Openwork scheduling for steep-grade iron-ore deposits with the help of near-vertical layers

Purpose is to develop efficient scheduling to excavate steep-grade iron-ore deposits using near-vertical layers relying upon production practices by an open pit of Poltava Mining-and-Processing Integrated Works (MPIW). Methods. The goal achievement involved system analysis of openwork scheduling for steep-grade iron-ore deposits by means of near-vertical layers in an open pit of Poltava MPIW; the scheduling process was structured from the viewpoint of decision-making under uncertainty. Findings. New scheduling methods to excavate steep-grade iron-ore deposits by means of near-vertical layers have been developed. The methods have been represented in the informal (descriptive) structure being mandatory for further transition to formalization of certain stages of technological decision-making during scheduling. To improve the scheduling efficiency, it is recommended to prepare initial process data using K-MINE software; Deswik software is recommended to determine economic indices as well as pit outlines. Originality. For the first time ever, a new mechanism of expedient spatiotemporal control of the specific excavation volumes while varying both “starting” time and intensity of a layer mining has been identified for the traditional openwork. The mechanism makes it possible to implement piecewise stable dynamics of annual output. Moreover, it also helps solve inverse problem, i.e. determine target values of spatiotemporal controlled parameters (i.e. “starting” time and intensity of the layer mining) for the required dynamics of ore and overburden excavation amounts. Practical implications. The proposed methods concerning scheduling steep-grade iron-ore deposit mining using nearvertical layers relying upon production practices by an open pit of Poltava MPIW have been tested successfully. Their efficiency has been proved. Currently, they are the key procedures being applied to schedule extraction using near-vertical layers in the context of the considered open pit.Мета. Створення методики ефективного календарного планування розробки крутопадаючих залізорудних родовищ крутопохилими шарами на основі виробничого досвіду кар’єру Полтавського ГЗК. Методика. Для досягнення мети використано системний аналіз практики календарного планування відкритої розробки крутопадаючих родовищ крутопохилими шарами у кар’єрі Полтавського ГЗК і виконана структуризація процесу планування з позицій теорії прийняття рішень в умовах невизначеності. Результати. Розроблено нову методику календарного планування відкритої розробки крутопадаючих залізорудних родовищ крутопохилими шарами. Запропонована методика представлена у змістовній (описовій) формі, яка є обов’язковою (вихідною) для подальшого переходу до формалізації окремих стадій прийняття технологічних рішень в ході планування. Рекомендовано для підвищення ефективності календарного планування підготовку вихідних технологічних даних здійснювати у програмному комплексі K-MINE, а визначення економічних показників і контуру кар’єрів – у програмі Deswik. Наукова новизна. Вперше для традиційних технологій відкритої розробки встановлено новий механізм цілеспрямованого просторово-часового регулювання конкретними обсягами виймання шляхом зміни часу “запуску” та інтенсивності відпрацювання шару, що дозволяє реалізувати кусочно-стабільну динаміку річних обсягів виймання. Механізм також дозволяє вирішувати зворотне завдання – визначати необхідні значення просторово-часових регульованих параметрів (часу “запуску” та інтенсивності відпрацювання шарів) для потрібної динаміки обсягів виймання руди і розкривних порід. Практична значимість. Здійснено успішну апробацію запропонованої методики календарного планування відкритої розробки крутопадаючих залізорудних кар’єрів крутопохилими шарами при плануванні гірничих робіт у кар’єрі Полтавського ГЗК і підтверджена її ефективність. В даний час вона є основним застосовуваним методичним забезпеченням календарного планування розробки крутопохилими шарами у розглянутому кар’єрі.Цель. Создание методики эффективного календарного планирования разработки крутопадающих железорудных месторожде-ний крутонаклонными слоями на основе производственного опыта карьера Полтавского ГОК. Методика. Для достижения цели использован системный анализ практики календарного планирования открытой разработки крутопадающих месторождений крутонаклонными слоями в карьере Полтавского ГОК и выполнена структуризация процесса планирования с позиций теории принятия решений в условиях неопределенностей. Результаты. Разработана новая методика календарного планирования открытой разработки крутопадающих железорудных месторождений крутонаклонными слоями. Предложенная методика представлена в содержательной (описательной) форме, которая является обязательной (исходной) для последующего перехода к формализации отдельных стадий принятия технологических решений в ходе планирования. Рекомендовано для повышения эффективности календарного планирования подготовку исходных технологических данных производить в программном комплексе K-MINE, а определение экономических показателей и контура карьеров – в программе Deswik. Научная новизна. Впервые для традиционных технологий открытой разработки установлен новый механизм целенаправленного пространственно-временного регулирования конкретными объемами выемки путем изменения времени “запуска” и интенсивности отработки слоя, что позволяет реализовать кусочно-стабильную динамику годовых объемов выемки. Механизм также позволяет решать обратную задачу – определять необходимые значения пространственно-временных регулируемых параметров (времени “запуска” и интенсивности отработки слоев) для необходимой динамики объемов выемки руды и вскрышных пород. Практическая значимость. Осуществлена успешная апробации предложенной методики календарного планирования открытой разработки крутопадающих железорудных карьеров крутонаклонными слоями при планировании горных работ в карьере Полтавского ГОК и подтверждена ее эффективность. В настоящее время она является основным применяемым методическим обеспечением календарного планирования разработки крутонаклонными слоями в рассматриваемом карьере.The research was carried out under the Agreement on cooperation in the areas of science and technology between the Dnipro University of Technology and Poltava Mining-and-Processing Integrated Works. The authors thank engineering staff of Poltava Mining-and-Processing Integrated Works for enthusiasm and pilot practical studies

Використання високоенергетичного ультразвуку для підвищення якості очищення часток залізорудної сировини у процесі її збагачення

The iron-magnetite raw material extracted in Ukraine is characterized by a complex texture, structure, and a high content of harmful impurities such as silicon dioxide, potassium oxides, sodium, magnesium, and sulfur. At the same time, the requirements for the quality of iron ore concentrates entering the further metallurgical processing are increasing, as the high quality of magnetite concentrates can significantly reduce the cost of metallurgical production.Meanwhile, the quality of concentrates decreases mainly due to the formation of technogenic micron splices in the iron ore pulp. The main reason for the formation of gaps is the presence of ion-electric and molecular fields on the surface of the ore particles. The formation of technogenic gaps reduces the difference in the properties of the surface of the ore and nonmetallic grains; it changes their magnetic susceptibility and, consequently, the efficiency of separation methods.Analysis of the results of studying the influence of the dynamic effects of high-energy ultrasound on the ore pulp showed the promising use of this approach.To improve the efficiency of cleaning the surfaces of minerals, it is proposed to pre-treat the iron ore slurry with the help of high-energy ultrasound. The optimum values of the intensity and the duration of ultrasonic treatment in the purification of mineral particles have been determined. When cleaning mineral particles, the intensity should be 1.2 W/cm2, and the processing time should not exceed 60 seconds. In this case, the yield of the purified product is increased by 0.8 %, and its quality grows by 0.9 %. It has been proven that the efficiency of ultrasonic treatment is associated with the renewal of particles surfaces, which leads to an increase in the contrast of magnetic and flotation properties of minerals.The study has shown that ultrasonic treatment of the iron ore pulp in the Kremenchuk iron ore region of Ukraine allows reducing the content of harmful impurities: potassium oxide – from 0.19 to 0.035–0.04 %; sodium oxide – from 0.14 to 0.027 %.Ухудшение качества концентратов в основном происходит в результате образования микронных техногенных сростков. Предложено использование высокоэнергетического ультразвука в кавитационном режиме для очистки поверхностей минералов. Доказано, что эффективность ультразвуковой обработки связана с обновлением поверхностей частиц, что приводит к увеличению контрастности магнитных и флотационных свойств минералов. Выполнен расчет устройства формирования высокоэнергетического ультразвукаПогіршення якості концентратів в основному відбувається внаслідок утворення мікронних техногенних зростків. Запропоновано використання високоенергетичного ультразвуку в кавітаційному режимі для очищення поверхонь мінералів. Доведено, що ефективність ультразвукової обробки пов'язана з оновленням поверхонь часток, що призводить до збільшення контрастності магнітних і флотаційних властивостей мінералів. Виконано розрахунок пристрою формування високоенергетичного ультразвук

ВПЛИВ РІДКИХ ДОБАВОК ХОЛОДНОГО ПРИГОТУВАННЯ НА ВЛАСТИВОСТІ ПРОМИСЛОВИХ ВИБУХОВИХ РЕЧОВИН

The results of experimental studies of the properties of liquid additives of cold preparation and their influence on the physicochemical explosive properties of industrial explosives of polymiks and complalitovПриведены результаты экспериментальных исследований свойств жидких добавок холодного приготовления и их влияния на физико-химичини взрывные свойства промышленных взрывчатых веществ полимиксов и комполайтов.Наведено результати експериментальних досліджень властивостей рідких добавок холодного приготування і їх впливу на фізико-хімічні вибухові властивості промислових вибухових речовин поліміксів та комполайті

БЕЗПЕЧНЕ ЗАСТОСУВАННЯ АКТИВНОЇ РІДКОЇ ДОМІШКИ В СКЛАДІ ПРОМИСЛОВИХ ВИБУХОВИХ РЕЧОВИН

The results of laboratory and polygon studies of the active liquid additive to industrial explosives are given: sensitivity to shock and friction; Ability to explosive transformation; Flammability; Sanitary and hygienic characteristicsПриведены результаты лабораторных и полигонных исследований активной жидкой добавки к промышленным взрывчатым веществам: чувствительности к удару и трению; способности к взрывчатому превращению; воспламеняемости; санитарно-гигиенических характеристикНаведено результати лабораторних і полігонних досліджень активної рідкої добавки до промислових вибухових речовин: чутливості до удару і тертя; здатності до вибуховій перетворенню; займистості; санітарно-гігієнічних характеристи