Improvement of hole drilling technology for ore drawing intensification

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

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

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

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

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

Experience of metal deposits combined development for South African enterprises

A brief review of the state of metal production in the world is presented. The environmental trends of mining engineering humanization in technologically advanced countries are defined. The experience of underground leaching of uranium is described. The results of pioneer experiments on the extraction of metals using combined mechanic and chemical treatment in the disintegrator are provide

Requirements for the content and training of PhD in the specialty of automation and computer-integrated technologies

Метою статтi є розкриття вимог до змiсту та пiдготовки докторiв фiлософiї зi спецiальностi 151 Автоматизацiя та комп’ютерно-iнтегрованi технологiї, виконання яких сприятиме успiшнiй акредитацiї освiтньо-наукових програм iнших спецiальностей закладiв вищої освiти України. Методи дослiдження. Пiд час проведення дослiдження здiйснено аналiз нормативної бази документiв для пiдготовки докторiв фiлософiї, стандартiв вищої освiти, науково-методичної лiтератури, освiтньо-наукових програм закладiв вищої освiти. Результати дослiдження полягають у висвiтленнi основних аспектiв, на якi слiд звернути увагу задля успiшної акредитацiї освiтньо-наукових програм.The aim of the article is to disclose the requirements for the content and training of PhDs in the specialty 151 Automation and computer-integrated technologies, the implementation of which will contribute to the successful accreditation of educational and scientific programs of other specialties of higher educational institutions in Ukraine. Research Methods. The study involved the analysis of the regulatory framework of documents for the training of doctors of philosophy, standards of higher education, scientific and methodological literature, educational and scientific programs of higher educational institutions. The results of the study consist in highlighting the main aspects that should be taken into account for the successful accreditation of educational and scientific programs

Estimation of the Crushed Ore Particles Density in the Pulp Flow Based on the Dynamic Effects of High-Energy Ultrasound

The method of automatic measurement of the ore particles density in the pulp flow by measuring the amount of high-frequency volume ultrasonic oscillations attenuation, which have passed a fixed distance in the test medium under the influence of high-energy ultrasound dynamic effects is considered. The results of ultrasonic field parameters calculation and spatial simulation of high-energy ultrasound radiation pressure effect on the pulp flow, as well as the results of modeling the trajectory of ore particles displacement of three fractions in the pulp flow under the influence of high-energy ultrasound radiation pressure are presented

Investigation of the Effect of Characteristics of Gas­containing Suspensions on the Parameters of the Process of Ultrasonic Wave Propagation

In the course of present study, we have investigated patterns of connection between fluctuations in the number and size of particles, suspended in a fluid, and characteristics of the field of volumetric ultrasonic waves.The presence of particles of the solid phase and gas bubbles introduces certain features to the process of attenuation and scattering of ultrasonic wave energy. The scattering of waves on the solid phase particles becomes considerable when the wavelength is commensurate with the size of the particles themselves.In order to characterize the absorption and scattering of acoustic oscillations by oscillating gas bubbles, we applied the concepts of effective cross-sections of damping, absorption and scattering. The dependence is presented of the magnitude of cross-section of ultrasound damping by air bubbles on frequency of the sound wave.It was established that the magnitude of attenuation of volumetric ultrasonic oscillations of high frequency (≥5 MHz) in an actual pulp depends almost only on the concentration of the solid phase and particle size of the crushed material.The frequency of volumetric ultrasonic waves, at which the components of their absorption and scattering by particles of the solid phase in suspension are equal, characterizes the average particle size. A given frequency does not depend on the particle concentration and can be applied to estimate their mean siz