Investigation of the dust formation process when hoisting the uranium ores with a bucket

Purpose. Determining the possible level of air dustiness during the bucket hoisting of uranium ores along the shaft “Holovnyi” of the mine “Novokostiantynivska”, SE “VostGOK”. Methods. To determine the level of air dustiness, a physical modelling of this process under laboratory conditions was used. Physical modelling of the dust formation process has been performed on a laboratory bench, which consisted of an AT-2K-250/500 wind tunnel with non-return-flow and a closed working section, as well as an aspirator with a drive and hoses for sampling and filtration of air. The granulometric composition has been determined for modelling: the parameters of large-sized fractions – by the linear method (i.e., measurements of the geometric dimensions of the separate pieces and their weighting), and the composition of fine-sized fractions (–15 + 0 mm) – by sieve analysis and weighing. Findings. The granulometric composition of the rock mass has been determined, which is planned to get out by a bucket hoisting method along the shaft “Holovnyi”, and the dust formation process has been modelled on a laboratory bench. It has been set that the level of air dustiness during the rock mass hoisting will be significantly influenced by its humidity or the additional binding of ore fines in the upper layer if to treat the surface with acting agents. Moreover, it is influenced by the uniformity of these fines distribution within the bucket volume, which, in turn, will depend on the way of its loading. It is recommended to use the vibrating feeder for loading the bucket. Thus, the sufficient natural moisture of the rock mass (more than 4%) will ensure the level of dust content of the emitted air below the normative indicators. Originality. It has been determined that the dust content in the air depends on the moisture of the rock mass and the presence of moisture in the ore to more than 4% reduces the level of dust in the air to 0.4 – 0.45 mg/m3, which is 0.67 – 0.75 of the existing safe dust concentration for such conditions. Practical implications. The result obtained confirms the possibility of using the bucket hoisting method along the shaft “Holovnyi” to the daylight surface of uranium ores mined at the mine “Novokostiantynivska” (provided that the proposed recommendations will be observed) without exceeding the existing safe dust concentration of air supplied to the mine.Мета. Визначення можливого рівня запиленості повітря при баддєвому підйомі уранових руд по стволу “Головний” Новокостянтинівської шахти ДП “СхідГЗК”. Методика. Для визначення рівня запиленості повітря було використано фізичне моделювання даного процесу в лабораторних умовах. Фізичне моделювання процесу пилоутворення було здійснено на лабораторному стенді, який складався з аеродинамічної труби АТ-2К-250/500 з незамкнутим потоком і закритою робочою частиною, а також аспіратора з приводом і шлангами для відбору повітря та його фільтрації. Для моделювання визначався гранулометричний склад: параметри великих за розмірами фракцій – лінійним методом (тобто вимірами геометричних розмірів окремих кусків та їх зважуванням), а склад дрібних фракцій (–15 + 0 мм) – ситовим аналізом і зважуванням. Результати. Визначено гранулометричний склад гірської маси, яку планується видавати баддєвим підйомом по стволу “Головний”, а також проведено моделювання процесу пилоутворення на лабораторному стенді. Встановлено, що на рівень запиленості повітря при баддєвому підйомі гірської маси істотний вплив чинитиме її вологість або додаткове зв’язування рудного дріб’язку в верхньому шарі обробкою поверхнево-активними речовинами, а також рівномірність розподілу цього дріб’язку в об’ємі бадді, яка, в свою чергу, буде залежати від способу її завантаження. Рекомендовано використання для завантаження бадді вібраційного живильника. При цьому, достатня природна вологість гірської маси (більше 4%) забезпечує рівень запиленості повітря, що видається, нижче нормативних показників. Наукова новизна. Встановлено, що запиленість повітря залежить від вологості гірської маси й при наявності вологи у руді понад 4% забезпечує зниження рівня запиленості повітря до 0.40 – 0.45 мг/м3, що становить 0.67 – 0.75 від існуючої норми запиленості для таких умов. Практична значимість. Отриманий результат підтверджує можливість використання баддєвого підйому по стволу “Головний” на денну поверхню видобутих на шахті “Новокостянтинівська” уранових руд (при дотриманні запропонованих рекомендацій) без перевищення існуючих норм запиленості повітря, що подається в шахту.Цель. Определение возможного уровня запыленности воздуха при бадьевом подъеме урановых руд по стволу “Главный” Новоконстантиновской шахты ГП “ВостГОК”. Методика. Для определения уровня запыленности воздуха было использовано физическое моделирование данного процесса в лабораторных условиях. Физическое моделирование процесса пылеобразования было произведено на лабораторном стенде, который состоял из аэродинамической трубы АТ-2К-250/500 с незамкнутым потоком и закрытой рабочей частью, а также аспиратора с приводом и шлангами для отбора воздуха и его фильтрации. Для моделирования определялся гранулометрического состав: параметры больших по размерам фракций – линейным методом (т.е. замерами геометрических размеров отдельных кусков и их взвешиванием), а состав мелких фракций (–15 + 0 мм) – ситовым анализом и взвешиванием. Результаты. Определен гранулометрический состав горной массы, которую планируется выдавать бадьевым подъемом по стволу “Главный”, а также проведено моделирование процесса пылеобразования на лабораторном стенде. Установлено, что на уровень запыленности воздуха при бадьевом подъеме горной массы существенное влияние будет оказывать ее влажность или дополнительное связывание рудной мелочи в верхнем слое обработкой поверхностно-активными веществами, а также равномерность распределения этой мелочи в объеме бадьи, которая, в свою очередь, будет зависеть от способа ее загрузки. Рекомендовано использование для загрузки бадьи вибрационного питателя. При этом, достаточная естественная влажность горной массы (более 4%) обеспечивает уровень запыленности выдаваемого воздуха ниже нормативных показателей. Научная новизна. Установлено, что запыленность воздуха зависит от влажности горной массы и при наличии влаги в руде более 4% обеспечивает снижение уровня запыленности воздуха до 0.40 – 0.45 мг/м3, что составляет 0.67 – 0.75 от существующей нормы запыленности для таких условий. Практическая значимость. Полученный результат подтверждает возможность использования бадьевого подъема по стволу “Главный” на дневную поверхность добытых на шахте “Новоконстантиновская” урановых руд (при соблюдении предложенных рекомендаций) без превышения существующих норм запыленности подаваемого в шахту воздуха.The authors express their sincere gratitude to the management of the SE “VostGOK”, as well as to the employees of the Industrial Ventilation Laboratory at the State Research Institute for Labour Safety and Ecology in Ore Mining and Metallurgic Industry of Kryvyi Rih National University for their help and assistance in conducting this research

Choice and substantiation of stable crown shapes in deep-level iron ore mining

Purpose. The aim of the paper is to select and substantiate stable shapes of crown pillars through determining regularities of rock pressure impacts on their stability depending on the crown shapes, mining depths and iron ore hardness. Methods. Stress and strain calculations are performed by the ANSYS 16.0 finite element analysis. Triangulation of the 3D model with a 2 m side is conducted to build stress and strain diagrams. In accordance with the conditions of the experiment, the models were created for horizontal, tent, arched and inclined stope crowns with the dip varying within a wide range. The assumed values of rock pressure on the ore massif conform to mining conditions of the Kryvyi Rih basin deposits at the depths of 1200 to 1700 m. Findings. The obtained values of maximum stresses in stope crowns were calculated in respect to mining depth, rock pressure, crown dip, iron ore hardness and relative curvature radius of the arched crowns. It was determined that vertical and inclined compensating rooms should be used in mining rich iron ores at great depths by sublevel caving systems. In case of the room-and-pillar systems used in mining rich iron ores at great depths, a key requirement is to apply tent and arched crowns which provide maximum stability under high rock pressure. Originality. The research proves that the integrated index of maximum stresses in crown pillars varies from –10 to +32 MPa at depths of over 1200 m and is in polynomial and logarithmic dependence on physical and mechanical properties of the ore mass. It also depends on the crown geometry and, in case of the arched crown, acquires minimal values allowing for stable crown pillar exposures at depths reaching 2000 m. Practical implications. The research results allowed to compile the methodological manual “Choice and substantiation of stable crown shapes in deep-level iron ore mining” for the underground mines of the PJSC “Sukha Balka” and “Rodina” mine of the PJSC “Kryvbaszalizrudkom”.Мета. Вибір та обґрунтування стійких форм стелин за рахунок встановлення закономірностей впливу гірського тиску на їх стійкість залежно від форми стелин, глибини розробки та міцності залізних руд. Методика. У даній роботі розрахунок напружень і деформацій гірського масиву виконано методом кінцевих елементів за допомогою програмного комплексу Ansys 16.0. Для побудови епюр напружень і деформацій методом кінцевих елементів над моделлю було проведено тріангуляцію 3D-моделі з розміром сторони 2 м. Згідно з умовами експерименту, були сформовані моделі з горизонтальною, шатровою, склепіннеподібною і похилою покрівлею камер, кут нахилу яких варіювався в широких межах. Прийняті величини тиску гірських порід на рудний масив відповідали гірничотехнічним умовам відпрацювання родовищ Криворізького басейну на глибинах від 1200 до 1700 м. Результати. Отримано розрахункові значення величин максимальних напружень в стелинах очисних камер залежно від глибини розробки, величини гірського тиску, кута нахилу стелини, міцності залізних руд і відносного радіуса кривизни склепіннеподібної стелини. Встановлено, що при відпрацюванні багатих залізних руд на великих глибинах системами підповерхового обвалення необхідно застосовувати вертикальні й похилі компенсаційні камери. Виявлено, що при відпрацюванні багатих залізних руд камерними системами розробки на значних глибинах ключовою вимогою, що забезпечує максимальну стійкість в умовах високого гірського тиску, є перехід на шатрові та склепінчасті стелини. Наукова новизна. Доведено, що інтегральний показник величини максимальних напружень у міжповерхових ціликах змінюється в межах від –10 до +32 МПа на глибинах понад 1200 м та знаходиться в поліноміально-логарифмічній залежності від фізико-механічних властивостей рудного масиву, залежить від геометричних параметрів склепіння і при його склепіннеподібній формі набуває мінімальних значень, дозволяючи формувати стійкі відслонення міжповерхових ціликів на глибинах до 2000 м. Практична значимість. Розроблено методичні рекомендації «Вибір та обґрунтування стійких форм стелин при видобутку залізних руд на великих глибинах» для умов шахт ПрАТ «Євраз Суха Балка» і шахти «Родіна» ПАТ «Кривбасзалізрудком».Цель. Выбор и обоснование устойчивых форм потолочин за счет установления закономерностей влияния горного давления на их устойчивость в зависимости от формы потолочин, глубины разработки и крепости железных руд. Методика. В данной работе расчет напряжений и деформаций горного массива выполнялся методом конечных элементов посредством программного комплекса Ansys 16.0. Для построения эпюр напряжений и деформаций методом конечных элементов над моделью было проведено триангуляцию 3D-модели с размером стороны 2 м. Согласно условиям эксперимента, были сформированы модели с горизонтальной, шатровой, сводообразной и наклонной кровлей камер, угол наклона которых варьировался в широких пределах. Принятые величины давления горных пород на рудный массив соответствовали горнотехническим условиям отработки месторождений Криворожского бассейна на глубинах от 1200 до 1700 м. Результаты. Получены расчетные значения величин максимальных напряжений в потолочинах очистных камер в зависимости от глубины разработки, величины горного давления, угла наклона потолочины, крепости железных руд и относительного радиуса кривизны сводообразных потолочин. Установлено, что при отработке богатых железных руд на больших глубинах системами подэтажного обрушения необходимо использовать вертикальные и наклонные компенсационные камеры. Выявлено, что при отработке богатых железных руд камерными системами разработки на значительных глубинах ключевым требованием, обеспечивающим максимальную устойчивость в условиях высокого горного давления, является переход на шатровые и сводчатые потолочины. Научная новизна. Доказано, что интегральный показатель величины максимальных напряжений в междуэтажных целиках меняется в пределах от –10 до +32 МПа на глубинах более 1200 м, находится в полиномиально-логарифмической зависимости от физико-механических свойств рудного массива, зависит от геометрических параметров потолочины и при ее сводообразной форме приобретает минимальные значения, позволяя формировать устойчивые обнажения междуэтажных целиков на глубинах до 2000 м. Практическая значимость. Разработаны методические рекомендации «Выбор и обоснование устойчивых форм потолочин при добыче железных руд на больших глубинах» для условий шахт ЧАО «Евраз Суха Балка» и шахты «Родина» ПАО «Кривбассжелезрудком».The authors would like to express their sincere gratitude to the management of PJSC “Sukha Balka” for assistance in conducting the research and implementing its results

Method of simulating rock mass stability in laboratory conditions using equivalent materials

Purpose. To determine the qualitative composition of the equivalent material of a laboratory model representing Kryvyi Rih iron-ore basin ground, as well as to develop a method to determine its quantitative composition for the study of the rock mass stability in the laboratory conditions with the geometric scale of similarity 1:200. Methods. Laboratory studies on models with geometric scale of similarity 1:200 allowed to establish the dependence of the initial stress changes on the percentage of the components comprising the equivalent material. Findings. As a result, the study found that it is expedient in laboratory conditions to replace the full-size model by the sand and paraffin-based equivalent material consisting of granite chips, cast iron, silica sand, mica and paraffin wax. It was established that the quantitative composition of the equivalent material mixture simulating rocks of Kryvyi Rih iron-ore basin consists of cast iron and granite chips (34%) and silica sand, mica and paraffin (66%). Originality. For the first time, the empirical dependence of initial stress occurring in the equivalent material on the percentage of paraffin and iron has been set. Initial stress in the equivalent material depend directly on the amount of cast iron in the mixture and vary according to the polynomial dependence, and the amount of paraffin in the mixture varies according to the quadratic dependence. Practical implications. The obtained results of laboratory tests can be used with sufficient accuracy for physical modeling of processes occurring in rocks during underground mining, and the resulting values of modeling can be used in the design of stopes to be developed.Цель. Определить качественный состав эквивалентного материала лабораторной модели, отражающей горный массив Криворожского железорудного бассейна, а также разработать методику по определению его количественного состава при исследовании устойчивости горного массива в лабораторных условиях с геометрическим масштабом подобия 1:200. Методика. Лабораторными исследованиями на моделях с геометрическим масштабом подобия 1:200 установлена зависимость изменения первоначальных напряжений от процентного соотношения компонентов, входящих в эквивалентный материал. Результаты. В результате исследований установлено, что натуральную модель целесообразно в лабораторных условиях заменять эквивалентным материалом на песчано-парафиновой основе, состоящей из гранитной крошки, чугуна, кварцевого песка, слюды и парафина. Установлено, что количественный состав смеси эквивалентного материала, имитирующий горные породы Криворожского железорудного бассейна, составляет чугун и гранитная крошка в объеме 34%, а кварцевый песок, слюда и парафин – 66%. Научная новизна. Впервые установлена эмпирическая зависимость первоначальных напряжений, возникающих в эквивалентном материале от процентного количества парафина и чугуна. В эквивалентном материале первоначальные напряжения зависят непосредственно от количества чугуна в составе смеси и изменяются по полиномиальной зависимости, а количество парафина в смеси – по квадратической. Практическая значимость. Полученные результаты лабораторных исследований с достаточной точностью могут использоваться при физическом моделировании процессов, происходящих в горных породах при подземной разработке месторождений, а полученные в результате моделирования значения – при проектировании отрабатываемых очистных блоков.Мета. Визначити якісний склад еквівалентного матеріалу лабораторної моделі, що відображає гірський масив Криворізького залізорудного басейну, а також розробити методику визначення його кількісного складу при дослідженні стійкості гірського масиву в лабораторних умовах з геометричним масштабом подібності 1: 200. Методика. Лабораторними дослідженнями на моделях з геометричним масштабом 1:200 встановлена залежність зміни початкових напружень від процентного співвідношення компонентів, які входять до еквівалентного матеріалу. Результати. За результатами досліджень встановлено, що натуральну модель у лабораторних умовах доцільно замінювати еквівалентним матеріалом на піщано-парафіновій основі, яка складається із гранітної крихти, чавуну, кварцового піску, слюди й парафіну. Встановлено, що кількісний склад суміші еквівалентного матеріалу, що імітує гірські породи Криворізького залізорудного басейну, становить чавун і гранітна крихта в об’ємі 34%, а кварцовий пісок, слюда й парафін – 66%. Наукова новизна. Вперше встановлена емпірична залежність первинних напружень, виникаючих в еквівалентному матеріалі від процентної кількості парафіну й чавуну. В еквівалентному матеріалі початкові напруження залежать безпосередньо від кількості чавуну в складі суміші та змінюються за поліноміальною залежністю, а кількість парафіну в суміші – за квадратичною. Практична значимість. Отримані результати лабораторних досліджень з достатньою точністю можуть використовуватися при фізичному моделюванні процесів, що відбуваються у гірських породах при підземній розробці родовищ, а отримані значення в результаті моделювання можна використовувати при проектуванні очисних блоків, що відробляються.Данные исследования выполнены благодаря исходной информации, представленной горнодобывающими предприятиями Криворожского железорудного бассейна, в частности “Евраз Сухая Балка” и “Центральный ГОК”

РОЗКРИТТЯ ЗАПАСІВ ЗАЛІЗНИХ РУД КРИВОРІЗЬКОГО БАСЕЙНУ ПІДЗЕМНИМ СПОСОБОМ НИЖЧЕ ГЛИБИНИ 1500…1700 М

Development of deposits of rich iron ores of the Kryvyi Rih basin iscurrently carried out underground. All ore deposits are opened withvertical trunks located in the lying side from the processed reserves.With further development of the deposit at great depths, the capitaland operational costs of opening are significantly increased. When the balance reserves of the deposit are refined at great depths, an autopsy scheme is proposed with the use of powerful high-performanceself-propelled equipment. These schemes provide for the slanting ofthe inclined transportation of a large cross-sectional area. The optimal scheme of opening stocks are schemes using self-propelled technology. Taking into account that the transport development crossesseveral different layers, it is necessary to ensure the stability of themining for the entire period of operation in order to reduce operatingcosts. Analytical studies have identified hazardous zones on the mineworkout contour depending on the physical and mechanical propertiesof the rocks.Разработка залежей богатых железных руд Криворожского бассейна в настоящее время осуществляется подземным способом.Все рудные залежи вскрыты вертикальными стволами расположенными в лежачем боку от отрабатываемых запасов. При дальнейшей отработке месторождения на больших глубинах значительно увеличиваются капитальные и эксплуатационные затраты на вскрытие. При доработке балансовых запасов месторождения на больших глубинах предлагаются схемы вскрытия с применением мощного высокопроизводительного самоходного оборудования. Данные схемы предусматривают проходку наклонной транспортной выработки. Учитывая, что транспортная выработка пересекает несколько различных пластов, необходимо обеспечитьустойчивость горной выработки на весь период эксплуатации дляуменьшения эксплуатационных расходов. Аналитическими исследованиями определены опасные зоны на контуре горной выработки в зависимости от физико-механических свойств горных пород.Розробка покладів багатих залізних руд Криворізького басейну в даний час здійснюється підземним способом. Всі рудні поклади розкриті вертикальними стволами розташованими в лежачому боці від запасів, що відпрацьовуються. При подальшому відпрацюванні родовища на значних глибинах збільшуються капітальні та експлуатаційні витрати на розкриття. При доопрацюванні балансових запасів родовища на великих глибинах пропонуються схеми розкриття з застосуванням потужного високопродуктивного самохідного обладнання. Дані схеми передбачають проходку похилої транспортної виробки. Враховуючи, що транспортна виробка перетинає декілька різних пластів, необхідно забезпечити стійкість гірничої виробки на весь період експлуатації з метою зменшення експлуатаційних витрат. Аналітичними дослідженнями визначені небезпечні зони на контурі гірничої виробки в залежності від фізикомеханічних властивостей гірських порід

ДОСЛІДЖЕННЯ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ МАСИВУ ПРИ ВІДПРАЦЮВАННІ ПОКЛАДУ З СУЦІЛЬНОЮ ТА КОМБІНОВАНОЮ «КАРКАСНО-МОДУЛЬНОЮ» ТЕХНОЛОГІЄЮ ЗАКЛАДКИ КАМЕР

The article is aimed at analyzing and studying the stress-strain state of the massif when mining the deposit with room-and-pillar methods with the subsequent complete and combined “framework-module” backfilling of dead areas. The main research methods are the technical and economic analysis of factors and conditions impacting the stress-strain state of the massif when mining stopes and their subsequent complete or combined “framework -module” backfilling with consolidating mixtures and mining or production wastes. Mathematical and finite element methods are applied during the study. The character of the massif stress-strain state development on the deposit area is studied considering technologies of stoping and subsequent backfilling of dead areas. The analysis of the study results enables determining basic regularities of variations principal stresses and strains σ1 in structurally nonuniform massifs and diagnosing key dependencies of strain values ε in control points on the daylight surface and on the interface with the crown of dead stopes. For correct comparison of the obtained results, the diagnosed stress and strain values in the control points of the rock massif when forming the framework-module structure of the sill pillar are collated with the corresponding stress and strain values obtained when forming the sill pillar of the consolidating backfill. The suggested technology ofcombined “carcass-module” backfill of stopes can be recommendedfor backfilling both I and II stage when applying the room-and-pillar mining method. The technology ensures complete backfilling of stopes including the interface with the crown and decrease of backfill prime costs due to forming the waste rock module in the monolithic consolidating backfill carcass. The study conducted enables determining new regularities of the massif stress-strain state development when mining the deposit with room-and-pillar methods with subsequent complete and combined “framework-module” backfilling of dead areas. There are obtained new regularities of the variation of principal stresses in structurally nonuniform massifs and diagnosed key dependencies of the strain values in massif control points on the daylight surface and on the interface with the crown of dead stopes.Целью данной работы является анализ и исследование напряжено-деформированного состояния массива при отработке залежи камерными системами разработки со сплошной и комбинированной «каркасно-модульной» закладкой выработанного пространства. Характер развития напряженно-деформированного состояния массива на участке рудной залежи исследовался на основе технологии развития очистных работ и последующего соответствующего заполнения отработанных очистных камер закладными смесями.Анализ результатов исследований позволил установить базовыезакономерности вариации главных напряжений σ1 в структурнонеоднородных массивах и диагностировать ключевые зависимости величины деформаций ε в контрольных точках горного массива на дневной поверхности и на контакте с потолочиной отработанных камер. Для корректного сравнения полученных результатов выполнены сопоставления диагностированных величин напряжений и деформаций в контрольных точках горного массива при формировании каркасно-модульной структуры искусственного целика с корреспондирующими результатам напряжений и деформаций при формировании искусственного целика твердеющей закладки. На основании выполненных исследований установлены новые зависимости развития напряженно-деформированного состояния массива от технологии отработки залежи при сплошной и комбинированной «каркасно-модульной» закладке выработанного пространства. Установлены новые закономерности вариации главных напряжений в структурно-неоднородных массивах и диагностированы ключевые зависимости величины деформаций в контрольных точках горного массива на дневной поверхности и на контакте с потолочиной отработанных камер.Метою даної роботи є аналіз та дослідження напруженодеформованого стану масиву при відпрацюванні покладу камерними системами розробки з суцільною та комбінованою «каркасномодульною» закладкою виробленого простору. Характер розвитку напружено-деформованого стану масиву на ділянці рудного покладу досліджувався з урахуванням технології розвитку очисних робіт та наступного відповідного заповнення відпрацьованих очисних камер закладними сумішами. Аналіз результатів досліджень дозволив встановити базові закономірності варіації головних напружень σ1 в структурно-неоднорідних масивах і діагностувати ключові залежності величини деформацій ε в контрольних точкахгірського масиву на денній поверхні і на контакті з стелиною відпрацьованих камер. Для коректного порівняння отриманих результатів виконано зіставлення діагностованих величин напружень і деформацій в контрольних точках гірського масиву при формуванні каркасно-модульної структури штучного цілика з кореспондуючими результатами напружень і деформацій при формуванні штучного цілика твердіючої закладки. На підставі виконаних досліджень встановлені нові залежності розвитку напруженодеформованого стану масиву від технології відпрацювання покладу при суцільній та комбінованій «каркасно-модульній» закладці виробленого простору. Встановлені нові закономірності варіації головних напружень в структурно-неоднорідних масивах та діагностовані ключові залежності величини деформацій в контрольних точках гірського масиву на денній поверхні і на контакті з стелиноювідпрацьованих камер

УДОСКОНАЛЕННЯ СИСТЕМИ ПІДПОВЕРХОВОГО ОБВАЛЕННЯ ЗАЛІЗНОЇ РУДИ НА ШАХТІ «РОДІНА» З ПОХИЛОЮ ФОРМОЮ СТЕЛИНИ ПІДСІЧНОЇ КАМЕРИ НА ГЛИБИНАХ ПОНАД 1300 М

The aim of the article is to analyze, study and enhance the system ofsub-level caving of ore and enclosing rocks at “Rodina” undergroundmine (PJSC “Kryvbaszalizrudkom”) that mines rich iron ores at over1300 m depths. Deep mining of ore deposits results in increased rockpressure and, consequently, increased requirements to stability ofexposures of stopes and compensation rooms. For this reason, whendesigning stoping at great depths, stability of compensation roomcrowns is paid considerable attention to. Also, insufficient stability ofcompensation room crowns results in damage to integrity of deepboreholes drilled over compensation rooms for breaking mainreserves of the block and, consequently, in increased output ofoversize pieces when breaking. This deteriorates drawing andextraction of rich ores and results in increased costs of ore mining inthe block and the underground mine as a whole. The suggestedinclined shape of the crown of the compensation room is of increasedstability as compared with horizontal exposures and reduces risks ofunscheduled caving.Целью данной работы является анализ, исследование и совершенствование системы подэтажного обрушения руды и вмещающих пород в условиях шахты «Родина» ПАО «Кривбассжелезрудком», которая отрабатывает богатые железные руды на глубинах более 1300 м. Снижение глубины разработки рудных месторождений приводит к значительному повышению горного давления. Все это приводит к повышению требований, предъявляемых к устойчивости обнажений очистных и компенсационных камер. Поэтому в рботе при проектировании очистной выемки на больших глубинах чрезвычайное внимание уделено устойчивости потолочин компенсационных камер. Кроме этого, недостаточная устойчивость потолочин компенсационных камер приводит к нарушению целостности глубоких скважин, которые разбуриваются выше компенсационной камеры для отбойки основного запаса блока. Это в свою очередь приводит к увеличению выхода негабаритных кусков руды при отбойке. Повышение выхода негабарита ухудшает показатели выпуска и извлечения богатых железных руд, что в свою очередь приводит к повышению себестоимости добычи руды по блоку и по шахте в целом. Предложенная авторами наклонная форма потолочины компенсационной камеры имеет повышенную устойчивость по сравнению с горизонтальными обнажениями и снижаетвозможность ее внепланового обрушения.Метою даної роботи є аналіз, дослідження та удосконалення системи підповерхового обвалення руди та вміщуючих порід в умовахшахти «Родіна» ПАТ «Кривбасзалізрудком», що відпрацьовує багаті залізні руди на глибинах понад 1300 м. Зниження глибини розробки рудних родовищ призводить до значного підвищення гірського тиску. Все це призводить до підвищення вимог, які пред'являються до стійкості оголень очисних і компенсаційних камер. Тому в роботі при проектуванні очисної виїмки на великих глибинах надзвичайну увагу приділено стійкості стелин компенсаційних камер.Крім того, недостатня стійкість стелин компенсаційних камер призводить до порушення цілісності глибоких свердловин, які розбурюються поверх компенсаційної камери для відбійки основного запасу блока. Це, зі свого боку, призводить до збільшення виходу негабаритних кусків руди при відбійці. Підвищення виходу негабариту погіршує показники випуску і вилучення багатих руд, що в свою чергу призводить до підвищення собівартості видобутку руди по блоку і в цілому по шахті. Підвищення стійкості похилих стелинкомпенсаційних камер призводить до зменшення виходу негабариту при відбійці на 0,15-0,3%, поліпшує показники випуску і вилучення багатих руд на 0,2-0,4%, що призводить до зниження собівартості видобутку руди по блоку в середньому на 0,65 грн/т.Запропонована авторами похила форма стелини компенсаційноїкамери має підвищену стійкість в порівнянні з горизонтальнимиоголеннями і знижує можливість позапланового обвалення. Дляумов шахти «Родіна» ПАТ «Кривбасзалізрудком», що відпрацьовуєбагаті залізні руди на глибинах понад 1300 м, застосування похилих стелин компенсаційних камер є найбільш оптимальним

ДОСЛІДЖЕННЯ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ МАСИВУ ПРИ ВІДПРАЦЮВАННІ І ЗАКЛАДЦІ ОЧИСНИХ КАМЕР ПЕРШОЇ ЧЕРГИ ТВЕРДІЮЧОЮ ЗАКЛАДКОЮ

Study and development of theoretical foundations of impacts ofartificial stress fields on geomechanical processes when mininguseful minerals by room systems with backfilling are proved to be acomplicated deterministic process. That is why diagnostics andaccount of force interactions and transformations of the artificialstress field and its impact on the deposit area under study wereconducted considering the stage character of the rock load. Thenumber of calculation stages is accepted to be equal to the number oftechnological cycles of mining the underground mine field. On thebasis of the accepted criteria and to obtain necessary numericalvalues, the stress-strain state of the massif was studied by stageslinked to technological cycles of mining. The given technique isidentical to the method of “successive cycles” used for analyticalinvestigations. In the study conducted, technological cycles weretreated as the process of redistribution of stresses among the rockmassif, backfill and caved waste rocks. Loads in every next stagecycle were determined considering the previous technological cycle.Stresses and strains were calculated on the basis of Аnsys 16.2.The diagonal values allowed to establish the key patterns ofdeformation at the control points of the rock massif on the surface of the surface over the clearing space of the spent blocks and on contact with the ceiling of the waste chambers of the first stage.The established correlation dependence allows us to speak about the rather significant influence of the hardening tab on the stability of the geotechnical system "mountain array-artificial array of hardening bookmarks".A relative increase in the value of maximum vertical deformations of the surface of the surface during the intensification of thedevelopment of a mine field from one to six chambers of the firststage is not more than 10-11%. In absolute values, the verticaldeformations of the surface of the surface do not exceed 9-10 mm.Such quantities are permissible and do not significantly affect thestress-deformed state of a structurally heterogeneous array.Установлено, что исследования и разработка теоретических основ влияния искусственного поля напряжений на развитие геомеханических процессов при выемке полезного ископаемого камерными системами разработки с закладкой выработанного пространства являются достаточно сложным детерминированным процессом.Поэтому диагностирование и учет силовых взаимодействий и трансформаций искусственного поля напряжений и его влияние на исследуемом участке месторождения выполнялось с учетом наличия этапного характера нагрузки горных пород. Количество расчетных этапов принято тождественным количеству технологических циклов отработки шахтного поля. С учетом принятых критериев, с целью получения необходимых численных значений, исследования напряженно-деформированного состояния массива были разбиты на этапы, привязанные к технологическим циклам отработки залежей. Данная методика тождественна расчетному методу «последовательных циклов», который применялся для аналитических исследований. В выполненных исследованиях, технологические этапы рассматривались как процесс перераспределения напряжений между горным массивом, закладкой и обрушенными пустыми породами, при этом нагрузка в каждом следующем этапном цикле определялась с учетом предыдущего технологического цикла. Расчет адекватных напряжений и деформаций осуществлялсяна базе программного комплекса Аnsys 16.2.Встановлено, що дослідження та розробка теоретичних основвпливу штучного поля напружень на розвиток геомеханічних процесів при виїмці корисної копалини камерними системами розробки із закладкою виробленого простору є досить складним детермінованим процесом. Тому діагностування і облік силових взаємодій і трансформацій штучного поля напружень і його вплив на досліджуваній ділянці родовища виконувалося з урахуванням наявності етапного характеру навантаження гірських порід. Кількість розрахункових етапів прийнято тотожнім кількості технологічних циклів відпрацювання шахтного поля. З урахуванням прийнятих критеріїв, з метою отримання необхідних чисельних значень, дослідженнянапружено-деформованого стану масиву було розбито на етапи,прив'язані до технологічних циклів відпрацювання покладів. Дана методика тотожна розрахунковому методу «послідовних циклів», який застосовувався для аналітичних досліджень. У виконаних дослідженнях, технологічні етапи розглядалися як процес перерозподілу напружень між гірським масивом, закладкою і обваленими пустими породами, при цьому навантаження в кожному наступному етапному циклі визначалося з урахуванням попереднього технологічного циклу. Розрахунок адекватних напружень і деформацій здійснювався на базі програмного комплексу Ansys 16.2

Análisis del impacto de la literatura en la formación de la imagen del funcionario público de la Federación de Rusia en los medios de comunicación

The main features of the XXI century Russian society have been formed due to social and psychological changes, which led to a global transformation of the state system. Modern world faces the problem of developing a new policy of state power that will be based on the principles of consensus (reconciliation of all contentious and conflicting issues in the process of developing a solution that is reached through discussion and consultation), society and open partnership. The reason for this global upheaval is that the pace of change in the relationship between the state (government) and society itself depends on the open-ended policy that is now key. The image of a civil servant is similar to a construction that can be replaced, strengthened, re-mounted, modified, etc., and most importantly, that it needs serious work. The perception of the image exists and changes not only in the consciousness of people, but also in the unconscious sphere (emotional). In order to create a positive image of a civil servant, they need to be governed. To manage it, one needs to know the basic idea of what and in what sequence should occur, and at what stage intermediate results should appear. According to the authors, the solution to the problem of studying the acting factors that make the positive image of civil servants of modern Russia, the identification of the most effective ways, forms and principles of its positive transformation, as well as the analysis of the constituents of the employee of state structures are relevant. The most important in the work of representatives of public authorities is the nature of their public relations. If public servants do not evoke citizens' feelings of trust, justice and other positive psychological and social reactions, then feedback (from the population to state bodies) will be ineffective. Since the operation of the system of state power is the result of the functioning of the whole state as a whole, it is important that the work of state bodies used the maximum opportunities with the least cost. This scheme ensures effective management and positive results. But such a situation will not be achievable if the level of public trust in government is low.Las principales características de la sociedad rusa del siglo XXI se han formado debido a cambios sociales y psicológicos, que condujeron a una transformación global del sistema estatal. El mundo moderno enfrenta el problema de desarrollar una nueva política de poder estatal que se basará en los principios de consenso (conciliación de todos los temas conflictivos y conflictivos en el proceso de desarrollar una solución que se alcance a través de la discusión y consulta), la sociedad y la asociación abierta. La razón de esta agitación global es que el ritmo de cambio en la relación entre el estado (gobierno) y la sociedad misma depende de la política abierta que ahora es clave.La imagen de un funcionario público es similar a una construcción que se puede reemplazar, fortalecer, volver a montar, modificar, etc., y lo más importante, que necesita un trabajo serio. La percepción de la imagen existe y cambia no solo en la conciencia de las personas, sino también en la esfera inconsciente (emocional). Para crear una imagen positiva de un funcionario público, deben ser gobernados. Para gestionarlo, es necesarioconocer la idea básica de qué y en qué secuencia debe ocurrir, y en qué etapa deben aparecer los resultados intermedios. Según los autores, la solución al problema de estudiar los factores de actuación que hacen la imagen positiva de los funcionarios de la Rusia moderna, la identificación de las formas, formas y principios más efectivos de su transformación positiva, así como el análisis de los componentes del empleado de las estructuras estatales son relevantes. Lo más importante en el trabajo de los representantes de las autoridades públicas es la naturaleza de sus relaciones públicas. Si los servidores públicos no evocan los sentimientos de confianza, justicia y otras reacciones psicológicas y sociales positivas de los ciudadanos, la retroalimentación (de la población a los organismos estatales) será ineficaz. Dado que la operación del sistema de poder estatal es el resultado del funcionamiento de todo el estado en su conjunto, es importante que el trabajo de los organismos estatales aproveche las máximasoportunidades con el menor costo. Este esquema garantiza una gestión eficaz y resultados positivos. Pero tal situación no será posible si el nivel de confianza pública en el gobierno es bajo

Modeling of liquid flow in surface discontinuities

Polymer composite and metallic materials have found wide application in various industries such as aviation, rocket, car manufacturing, ship manufacturing, etc. Many design elements need permanent quality control. Ensuring high quality and reliability of products is impossible without effective nondestructive testing methods. One of these methods is penetrant testing using penetrating substances based on liquid penetration into defect cavities. In this paper, we propose a model of liquid flow to determine the rates of filling the defect cavities with various materials and, based on this, to choose optimal control modes

ДОСЛІДЖЕННЯ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ МАСИВУ ПРИ ПЕРЕХОДІ З ТЕХНОЛОГІЙ ПОГАШЕННЯ ОЧИСНОГО ПРОСТОРУ НА ТЕХНОЛОГІЇ З ЗАКЛАДКОЮ

To date, all the mines of the Krуvyі Rіh iron ore basin are mining deposits of rich iron ore using technologies with the repayment of goaf. Such technologies lead to deformations of the host rocks, which eventually come to the surface. The use of goaf backfilling will reduce the impact of underground mining on the surrounding massif. The transition to technologies with filling requires additional research to establish new patterns of change in the stress-strain state of the combined massif and to establish new dependencies for changes instresses and strains during the formation of "transitional technologies". Such a technology can be a chamber mining system with the formation of an ore interfloor pillar, under the cover of which the reserves of the treatment chamber of the lower horizon are mined, which are mined in the classical versions without backfilling. After complete working out of the chamber reserve, the treatment space is filled with a hardening backfill. After the hardening backfill has gained the standard strength, the artificial array of the hardening backfill will serve as an artificial pillar (ceiling) when working out the lower chamber. Thus, the formed artificial pillar will serve as a safety pillar. This safety pillar will separate the existing conventional technology on the upper horizons from the proposed goaf backfill technology, which is recommended for mining the lower horizons. Inaddition, a protective artificial pillar protects the lower floor and allows the use of deposit mining technologies on the lower horizons with subsequent disposal of mining and metallurgical waste in the goaf. In accordance with the proposed technology, we have built a calculation scheme that includes the main  components of the transitional technology. The main elements are a spent chamber, an interfloor artificial pillar and overlying collapsed waste rocks. Toprove the possibility of using transitional technologies, relevant analytical  studies were carried out. This article is devoted to such research.На сьогоднішній день всі шахти Криворізького залізорудного басейну відпрацьовують поклади багатих залізних руд технологіями з погашенням виробленого простору. Такі технології призводять до деформацій вмісних порід, які з часом виходять на денну поверхню. Застосування закладки виробленого простору знизить вплив підземної розробки на оточуючий масив. Перехід на технології з закладкою потребують додаткових досліджень для встановлення нових закономірностей зміни напружено-деформованого стану комбінованого масиву та встановлення нових залежностей зміни напружень і деформацій при формуванні «перехідних технологій».Саме таким дослідженням і присвячено ця стаття