of ore drawing.Мета. Вдосконалення технології буріння свердловин для підвищення повноти використання надр шляхом інтенсифікації випуску руд підриванням зарядів вибухових речовин (ВР). Методика. Параметри буріння досліджені на породному відвалі. Засоби експериментального буріння: буровий верстат СКБ-4; бурові штанги діаметром 42 мм довжиною 1.2 м; поліетиленові труби ПНД 63×8 та ПНД 70×8 довжиною 1.2 м; сталеві муфти для з’єднання поліетиленових труб; шарошечні долота та різці РКС. Критерієм ефективності буріння була механічна швидкість буріння. Швидкість буріння на різних глибинах вимірювали при осьовому зусиллі 800 – 2000 кг і швидкостях обертання 120, 200 і 280 об/хв. Експериментальне буріння здійснювалося із застосуванням снарядів двох модифікацій. Пробурено 18 експериментальних свердловин довжиною 300 м. Результати. Підтверджена можливість та доцільність буріння свердловин одночасно з установкою обсадних труб без передачі на останні навантажень від крутного моменту. Запропоновано конструкції бурового снаряду для установки обсадних труб із розміщенням шлангів всередині бурових штанг і подальшим їх вилученням та з установкою обсадних труб одночасно з бурінням. Складено схему взаємодії сил при бурінні у зруйнованому масиві свердловин з обсадкою. Досліджено характер взаємозв’язку швидкості проходки вертикальних і горизонтальних свердловин зі зміною осьового зусилля та їх довжини при різних модифікаціях бурового снаряду. Наукова новизна. Отримано нові закономірності зміни швидкості проходки свердловин залежно від комплексу технологічних параметрів буріння. Запропоновано модель опису можливості буріння свердловин по зруйнованому масиву й оптимізована конструкція снаряду для її реалізації. Практична значимість. Отримані закономірності визначають механічні та енергетичні показники буріння, які необхідні на стадії проектування при вирішенні питання щодо доцільності вилучення втрачених руд при вдосконаленні технології розробки родовищ із випуском втрачених руд.Цель. Совершенствование технологии бурения скважин для повышения полноты использования недр путем интенсификации выпуска руд взрыванием зарядов взрывчатых веществ (ВВ). Методика. Параметры бурения исследованы на породном отвале. Средства экспериментального бурения: буровой станок СКБ-4; буровые штанги диаметром 42 мм длиной 1.2 м; полиэтиленовые трубы ПНД 63×8 и ПНД 70×8 длиной 1.2 м; стальные муфты для соединения полиэтиленовых труб; шарошечные долота и резцы РКС. Критерием эффективности бурения являлась механическая скорость бурения. Скорость бурения на разных глубинах измеряли при осевом усилии 800 – 2000 кг и скоростях вращения 120, 200 и 280 об/мин. Экспериментальное бурение осуществлялось с применением снарядов двух модификаций. Пробурено 18 экспериментальных скважин длиной 300 м. Результаты. Подтверждена возможность и целесообразность бурения скважин одновременно с установкой обсадных труб без передачи на последние нагрузок от крутящего момента. Предложены конструкции бурового снаряда для установки обсадных труб с размещением шлангов внутри буровых штанг и последующим их извлечением и с установкой обсадных труб одновременно с бурением. Составлена схема взаимодействия сил при бурении в разрушенном массиве скважин с обсадкой. Исследован характер взаимосвязи скорости проходки вертикальных и горизонтальных скважин с изменением осевого усилия и их длины при разных модификациях бурового снаряда. Научная новизна. Получены новые закономерности изменения скорости проходки скважин в зависимости от комплекса технологических параметров бурения. Предложена модель описания возможности бурения скважин по разрушенному массиву и оптимизированная конструкция снаряда для ее реализации. Практическая значимость. Полученные закономерности определяют механические и энергетические показатели бурения, которые необходимы на стадии проектирования при решении вопроса о целесообразности извлечения потерянных руд при совершенствовании технологии разработки месторождений с выпуском потерянных руд.No founding to declare. Authors express gratitude for the help and consultations during work performing for Rector of Kryvyi Rih National University Professor Mykola Stupnik

Development of natural underground ore mining technologies in energy distributed massifs

The object of research is the technology and facilities for underground mining of ores in the disrupted massifs. One of the most problematic places is the formation of man-made voids; which influence the occurrence and redistribution of stress-strain state (SSS) of the rock massif. Their existence in the earth's crust provokes the influence of geomechanical and seismic phenomena; up to the level of earthquakes. The study used: – data from literature sources and patent documentation in the field of technologies and facilities for underground mining of ores in the energy-disrupted massifs of substantiation of technological parameters of operating units; – laboratory and production experiments; – physical modeling and selection of compositions of solidifying mixtures. Analytical researches; comparative analysis of theoretical and practical results by standard and new methods with the participation of the authors were performed. The questions of seismogeodynamic monitoring of the SSS of the rock massif during the safe development of rock-type ore deposits are considered. The interaction of natural and man-made systems providing geomechanical balance of ore-bearing massifs is shown. Possibilities of controlling the geomechanics of a massif with filling of man-made voids with various solid mixtures and tails of underground leaching of metals from substandard ores are investigated. The typification of processes is given and the distinctive features of underground block leaching of metals from rock ores are formulated in the aspect of controlling the geodynamics of the massif. The principle estimation of the combined technologies with rationalization of use of the SSS of the rock massif for regulation of the sign and magnitude of stresses in natural and artificial conditions is shown. The conclusions about the effectiveness of the controlled interaction of natural and man-made systems; ensuring the geomechanical balance of massifs and the earth's surface in the area of subsoil development over a long period of time. The research results can be used in the underground development of ore deposits of complex structure of Ukraine; the Russian Federation; the Republic of Kazakhstan and other developed mining countries of the world

Transportation of concentration and leaching tailings in underground mining of metal deposits

Purpose. The article aims to substantiate efficient parameters of resource-saving technological processes ensuring optimal environmental and economic indices of concrete mixtures transportation under the force mode and changes of the transported mass parameters depending on transportation conditions. Methods. The complex method of investigation includes generalization and analysis of the theory and practice of mixtures transportation, theoretical and industrial research into the processes associated with long-haul delivery of mixtures, engineering forecasting, mathematical simulation with alternative calculation variants for the purpose of developing recommendations. Findings. Parameters of concentration and leaching tailings transportation under the force mode of a vibration wire were calculated in detail for the case of the haul length exceeding potential of the gravity flow. Calculation schemes for determining head losses and the flow critical velocity are created by alternative methods and ranked according to the reliability degree. Originality. Basic points of the new method for controlling indices of mixture preparation and transportation by changing the head and the feed rate of mixtures are defined for combined mineral mining. Practical implications. Solving the problem of hydromixture transportation under the force mode by joint application of accumulated industrial experience and simulation of delivery processes for combined mineral mining in order to achieve a complex environmental and economic effect.Мета. Обґрунтування раціональних параметрів ресурсозберігаючих технологічних процесів, що забезпечують оптимальні за еколого-економічними критеріями показники транспортування бетонних сумішей у режимі примусу і динаміки змінення параметрів переміщуваної маси у залежності від умов транспортування. Методика. Комплексний метод досліджень включає узагальнення й аналіз теорії та практики транспортування сумішей, теоретичні й виробничі дослідження процесів доставки сумішей на далеку відстань, інженерне прогнозування, математичне моделювання процесів із використанням альтернативних варіантів розрахунків для розробки рекомендацій. Результати. Деталізовано розрахунок параметрів транспортування хвостів збагачення і вилуговування у примусовому режимі роботи вібропроводу в умовах довжини доставки, що перевищує можливості самопливу. Дано розрахункові схеми визначення втрат напору та критичної швидкості потоку гідросуміші альтернативними методами з ранжируванням за ступенем надійності. Наукова новизна. Сформульована основа нового методу управління показниками приготування та транспортування сумішей при комбінованій розробці родовищ шляхом зміни напору і швидкості подачі сумішей. Практична значимість. Результати вирішення проблеми транспортування гідросумішей у режимі примусу шляхом спільного використання накопиченого виробничого досвіду та моделюванням процесів доставки для умов комбінованої розробки родовищ дозволяють одержати комплексний еколого-економічний ефект.Цель. Обоснование рациональных параметров ресурсосберегающих технологических процессов, обеспечивающих оптимальные по эколого-экономическим критериям показатели транспортирования бетонных смесей в режиме принуждения и динамики изменения параметров перемещаемой массы в зависимости от условий транспортирования. Методика. Комплексный метод исследований включает обобщение и анализ теории и практики транспортирования смесей, теоретические и производственные исследования процессов доставки смесей на дальнее расстояние, инженерное прогнозирование, математическое моделирование процессов с использованием альтернативных вариантов расчетов для разработки рекомендаций. Результаты. Детализирован расчет параметров транспортирования хвостов обогащения и выщелачивания в принудительном режиме работы вибропровода в условиях длины доставки, превышающей возможности самотека. Даны расчетные схемы определения потерь напора и критической скорости потока гидросмеси альтернативными методами с ранжированием по степени надежности. Научная новизна. Сформулирована основа нового метода управления показателями приготовления и транспортирования смесей при комбинированной разработке месторождений путем изменения напора и скорости подачи смесей. Практическая значимость. Результаты решения проблемы транспортирования гидросмесей в режиме принуждения путем совместного использования накопленного производственного опыта и моделированием процессов доставки для условий комбинированной разработки месторождений позволяют получить комплексный эколого-экономический эффект.The authors express their sincere gratitude to North Caucasian Mining and Metallurgical Institute and Kryvyi Rih National University for support in conducting research

Scientific-practical results of monitoring anthropogenic influence upon environment of mining territories

The objective of this paper is to improve the ecological monitoring system and to take effective technological measures by way of wastes neutralization. The scientific-practical results of monitoring the anthropogenic influence upon the environment of mining-industrial territories were discusse

The History of Press Genre System’s Science

У статті розглянуто історичні етапи зародження та розвитку журналістської жанрології за основними параметрами: сутність поняття “жанр”, критерії вибору жанру та класифікація жанрових систем. In the article the historic stages of journalistic genre theory appearing and development are described by the main parameters: essence of the notion “genre”, criteria of genre-forming and genre system classification

Physicochemical Processes of Metal Lixiviation in the Disintegrator

The results of lixiviation-based recycling of ore mill tailings in the high-speed disintegrator are presented. The regularities of the change in properties are defined, as well as control directions over them via alteration of variable processing factors are defined. The model to determine the economic effect of the use of solidifying mixes based on mill tailings is proposed. The model of perfectly mixing reactor cascade in continuous operating conditions is developed to describe activation on minerals in the disintegrator

Control of Rock Mechanics in Underground Ore Mining

Performance indicators in underground mining of thick iron fields can be insufficient since geo-mechanic specifics of ore-hosting fields might be considered inadequately, as a consequence, critical deformations and even earth's surface destruction are possible, lowering the indicators of full subsurface use, this way. The reason for it is the available approach to estimating the performance of mining according to ore excavation costs, without assessing losses of valuable components and damage to the environment. The experimental approach to the problem is based on a combination of methods to justify technical capability and performance of mining technology improvement with regard to geomechanical factors. The main idea of decisions to be taken is turning geo-materials into the condition of triaxial compression via developing the support constructions of blocked up structural rock block. The study was carried out according to an integrated approach based on the analysis of concepts, field observations, and simulation with the photo-elastic materials in conditions of North Caucasus deposits. A database containing information on the deposit can be developed with the help of industrial experiments and performance indicators of the field can be also improved using the ability of ore-hosting fields to develop support constructions, keeping the geo-mechanical stability of the system at lower cost, avoiding ore contamination at the processing stage. The proposed model is a specific one because an adjustment coefficient of natural and anthropogenic stresses is used and can be adopted for local conditions. The relation of natural to anthropogenic factors can make more precise the standards of developed, prepared and ready to excavation ore reserves relying on computational methods. It is possible to minimize critical stresses and corresponding deformations due to dividing the ore field into sectors safe from the standpoint of geo-mechanics, and using less cost-demanding ways of keeping rock massif stable

Combined Delivery of Consolidating Pulps to the Remote Sites of Deposits

The problems of modern mining production include limitation of the scope of application of environmental and resource-saving technologies with application of consolidating pulps when developing the sites of the ore field remote from the stowing complexes which leads to the significant reduction of the performance indicators of underground mining of metallic ores. Experimental approach to the problem solution is characterized by the proof of technological capability and efficiency of the combined vibration-pneumatic-gravity-flowing method of pulps delivery at the distance exceeding the capacity of current delivery methods as it studies the vibration phenomenon in industrial special structure pipeline. The results of the full-scale experiment confirm the theoretical calculations of the capability of consolidating stowing delivery of common composition at the distance exceeding the capacity of usual pneumatic-gravity-flowing delivery method due to reduction of the friction-induced resistance of the consolidating stowing to the movement along the pipeline. The parameters of the interaction of the consolidating stowing components improve in the process of its delivery via the pipeline resulting in the stowing strength increase, completeness of subsurface use improves, the land is saved for agricultural application and the environmental stress is relieved

"Зелений" синтез етилових естерів 4-гідрокси-2-оксо-1,2-дигідрохінолін-3-карбонових кислот

One of the most convenient methods for obtaining ethyl of N-substituted 4-hydroxy-2-oxo-1,2-dihydroquinoline-3-carboxylates and their tricyclic analogues at present is condensation of the corresponding anilines with triethyl methanetricarboxylate. In spite of the fact that there are many methods describing the successful performance of this reaction in conditions of laboratory, but unfortunately, all of them appeared to be completely unusable for large production for a variety of reasons. The study of quality of the esters of 4-hydroxy-2-oxo-1,2-dihydroquinoline-3-carboxylic acids by HPLC has shown that all of them contain from 2.4 to 5.6% of specific admixtures of 4-hydroxy-1,2-dihydroquinolin- 2-ones. In laboratory conditions these amounts can be neglected, but for industrial manufacture they can turn into great losses. The source of admixtures of 4-hydroxy-1,2-dihydroquinolin-2-ones appearing in crude esters can be only the esters themselves. It is obvious that ester grouping is partially destroyed not in the process of separation of the final products, but during the course of the basic reaction. It has been experimentally proven that the cause of contamination of the target products with the admixtures of the corresponding 4-hydroxy-1,2-dihydroquinolin-2-ones is water, which is present in reagents. Applying the principles of «green chemistry» the alternative for carrying out the syntheses of ethyl 4-hydroxy-2-oxo-1,2-dihydroquinoline-3-carboxylates adapted for industrial manufacture has been suggested on the basis of N-substituted anilines and triethyl methanetricarboxylate.Одним из наиболее удобных способов получения этиловых эфиров N-замещённых 4-гидрокси-2-оксо-1,2-дигидрохинолин-3-карбоновых кислот и их трициклических аналогов в настоящее время остаётся конденсация соответствующих анилинов с триэтилметантрикарбоксилатом. Несмотря на то, что методов успешного проведения этой реакции в лабораторных условиях описано достаточно много, все они, к сожалению, по разным причинам оказались совершенно непригодными для крупного производства. Изучение качества получаемых сложных эфиров 4-гидрокси-2-оксо-1,2-дигидрохинолин-3-карбоновых кислот методом ВЭЖХ показало, что все они содержат от 2,4 до 5,6% специфических примесей 4-гидрокси-1,2-дигидрохинолин-2-онов. В лабораторной практике этими количествами можно пренебречь, но для промышленного производства они могут обернуться значительными потерями. Источником появления в неочищенных эфирах примесей 4-гидрокси-1,2-дигидрохинолин-2-онов могут быть только сами эти эфиры. Очевидно сложноэфирная группировка частично разрушается не при выделении конечных продуктов, а ещё в процессе проведения основной реакции. Экспериментально доказано, что причиной загрязнения целевых продуктов примесями соответствующих 4-гидрокси-1,2-дигидрохинолин-2-онов является присутствующая в реагентах вода. Руководствуясь принципами «зелёной химии», мы предложили адаптированный под промышленное производство вариант проведения синтезов этиловых эфиров 4-гидрокси-2-оксо-1,2-дигидрохинолин-3-карбоновых кислот на основе N-замещённых анилинов и триэтилметантрикарбоксилата.Одним з найбільш зручних способів одержання етилових естерів N-заміщених 4-гідрокси-2-оксо-1,2-дигідрохінолін-3-карбонових кислот та їх трициклічних аналогів на теперішній час залишається конденсація відповідних анілінів з триетилметантрикарбоксилатом. Незважаючи на те, що методів успішного проведення цієї реакції в лабораторних умовах описано досить багато, всі вони, на жаль, з різних причин виявились зовсім непридатними для масштабного виробництва. Вивчення якості одержуваних естерів 4-гідрокси-2- оксо-1,2-дигідрохінолін-3-карбонових кислот методом ВЕРХ показало, що всі вони містять від 2,4 до 5,6% специфічних домішок 4-гідрокси-1,2-дигідрохінолін-2-онів. У лабораторній практиці такими кількостями можна знехтувати, але для промислового виробництва вони можуть обернутися значними втратами. Джерелом появи в неочищених естерах домішок 4-гідрокси-1,2-дигідрохінолін-2-онів можуть бути тільки самі ці естери. Очевидно естерне угрупування частково розкладається не при виділенні кінцевих продуктів, а ще в процесі проведення основної реакції. Експериментально доведено, що причиною забруднення цільових продуктів специфічними домішками відповідних 4-гідрокси-1,2-дигідрохінолін-2-онів є присутня в реагентах вода. Керуючись принципами «зеленої хімії», ми запропонували адаптований під промислове виробництво варіант проведення синтезів етилових естерів 4-гідрокси-2-оксо-1,2-дигідрохінолін-3-карбонових кислот на основі N-заміщених анілінів та триетилметантрикарбоксилату

СТАТИСТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕДУРЫ ПРИ ДВУХСТОРОННЕМ ОГРАНИЧЕНИИ КОНТРОЛИРУЕМОГО ПАРАМЕТРА В ПРОЦЕССЕ ПРОИЗВОДСТВА КАБЕЛЬНО-ПРОВОДНИКОВОЙ ПРОДУКЦИИ

Purpose. To consider issues of statistical control in the process of mass production of cable and wire products on the example of enameled wire. To analyze the results of direct control of the diameter of the wire in two-layer polyimide insulation in a continuous technological cycle. To submit to the control map of maximum probability of the exit diameter outside a specific range. To analyze the conditions under which maximum sensitivity of process control. Methodology. Study of the sensitivity of the control map of maximum probability of the exit option for regulatory of limit in the field deviations of the centered parameter close to zero. The existence of stable trends in the change of a controlled parameter can reduce the sensitivity of punishment to instability of the process. Results. To achieve maximum sensitivity of control of the technological frontier should be selected on the basis of the achieved level of the average value of the parameter and its statistical scattering. Process boundaries must be changed in accordance with the achieved level of the average value of the parameter and its statistical scattering. Such a change may serve as a quantitative indicator of trends in the increase or decrease in the reliability of the technological system. Originality. In particular the tasks of current control using engineering tolerances for controlled parameter are impractical. Control on Pmax should be directed to the exception of manufacturing, the parameters of which extend beyond the technical tolerances. Practical value. The exception is the manufacture of bulk cable products, the parameters of which extend beyond the technical tolerances.Рассмотрены вопросы статистического контроля в процессе производства массовой кабельно-проводниковой продукции на примере эмальпроводов. Получены результаты непосредственного контроля диаметра эмальпровода с полиимидной двухслойной изоляцией в непрерывном технологическом цикле. Представлена контрольная карта максимальной вероятности выхода диаметра за пределы определенного диапазона.Розглянуті питання статистичного контролю у процесі виробництва масової кабельно-провідникової продукції на прикладі емальпроводів. Отримані результати безпосереднього контролю діаметра емальдроту з поліімдною ізоляцією у неперервному технологічному циклі. Представлена контрольна карта максимальної ймовірності виходу діаметру за межі визначеного діапазону