Development and introduction startup project on the example of the geosynthetic module-formwork

В статті розглянуто теоретичні та практичні аспекти реалізації стартап проектів. Визначено та описано основні етапи створення та впровадження стартап проекту на прикладі геосинтетичного модуля опалубки. Визначено головну мету проекту, яка полягає у виробництві та продажу геосинтетичного модуля-опалубки для геотехнічних підприємств зацікавлених у влаштуванні фундаментів та кріпленні котловану. Модуль-опалубка необхідна для вирішення проблем підвищення якості при влаштування кріплення котловану способом «стіна в ґрунті» за допомогою спеціального геосинтетичного матеріалу, який ізолює дію навколишніх факторів під час формування міцності підтримуючої споруди за рахунок підвищення щеплення бетону з арматурою та зменшення витрат на влаштування кріплення. Розроблено інноваційний продукт геосинтетичний модуль-опалубка. Представлено детальний опис ідеї, структуру бізнес-моделі геосинтетичного модуляопалубки, визначено потенційних клієнтів, детально проаналізовані фактори загроз та можливостей, конкурентне середовище, розроблений SWOT- аналіз, розглянуті цільові групи потенційних споживачів, визначенні ключові переваги концепції товару, а також визначено процедуру реалізації проекту.In the article reviewed theoretical and practical aspects of implementation of startup projects. Defined and described the main stages creation and implementation startup project on the example of the geosynthetic module- formwork. The main objective of the project consists in the production and sale of geosynthetic formwork modules for geotechnical enterprises interested in the installing the foundation and fastening stank. Module- formwork is necessary for solving the problems of improving the quality of the installation of the foundation pit with the method of «wall in the soil» with the help of a special geosynthetic material that isolates the influence of surrounding factors during the formation of the strength of the supporting structure by increasing the grafting of concrete with armature and reducing the cost of mounting the fixture. The innovative product of the geosynthetic module-formwork is developed. Presented a detailed description of the idea and structure of the business model of the geosynthetic module-formwork, identified potential customers, analyzed factors of threats and opportunities, competitive environment, developed SWOT-analysis, target groups of potential consumers are considered, defining key benefits of the product concept, as well as a procedure for the implementation of the project.В статье рассмотрены теоретические и практические аспекты реализации стартап проекта. Определены и описаны основные этапы создания и внедрения стартап проекта на примере геосинтетического модуля опалубки. Определена главная цель проекта, которая заключается в производстве и продаже геосинтетического модуля-опалубки для геотехнических предприятий, которые заинтересованы в устройстве фундаментов и креплении котлованов. Модульопалубка необходима для решения проблем повышения прочности при установке крепления котлована способом «стена в грунте», с помощью специального геосинтетического материала, который предотвращает воздействие внешних факторов при формировании прочности поддерживающих сооружения, за счет повышения сцепления бетона с арматурой и уменьшения затрат на устройство крепления. Разработан инновационный продукт геосинтетический модуль-опалубка. Детально описана идея, структура бизнес-модели геосинтетического модуля-опалубки, определены потенциальные клиенты, детально проанализированы факторы угроз и возможностей, конкурентная среда, проведен SWOT- анализ, рассмотрены целевые группы потенциальных клиентов, определении ключевые преимущества концепции товара, а также определена процедура реализации проекта

Ресурсосберегающие мехатронные методы обогащения угля с силовыми удалением горных пород

У статті представлено нові енергоресурсозберігаючі способи сухого збагачення за тертям з силовим видаленням породи, що в порівнянні з традиційними способами не потребують значних витрат води і електричної енергії. З метою встановлення енергосилових параметрів побудована мехатронна модель процесів збагачення за тертям, реалізація яких проведено чисельними і аналітичними методами. Отримані залежності розподілів тисків дозволяють встановити опори обертанню робочих органів при проведенні процесу збагачення. Встановлено, що з підвищенням міцності породи контактні тиски зростають лінійно по дузі взаємодії для випадку дискової збагачувальної машини і за параболічною залежністю для валкової, що призведе до збільшення енергоємності процесу збагачення. Розроблені способи сухого збагачення за тертям з силовим видаленням породи пройшли експериментальну перевірку на лабораторних стендах і промислове впровадження.The article presents the new energy saving dry separation methods for removing the friction force with breeds that do not require significant amounts of water and electricity. In order to establish power parameters built mechatronic models of the processes of enrichment due to friction, the implementation of which is held by numerical and analytical methods. Depending on the pressure distribution obtained allow you to set the rotational resistance of the working bodies during the enrichment process. It is found that with increasing the contact strength of the rock pressure increase linearly along the arc of the disc case of interaction and the concentrating parabolic machine according to the roll, which will increase the power consumption of the enrichment process. The present methods of dry processing friction force the removal of rocks have been pilot-tested in the laboratory benches and industrial introduction.В статье представлены новые энергоресурсосберегающие способы сухого обогащения по трению с силовым удалением породы, которые не требуют значительных расходов воды и электроэнергии. С целью установления энергосиловых параметров построены мехатронные модели процессов обогащения по трению, реализация которых проведена численным и аналитическим методами. Полученные зависимости распределений давлений позволяют установить сопротивления вращению рабочих органов при проведении процесса обогащения. Установлено, что с повышением прочности горной породы контактные давления растут линейно по дуге взаимодействия случае дисковой обогатительной машины и по параболической зависимости для валковой, что приведет к увеличению энергоемкости процесса обогащения. Представленные способы сухого обогащения по трению, с силовым удалением породы, прошли экспериментальную проверку на лабораторных стендах и промышленное внедрение

Вплив бокового тиску ґрунту на гнучкі підпірні стіни

The analysis of modern design methods for mounting the pits side indicates the difficulty in predicting the magnitude and distribution of the load on supporting flexible walls. Existing normative methods for calculating supporting structures of foundation pits are generally aimed at ensuring their durability and stability. Using these methods, load on the fence, depending on the strength parameters of the soil, determine shifts, bending moments, transverse and longitudinal forces, and calculate the parameters of the fence it is necessary to ensure the strength of the structure. The necessary depth of its foundation determines the condition of the stability of the fence. The generalization of knowledge in this area, as well as the development of a mathematical model for numerical implementation of the considered problem, will increase the level of rational consolidation of deep pits. In the course of the study, a mathematical model was developed from the following types of mounting: drill piles, tangent drill piles, "Larsen" tufts, monolithic "wall in the ground" in the GeoWall software complex, which is widely used to calculate the strength and stability of supporting walls of foundation pits of different type. According to the results of computer simulation, the largest horizontal deformations are inherent to a type-L4-type tongue mount, which is about 8 cm. The maximum deformation patterns of the drill piles and tangent drill piles are quite similar, respectively; they are 4.1 and 3.9 cm. Therefore, for further the study was adopted as a monolithic "wall in the soil", as the depth of the development of the pit horizontal deformations increase in the range from 0.3 cm to the maximum displacement of 2.6 cm. Maximum vertical displacement of compression is about 0.5 cm.Аналіз сучасних методів проектування кріплення бортів котлованів вказує на труднощі при прогнозуванні величини та розподілу навантаження на підтримуючі гнучкі стіни. Існуючі нормативні методи розрахунку підтримуючих конструкцій котлованів загалом направлені на забезпечення їх міцності і стійкості. У даних методах навантаження на огорожу, що залежать від параметрів міцності ґрунту визначають зрушення, згинальні моменти, поперечні й повздовжні сили, та розраховується параметри огорожі, необхідної для забезпечення міцності конструкції. З умови забезпечення стійкості огорожі визначається необхідна глибина закладення.  Узагальнення знань в даній області, а також розробка математичної моделі для чисельної реалізації розглянутої задачі, підвищить рівень раціонального закріплення  глибоких котлованів. В процесі дослідження було сформовано математичну модель із таких типів кріплення: бурові дотичні  палі, бурові січні палі, шпунт Ларсена, монолітна «стіна в ґрунті» в програмному комплексі GeoWall, який знаходить широке застосування для розрахунку на міцність і стійкість підтримуючих стін котлованів різного типу. За результатами комп’ютерного моделювання, найбільші горизонтальні деформації притаманні шпунтовому кріпленню типу L4, які становлять близько 8 см, значення максимальних деформацій дотичних бурових та січних бурових паль є досить схожими між собою, відповідно вони становлять 4,1 та 3,9 см, тому для подальшого дослідження було прийнято монолітну «стіну в ґрунті»,  оскільки при збільшенні глибини розробки котловану горизонтальні деформації збільшуються в діапазоні від 0,3 см до максимальних переміщень, що становлять 2,6 см. Максимальні вертикальні стискаючі переміщення близько 0,5 см

Напружено-деформований стан гірських порід у пружній стадії і за межами пружності

The problems of the stress-strain state of rocks in the elastic stage and beyond the elastic limits, and the ways of schematizing the tension and compression diagrams were reviewed in the article. To simplify calculations outside the elastic range, the tension (compression) diagrams are usually schematized, i.e. are replaced by curved smooth lines having a fairly simple mathematical expression and at the same time well coinciding with the experimentally obtained diagrams. When diagram is to be schematized, it is necessary to take a constant temperature of superheated water steam if a rock test is planned in a relaxed form. Note that when the diagram is schematizing, the difference between the limits of proportionality and fluidity is erased. This allows the limit of proportionality to be considered the limit of fluidity. Schematicization can be carried out in the area where the tensile strength (compression) is planned to be destroyed with the established weakening of rocks by exposure to water steam or chemical reagents. Samples of rocks in natural form were tested and weakened by means of superheated water steam (220 °C and more) and chemical reagents for tension and compression. The data are obtained, the  diagrams of deformation are constructed and schematized in the elastic stage and beyond the elastic limit. Based on the schematic diagrams of deformation, the components of stress and strain were composed in the elastic stage and beyond the elastic limit. It is established in the publication that rocks under compression and stretching deform, both within the elastic stage, and beyond the limits of elasticity. This could be seen when the samples, both in natural and in weakened state, with superheated water steam (more than 220 °C) or chemical reagents were tested. In their natural form, they are mainly deformed within the elastic stage and are destroyed as a brittle material, and in a weakened form they can deform beyond the elastic stage and destroy as a plastic material. In the elastic stage, the link between stress and strain is linear.У роботі розглянуті проблеми напружено-деформованого стану гірських порід в пружній стадії і за межами пружності, а також способи схематизації діаграм розтягування і стиснення. Для спрощення розрахунків за межами пружності діаграми розтягування (стиснення), зазвичай, схематизовані, тобто замінюються кривими плавними лініями, які мають досить просте математичне вираження і в той же час добре збігаються з експериментально отриманими діаграмами. При схематизації діаграми слід приймати постійну температуру перегрітої водяної пари, якщо намічається випробування гірських порід в розслабленому стані. Відзначимо, що при схематизації діаграм, відмінність між межами пропорційності і плинності стирається. Це дозволяє межу пропорційності вважати межею плинності. Схематизації можуть виконуватися на тій ділянці, де міцність при розтягуванні (стисканні) намічається зруйнувати при встановленому ослабленні гірських порід впливом водяною парою або хімічними реагентами. Були випробувані зразки гірських порід в природному вигляді і ослабленому за допомогою перегрітого водяної пари (220  С і більше) і хімічними реагентами на розтягування і стиснення. Отримано дані, побудовані і схематизувати діаграми деформування в пружною стадії і за межами пружності. На основі схематизованих діаграм деформування, складені компоненти напружень і деформацій в пружною стадії і за межами пружності. У публікації встановлено, що гірські породи при стисненні і розтягуванні деформуються, як в межах пружної стадії, так і за межами пружності. Це можна бачити при випробуванні зразків, як в природному, так і в ослабленому стані перегрітими водяними парами (більш 220  С) або хімічними реагентами. У природному вигляді в основному вони деформуються в межах пружної стадії і руйнуються як крихкий матеріал, а в ослабленому вигляді можуть деформуватися за межами пружною стадії і зруйнуються як пластичний матеріал. У пружною стадії залежність між напругою і деформацією має лінійний характер

Development of a Geomechatronic Complex for the Geotechnical Monitoring of the Contour of a Mine Working

While receiving information under dangerous conditions, at which human presence is difficult or impossible, widely spread are the mobile robotic complexes. Particularly important information to determine the stressed-strained state of the underground workings is data on their geometry. Establishing the values of convergence of underground workings will make it possible to locate dangerous areas and decrease the number of emergency cases. In order to design an experimental sample, we developed basic approaches to create geomechatronic complexes, which define the main tasks, the scope of application, and quality criteria. The motion of the complex along an underground working is accompanied by a spatial change in the position of a distance sensor, which must be considered when establishing the actual values of the profile of a working. As parameters that take into account a change in the position, we proposed six components, three displacements and three Euler angles, which are registered by a microelectronic gyroscope that registers the distance traveled. The proposed algorithm is a cyclical structure, which successively performs data registration from different sensors that define its position, data conversion, and data recording to a memory card. Implementation of the devised algorithm allows us to determine the geometry of a profile of the working with an accuracy of 0.5 cm

Weakening of Rock Strength Under the Action of Cyclic Dynamic Loads

We report results of experiment on the estimation of decreasing strength of natural stone exposed to repeated dynamic loading. The study was conducted in order to assess the feasibility of using natural stone for the accompanying extraction of stone blocks under conditions of gravel quarries. We examined samples from 13 Ukrainian deposits of natural stone. The stresses were created by a weight dropped on the tiles made of natural stone. The damage was evaluated using the ultrasonic device UK-14MP. The established resistance of rock to repeated impact actions showed that at a low specific energy of the impact (1.47‒2.7 kJ/m3) there are the granites (Zhezhelivski, Tokivski, Koretski deposits) that are almost not destroyed. These very deposits are suitable for the accompanying extraction of blocks of natural stone under conditions of gravel quarries. Building structures from these fields can be used in facilities and buildings that are exposed to vibration. Depending on the energy capacity of destruction, we conditionally divided natural stone into three groups. By applying a nondestructive control, we found that granites lose their strength prior to destruction from 11.6 to 41.5 % because of anthropogenic microcracking. The fatigue strength of granites is affected by the content of quartz; an increase in quartz results in increasing strength. It is demonstrated that the texture of granite exerts not a less impact on the strength of the stone; an increase in grain size in granite leads, despite a considerable content of quartz, to a decrease in the stone fatigue strength. Increasing accessorial minerals in granites leads to a decrease in fatigue strengt

ДОСЛІДЖЕННЯ НАДІЙНОСТІ ФУНКЦІОНУВАННЯ ГІРНИЧОТРАНСПОРТНОГО УСТАТКУВАННЯ НА ГЛИБОКИХ ЗАЛІЗОРУДНИХ КАР’ЄРАХ

Considering the five-year data analysis of actual mining and haulage equipment use at deep-level open pits of Kryvbas (Ukraine), a mechanism for calculating oreflow reliability in the system “open pit – crushing and concentrating plant” is suggested. The obtained statistical relationship reveals that the most significant influence on the oreflow reliability and economic efficiency is exerted by a mining shovel operation in a face taking into account the need to provide the required crushing quality of mined rock at an open pit. The analytical activity of mining and concentrating enterprises should be focused on the reliability increase of this production stage considering the difficult conditions of their management.На основе анализа пятилетних данных о фактическом использования горнотранспортного оборудования на глубоких карьерах Кривбасса (Украина) предложен механизм расчета технологической надежности рудопотоков в системе «карьер - дробильно-обогатительная фабрика». Полученные статистические зависимости указывают на то, что наиболее существенное влияние на надежность и экономическую эффективность рудопотока оказывает работа экскаватора в рудном забое с учетом обеспечения необходимого качества дробления горной массы в карьере. Именно на повышение надежности этого звена должна быть акцентирована аналитическая деятельность горно-обогатительных предприятий, учитывая сложные условия их хозяйствования.На основі аналізу п’ятирічних даних щодо фактичного використання гірничотранспортного устаткування на глибоких кар'єрах Кривбасу (Україна) запропоновано механізм розрахунку технологічної надійності рудопотоків у системі «кар'єр - дробильно-збагачувальна фабрика». Отримані статистичні залежності вказують на те, що найбільш істотний вплив на надійність і економічну ефективність рудопотока чинить робота екскаватора у рудному вибої з урахуванням забезпечення необхідної якості дроблення гірничої маси в кар’єрі. Саме на підвищення надійності цієї ланки повинна бути акцентована аналітична діяльність гірничозбагачувальних підприємств, враховуючи складні умови їх господарювання