Selection of environmentally safe open-pit technology for mining water-bearing deposits

Purpose. Substantiation of environmentally acceptable technologies for surface mining of water-bearing placer deposits, taking into account the parameters of mining systems elements and areas damaged during mining of mineral deposits. Methods. Selection of the most environmentally safe technology of surface mining is carried out with the help of technical analytical method by way of establishing parameters of mine workings and determining the instant area of workings for each technological scheme. Findings. To conduct the research, we proposed to use index Δ which compares the actual position of inter-ramp angles and the inside dump angles with the maximum permitted values. The dependences of concentration degree KK and area of workings Str on index Δ allow to infer that the technological scheme with a rotary excavator is more environmentally sound than the scheme with hydraulic excavators. Application of the former technological scheme makes it possible to reduce the area of disturbed lands by 8%. In the proposed scheme of mining Motronivske placer deposit, the concentration degree KK reaches the maximum value 0.7, which corresponds to the minimum area of workings. Originality. The most environmentally efficient technological scheme of surface mining deposits is the scheme with the highest mining concentration factor. Practical implications. The results of the conducted research are of considerable practical value for the companies engaged in mining horizontal water-bearing deposits, which leads to disturbance of large land areas. In selecting a rational technological scheme for the surface mining of mineral deposits, it is proposed to consider not only economic indicators, but also the possibility of the disturbed land areas reduction.Мета. Обґрунтування екологічно безпечних технологій відкритої розробки обводнених розсипних родовищ з урахуванням параметрів елементів систем розробки і площ порушених земель при видобутку корисних копалин. Методика. Вибір найбільш екологічно безпечної технології відкритих гірничих робіт виконується методом техніко-аналітичного аналізу шляхом встановлення величини параметрів гірничих виробок і визначення безпосередньої площі робочих траншей для кожної з технологічних схем. Результати. Під час виконання досліджень запропоновано показник Δ, який оцінює існуюче положення кутів укосів робочого борту та внутрішнього відвалу з максимально допустимими значеннями. Залежність показників ступеня концентрації КК та площі гірничих виробок від показника Δ дозволяє визначити, що технологічна схема з застосуванням роторного екскаватора є більш екологічно безпечною, ніж схема з гідравлічними екскаваторами. Використання даної схеми дозволяє зменшити площу порушених земель відкритими роботами на 8%. При цій технологічній схемі розробки Мотронівського родовища ступінь концентрації КК досягає максимального значення 0.7, що відповідає мінімальній площі гірничих виробок. Наукова новизна. Найбільш екологічно ефективною технологічною схемою відкритої розробки родовища є схема із застосуванням гідромеханічного способу розробки корисної копалини та з найбільшим коефіцієнтом концентрації гірничих робіт. Практична значимість. Результати виконаних досліджень мають важливе практичне значення для підприємств, які виконують розробку горизонтальних обводнених родовищ з порушенням великих площ землі. При виборі раціональної технологічної схеми розробки корисної копалини відкритим способом пропонується розраховувати не тільки економічні показники, а також враховувати можливість скорочення площ порушених земель.Цель. Обоснование экологически приемлемых технологий открытой разработки обводненных россыпных месторождений с учетом параметров элементов систем разработки и площадей земель, нарушаемых при добыче полезного ископаемого. Методика. Выбор наиболее экологически безопасной технологии открытых горных работ выполняется с использованием метода технико-аналитического анализа путем установления параметров горных выработок и определения непосредственной площади горных выработок для каждой из технологических схем. Результаты. При выполнении исследований предложен показатель Δ, который сравнивает существующее положение углов откосов рабочего борта и внутреннего отвала с максимально допустимыми значениями. Зависимость показателей степени концентрации KK и площади горных выработок Str от индекса Δ позволяет определить, что технологическая схема с применением роторного экскаватора более экологически безопасна, чем схема с гидравлическими экскаваторами. Применение данной схемы позволяет уменьшить площадь нарушенных земель открытыми работами на 8%. При этой технологической схеме разработки Мотроновского месторождения степень концентрации KK достигает максимального значения 0.7, что соответствует минимальной площади горных выработок. Научная новизна. Наиболее экологически эффективной технологической схемой открытой разработки обводненного месторождения является схема с применением гидромеханического способа разработки и наибольшим коэффициентом концентрации горных работ. Практическая значимость. Результаты выполненных исследований имеют важное практическое значение для предприятий, выполняющих разработку горизонтальных обводненных месторождений с нарушением больших площадей земель. При выборе рациональной технологической схемы разработки полезного ископаемого открытым способом предлагается рассчитывать не только экономические показатели разработки, а также учитывать возможности сокращения площадей нарушенных земель.The present research became possible due to initial preparation of application form for the grant of Volkswagen Stiftung in 2016. We express our sincere gratitude to Motronivske MPP for supplying our research with information about deposits geology, hydrogeology and mining technology

Систематизація кар'єрів нерудних корисних копалин України, придатних до безвибухової розробки

Видобуток корисних копалин є однією з найбільш вагомих складових розвитку економіки держави за рахунок сталого забезпечення промисловості мінеральною сировиною. Оскільки Україна має до 5 % світових запасів корисних копалин, які знаходяться у близько 20 000 родовищах і їх проявах, з яких на сьогодні 9 000 є економічно доцільними до освоєння, перехід на нові екологобезпечні технології видобутку корисних копалин є запорукою сталого функціонування гірничовидобувних регіонів і країни в цілому

Underwater bench parameters substantiation at the using of surface mining dredgers

Стаття присвячена вирішенню актуальної проблеми встановлення параметрів елементів підводного уступу при використанні земснарядів. Наведено результати експериментальних досліджень роботи земснаряду за різними параметрами підводного уступу. Встановлені залежності коефіцієнту забою від параметрів підводного уступу дозволили рекомендувати раціональні параметри технологічної схеми роботи земснаряду.Статья посвящена установлению параметров элементов подводного уступа при использовании земснарядов. Приведены результаты экспериментальных исследований работы земснаряда при различных параметрах подводного уступа. Установленные зависимости коэффициента забоя от параметров подводного уступа позволили рекомендовать рациональные параметры технологической схемы работы земснаряда.To develop the method for determination of underwater bench rational parameters at the using of surface mining dredgers. According to complicated geological and hydrogeological conditions at the mining of flooded placer titanium-zirconium deposits the new methods include deter-mining the work parameters of the dredgers, which based on the results of experimental studies

Influence factors systemization on mining equipment selection at the mancaused deposits development

Стаття присвячена систематизації факторів впливу на вибір гірничовидобувного обладнання при розробці техногенних родовищ. Подано статистичні данні про площі і обсяги потенційних техногенних утворень, придатних для залучення у розробку у якості техногенних родовищ. Наведено найбільш поширене гірничовидобувне обладнання циклічної та поточної дії, придатне для розробки корисних компонентів техногенних родовищ. Запропоновано виділити чотири групи факторів, які впливають на вибір гірничотранспортного обладнання при розробці техногенних родовищ. Розроблено рекомендації щодо доцільності використання певних видів гірничовидобувного устаткування в залежності від походження матеріалів, способу формування, геометрії та фізико-механічних властивостей порід техногенного родовища.Статья посвящена систематизации факторов влияния на выбор горнодобывающего оборудования при разработке техногенных месторождений. Приведены статистические данные о площадях и объемах потенциальных техногенных образований, пригодных для вовлечения в разработку в качестве техногенных месторождений. Выполнен анализ наиболее распростра-ненного горнодобывающего оборудования циклического и непрерывного действия, которое применяется для разработки полезных компонентов техногенных месторождений. Предложено выделить четыре группы факторов, влияющих на выбор горнотранспортного оборудования при разработке техногенных месторождений. Разработаны рекомендации по целесообразности использования определенного горнодобывающего оборудования в зависимости от происхождения материалов, способа формирования, геометрии и физико-механических свойств пород техногенного месторождения.The aim of the researches is to establish the factors that influence on the choice of mining equipment for the development of man-caused deposits, depending on their parameters and rocks physical and mechanical properties

Досягнення науки в галузі застосування технологій безвибухової розробки нерудних корисних копалин відкритим способом

Отримані результати досліджень при обробці статистичних даних параметрів елементів уступу при безвибуховій підготовці дозволили встановити тип необхідного обладнання для підготовки до виймання міцних порід при відкритій розробці родовищ. Запропоновано перелік обладнання для безвибухової підготовки до виймання гірських порід з урахуванням необхідності застосування додаткової техніки для виймально-навантажувальних робіт і транспортування гірської маси. Встановлені перспективні напрямки розвитку гірничого устаткування для безвибухової розробки гірських порід при відкритих гірничих роботах.Полученные результаты исследований при обработке статистических данных параметров элементов уступа при безвзрывной подготовке позволили установить тип необходимого оборудования для подготовки к выемке крепких пород при открытой разработке месторождений. Предложен перечень оборудования для безвзрывной подготовки к выемке горных пород с учетом необходимости применения дополнительной техники для выемочно-погрузочных работ и транспортировки горной массы. Установлены перспективные направления развития горного оборудования для безвзрывной разработки горных пород при открытых горных работах.The obtained results can be applied at the choose equipment for non- blasting preparation according to operation which requires additional equipment for excavation, loading and haulage

Substantiation and development of dump forming tech- nology with common surface for increasing land reclamation area by mining horizontal deposits

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.03 – відкрита розробка родовищ корисних копалин. – Державний ВНЗ «Національний гірничий університет», Міністерство освіти і науки, молоді та спорту, Дніпропетровськ, 2012.Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.15.03 – открытая разработка месторождений полезных ископаемых. – ГВУЗ «Национальный горный университет», Министерство образования и науки, молодежи и спорта, Днепропетровск, 2012.The thesis for a scientific degree of the candidate in Technical Sciences in specialty 05.15.03 – open-cast mining. – National Mining University, Dnipropetrovsk, 2012.Дисертація присвячена обґрунтуванню та розробці способу і технології формування зовнішнього і внутрішнього відвалів з об’єднаною поверхнею, яка забезпечить збільшення площі землі під сільськогосподарський напрям рекультивації при розробці горизонтальних родовищ корисних копалин. У дисертації виконані дослідження з встановлення залежностей площ поверхонь зовнішнього і внутрішнього відвалів, придатних для сільськогосподарської рекультивації, від площ, зайнятих під укосами відвалів і траншей, при розробці горизонтальних родовищ. Вперше встановлені залежності коефіцієнта рекультивації земель від ширини і довжини кар’єру, потужності розкривних порід і корисної копалини при формуванні відвалів з об’єднаною поверхнею. Встановлені нові залежності ширини відвальної заходки від висоти відвального ярусу. За допомогою отриманих результатів обґрунтована технологія формування поверхні об’єднаних відвалів зі встановленим кутом нахилу. Результати досліджень використані при коригуванні робочого проекту Костянтинівського розрізу ДП «Інститут «УкрНДІпроект». Впровадження отриманих результатів дозволить збільшити площу рекультивованих земель сільськогосподарського напряму використання на 78 га за рахунок зменшення площі, зайнятої укосами відвалів і траншей. Очікуваний економічний ефект від впровадження цієї технологічної схеми за час розробки Костянтинівського розрізу складе 6,29 млн грн.Диссертация посвящена обоснованию и разработке способа и технологии формирования внешнего и внутреннего отвалов с объединенной поверхностью, которая обеспечит увеличение площади земли под сельскохозяйственное направление рекультивации за счет сокращения площади, занятой откосами отвалов, при разработке горизонтальных месторождений. В диссертационной работе выполнены теоретические исследования по установлению зависимости площади поверхности внешнего и внутреннего отвалов, пригодных для сельскохозяйственного направления рекультивации, от площади, занятой откосами отвалов и траншей, при разработке горизонтальных месторождений. Установлено, что значительная часть территории горного отвода (до 40 %) после доработки карьера занята откосами отвалов и траншей. При этом с увеличением глубины карьера данный показатель неуклонно увеличивается. На основании данных выводов обоснован новый способ увеличения площади рекультивированных земель путем формирования отвалов с общей поверхностью. При применении разработанной методики определения параметров внешнего и внутреннего отвалов с общей поверхностью впервые установлены зависимости угла наклона поверхности общего отвала от высоты внешнего отвала, длины карьера, мощности вскрышных пород и полезного ископаемого, а также отметки уровня воды, заполняющей остаточную выработанную траншею после доработки карьера. На основании этих закономерностей установлен диапазон возможных углов наклона поверхности общего отвала, который колеблется в пределах 0,42 – 0,79 º. Исследование зависимости коэффициента рекультивации земель от ширины и длины карьера, мощности вскрышных пород и полезного ископаемого при формировании отвалов с общей поверхностью позволило установить, что максимальная эффективность разработанного способа достигается при ширине карьерного поля 1500 м, длине карьерного поля 4500 м, мощности вскрышных пород 70 м и мощности полезного ископаемого 10 м. Поскольку установленные параметры соответствуют типовым горно-геологическим и горнотехническим условиям разработки буроугольных карьеров, как характерных предприятий по разработке горизонтальных месторождений, именно для них выполнена разработка технологии формирования отвалов с общей поверхностью. Разработанная технология формирования отвалов с общей поверхностью базируется на результатах исследований по установлению зависимости ширины отвальной заходки от высоты отвального яруса. Результаты данных исследований позволили скорректировать параметры технологической схемы отвалообразования верхнего отвального яруса, что позволяет на практике сформировать поверхность общего отвала с установленным углом наклона. Основные результаты исследований опубликованы в 3 статьях в научных изданиях, утвержденных ВАК Украины, 1 патенте, прошли апробацию на 4 международных конференциях. Результаты исследований использованы при корректировке рабочего проекта Константиновского разреза ГП «Институт «УкрНИИпроект». Внедрение полученных результатов позволит увеличить площадь рекультивированных земель сельскохозяйственного назначения на 78 га за счет сокращения площади, занятой под откосами отвалов и траншей. Ожидаемый экономический эффект от внедрения этой технологической схемы за время разработки месторождения составит 6,29 млн грн.The thesis is devoted to a substantiation and development of dump forming technology that allows to combine surfaces of external and internal dumps for reclamation effectiveness increase by mining horizontal deposits. The scientific task of dumping technology development taking into account the reclamation work is fulfilled. This technology allows to increase the area of land reclamation for the agricultural use due to dump slopes area decrease. It is based on the developed method for calculating common dump parameters and technological chart of an external and internal dump forming. The rational application field of the technology developed is determined. The results of the research have been applied at «Institute «UkrNDIproekt» state enterprise with the correction of field-development program for “Konstantinovsky” open-cast mine. The possible economic effect of this technological chart makes 6,29 million UAH

Radon flux density measurement on rock surfaces

More than half of the dose from all natural sources of radiation is created by radon and its daughter decay products. The radon hazard of a building site is evaluated by measuring the radon flux density. Some researchers involved in radon measurements are now of the opinion that the amount of radon released from the surface is determined by the type of rock. However, radon release from the surfaces of various types of rocks is sparsely studied. This article reports the results of radon flux density measurements performed on the surface of common rocks. Attention is focused mainly on the most typical sedimentary rocks found in populated areas

Increasing efficiency of lecturing by the british council methods for students of “mining” speciality

Стаття присвячена сучасним методикам академічної підготовки фахівців, які використовуються британськими науково-педагогічними працівниками і можуть бути застосовані при підготовці студентів спеціальності «Гірництво». Розглянуто основні методичні засади, які дозволяють підвищувати якість вищої освіти, поліпшувати навички спеціалістів та розвивати їх компетенції, як для гуманітарних, так і для технічних дисциплін. Проаналізовано ряд факторів, які впливають на рівень розуміння і засвоєння аудиторією складного теоретичного матеріалу. Значну увагу приділено підвищенню фаховості викладачів, які викладають гуманітарні та технічні дисципліни у вищих навчальних закладах, на основі аналізу і самовдосконалення.Статья посвящена современным методикам академической подготовки специалистов, которые применяются британскими научно-педагогическими работниками и могут быть использованы при подготовке студентов специальности «Горное дело». Рассмотрены основные методические принципы, которые позволяют повышать качество высшего образования, улучшать навыки будущих специалистов и развивать их компетенции, как при изучении гуманитарных, так и технических дисциплин. Выполнен анализ основных факторов, влияющих на уровень понимания и усвоения аудиторией сложного теоретического материала. Значительное внимание уделено повышению профессионализма преподавателей, которые преподают гуманитарные и технические дисциплины в высших учебных заведениях на основании анализа и самосовершенствования.The use of academic training modern methods of specialists which are applied by British Council pedagogic workers and can be used at the teaching of students specialty "Mining" to improve the effectiveness of education work