The results of magnetic separation use in ore processing of metalliferous raw basalt of Volyn region

Purpose. To determine the effectiveness of the electric field use in ore processing for extraction of native copper concentrate from raw basalt, to identify the most technologically advanced grain-size classes of the feed stock. To define the nature of the relationship between the amount of recoverable concentrate and the main dominant factors – separator field density and the coarseness of the prepared raw material. Methods. We used the substantiated physical and chemical methods of elemental, mineral, fractional, particle size distribution analysis of the basalt rock mass under processing, methods of laboratory, semi-industrial and industrial research into crushing, grinding, classification, and electromagnetic separation processes at the stages of ore preparation of raw materials for the production of metalliferous industrial products. The methods of statistical modeling and experimental results regression analysis have been applied. Findings. The preferred grain-size classes in the process of ore preparation and classification of basalt rock components for electrostatic separation were determined. The dependences of copper concentrate production from basalt, tuff and lava-breccia on the electrostatic field density while changing grain-size classes in the initial product were worked out. The regression dependences of the copper concentrate output on various relationships between grain-size classes in the initial material and the electric field density were obtained. Originality. The content of native copper in basalt, lava breccia and tuff was established and the preferred grain-size classes in the process of ore preparation were identified. It is for the first time that the magnetic susceptibility of all three components of basalt raw material was determined, and the influence of the magnetic field on the output of titano-magnetite concentrate was shown as well as the rational grain size of ore preparation was detrmined. The dependences of the copper concentrate output have been established and the efficiency of the electrical separation in complex processing of basalt raw material has been proved.Мета. Визначення ефективності використання електричного поля у процесі рудопідготовки для виділення концентрату самородної міді з базальтової сировини, встановлення найбільш технологічних класів крупності перероблюваної сировини й характеру залежності кількості добутого концентрату від основних домінуючих факторів – напруженості поля сепаратора та крупності підготовленої сировини. Методика. У роботі використані апробовані фізичні та хімічні методи аналізу елементного, мінерального, фракційного, гранулометричного складу переробки базальтової гірської маси, методи лабораторних, напівпромислових і промислових досліджень процесів дроблення, подрібнення, класифікації, електромагнітної сепарації на етапах рудопідготовки сировини до отримання металовмісних промпродуктів. Застосовані методи статистичного моделювання і регресійного аналізу результатів експериментальних досліджень. Результати. Встановлено класи крупності у процесі рудопідготовки і класифікації складових базальтової гірської маси до електросепарації. Виявлено залежності виходу мідного концентрату для базальту, туфу та лавобрекчії від напруженості електричного поля при варіюванні вмістом різних класів крупності у вихідному продукті. Отримано регресійні залежності виходу мідного концентрату від різних співвідношень між класами крупності у вихідному продукті та від напруженості електричного поля. Наукова новизна. Встановлено процентний вміст самородної міді у базальті, лавобрекчії, туфі та показані кращі класи крупності у процесі рудопідготовки. Вперше визначена магнітна сприйнятливість всіх трьох складових базальтової сировини, показано вплив величини магнітного поля на вихід концентрату титаномагнетиту й визначена раціональна крупність рудопідготовки. Вперше встановлено залежності виходу мідного концентрату й показана ефективність використання операції електричної сепарації при комплексній переробці базальтової сировини. Практична значимість. Отримані результати досліджень вказують на доцільність комплексної переробки базальтової сировини, і на цій основі розроблений спосіб її переробки.Цель. Определение эффективности использования электрического поля в процессе рудоподготовки для выделения концентрата самородной меди из базальтового сырья, установление наиболее технологичных классов крупности перерабатываемого сырья и характера зависимости количества извлекаемого концентрата от основных доминирующих факторов – напряженности поля сепаратора и крупности подготовленного сырья. Методика. В работе использованы апробированные физические и химические методы анализа элементного, минерального, фракционного, гранулометрического состава перерабатываемой базальтовой горной массы, методы лабораторных, полупромышленных и промышленных исследований процессов дробления, измельчения, классификации, электромагнитной сепарации на этапах рудоподготовки сырья к получению металлосодержащих промпродуктов. Применены методы статистического моделирования и регрессионного анализа результатов экспериментальных исследований. Результаты. Установлены предпочтительные классы крупности в процессе рудоподготовки и классификации составляющих базальтовой горной массы к электросепарации. Установлены зависимости выхода медного концентрата для базальта, туфа и лавобрекчии от напряженности электрического поля при варьировании содержанием разных классов крупности в исходном продукте. Получены регрессионные зависимости выхода медного концентрата от различных соотношений между классами крупности в исходном продукте и от напряженности электрического поля. Научная новизна. Установлено процентное содержание самородной меди в базальте, лавобрекчии и туфе, а также показаны предпочтительные классы крупности в процессе рудоподготовки. Впервые установлена магнитная восприимчивость всех трех составляющих базальтового сырья, показано влияние величины магнитного поля на выход концентрата титаномагнетита и определена рациональная крупность рудоподго-товки. Впервые установлены зависимости выхода медного концентрата и показана эффективность использования операции электрической сепарации при комплексной переработке базальтового сырья. Практическая значимость. Полученные результаты исследований указывают на целесообразность комплексной переработки базальтового сырья, и на этой основе разработан способ его переработки

Modeling the formation of high metal concentration zones in man-made deposits

Purpose. To study conditions of forming the zones of high metal concentration in metal-containing man-made deposits. To assess the likelihood of metal concentration in the placer core. Methods. Analysis of the conditions determining metal-containing placers formation and of metal losses at mining and processing plants, considering the local terrain. Findings. It is proved that the minerals that are carried away from the separators at mining and processing plants are concentrated in the core, which contains up to 90% of heavy metals. Originality. The studies have determined the main factors and regularities governing the distribution of heavy metals in technogenic placers, which help identify their location and calculate parameters of high metal concentration zones in the body of a man-made deposit. Practical implications. The research has proved the possibility of using metal-containing technogenic placers, and finding the zones of maximum metal concentration on the basis of the established regularities. The authors have developed a mathematical model of the gradual formation of technogenic deposits with zones of heavy metals concentration in metal-containing waste.Мета. Дослідження умов утворення зон підвищеної концентрації металу та оцінка ймовірності його концентрації в ядрі у металовмісних розсипних техногенних родовищах за допомогою фізичного моделювання. Методика. Дослідження проведені на моделі в лабораторних умовах із використанням вулканічного туфу Рафалівського кар’єру (Україна), що містить від 0.4 до 1.2% самородної міді. Експериментальні зразки подрібнені на щоковому млині. Хімічний склад туфу встановлено спектральним аналізом. Гідросуміші виготовлені на електричному змішувачі та досліджені магнітним стержневим сепаратором типу СМС 0.5-1-МН-0.2, метал вилучався з магнітною індукцією 600 мТл. Апроксимація та статистична обробка дослідних даних проводилась у програмних пакетах MathCad та Microsoft Excel. Результати. Експериментально доведено, що найбільша дальність польоту струменя пульпи досягається при нахилі вихідного оголовка пульповоду до горизонту під кутом 45° (при впливі опору повітря його розсіювання становить 30 – 35°). Рекомендовано розташовувати вихідний переріз пульповоду якомога ближче до бровки укосу або основи розсипу з умови найменшої ударної дії струменя на основу. Встановлено, що розміри воронки розмиву – діаметр і глибина – змінюються у часі за рахунок розмиву та виносу раніше намитих переважно крупних фракцій, а також намиву крупнозернистого туфу по периметру воронки. Встановлено параметри зон підвищеного вмісту важких металів у техногенному розсипі, що залежать від концентрації пульпи та ландшафту місцевості (балка, яр), а у місці утворення розсипу дані параметри змінюються за залежністю, що описується поліномом третього ступеня. Коефіцієнти полінома характеризують динаміку формування ядра розсипу, де зосереджується від 60 до 90% важких металів. Наукова новизна. Встановлено основні фактори та закономірності розподілу важких металів у техногенних розсипах в процесі розмиву. Розроблена математична модель поетапного формування техногенного розсипу із зонами концентрації важких металів у металовмісних відходах. Практична значимість. На основі отриманих результатів представляється можливим промислове освоєння металовмісних техногенних розсипів із виявленням зон максимальної концентрації металу. Вирішення проблеми переробки металовмісних відходів підвищить екологічну безпеку території та надасть підприємствам додатковий економічний ефект.Цель. Исследование условий образования зон повышенной концентрации металла и оценка вероятности его концентрации в ядре в металлосодержащих россыпных техногенных месторождений при помощи физического моделирования. Методика. Исследования проведены на модели в лабораторных условиях с использованием вулканического туфа Рафаловского карьера (Украина), содержащем от 0.4 до 1.2% самородной меди. Экспериментальные образцы измельчены на щековой мельнице. Химический состав туфа установлен спектральным анализом. Гидросмеси изготовлены в электрических смесителях и исследованы магнитным стержневым сепаратором типа СМС 0.5-1 МН-0.2, металл извлекался с магнитной индукцией 600 мТл. Аппроксимация и статистическая обработка опытных данных проводилась в программных пакетах MathCad и Microsoft Excel. Результаты. Экспериментально доказано, что наибольшая дальность полета струи пульпы достигается при наклоне выходного оголовка пульповода к горизонту под углом 45° (при влиянии сопротивления воздуха его рассеивание составит 30 – 35°). Рекомендовано располагать выходное сечение пульповода как можно ближе к бровке откоса или основы россыпи из условия наименьшей ударного действия струи на основу. Установлено, что размеры воронки размыва – диаметр и глубина – изменяются во времени за счет размыва и выноса ранее намытых преимущественно крупных фракций, а также намыва крупнозернистого туфа по периметру воронки. Установлены параметры зон повышенного содержания тяжелых металлов в техногенной россыпи, зависящие от концентрации пульпы и ландшафта местности (балка, овраг), а в месте образования россыпи данные параметры изменяются по зависимости, описываемой полиномом третьей степени. Коэффициенты полинома характеризуют динамику формирования ядра россыпи, где сосредотачивается от 60 до 90% тяжелых металлов. Научная новизна. Установлены основные факторы и закономерности распределения тяжелых металлов в техногенных россыпях в процессе размыва. Разработана математическая модель поэтапного формирования техногенной россыпи с зонами концентрации тяжелых металлов в металлосодержащих отходах. Практическая значимость. На основе полученных результатов представляется возможным промышленное освоение металлосодержащих техногенных россыпей с выявлением зон максимальной концентрации металла. Решение проблемы переработки металлосодержащих отходов повысит экологическую безопасность территории и позволит предприятиям получать дополнительный экономический эффект.This work would have been impossible without the support of the National University of Water and Environmental Engineering and assistance in conducting experiments provided by the Institute of Geotechnical Mechanics named after M.S. Poliakov (National Academy of Sciences of Ukraine)

Revisiting the underground gasification of coal reserves from contiguous seams

Purpose. Substantiating of contiguous coal seams coefficient during application of borehole underground coal gasification technology based on dependences of interstratial rocks subsidence on gasification duration. Methodology. Using stand experimental research and methods of computer modeling we obtained the dependences of interstratial rocks subsidence in terms of their thickness change, alternating thickness of coal seams and duration of the gasification process. To reflect the geomechanical situation of rock mass around underground gasifier, license software Flac 5.00 was used. For data processing and building of synthesis dependences, the method of multiple regression using generally accepted data processing systems – Excel-2013 was used. Findings. The obtained inequality allows setting the coefficient of contiguous coal seams during the application of underground gasification technology. Setting this factor makes it possible to assess mining and geoogical conditions of coal seams occurrence with further rational order of their gasification. For values of contiguous coefficient 5.5–5.7, gasification of coal seams can be carried out both in ascending and descending sequence. In this case, there is no need to preserve the allowable distance between combustion faces on adjacent seams. Originality. To determine the contiguous of coal seams, a mathematical mechanism was developed, whose effectiveness is confirmed by computer simulation of rock massif that contains an underground gasifier and by research on a special test bench installation. The difference between the results was less than 24 %. Practical value. Dependence of interstratial rocks subsidence at changing duration of the gasification process describing the development of possible formation of gas-permeable cracks in interstratial rocks ensuring technological process was established. The obtained conditions of contiguous coal seams allow providing rational order of mine workings.Мета. Обґрунтування коефіцієнта зближення вугільних пластів при застосуванні технології свердловинної підземної газифікації, виходячи зі встановлених залежностей опускань міжпластових порід від тривалості газифікації. Методика. Стендовими експериментальними дослідженнями та методами комп’ютерного моделювання встановлені залежності опускання міжпластових порід при змінній їх потужності та потужності вугільних пластів від тривалості процесу газифікації. Для відображення геомеханічної ситуації гірського масиву навколо підземного газогенератора застосовано пакет ліцензійної прикладної програми Flac 5.00. Для обробки даних та побудови узагальнюючих залежностей використано метод множинної регресії із застосуванням загальновизнаної системи обробки даних Excel-2013. Результати. Отримана нерівність, що дає можливість встановлювати коефіцієнт зближення вугільних пластів при застосуванні технології підземної газифікації. Встановлення даного коефіцієнта дозволяє проводити оцінку гірничо-геологічних умов залягання вугільних пластів з подальшим раціональним порядком їх газифікації. При значеннях коефіцієнта зближення більших 5,5–5,7 газифікацію вугільних пластів можна проводити як у висхідному, так і низхідному порядках. При цьому не потрібно витримувати допустиму відстань між вогневими вибоями, що працюють на зближених пластах. Наукова новизна. Запропоновано математичний механізм для визначення коефіцієнта зближення вугільних пластів, ефективність якого підтверджена комп’ютерним моделюванням стану гірського масиву, що вміщує підземний газогенератор, та дослідженнями на спеціальній стендовій установці. Практична значимість. Встановлено залежності опускань міжпластових порід від тривалості газифікації, що характеризують утворення газопровідних каналів у породах міжпластя для забезпечення технологічності процесу. Отримана умова зближення вугільних пластів дозволяє проводити раціональний вибір порядку відпрацювання запасів вугілля.Цель. Обоснование коэффициента сближения угольных пластов при применении технологии скважинной подземной газификации, исходя из установленных зависимостей опусканий межпластовых пород от продолжительности газификации. Методика. Стендовыми экспериментальными исследованиями и методами компьютерного моделирования установлены зависимости опускания межпластовых пород при изменении их мощности мощности и мощности угольных пластов от продолжительности процесса газификации. Для отображения геомеханической ситуации горного массива вокруг подземного газогенератора применен пакет лицензионного приложения Flac 5.00. Для обработки данных и построения обобщающих зависимостей использован метод множественной регрессии с применением общепризнанной системы обработки данных Excel-2013. Результаты. Полученное неравенство дает возможность устанавливать коэффициент сближения угольных пластов при применении технологии подземной газификации. Определение данного коэффициента позволяет проводить оценку горно-геологических условий залегания угольных пластов с последующим рациональным порядком их газификации. При значениях коэффициента сближения больше 5,5–5,7 газификацию угольных пластов можно проводить как в восходящем, так и нисходящем порядках. При этом не нужно выдерживать допустимое расстояние между огневыми забоями, которые работают на сближенных пластах. Научная новизна. Предложен математический механизм для определения коэффициента сближения угольных пластов, эффективность которого подтверждена компьютерным моделированием состояния горного массива, вмещающего подземный газогенератор, и исследованиями на специальной стендовой установке. Практическая значимость. Установлены зависимости опусканий межпластовых пород от продолжительности газификации, характеризующие образования газопроводных каналов в породах междупластья для обеспечения технологичности процесса. Полученное условие сближения угольных пластов позволяет проводить рациональный выбор порядка отработки запасов угля

PRINCIPLES OF ROCK PRESSURE ENERGY USAGE DURING UNDERGROUND MINING OF DEPOSITS

Purpose. To substantiate principles of rock pressure usage during underground mining of deposits. Methodology. Zonal structuring indices of massif around mine workings were established with help of industrial, laboratory and theoretical research of stress-strain state of rock massif. Research on entropy influence on energy exchange and deformations developments in undisturbed rock massif is conducted by means of the entropy method. Research on preventive capsule formation processes around mine workings and forms of energy transition into work of rock deformation is executed with help of the energy method. Development of geo-energy approaches for the choice of development workings pathways and calculation of their bolting parameters as well as substantiation of parameters of conducting stoping operations in energy zones of preventive capsules is executed according to the estimation of geo-energy technology effectiveness and realization of industrial implementation during underground mining of deposits. Findings. Physical essence of zonal capsulation phenomenon of mine workings is revealed. Geo-energy principles of rock pressure energy usage are substantaited. Resource-saving technologies of mining of mineral depositis are created and implemented into production. Originality. The paper deals with systematization of the picture of phenomena, capsulation processes and regularities by massif of mine workings with determination of shape, sizes, quantity of energy zones, sinusoidal-damping stresses and ring modules of deformation by means of complex account of geo-energy factors that allow using energy of rock pressure in underground mining technologies systematically. Practical value. The energy prediction theory of zonal capsulation parameters research of mine workings is developed which allows studying shapes, sizes, quantity and conditions of formation of energy zones and borders of possible destruction of the massif. Power dependences are established as to changing the sizes of adjacent power zones whose ratio is a constant from the sizes and shape, depth of laying and physical properties of massif containing mine working. The thermodynamic theory of massif that is not disturbed by workings is improved by means of considering the processes of geo-energy streams redistribution and entropy exchanging with allocation into undisturbed massif in a separate entropy method of research. Further development of the sinusoidal-fading dependence of auto-wave fluctuations of stresses in massif that broken by mine workings from gradients of density, temperature, gas-and water saturations of rocks is given.Мета. Обґрунтувати принципи використанням енергії гірського тиску при підземній розробці ро- довищ. Методика. Встановлення показників зонально- го структурування масиву навколо виробок вико- нано за допомогою промислових, лабораторних і теоретичних досліджень напружено-деформовано- го стану масиву порід. Дослідження впливу ентро- пії на обмін енергією та розвиток деформацій у не- порушеному масиві порід виконано за допомогою ентропійного методу. Дослідження процесів фор- мування запобіжних капсул навколо виробок і форм перетворення енергії в роботу деформування порід виконано за допомогою енергетичного мето- ду. Розробка геоенергетичних підходів до вибору трас підготовчих виробок і розрахунку параметрів їх кріплення, а також обґрунтування параметрів проведення очисних робіт в енергетичних зонах за- побіжних капсул виконані за даними оцінки ефек- тивності геоенергетичних технологій і реалізаціі промислового впровадження при підземній роз- робці родовищ. Результати. Розкрита фізична сутність феноме- ну зонального капсулювання гірничих виробок. Обґрунтовані геоенергетичні принципи викорис- тання енергії гірського тиску. Створені та впрова- джені у виробництво ресурсозберігаючі технології розробки родовищ. Наукова новизна. Систематизована картина явищ, процесів і закономірностей капсулювання масивом гірських виробок з визначенням форми, розмірів, кількості енергетичних зон, синусоїдаль- но-згасаючих напружень і кільцевих областей де- формації за рахунок комплексного врахування гео- енергетичних факторів, що дозволило цілеспрямо- вано використовувати енергію гірського тиску в технологіях розробки родовищ. Практична значимість. Розроблена енергетична теорія прогнозування зонального капсулювання гірничих виробок, що дозволяє досліджувати пара- метри енергетичних зон: форми, розміри, кількість, умови утворення й межі можливого руйнування масиву. Встановлені степеневі залежності зміни розмірів суміжних енергетичних зон, співвідно- шення яких є константою від розмірів і форми, глибини закладення й фізичних властивостей ма- сиву, що вміщає виробка. Удосконалена термоди- намічна теорія стану непорушеного виробками ма- сиву порід за рахунок урахування процесів перероз- поділу потоків геоенергії та обміну ентропією в не- порушеному масиві з виділенням в окремий метод дослідження – ентропійний. Отримала подальше уточнення синусоїдально-згасаюча залежність ав- тохвильових коливань напружень у порушеному виробками масиві від градієнтів щільності, темпе- ратури, газо- та водонасиченості гірських порід.Цель. Обосновать принципы использования энергии горного давления при подземной разра- ботке месторождений. Методика. Установление показателей зонально- го структурирования массива вокруг выработок вы- полнено с помощью промышленных, лаборатор- ных и теоретических исследований напряженно- деформированного состояния массива пород. Ис- следование влияния энтропии на обмен энергией и развитие деформаций в нетронутом массиве пород выполнено с помощью энтропийного метода. Ис- следование процессов формирования предохрани- тельных капсул вокруг выработок и форм преобра- зования энергии в работу деформирования пород выполнено с помощью энергетического метода. Разработка геоэнергетических подходов к выбору трасс подготовительных выработок и расчету пара- метров их крепления, а также обоснование параметров проведения очистных работ в энергетических зонах предохранительных капсул выполнены по данным оценки эффективности геоэнергетических технологий и реализации промышленного внедрения при подземной разработке месторождений. Результаты. Раскрыта физическая сущность феномена зонального капсулирования горных выра- боток. Обоснованы геоэнергетические принципы использования энергии горного давления. Созданы и внедрены в производство ресурсосберегаю- щие технологии разработки месторождений. Научная новизна. Систематизирована картина явлений, процессов и закономерностей капсулиро вания массивом горных выработок с определением формы, размеров, количества энергетических зон, синусоидально-затухающих напряжений и кольце вых областей деформации за счет комплексного учета геоэнергетических факторов, позволяющих целенаправленно использовать энергию горного давления в технологиях разработки месторожде ний. Практическая значимость. Разработана энерге тическая теория прогнозирования зонального кап сулирования горных выработок, позволяющая ис следовать параметры энергетических зон: формы, размеры, количество, условия образования и гра ницы возможного разрушения массива. Установ лены степенные зависимости изменения размеров смежных энергетических зон, соотношение кото рых является константой от размеров и формы, глубины заложения и физических свойств массива, вмещающего выработку. Усовершенствована тер модинамическая теория состояния ненарушенного выработками массива горных пород за счет учета процессов перераспределения потоков геоэнергии и обмена энтропией в ненарушенном массиве с вы делением в отдельный метод исследования – эн тропийный. Получила дальнейшее уточнение си нусоидально-затухающая зависимость автоволно вых колебаний напряжений в нарушенном выра ботками массиве от градиентов плотности, темпе ратуры, газо- и водонасыщенности горных пород

Regularities of hydromechanical amber extraction from sandy deposits

Purpose is to analyze the efficiency of hydromechanical amber extraction from sandy deposits relying upon the determined regularities concerning the effect of parameters while carrying out a series of laboratory tests and full-scale experiments. Methods. Laboratory tests and full-scale experiments (Volodymyrets amber-bearing deposit, village of Berezhnytsia) were carried out to analyze effect of the parameters of a hydromechanical technique on the velocity of amber extraction. The experiments also involved studies of occurrence medium; in this context, boiling process was modeled; and factors and parameters effecting suspense medium formation were researched. Methods of mathematical statistics were applied to obtain dependences describing mining parameters effect on amber extraction velocity. Findings. Basic parameters of hydromechanical technique, effecting amber extraction velocity, have been determined. Efficient values of air supply to provide maximum velocity of amber floating have been identified. Mathematical dependences, determining amber floating velocity depending upon air supply and mechanical effect frequency, have been obtained. In this context, amber production capacity is 90 to 95%. Basic parameters effecting amber mining (i.e. environmental density; amplitude of oscillations and their frequency; and water and air supply to sandy deposit of amber-bearing sand) have been defined. Originality. It has been first proved that amber floating velocity is of polynomial nature dependence upon environmental density where extremum is with 0.004 – 0.006 m3/h air supply value; amber extraction experiences 2 – 3 times intensification, if environmental density (ρc) is 1670 – 1750 kg/m3, oscillation frequency is 26 – 36 Hz, amplitude is A = 1.0 – 2.4 mm, and air supply is qa = 0.004 – 0.006 m3/h. In this context, amber floating (v) is 0.09 – 0.12 m/s. If air supply is more than qa = 0.020 m3/h, amber extraction process stops. It has been first obtained polynomial dependence of amber flotation on oscillation frequency of operating device as well as on air supply to rock mass. Practical implications. The determined regularities of hydromechanical amber extraction from amber-bearing sand help make calculations, and select facilities for hydromechanical amber mining.Мета. Дослідження ефективності процесу гідромеханічного вилучення бурштину з піщаних покладів на основі встановлених закономірностей впливу параметрів шляхом проведення серії лабораторних та натурних експериментів. Методика. Експериментальним шляхом в лабораторних та польових умовах (Володимирецьке бурштино-вмісне родовище, с. Бережниця) проведено дослідження впливу параметрів гідромеханічного способу вилучення на швидкість підняття бурштину. При проведенні експериментальних досліджень вивчалось середовище залягання, при цьому проводилось моделювання процесу кипіння й дослідження факторів і параметрів, що впливають на створення суспензного середовища. Із використанням методів математичної статистики отримано залежності, що описують вплив параметрів вилучення на швидкість підняття бурштину. Результати. Визначено основні параметри гідромеханічного методу, що впливають на швидкість вилучення бурштину. Встановлено раціональні значення величини подачі повітря для забезпечення максимальної швидкості спливання бурштину. Отримано математичні залежності, що визначають швидкість спливання залежно від по-дачі повітря та частоти механічного впливу, при цьому рівень видобутку бурштину сягає 90 – 95%. Визначені основні параметри, які впливають на інтенсивність підняття бурштину на денну поверхню, – густина середовища, амплітуда та частота коливань, подача води й повітря у піщане родовище бурштиновмісного піску. Наукова новизна. Вперше доведено, що швидкість спливання бурштину має поліноміальний характер залежності від густини середовища з екстремумом при величині подачі повітря 0.004 – 0.006 м3/год, а вилучення бурштину інтенсифікується у 2 – 3 рази при густині робочого середовища (ρc) 1670 – 1750 кг/м3, частоті коливання 26 – 36 Гц, амплітуді А = 1.0 – 2.4 мм, подачі повітря qa = 0.004 – 0.006 м3/год, при цьому швидкість спливання бурштину (v) рівна 0.09 – 0.12 м/с, а при збільшенні подачі повітря понад 0.020 м3/год процес вилучення бурштину припиняється. Вперше отримано поліноміальну залежність швидкості спливання бурштину від частоти коливань робочого органу та подачі повітря в масив. Практична значимість. Визначені закономірності гідромеханічного вилучення бурштину із бурштиновмісних пісків дозволяють проводити розрахунок та обирати обладнання для проведення гідромеханічного видобутку бурштину.Цель. Исследование эффективности процесса гидромеханического извлечения янтаря из песчаных залежей на основе установленных закономерностей влияния параметров путем проведения серии лабораторных и натурных экспериментов. Методика. Экспериментальным путем в лабораторных и полевых условиях (Владимирецкое янтарное месторождение, с. Бережница) проведено исследование влияния параметров гидромеханического способа извлечения на скорость всплытия янтаря. При проведении экспериментальных исследований изучалась среда залегания, при этом проводилось моделирование процесса кипения и исследование факторов и параметров, влияющих на создание суспензионной среды. С использованием методов математической статистики получены зависимости, описывающие влияние параметров извлечения на скорость всплытия янтаря. Результаты. Определены основные параметры гидромеханического способа, влияющие на скорость извлечения янтаря. Установлены рациональные значения величины подачи воздуха для обеспечения максимальной скорости всплытия янтаря. Получены математические зависимости, определяющие скорость всплытия в зависимости от подачи воздуха и частоты механического воздействия, при этом уровень добычи янтаря достигает 90 – 95%. Определены основные параметры, влияющие на интенсивность всплытия янтаря на дневную поверхность, – плотность среды, амплитуда и частота колебаний, подача воды и воздуха в песчаное месторождение янтарного песка. Научная новизна. Впервые доказано, что скорость всплытия янтаря имеет полиномиальный характер зависимости от плотности среды с экстремумом при величине подачи воздуха 0.004 – 0.006 м3/ч, а извлечение янтаря интенсифицируется в 2 – 3 раза при плотности рабочей среды (ρc) 1670 – 1750 кг/м3, частоте колебания 26 – 36 Гц, амплитуде А = 1.0 – 2.4 мм, подачи воздуха qa = 0.004 – 0.006 м3/ч, при этом скорость всплытия янтаря (v) равна 0.09 – 0.12 м/с, а при увеличении подачи воздуха более 0.020 м3/час процесс извлечения янтаря завершается. Впервые получена полиномиальная зависимость скорости всплытия янтаря от частоты колебаний рабочего органа и от подачи воздуха в массив. Практическая значимость. Установленные закономерности гидромеханического извлечения янтаря с янтарных песков позволяют производить расчет и выбирать оборудование для проведения гидромеханической добычи янтаря.The studies have been carried out on the basis of the National University of Water and Environmental Engineering (town of Rivne), and with the participation of the experts from “Ukrainska Heolohichna Kompania” SE (Volyn Surveying Company, town of Kovel). The authors express thanks to a Vice-Rector for Research of the National University of Water and Environmental Engineering, Doctor of Ecological Sciences N.B. Savina for the opportunity to perform the research using laboratory equipment of the University, and to the authorities of “Ukrainska Heolohichna Kompania” SE for joint research within Volodymyrets amber-bearing deposit (a village of Bereznytsia)

Analysis of operation parameters of partial backfilling in the context of selective coal mining

Purpose is to determine factors of effect of mechanical parameters and geometry of packs, constructed using the undercut rocks in the process of selective coal mining, on the state of geomechanical system within a mine working-stope junction during a computational experiment. Methods. The computational experiments involved finite-element method to simulate three-dimensional analytical area of the geomechanical system. Rock mass was represented by twelve rock layers and a coal seam. In the process of the computations, neighboring rock layers displace freely relative to each other. Stresses and deformations have been calculated within a full-size 300×160×50 m block involving undisturbed rock mass, a stope and two development workings. Mechanical characteristics of packs were simulated using additional analytical calculations. Findings. The calculations of a geomechanical system of a mine working-stope junction have helped determine typical areas of the disturbed rock mass identifying a propagation mechanism of the stope roof fall taking into consideration the effect of backfilling parameters. Analysis of stress-strain state (SSS) of the geomechanical system within the stope roof, using the selected cross-sections, made it possible to define conditions of interaction of the rock layers resulting in the roof lowering on the packs. Originality. The identified regularities of interaction between a stope roof and backfilling components determine optimum conditions to control a stope roof during selective coal mining. It has been substantiated scientifically that consideration of longitudinal horizontal stresses to identify optimum backfilling parameters makes it possible to define unambiguously both a type, and geometry of protection schemes for the mined-out area of a stope in terms of different strength parameters and geometrical parameters of the disturbed rock mass. Practical implications. The results have helped determine a mechanism of a stope advance velocity as well as a type and geometry of the packs being constructed. The abovementioned makes it possible to minimize expenditures for internal logistics; to cheapen prime cost of mining; and to improve safety of stope miners.Мета. Визначення факторів впливу механічних і геометричних параметрів бутових смуг, що створюються з присічних порід при селективному вийманні вугілля, на стан геомеханічної системи сполучення виїмкової та очисної виїмок шляхом виконання обчислювального експерименту. Методика. Обчислювальний експеримент проведений із використанням методу скінченних елементів при моделюванні тривимірної розрахункової області геомеханічної системи. Породний масив представлений 12 шарами порід і вугільним пластом. При проведенні розрахунку сусідні породні шари вільно переміщаються відносно один одного. Розрахунок напружень та деформацій виконаний в повнорозмірному блоці 300×160×50 м, який включає в себе незайманий масив, 1 очисну та 2 підготовчі виробки. Моделювання механічних характеристик бутових смуг виконано за допомогою додаткових аналітичних розрахунків. Результати. Виконані розрахунки стану геомеханічної системи сполучень очисної та виїмкових виробок дозволили визначити характерні зони порушеного породного масиву, які визначають механізм розвитку обвалення покрівлі очисної виробки з урахуванням впливу параметрів закладки. Аналіз напружено-деформованого стану (НДС) геомеханічної системи в покрівлі очисної виробки за обраними поперечними перетинами дозволив визначити умови взаємодії породних шарів, в результаті якого відбувається опускання покрівлі на бутові смуги. Наукова новизна. Виявлені закономірності взаємодії покрівлі очисної виробки та елементів закладання визначають оптимальні умови управління покрівлею очисної виробки при селективному вийманні вугілля. Науково доведено, що врахування поздовжніх горизонтальних напружень для визначення оптимальних параметрів закладання дозволяє однозначно визначити тип і геометричні параметри схеми охорони виробленого простору очисної виробки при різних характеристик міцності й геометричних параметрах порушеного породного масиву. Практична значимість. Отримані результати дозволили визначити механізм вибору швидкості посування очисного вибою, типу і геометричних параметрів бутових смуг, що споруджуються. Це дозволяє забезпечити мінімізацію витрат на внутрішню логістику видобувної дільниці, знизити собівартість очисних робіт і підвищити безпеку гірників очисного вибою.Цель. Определение факторов воздействия механических и геометрических параметров бутовых полос, воздвигаемых из присекаемых пород при селективной выемке угля, на состояние геомеханической системы сопряжения выемочной и очистной выработок путем выполнения вычислительного эксперимента. Методика. Вычислительный эксперимент проведен с использованием метода конечных элементов при моделировании трехмерной расчетной области геомеханической системы. Породный массив представлен 12 слоями пород и угольным пластом. При проведении расчета соседние породные слои свободно перемещаются относительно друг друга. Расчет напряжений и деформаций выполнен в полноразмерном блоке 300×160×50 м, который включает в себя нетронутый массив, 1 очистную и 2 подготовительные выработки. Моделирование механических характеристик бутовых полос выполнено при помощи дополнительных аналитических расчетов. Результаты. Выполненные расчеты состояние геомеханической системы сопряжений очистной и выемочной выработок позволили определить характерные зоны нарушенного породного массива, которые определяют механизм развития обрушения кровли очистной выработки с учетом влияния параметров закладки. Анализ напряженно-деформированного состояния (НДС) геомеханической системы в кровле очистной выработки по выбранным поперечным сечениям позволил определить условия взаимодействия породных слоев, в результате которого происходит опускание кровли на бутовые полосы. Научная новизна. Выявленные закономерности взаимодействия кровли очистной выработки и элементов закладки определяют оптимальные условия управления кровлей очистной выработки при селективной выемке угля. Научно доказано, что учет продольных горизонтальных напряжений для определения оптимальных параметров закладки позволяет однозначно определить тип и геометрические параметры схемы охраны выработанного пространства очистной выработки при различных прочностных и геометрических параметрах нарушенного породного массива. Практическая значимость. Полученные результаты позволили определить механизм выбора скорости подвигания очистного забоя, типа и геометрических параметров воздвигаемых бутовых полос. Это позволяет обеспечить минимизацию затрат на внутреннюю логистику добычного участка, снизить себестоимость очистных работ и повысить безопасность горнорабочих очистного забоя.The publication contains the results of studies conducted by Ukrainian President’s grant for competitive projects F-82 “Resource-saving parameterization of the waste-free technology of backfilling the produced space in coal mines”. The research is carried out within the framework of scientific topics GP-497 “Resource-saving geotechnical and hydrodynamic parametrization of the extraction of low-capacity mineral raw materials in an technogenically loaded environment”, financed by the state budget of Ukraine. The authors are grateful to the mentor and teacher professor Vadym Fomychov for his support and guidance during the research

Results of research into amber mining by hydromechanical method

Purpose. To specify parameters of the relationship between sandy rock and vibrohydraulic intensifier as well as to justify the use of hydromechanical method to intensify amber extraction. Methods. The basic laws of surface amber extraction processes from sandy amber deposits using hydromechanical method with vibrohydraulic device were experimentally studied. Analytical studies were performed using differential and integral calculation, experimental studies involved methods of mathematical statistics. Findings. Parameters of the relationship between sandy rock and vibrohydraulic intensifier have been established by detecting the intensifier amplitude, frequency, rock density, water and air supply into the massif, which allows to create a continuous suspension medium and increase amber mining productivity. Originality. For the first time, the research has established the influence of vibration, water and air on the liquefaction of sandy media which is achieved by vibrohydraulic dredger in the natural environment, depending on the intensity of gas-liquid mixture feeding into the amber containing massif. It was established that water and air consumption is directly proportional to the volume of the working space, penetration rate; medium porosity, density and moisture content. Practical implications. As a result of the research, efficiency and effectiveness of hydromechanical method of amber extraction from deposits has been proved; the vibrohydraulic dredger for amber extraction from sandy deposits has been manufactured. Technical novelty of this device is confirmed by patents of Ukraine; the technique of vibrohydraulic device engineering design is worked out.Мета. Встановити закономірності параметрів взаємозв’язку з піщаною гірничою масою віброгідравлічного інтенсифікатора та обґрунтувати застосування гідромеханічного способу, при якому інтенсифікується добування бурштину. Методика. Експериментальним шляхом досліджено основні закономірності процесів видобутку бурштину на денну поверхню з піщаних бурштиновмісних родовищ гідромеханічним способом з використанням віброгідравлічних інтенсифікаторів. Аналітичні дослідження виконувались із застосуванням диференційного та інтегрального числення, експериментальні – з використанням методів математичної статистики. Результати. Встановлені закономірності параметрів взаємозв’язку з піщаною гірничою масою віброгідравлічного інтенсифікатора, за рахунок встановлених амплітуди, частоти вібрації інтенсифікатора, густини середовища, подачі води та повітря в масив, що дозволяє створити суцільне суспензне середовище й підвищити продуктивність видобутку бурштину. Наукова новизна. Вперше встановлені закономірності впливу вібрації, води і повітря на зрідження піщаних середовищ віброгідравлічними штанговими снарядами в природному середовищі, які залежать від інтенсивності подачі у бурштиновмісний масив газорідинної суміші. Встановлено, що витрати води і повітря прямопропорційні об’єму робочого масиву, швидкості заглиблення, пористості, вологості та густині середовища. Практична значимість. В результаті досліджень підтверджена дієвість та ефективність гідромеханічного способу видобутку бурштину з родовищ, створений віброгідравлічний снаряд для видобутку бурштину з піщаних родовищ, технічна новизна якого підтверджена патентами України, розроблена методика його інженерного розрахунку.Цель. Установить закономерности параметров взаимосвязи с песчаной горной массой виброгидравличного интенсификатора и обосновать применение гидромеханического способа, при котором интенсифицируется добычи янтаря. Методика. Экспериментальным путем исследованы основные закономерности процессов добычи янтаря на дневную поверхность с песчаных янтареносных месторождений гидромеханическим способом с использованием виброгидравлических интенсификаторов. Аналитические исследования выполнялись с применением дифференциального и интегрального исчисления, экспериментальные – с использованием методов математической статистики. Результаты. Установлены закономерности параметров взаимосвязи с песчаной горной массой виброгидрав-лично интенсификатора. Решение получено за счет установленных амплитуды, частоты интенсификатора, плотности среды, подачи воды и воздуха в массив, что позволяет создать сплошную суспензную среду и повысить производительность добычи янтаря. Научная новизна. Впервые установлены закономерности влияния вибрации, воды и воздуха на сжижение песчаных сред виброгидравлическими штанговыми снарядами в естественной среде, которые зависят от интенсивности подачи в янтареносный массив газожидкостной смеси. Установлено, что расход воды и воздуха прямопропорционален объему рабочего массива, скорости углубления, пористости, влажности и плотности среды. Практическая значимость. В результате исследований подтверждена действенность и эффективность гидромеханического способа добычи янтаря с месторождений, создан виброгидравлический снаряд для добычи янтаря из песчаных месторождений, техническая новизна которого подтверждена патентами Украины, разработана методика его инженерного расчета.Дана робота була б неможлива без підтримки Національного університету водного господарства та природокористування та виконувалась за науковим напрямком збереження навколишнього середовища (довкілля) та сталий розвиток, а саме за держбюджетною темою “Розробка і створення техногенно-еко-логічних витягачів бурштину з родовищ” (№ державної реєстрації 0102U001910, 2002 – 2004 рр.) Автори роботи виражають вдячність ректору НУВГП професору, д.с-г.н. В.С. Мошинському за надану можливість у проведенні досліджень на лабораторній базі університету та керівництву Рівненської геологічної експедиції ДП “УкрПівнічГеологія” за проведення сумісних натурних досліджень на Клесівському бурштиновмісному родовищі

Правові рамки захисту українських біженців: порівняльне дослідження

The article focuses on the issue of Ukrainian refugees who have been forced to flee abroad due to the ongoing conflict in Ukraine, and the complex and challenging legal framework for their protection. The study reviews relevant literature and previous studies on the legal framework for the protection of refugees, with a particular focus on the situation of Ukrainian refugees. The methodology for this article includes a comprehensive analysis of the existing legal instruments and frameworks that are applicable to refugees, including the 1951 Convention Relating to the Status of Refugees and the Temporary Protection Directive. The study aims to contribute to the ongoing discussion on the legal protection of Ukrainian refugees by providing a detailed analysis of the legal framework and identifying specific areas in need of improvement. The objective of the study is to further examine the legal framework for the protection of Ukrainian refugees and to identify ways in which the current system can be improved to better protect this vulnerable population.Стаття зосереджена на питанні українських біженців, які були змушені втекти за кордон через триваючий конфлікт в Україні, а також на складній і непростій правовій базі для їхнього захисту. У дослідженні розглядається відповідна література та попередні дослідження щодо законодавчої бази щодо захисту біженців, з особливим акцентом на ситуації українських біженців. Методологія для цієї статті включає комплексний аналіз існуючих правових інструментів і рамок, які застосовуються до біженців, включаючи Конвенцію 1951 року про статус біженців і Директиву про тимчасовий захист. Дослідження має на меті зробити внесок у поточну дискусію щодо правового захисту українських біженців шляхом детального аналізу законодавчої бази та визначення конкретних сфер, які потребують вдосконалення. Метою дослідження є подальше вивчення законодавчої бази для захисту українських біженців та визначення шляхів удосконалення існуючої системи для кращого захисту цієї вразливої ​​групи населення

Polypropylene Mesh Implant and A-prf Membrane for Reconstruction of the Traumatic Defects of the Lateral and Back Wall of the Maxillary Sinus

. Background: The aim of this study was to investigate the possible use of Polypropylene mesh implant and A-PRF membrane for covering the defects of the lateral and back wall of the maxillary sinus after its traumatic damages.Materials: non-resorbable Polypropylene mesh implant was used in 10 patients as a barrier membrane for prevention of adipose tissue herniation into maxillary sinus.Method: 3 D CT was used for assessment of bone fragments position and volumetric parameters of the maxillary sinus before and after surgical repair.Result: Postoperative 3-D CT after 2 months demonstrated effective reestablishment of anatomical configuration of sinus and its volume, absence of pathological inflammatory changes of the sinus mucosa.Conclusion: Polypropylene mesh implant provides effective barrier between soft tissues and maxillary sinus, due to its strength characteristic and biocompatibility

Current methods to realize the reproductive function in patients with polycystic ovarian syndrome and chronic endometritis

Literature review indicates that both polycystic ovary syndrome (PCOS) and chronic endometritis (CE) have a significant role in implantation disorders, one of the main causes of infertility and unsuccessful outcomes of assisted reproductive technologies. Study aim was to analyze the literature on current methods to recover reproductive function in patients with polycystic ovary syndrome and chronic endometritis. Materials and methods. The review analyzed scientific literature published in the past decade, as well as relevant research publications available in the online databases, which were searched using the key words "polycystic ovary syndrome", "endometritis", "comorbidity", and "infertility". Results. While the evidence of positive effects of lifestyle changes on fertility is inconclusive, weight loss is a first-line treatment option recommended for women with PCOS. International guidelines for women with anovulatory PCOS consistently recommendas a second-line option  gonadotropin therapy to induce ovulation if oral first-line induction ovulatory therapy, including aromatase inhibitors and selective estrogen receptor modulators, fails. In regards to the treatment of CE, research supports the use of antibiotic therapy which increases the incidence of pregnancy in women with CE and repeated unsuccessful implantation, infertility of unknown ethoilogy or recurrent miscarriage. Conclusions. Current methods of restoring reproductive function in patients with PCOS and chronic endometritis include a wide range of non-pharmacological and pharmacological treatments of PCOS in combination with antibiotic therapy of chronic endometritis, but their effectiveness remains low, which requires the use of assisted reproductive technologies