Validation of parameters and design of information system on the underground mining job safety with taking into account geomechanical factors

This article is devoted to solution of one of the live scientific tasks: to determine regularities of dangerous geomechanical process occurrence and criteria for assessing risk of their development in the "support-rocks" system, and to validate parameters for the information system which could provide prompt making of decisions on ensuring safety of underground mining jobs with the help of current technologies: network communication, visual control and electronic documenting of data, which are of great importance for the job safety at the mining enterprises. On the basis of mathematical modeling methods, different scenarios of geomechanical process development around the roadways were assessed. The methods and rational parameters were developed for the information system elements functioning on ensuring the underground job safety. An architecture with the validated rational parameters was designed for the information system of the underground job safety, which differs by its methods for prompt predicting and assessing of different scenarios of geomechanical process development, and which includes the following subsystems: a basic client-server subsystem with functions of interaction between the personnel and management of the enterprise; a reference and information subsystem, which supports a decision making process, accumulates data and analyzes technical documentation; a subsystem for analyzing the job safety by geomechanical factors and for assessing of the "support-rocks" system state basing on the risk criteria and mathematical fuzzy logics. The job safety is improved thanks to the better interaction between the people and their more strict disciplinary responsibility and early decision-making on maintaining the roadways in the trouble-free state. Methodical recommendations were developed on how to use the information system for ensuring the underground job safety with taking into account geomechanical conditions of the rock mass. The recommendations, which include the information system functioning, preparation and deploy ment, and specificity of its application in different mining enterprises, were successfully approved and implemented.Стаття присвячена вирішенню актуального наукового завдання встановлення закономірностей і критеріїв оцінки небезпеки розвитку геомеханічних процесів в системі «кріплення-масив», а також обґрунтування параметрів інформаційної системи забезпечення оперативного прийняття керуючих рішень для безпечного ведення підземних гірничих робіт з використанням сучасних технологій: мережного зв’язку, візуального контролю і електронного документування даних, що має важливе значення для охорони праці на гірничодобувних підприємствах. На базі методів математичного моделювання виконано оцінку сценаріїв розвитку геомеханічних процесів навколо гірничих виробок. Розроблено методи і обґрунтовані параметри функціонування елементів інформаційної системи з безпеки ведення підземних гірничих робіт. Розроблена архітектура і обґрунтовані параметри нової інформаційної системи безпеки ведення підземних гірничих робіт, яка відрізняється методами оперативного прогнозування і оцінки сценаріїв розвитку геомеханічних процесів та включає: базову клієнт-серверну підсистему, що забезпечує функції взаємодії та управління персоналом на підприємстві; довідково-інформаційну підсистему підтримки прийняття рішень, яка здійснює накопичення даних і аналіз технічної документації; підсистему аналізу рівня безпеки гірничих робіт за геомеханічними факторами, яка оцінює стан системи «кріплення-масив» на основі критеріїв небезпеки та математичного апарату нечіткої логіки. Безпека праці підвищується за рахунок покращення взаємодії і дисциплінарної відповідальності персоналу, а також прийняття завчасних рішень з підтримання гірничих виробок в безаварійному стані. Розроблені, затверджені та впроваджені «Методичні рекомендації з використання інформаційної системи забезпечення безпеки ведення підземних гірничих робіт з урахуванням геомеханічного стану породного масиву», що включають основи функціонування, підготовки і розгортання інформаційної системи, а також особливості її застосування на гірничорудних підприємствах.Статья посвящена решению актуальной научной задачи установления закономерностей и критериев оценки опасности развития геомеханических процессов в системе «крепь-массив», а также обоснования параметров информационной системы обеспечения оперативного принятия управляющих решений для безопасного ведения подземных горных работ с использованием современных технологий: сетевой связи, визуального контроля и электронного документирования данных, что имеет важное значение для охраны труда на горнодобывающих предприятиях. На базе методов математического моделирования выполнена оценка сценариев развития геомеханических процессов вокруг горных выработок. Разработаны методы и обоснованы параметры функционирования элементов информационной системы безопасности ведения подземных горных работ. Разработана архитектура и обоснованы параметры новой информационной системы безопасности ведения подземных горных работ, которая отличается методами оперативного прогнозирования и оценки сценариев развития геомеханических процессов и включает: базовую клиент-серверную подсистему, которая обеспечивает функции взаимодействия и управления персоналом на предприятии; справочно-информационную подсистему поддержки принятия решений, которая осуществляет накопление данных и анализ технической документации; подсистему анализа уровня безопасности горных работ по геомеханическим факторам, которая оценивает состояние системы «крепь-массив» на основе критериев опасности и математического аппарата нечеткой логики. Безопасность труда повышается за счет улучшения взаимодействия и дисциплинарной ответственности персонала, а также принятия заблаговременных решений по поддержанию горных выработок в безаварийном состоянии. Разработаны, утверждены и внедрены «Методические рекомендации по использованию информационной системы обеспечения безопасности ведения подземных горных работ с учетом геомеханического состояния породного массива», которые включают основы функционирования, подготовки и развертывания информационной системы, а также особенности ее применения на горнорудных предприятиях

New technologies for pneumoenergy production in the underground mines with the help of the ВВ and УКГШ compressors

A new mine screw compressor unit УКГШ with better fire safety than of previously used units is designed and have already integrated into the coal industry of Ukraine. During the whole period of their operation, there was no fire, which usually occurs with compressor units of other types. One more compressor unit BB is designed, which is equipped with microprocessor control system, high-voltage electric motor, compressor assembly, effective system of air and oil filtration, effective system for vibration reduce, preheating device, unloaded system startup and shutdown. Causes of compressor fault due to the failure of some assemblies were analyzed. Examples of reliability calculations are presented for compressor units and compressor machines in total. Guidelines for improving compressor reliability are: upgrading of compressor design; use of new technology of their exploitation; optimization of their operating modes; use of rapid diagnostic of the compressor state; improvement of preventative maintenance.Створена гвинтова шахтна компресорна установка УКГШ. На підприємствах вугільної промисловості України впроваджені установки компресорні шахтні УКГШ, які мають більш високий рівень пожежної безпеки, ніж застосовувані раніше установки. За час експлуатації не було зафіксовано жодного випадку загоряння, що мало місце при експлуатації компресорних установок інших типів. Розроблена компресорна установка ВВ оснащена мікропроцесорною системою управління, високовольтним електродвигуном, компресорним блоком, ефективною системою фільтрації повітря і масла, ефективною системою зниження вібрації, пристроєм передпускового підігріву, системою розвантажувального пуску і зупинки. Виконано аналіз причин відмови роботи компресорних машин через несправність окремих вузлів. Наведено розрахунки показника надійності вузлів і компресорних машин в цілому. Основними напрямками підвищення надійності компресорних машин є удосконалення конструкції, використання нових технологій експлуатації, оптимізація режимів роботи, використання оперативної діагностики стану, удосконалення системи ППР.Создана винтовая шахтная компрессорная установка УКВШ. На предприятиях угольной промышленности Украины внедрены установки компрессорные шахтные УКВШ, которые имеют более высокий уровень пожарной безопасности, чем применяемые прежде установки. За время эксплуатации не было зафиксировано ни одного случая загорания, что имело место при эксплуатации компрессорных установок других типов. Разработанная компрессорная установка ВВ оснащена микропроцессорной системой управления, высоковольтным электродвигателем, компрессорным блоком, эффективной системой фильтрации воздуха и масла, эффективной системой снижения вибрации, устройством предпускового подогрева, системой разгрузочного пуска и останова. Выполнен анализ причин отказа работы компрессорных машин из-за неисправности отдельных узлов. Приведены расчеты показателя надежности узлов и компрессорных машин в целом. Основными направлениями повышения надежности компрессорных машин является усовершенствование конструкции, использование новых технологий эксплуатации, оптимизация режимов работы, использование оперативной диагностики состояния, усовершенствование системы ППР

Impact of corona discharge on Aspergillus niger spores and Cyathus olla mycelium growth

The article presents an investigation of the influence of the corona discharge with needle-ring electrode configuration on the efficiency of Aspergillus niger spore germination and Cyathus olla mycelium development. Current-voltage characteristics were measured for different distances between the needle and the metal ring. The plot of the dependence of conductance on voltage was built and the corona discharge breakthrough voltage was determined to be (2.7±0.1) kV. The treatment of Aspergillus niger spores was conducted at different development stages: at the germination stage (corona discharge treatment 1 day after the seeding) and dormant state (corona discharge treatment on the day of seeding). The growth rate of Cyathus olla mycelium in samples treated by corona discharge and in control group samples was investigated. The influence of the corona discharge on the potato dextrose agar growth medium before the seeding of Cyathus olla was studied. The pure cultures were obtained from the Culture Collection of Fungi at Kyiv University (FCKU) at the «Institute of Biology and Medicine» Educational and Scientific Centre of the Taras Shevchenko National University of Kyiv.Представлено дослідження впливу коронного розряду з конфігурацією електродів вістря-кільце на ефективність проростання спор Aspergillus niger та розвиток міцелію грибів Cyathus olla. Виміряно вольтамперні характеристики для різних відстаней між вістрям та металевим кільцем. Побудовано графік залежності оберненого опору від напруги, з якого визначено напругу запалювання коронного розряду (2.7±0.1) кВ. Проведено обробку спор Aspergillus niger на різних стадіях розвитку: на стадії проростання (обробка коронним розрядом через добу після висіву) та стадії спокою (обробка коронним розрядом в день висіву). Досліджено швидкість росту міцелію Cyathus olla в зразках, оброблених коронним розрядом, та контрольної групи. Досліджено вплив коронного розряду на картопляно-глюкозний агар до висадження в це середовище Cyathus olla. Чисті культури отримані з Колекції культур грибів FCKU Навчально-наукового центру «Інститут біології та медицини» Київського національного університету ім. Тараса Шевченка.Представлено исследование влияния коронного разряда с конфигурацией электродов острие-кольцо на эффективность прорастания спор Aspergillus niger и развитие мицелия грибов Cyathus olla. Измерены вольтамперные характеристики для различных расстояний между острием и металлическим кольцом. Построен график зависимости обратного сопротивления от напряжения, с которого определено напряжение зажигания коронного разряда (2.7±0.1) кВ. Проведена обработка спор Aspergillus niger на разных стадиях развития: на стадии прорастания (обработка коронным разрядом через сутки после высевания) и стадии покоя (обработка коронным разрядом в день высевания). Исследована скорость роста мицелия Cyathus olla в образцах, обработанных коронным разрядом, и контрольной группы. Исследовано влияние коронного разряда на картофельно-глюкозный агар до высадки в эту среду Cyathus olla. Чистые культуры, получены из коллекции культур грибов FCKU Учебно-научного центра «Институт биологии и медицины» Киевского национального университета им. Тараса Шевченко

Kharkiv database of asteroid absolute magnitudes : Comparative analysis with other datasets

We present a database of the absolute magnitudes of asteroids named the Kharkiv Asteroid Absolute Magnitude Database (KhAAMD). The database includes a homogeneous set of the absolute magnitudes for about 400 asteroids in the new HG(1)G(2) magnitude system. We performed a comparative analysis of the asteroid absolute magnitudes between the Kharkiv database and other main magnitude databases (MPC, Pan-STARRS, ATLAS, PTF, and Gaia). We show that the Pan-STARRS absolute magnitude dataset has no systematic deviations and is the most suitable for the determination of diameters and albedos of asteroids. For the MPC dataset, there is a linear trend of overestimating the absolute magnitudes of bright objects and underestimating the magnitudes of faint asteroids. The ATLAS dataset has both a systematic overestimation of asteroid magnitudes and a linear trend. We propose equations that can be used to correct for systematic errors in the MPC and the ATLAS magnitude datasets. There are possible systematic deviations of about 0.1 mag for the Gaia and PTF databases but there are insufficient data overlapping with our data for a definitive analysis.Peer reviewe

The analysis of methylation of DNA promoter of SFRP2 gene in patients with hyperplastic processes of the endometrium

The hyperplastic processes of the endometrium can arise not only against the background of excessive influence of estrogen, but also against the background of epigenetic damages that affect apoptosis, cell proliferation, differentiation, and adhesion, and DNA reparation. The aim of our study was to investigate and analyze the status of methylation of the promoter of SFRP2 gene in patients with hyperplastic processes of the endometrium. Materials and Methods: The study groups were the following: I — patients with endometrial hyperplasia (EH, n = 9); II — patients with endometrial intraepithelial neoplasia (EIN, n = 10), III — control groups: 1) with endometrial cancer (EC, n = 4), and 2) healthy women (n = 4). Determination of promoter methylation of SFRP2 gene was carried out by the semiquantitative method of methylation-specific PCR assay. Results: The maximum level of methylation of SFRP2 gene promoter had been revealed in patients with EC — 42.80 ± 3.55% (р < 0.05). The patients of the I group had the lowest values of methylation of SFRP2 gene promoter — 10.66 ± 0.85%, while in patients of the II group this indicator was higher — 20.60 ± 0.95% (р < 0.05). In healthy women of the control group, methylation of SFRP2 gene promoter was detected in none of the samples. Conclusion: The content of the methylated SFRP2 gene in endometrial tissue of patients with hyperplastic processes higher than 20–25% allows relate these women to the risk group of EC development and dictates the need of intensive observation of such patients. Key Words: methylation, SFRP2 gene, hyperplastic processes of the endometrium

Development of mathematical and experimental model of neutron radiography set up

Perspectives of mathematical modeling usage for neutron radiography set ups development are considered. Results of the calculation of neutron passing through plane polyethylene layer are given.Розглянуто перспективи використання методів математичного моделювання для створення установок для нейтронної радіографії. Наведено результати розрахунку проходження нейтронів через плоский шар поліетилену.Рассмотрены перспективы использования методов математического моделирования для создания установок для нейтронной радиографии. Приведены результаты расчета прохождения нейтронов через плоский слой полиэтилена

High-voltage modulator of the Linac injector with voltage pulse stabilization

The high-voltage pulse modulator based on the modern semiconductor elements is described. The modulator is intended for use in the power supply system of LINAC helium ions injector and has the ability to smoothly adjust the amplitude (110…150 kV) and the pulse duration (0.5…1 ms). The use of a pulse-to-peak stabilization scheme, made on the basis of a parametric stabilizer with parallel switching of the load, made it possible to increase the accelerated current at the accelerator output by 2 times.Описано високовольтний імпульсний модулятор, виконаний на сучасній напівпровідниковій елементній базі. Модулятор призначений для використання в системі живлення інжектора лінійного прискорювача іонів гелію. Модулятор дозволяє плавно регулювати амплітуду (110…150 кВ) і тривалість імпульсу (0,5…1 мс) напруги. Використання схеми стабілізації імпульсу напруги, виконаної на основі параметричного стабілізатора з паралельним перемиканням навантаження, дозволило збільшити прискорений струм пучка на виході прискорювача в 2 рази.Описан высоковольтный импульсный модулятор, выполненный на современной полупроводниковой элементной базе. Модулятор предназначен для использования в системе питания инжектора линейного ускорителя ионов гелия. Модулятор позволяет плавно регулировать амплитуду (110…150 кВ) и длительность импульса (0,5…1 мс) напряжения. Использование схемы стабилизации импульса напряжения, выполненной на основе параметрического стабилизатора с параллельным переключением нагрузки, позволило увеличить ускоренный ток пучка на выходе ускорителя в 2 раза

Radiation complex on the basis of helium ions linac

The numerical simulation results and experimental investigation of helium ions linear accelerator with output energy 4 MeV and focusing by an RF field are presented. The variant of alternating-phase focusing with a step change in the synchronous phase and increasing amplitude of the RF field in accelerating gaps in the grouping section of the accelerating-focusing tract of the accelerator is used to ensure the radial-phase stability of the accelerated beam. The methods for increasing the accelerated ion beam current, as well as the beam current density on the target, are considered.Представлено результати чисельного та експериментального дослідження лінійного прискорювача іонів гелію з вихідною енергією 4 МеВ і фокусуванням ВЧ-полем. Для забезпечення радіально-фазової стійкості прискореного пучка використано варіант змінно-фазового фокусування з покроковою зміною синхронної фази і наростаючою амплітудою ВЧ-поля в прискорюючих зазорах на групуючій ділянці прискорюючофокусуючого тракту прискорювача. Розглянуто способи збільшення струму прискореного пучка іонів, а також щільності струму пучка на мішені.Приведены результаты численного моделирования и экспериментального исследования линейного ускорителя ионов гелия с выходной энергией 4 МэВ c фокусировкой ВЧ-полем. Для обеспечения радиальнофазовой устойчивости ускоряемого пучка использован вариант переменно-фазовой фокусировки с шаговым изменением синхронной фазы и нарастающей амплитудой ВЧ-поля в ускоряющих зазорах на группирующем участке ускоряюще-фокусирующего тракта ускорителя. Рассмотрены способы увеличения тока ускоряемого пучка ионов, а также плотности тока пучка на мишени