Обґрунтування технологій та технічних засобів для утилізації відходів гірничо-металургійного виробництва в шахти

The object of research is environmental and resource-saving technologies in underground mining of mineral deposits with the laying of the developed space. One of the most problematic places is the delivery of hardening filling mixtures to the place of their installation and the lack of components for their preparation. This increases the importance of managing the state of ore-bearing massifs and the preservation of the earth’s surface.The paper presents the main scientific and practical results of the substantiation of technologies and technical means for the disposal of mining and metallurgical production wastes into underground mined spaces (man-made voids) as components of hardening filling mixtures. Methods of theoretical generalizations are described using mathematical statistics, physical and mathematical modeling, with calculations and feasibility studies, laboratory and field experimental studies, industrial tests in operating enterprises. It is established that the use of vibration, mechanical and electroactivation of the components of the hardening filling mixture in mining enterprises leads to an increase in the activity of substandard materials by up to 10–40 % for each device. In particular, the enrichment of substandard inert materials at the vibrating screen GV-1.2/3.2 (Ukraine) increases the activity by 15–20 %. It is proved that the activation of binders (blast furnace granulated slag) in the DU-65 disintegrator (Disintegrator, Estonia) increases the activity of the binder by 20–25 %, with the output of the active class of fractions of 0.074 mm in size – by 55 % versus 40 % in ball mills. Vibration transport unit are recommended, which increase the activity of the solid components of the hardening filling mixture by 10–15 %, and electrodialysis apparatus for activating mixing water increase its activity by 30–40 %. It is shown that the use of vibration gravity transport systems ensures the filling of the filling mixture at a distance exceeding the height of the vertical stand by 15–20 times. A set of technical means is proposed for activating the components of hardening filling mixtures (binder, inert aggregate and electrochemically purified mine mixing water) during the manufacture and transportation of them to the installation site. This complex was introduced at such mining enterprises as:– State Enterprise «Eastern Mining and Processing Plant» and Balaklava Mining Administration (Ukraine);– Joint-stock company «Tselinnyi Mining and Chemical Combine» (Republic of Kazakhstan);– Public Joint-Stock Company «Priargunsky Industrial Mining and Chemical Association» and Closed Joint-Stock Company «Uralzoloto» (Russian Federation) in other developed mining countries.Объектом исследования являются природоохранные и ресурсосберегающие технологии при подземной разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства. Одним из самых проблемных мест является доставка твердеющих закладочных смесей к месту их укладки и дефицит компонентов для их приготовления. Это повышает важность вопросов управления состоянием рудовмещающих массивов и сохранения земной поверхности.В работе представлены основные научные и практические результаты обоснования технологий и технических средств для утилизации отходов горно-металлургического производства в подземные выработанные пространства (техногенные пустоты) в качестве компонентов твердеющих закладочных смесей. Описаны методы теоретических обобщений с применением математической статистики, физического и математического моделирования, с выполнением расчетов и технико-экономических обоснований, лабораторных и натурных экспериментальных исследований, промышленных испытаний в условиях действующих предприятий. Установлено, что применение вибро-, механо- и электроактивации компонентов твердеющей закладочной смеси на горных предприятиях приводит к повышению активности некондиционных материалов на величину до 10–40 % для каждого аппарата. В частности, обогащение некондиционных инертных материалов на виброгрохоте ГВ-1,2/3,2 (Украина) увеличивает активность на 15–20 %. Обосновано, что активация вяжущих материалов (доменных гранулированных шлаков) в дезинтеграторе ДУ-65 (фирма «Дезинтегратор», Эстония) увеличивает активность вяжущего на 20–25 %, при выходе активного класса фракций размером 0,074 мм – на 55 % против 40 % в шаровых мельницах. Рекомендованы вибротранспортные установки, которые увеличивают активность твердых компонентов твердеющей закладочной смеси на 10–15 %, а электродиализные аппараты для активации воды затворения увеличивают ее активность на 30–40 %. Показано, что применение установок вибросамотечного транспорта обеспечивает подачу закладочной смеси на расстояние, превышающее в 15–20 раз высоту вертикального става. Предложен комплекс технических средств для активации компонентов твердеющих закладочных смесей (вяжущего, инертного заполнителя и электрохимически очищенной шахтной воды затворения) при изготовлении и транспортировании их к месту укладки. Данный комплекс внедрен на таких горных предприятиях, как:– Государственное предприятие «Восточный горно-обогатительный комбинат» и Балаклавское рудоуправление (Украина);– Акционерное общество «Целинный горно-химический комбинат» (Республика Казахстан);– Публичное акционерное общество «Приаргунское производственное горно-химическое объединение имени Е. П. Славского» и Закрытое акционерное общество «Уралзолото» (Российская Федерация) и в других развитых горнодобывающих странах.Об'єктом дослідження є природоохоронні та ресурсозберігаючі технології при підземній розробці родовищ корисних копалин із закладкою виробленого простору. Одним з найбільш проблемних місць є доставка закладних сумішей, що тверднуть, до місця їх укладання та дефіцит компонентів для їх приготування. Це підвищує важливість питань управління станом масивів, що містять руду, та збереження земної поверхні.У роботі представлені основні наукові та практичні результати обґрунтування технологій та технічних засобів для утилізації відходів гірничо-металургійного виробництва в підземні вироблені простори (техногенні порожнини) в якості компонентів закладних сумішей, що тверднуть. Описано методи теоретичних узагальнень із застосуванням математичної статистики, фізичного та математичного моделювання, з виконанням розрахунків і техніко-економічних обґрунтувань, лабораторних і натурних експериментальних досліджень, промислових випробувань в умовах діючих підприємств. Встановлено, що застосування вібро-, механо- та електроактивації компонентів закладної суміші, що твердіє, на гірничих підприємствах призводить до підвищення активності некондиційних матеріалів на величину до 10–40 % для кожного апарату. Зокрема, збагачення некондиційних інертних матеріалів на віброгуркоті ГВ-1,2/3,2 (Україна) збільшує активність на 15–20 %. Обґрунтовано, що активація в'яжучих матеріалів (доменних гранульованих шлаків) у дезинтеграторі ДУ-65 (фірма «Дезинтегратор», Естонія) збільшує активність в'яжучого на 20–25 %, при виході активного класу фракцій розміром 0,074 мм – на 55 % проти 40 % в кульових млинах. Рекомендовані вібротранспортні установки, які збільшують активність твердих компонентів закладної суміші, що твердіє, на 10–15 %, а електродіалізні апарати для активації води затворення збільшують її активність на 30–40 %. Показано, що застосування установок вібросамопливного транспорту забезпечує подачу закладної суміші на відстань, що перевищує в 15–20 разів висоту вертикального ставу. Запропоновано комплекс технічних засобів для активації компонентів закладних сумішей, що тверднуть (в'яжучого, інертного заповнювача та електрохімічно очищеної шахтної води замішування), при виготовленні та транспортуванні їх до місця укладання. Даний комплекс впроваджено на таких гірничих підприємствах, як:– Державне підприємство «Східний гірничо-збагачувальний комбінат» і Балаклавське рудоуправління (Україна);– Акціонерне товариство «Цілинний гірничо-хімічний комбінат» (Республіка Казахстан);– Публічне акціонерне товариство «Приаргунське виробниче гірничо-хімічне об'єднання імені Є. П. Славського» та Закрите акціонерне товариство «Уралзолото» (Російська Федерація) та в інших розвинених гірничодобувних країнах

Обґрунтування технологій та технічних засобів для утилізації відходів гірничо-металургійного виробництва в шахти

The object of research is environmental and resource-saving technologies in underground mining of mineral deposits with the laying of the developed space. One of the most problematic places is the delivery of hardening filling mixtures to the place of their installation and the lack of components for their preparation. This increases the importance of managing the state of ore-bearing massifs and the preservation of the earth’s surface.The paper presents the main scientific and practical results of the substantiation of technologies and technical means for the disposal of mining and metallurgical production wastes into underground mined spaces (man-made voids) as components of hardening filling mixtures. Methods of theoretical generalizations are described using mathematical statistics, physical and mathematical modeling, with calculations and feasibility studies, laboratory and field experimental studies, industrial tests in operating enterprises. It is established that the use of vibration, mechanical and electroactivation of the components of the hardening filling mixture in mining enterprises leads to an increase in the activity of substandard materials by up to 10–40 % for each device. In particular, the enrichment of substandard inert materials at the vibrating screen GV-1.2/3.2 (Ukraine) increases the activity by 15–20 %. It is proved that the activation of binders (blast furnace granulated slag) in the DU-65 disintegrator (Disintegrator, Estonia) increases the activity of the binder by 20–25 %, with the output of the active class of fractions of 0.074 mm in size – by 55 % versus 40 % in ball mills. Vibration transport unit are recommended, which increase the activity of the solid components of the hardening filling mixture by 10–15 %, and electrodialysis apparatus for activating mixing water increase its activity by 30–40 %. It is shown that the use of vibration gravity transport systems ensures the filling of the filling mixture at a distance exceeding the height of the vertical stand by 15–20 times. A set of technical means is proposed for activating the components of hardening filling mixtures (binder, inert aggregate and electrochemically purified mine mixing water) during the manufacture and transportation of them to the installation site. This complex was introduced at such mining enterprises as:– State Enterprise «Eastern Mining and Processing Plant» and Balaklava Mining Administration (Ukraine);– Joint-stock company «Tselinnyi Mining and Chemical Combine» (Republic of Kazakhstan);– Public Joint-Stock Company «Priargunsky Industrial Mining and Chemical Association» and Closed Joint-Stock Company «Uralzoloto» (Russian Federation) in other developed mining countries.Объектом исследования являются природоохранные и ресурсосберегающие технологии при подземной разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства. Одним из самых проблемных мест является доставка твердеющих закладочных смесей к месту их укладки и дефицит компонентов для их приготовления. Это повышает важность вопросов управления состоянием рудовмещающих массивов и сохранения земной поверхности.В работе представлены основные научные и практические результаты обоснования технологий и технических средств для утилизации отходов горно-металлургического производства в подземные выработанные пространства (техногенные пустоты) в качестве компонентов твердеющих закладочных смесей. Описаны методы теоретических обобщений с применением математической статистики, физического и математического моделирования, с выполнением расчетов и технико-экономических обоснований, лабораторных и натурных экспериментальных исследований, промышленных испытаний в условиях действующих предприятий. Установлено, что применение вибро-, механо- и электроактивации компонентов твердеющей закладочной смеси на горных предприятиях приводит к повышению активности некондиционных материалов на величину до 10–40 % для каждого аппарата. В частности, обогащение некондиционных инертных материалов на виброгрохоте ГВ-1,2/3,2 (Украина) увеличивает активность на 15–20 %. Обосновано, что активация вяжущих материалов (доменных гранулированных шлаков) в дезинтеграторе ДУ-65 (фирма «Дезинтегратор», Эстония) увеличивает активность вяжущего на 20–25 %, при выходе активного класса фракций размером 0,074 мм – на 55 % против 40 % в шаровых мельницах. Рекомендованы вибротранспортные установки, которые увеличивают активность твердых компонентов твердеющей закладочной смеси на 10–15 %, а электродиализные аппараты для активации воды затворения увеличивают ее активность на 30–40 %. Показано, что применение установок вибросамотечного транспорта обеспечивает подачу закладочной смеси на расстояние, превышающее в 15–20 раз высоту вертикального става. Предложен комплекс технических средств для активации компонентов твердеющих закладочных смесей (вяжущего, инертного заполнителя и электрохимически очищенной шахтной воды затворения) при изготовлении и транспортировании их к месту укладки. Данный комплекс внедрен на таких горных предприятиях, как:– Государственное предприятие «Восточный горно-обогатительный комбинат» и Балаклавское рудоуправление (Украина);– Акционерное общество «Целинный горно-химический комбинат» (Республика Казахстан);– Публичное акционерное общество «Приаргунское производственное горно-химическое объединение имени Е. П. Славского» и Закрытое акционерное общество «Уралзолото» (Российская Федерация) и в других развитых горнодобывающих странах.Об'єктом дослідження є природоохоронні та ресурсозберігаючі технології при підземній розробці родовищ корисних копалин із закладкою виробленого простору. Одним з найбільш проблемних місць є доставка закладних сумішей, що тверднуть, до місця їх укладання та дефіцит компонентів для їх приготування. Це підвищує важливість питань управління станом масивів, що містять руду, та збереження земної поверхні.У роботі представлені основні наукові та практичні результати обґрунтування технологій та технічних засобів для утилізації відходів гірничо-металургійного виробництва в підземні вироблені простори (техногенні порожнини) в якості компонентів закладних сумішей, що тверднуть. Описано методи теоретичних узагальнень із застосуванням математичної статистики, фізичного та математичного моделювання, з виконанням розрахунків і техніко-економічних обґрунтувань, лабораторних і натурних експериментальних досліджень, промислових випробувань в умовах діючих підприємств. Встановлено, що застосування вібро-, механо- та електроактивації компонентів закладної суміші, що твердіє, на гірничих підприємствах призводить до підвищення активності некондиційних матеріалів на величину до 10–40 % для кожного апарату. Зокрема, збагачення некондиційних інертних матеріалів на віброгуркоті ГВ-1,2/3,2 (Україна) збільшує активність на 15–20 %. Обґрунтовано, що активація в'яжучих матеріалів (доменних гранульованих шлаків) у дезинтеграторі ДУ-65 (фірма «Дезинтегратор», Естонія) збільшує активність в'яжучого на 20–25 %, при виході активного класу фракцій розміром 0,074 мм – на 55 % проти 40 % в кульових млинах. Рекомендовані вібротранспортні установки, які збільшують активність твердих компонентів закладної суміші, що твердіє, на 10–15 %, а електродіалізні апарати для активації води затворення збільшують її активність на 30–40 %. Показано, що застосування установок вібросамопливного транспорту забезпечує подачу закладної суміші на відстань, що перевищує в 15–20 разів висоту вертикального ставу. Запропоновано комплекс технічних засобів для активації компонентів закладних сумішей, що тверднуть (в'яжучого, інертного заповнювача та електрохімічно очищеної шахтної води замішування), при виготовленні та транспортуванні їх до місця укладання. Даний комплекс впроваджено на таких гірничих підприємствах, як:– Державне підприємство «Східний гірничо-збагачувальний комбінат» і Балаклавське рудоуправління (Україна);– Акціонерне товариство «Цілинний гірничо-хімічний комбінат» (Республіка Казахстан);– Публічне акціонерне товариство «Приаргунське виробниче гірничо-хімічне об'єднання імені Є. П. Славського» та Закрите акціонерне товариство «Уралзолото» (Російська Федерація) та в інших розвинених гірничодобувних країнах

Обгрунтування природоохоронних і ресурсозберігаючих технологій погашення порожнин при підземному видобутку руд

The object of research is the technology and technical means to clear the voids during the underground mining of ores in the disturbed arrays. One of the most problematic places is the filling of man-made voids that affect the occurrence and redistribution of the stress-strain state (SSS) of the rock mass. Their existence in the earth's crust provokes disturbance of the daily surface, as well as the influence of geomechanical and seismic phenomena, up to the level of earthquakes.Analytical researches, comparative analysis of theoretical and practical results by standard and new methods with the participation of the authors are performed. The peculiarities of the manifestation of mountain pressure in the rock massifs of a complex structure are considered, due to the intensity of the fracture structures (acoustic stiffness from 0.11 to 0.18 MPa/s, impact coefficient – 0.98). The conditions of manifestation of residual bearing capacity of disturbed rocks and translation of geomaterials into the volume compression mode were investigated (in the zone of disturbed rocks the attenuation coefficient decreases to 0.04–0.15 from the initial value of 0.25–0.35). The basic estimation of durability of workings and inhomogeneous rocks with a strength of 50–150 MPa at depths up to 600 m is shown, depending on the position of workings with respect to the elements of structural disturbance and the possibility of creating reliable structures. Conclusions have been made about the efficiency of the use of load-bearing structures from rocks of greater than 0.2 m in size and mechanical strength of more than 50 MPa, which allows to expose the roof without collapsing at spans of up to 50 m. the bearing layer of the rocks produced space can be filled by insulation or a hardener with a strength of up to 1.2 MPa. The research results can be used in the underground development of ore deposits of complex structure of Ukraine, the Russian Federation, the Republic of Kazakhstan and other developed mining countries of the world.Объектом исследования являются технология и технические средства для погашения пустот при подземной добыче руд в энергонарушенных массивах. Одним из самых проблемных мест является погашение техногенных пустот, которые влияют на возникновение и перераспределение напряженно-деформационного состояния (НДС) массива горных пород. Их существование в земной коре провоцирует нарушение дневной поверхности, а также влияние геомеханических и сейсмических явлений, вплоть до уровня землетрясений.В работе выполнены аналитические исследования, сравнительный анализ теоретических и практических результатов по стандартным и новым методикам с участием авторов. Рассмотрены особенности проявления горного давления в скальных массивах сложного строения, обусловленные интенсивностью разрывных структур (акустическая жесткость от 0,11 до 0,18 МПа/с, коэффициент удароопасности - 0,98). Исследованы условия проявления остаточной несущей способности нарушенных пород и перевода геоматериалов в режим объемного сжатия (в зоне нарушенных пород коэффициент ослабления снижается до 0,04–0,15 с первоначальной величины 0,25-0,35). Показана принципиальная оценка устойчивости выработок в неоднородных скальных породах прочностью 50–150 МПа на глубинах до 600 м, которая зависит от положения выработок относительно элементов структурной нарушенности и возможности создания надежных конструкций. Сделаны выводы об эффективности использования при погашении выработанного пространства несущих конструкций из отдельностей пород размерами более 0,2 м и механической прочностью более 50 МПа. Это позволяет обнажать кровлю без обрушения при пролетах обнажений до 50 м. При равенстве напряжений в приконтурной зоне и прочности несущего слоя пород выработанное пространство может погашаться изоляцией или твердеющей закладкой прочностью до 1,2 МПа. Результаты исследований могут быть использованы при подземной разработке рудных месторождений сложной структуры Украины, Российской Федерации, Республики Казахстан и других развитых горнодобывающих стран мира.Об'єктом дослідження є технологія та технічні засоби для погашення порожнеч під час підземного видобутку руд в масивах, що енергетично порушені. Одним із найбільш проблемних місць є погашення техногенних порожнеч, які впливають на виникнення та перерозподіл напружено-деформаційного стану (НДС) масиву гірських порід. Їх існування в земній корі провокує порушення денної поверхні, а також вплив геомеханічних і сейсмічних явищ, аж до рівня землетрусів.У роботі виконано аналітичні дослідження, порівняльний аналіз теоретичних і практичних результатів за стандартними та новими методиками за участю авторів. Розглянуті особливості прояву гірського тиску в скельних масивах складної будови, зумовлені інтенсивністю розривних структур (акустична жорсткість від 0,11 до 0,18МПа/с, коефіцієнт ударонебезпеки – 0,98). Досліджено умови прояву залишкової несучої здатності порушених порід і перекладу геоматеріалів у режим об'ємного стиснення (в зоні порушених порід коефіцієнт ослаблення знижується до 0,04–0,15 від початкової величини 0,25–0,35). Показана принципова оцінка стійкості виробок в неоднорідних скельних породах міцністю 50–150 МПа на глибинах до 600 м, що залежить від положення виробок щодо елементів структурної порушеності та можливості створення надійних конструкцій. Зроблено висновки про ефективність використання при погашенні виробленого простору несучих конструкцій із окремістей порід розмірами більше 0,2 м і механічною міцністю понад 50 МПа. Це дозволяє оголювати покрівлю без обвалення при прольотах оголень до 50 м. У разі рівного розподілу напружень в приконтурній зоні та міцності несучого шару порід вироблений простір може погашатися ізоляцією або твердіючою закладкою міцністю до 1,2 МПа. Результати досліджень можуть бути використані при підземній розробці рудних родовищ складної структури України, Російської Федерації, Республіки Казахстан та інших розвинених гірничодобувних країн світу

Solid-liquid transition of ultrathin lubricant film

We represent a melting of ultrathin lubricant film by friction between atomically flat surfaces as a result of action of spontaneously appearing elastic field of stress shear component caused by the external supercritical heating. The kinetics of this solid-liquid transition is described by the Maxwell-type and Voigt-Kelvin equations for viscoelastic matter as well as by the relaxation equation for temperature. We show that these equations coincide formally with the synergetic Lorentz system, where the stress acts as the order parameter, the conjugate field is reduced to the elastic shear strain, and the temperature is the control parameter. Using the adiabatic approximation we find the steady-state values of these quantities. Taking into account the deformational defect of the shear modulus, we show that lubricant melting is realized according to mechanism of the first-order transition. The critical temperature of the friction surfaces increases with growth of the characteristic value of shear viscosity and decreases with growth of the shear modulus value linearly. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/1619

Обгрунтування природоохоронних і ресурсозберігаючих технологій погашення порожнин при підземному видобутку руд

The object of research is the technology and technical means to clear the voids during the underground mining of ores in the disturbed arrays. One of the most problematic places is the filling of man-made voids that affect the occurrence and redistribution of the stress-strain state (SSS) of the rock mass. Their existence in the earth's crust provokes disturbance of the daily surface, as well as the influence of geomechanical and seismic phenomena, up to the level of earthquakes.Analytical researches, comparative analysis of theoretical and practical results by standard and new methods with the participation of the authors are performed. The peculiarities of the manifestation of mountain pressure in the rock massifs of a complex structure are considered, due to the intensity of the fracture structures (acoustic stiffness from 0.11 to 0.18 MPa/s, impact coefficient – 0.98). The conditions of manifestation of residual bearing capacity of disturbed rocks and translation of geomaterials into the volume compression mode were investigated (in the zone of disturbed rocks the attenuation coefficient decreases to 0.04–0.15 from the initial value of 0.25–0.35). The basic estimation of durability of workings and inhomogeneous rocks with a strength of 50–150 MPa at depths up to 600 m is shown, depending on the position of workings with respect to the elements of structural disturbance and the possibility of creating reliable structures. Conclusions have been made about the efficiency of the use of load-bearing structures from rocks of greater than 0.2 m in size and mechanical strength of more than 50 MPa, which allows to expose the roof without collapsing at spans of up to 50 m. the bearing layer of the rocks produced space can be filled by insulation or a hardener with a strength of up to 1.2 MPa. The research results can be used in the underground development of ore deposits of complex structure of Ukraine, the Russian Federation, the Republic of Kazakhstan and other developed mining countries of the world.Объектом исследования являются технология и технические средства для погашения пустот при подземной добыче руд в энергонарушенных массивах. Одним из самых проблемных мест является погашение техногенных пустот, которые влияют на возникновение и перераспределение напряженно-деформационного состояния (НДС) массива горных пород. Их существование в земной коре провоцирует нарушение дневной поверхности, а также влияние геомеханических и сейсмических явлений, вплоть до уровня землетрясений.В работе выполнены аналитические исследования, сравнительный анализ теоретических и практических результатов по стандартным и новым методикам с участием авторов. Рассмотрены особенности проявления горного давления в скальных массивах сложного строения, обусловленные интенсивностью разрывных структур (акустическая жесткость от 0,11 до 0,18 МПа/с, коэффициент удароопасности - 0,98). Исследованы условия проявления остаточной несущей способности нарушенных пород и перевода геоматериалов в режим объемного сжатия (в зоне нарушенных пород коэффициент ослабления снижается до 0,04–0,15 с первоначальной величины 0,25-0,35). Показана принципиальная оценка устойчивости выработок в неоднородных скальных породах прочностью 50–150 МПа на глубинах до 600 м, которая зависит от положения выработок относительно элементов структурной нарушенности и возможности создания надежных конструкций. Сделаны выводы об эффективности использования при погашении выработанного пространства несущих конструкций из отдельностей пород размерами более 0,2 м и механической прочностью более 50 МПа. Это позволяет обнажать кровлю без обрушения при пролетах обнажений до 50 м. При равенстве напряжений в приконтурной зоне и прочности несущего слоя пород выработанное пространство может погашаться изоляцией или твердеющей закладкой прочностью до 1,2 МПа. Результаты исследований могут быть использованы при подземной разработке рудных месторождений сложной структуры Украины, Российской Федерации, Республики Казахстан и других развитых горнодобывающих стран мира.Об'єктом дослідження є технологія та технічні засоби для погашення порожнеч під час підземного видобутку руд в масивах, що енергетично порушені. Одним із найбільш проблемних місць є погашення техногенних порожнеч, які впливають на виникнення та перерозподіл напружено-деформаційного стану (НДС) масиву гірських порід. Їх існування в земній корі провокує порушення денної поверхні, а також вплив геомеханічних і сейсмічних явищ, аж до рівня землетрусів.У роботі виконано аналітичні дослідження, порівняльний аналіз теоретичних і практичних результатів за стандартними та новими методиками за участю авторів. Розглянуті особливості прояву гірського тиску в скельних масивах складної будови, зумовлені інтенсивністю розривних структур (акустична жорсткість від 0,11 до 0,18МПа/с, коефіцієнт ударонебезпеки – 0,98). Досліджено умови прояву залишкової несучої здатності порушених порід і перекладу геоматеріалів у режим об'ємного стиснення (в зоні порушених порід коефіцієнт ослаблення знижується до 0,04–0,15 від початкової величини 0,25–0,35). Показана принципова оцінка стійкості виробок в неоднорідних скельних породах міцністю 50–150 МПа на глибинах до 600 м, що залежить від положення виробок щодо елементів структурної порушеності та можливості створення надійних конструкцій. Зроблено висновки про ефективність використання при погашенні виробленого простору несучих конструкцій із окремістей порід розмірами більше 0,2 м і механічною міцністю понад 50 МПа. Це дозволяє оголювати покрівлю без обвалення при прольотах оголень до 50 м. У разі рівного розподілу напружень в приконтурній зоні та міцності несучого шару порід вироблений простір може погашатися ізоляцією або твердіючою закладкою міцністю до 1,2 МПа. Результати досліджень можуть бути використані при підземній розробці рудних родовищ складної структури України, Російської Федерації, Республіки Казахстан та інших розвинених гірничодобувних країн світу

Influence of sludge layer properties on the hydraulic behaviour of gravel-based vertical flow constructed wetlands for primary treatment of sewage

Sludge accumulation on the first stage of French design vertical flow constructed wetlands has been reported to improve treatment performance by favouring even sewage distribution on the beds' surface and increasing water retention time. However, due to its relatively low permeability, sludge layer can restrict the hydraulic capacity of the wetlands, requiring careful consideration of the feeding and resting strategy in order to avoid system ponding. This study aimed to elucidate the impact that sludge layer properties have on its permeability and investigate artificial modifications that could enhance it. A positive impact of increased organic matter content on sludge permeability was observed, with a 3-times permeability increase for a 15 percentage points higher volatile solids content. The opposite effect was observed for total solids, where an increase of 19 percentage points led to a drop of 1.6 × 10−16 m2 on permeability. The impact of different surface modifications on drying kinetics and sludge layer properties was studied as a means to accelerate sludge layer mineralisation. Artificial modifications that modify surface tension of the sludge layer have been proved to achieve greater permeability and faster mineralisation of the sludge, with potential to achieve higher hydraulic acceptance and reduced operational costs (lower sludge accumulation) if implemented in full scale vertical flow constructed wetlands

Uniform attractors for vanishing viscosity approximations of non-autonomous complex flows

In this paper we prove the existence of uniform global attractors in the strong topology of the phase space for semiflows generated by vanishing viscosity approximations of some class of non-autonomous complex fluids

Uniform global attractors for non-autonomous dissipative dynamical systems

In this paper we consider sufficient conditions for the existence of uniform compact global attractor for non-autonomous dynamical systems in special classes of infinite-dimensional phase spaces. The obtained generalizations allow us to avoid the restrictive compactness assumptions on the space of shifts of non-autonomous terms in particular evolution problems. The results are applied to several evolution inclusions

Brain vitamin D3-auto/paracrine system in relation to structural, neurophysiological, and behavioral disturbances associated with glucocorticoid-induced neurotoxicity

IntroductionVitamin D3 (VD3) is a potent para/autocrine regulator and neurosteroid that can strongly influence nerve cell function and counteract the negative effects of glucocorticoid (GC) therapy. The aim of the study was to reveal the relationship between VD3 status and behavioral, structural-functional and molecular changes associated with GC-induced neurotoxicity.MethodsFemale Wistar rats received synthetic GC prednisolone (5 mg/kg b.w.) with or without VD3 (1000 IU/kg b.w.) for 30 days. Behavioral, histological, physiological, biochemical, molecular biological (RT-PCR, Western blotting) methods, and ELISA were used.Results and discussionThere was no difference in open field test (OFT), while forced swim test (FST) showed an increase in immobility time and a decrease in active behavior in prednisolone-treated rats, indicative of depressive changes. GC increased the perikaryon area, enlarged the size of the nuclei, and caused a slight reduction of cell density in CA1-CA3 hippocampal sections. We established a GC-induced decrease in the long-term potentiation (LTP) in CA1-CA3 hippocampal synapses, the amplitude of high K+-stimulated exocytosis, and the rate of Ca2+-dependent fusion of synaptic vesicles with synaptic plasma membranes. These changes were accompanied by an increase in nitration and poly(ADP)-ribosylation of cerebral proteins, suggesting the development of oxidative-nitrosative stress. Prednisolone upregulated the expression and phosphorylation of NF-κB p65 subunit at Ser311, whereas downregulating IκB. GC loading depleted the circulating pool of 25OHD3 in serum and CSF, elevated VDR mRNA and protein levels but had an inhibitory effect on CYP24A1 and VDBP expression. Vitamin D3 supplementation had an antidepressant-like effect, decreasing the immobility time and stimulating active behavior. VD3 caused a decrease in the size of the perikaryon and nucleus in CA1 hippocampal area. We found a recovery in depolarization-induced fusion of synaptic vesicles and long-term synaptic plasticity after VD3 treatment. VD3 diminished the intensity of oxidative-nitrosative stress, and suppressed the NF-κB activation. Its ameliorative effect on GC-induced neuroanatomical and behavioral abnormalities was accompanied by the 25OHD3 repletion and partial restoration of the VD3-auto/paracrine system.ConclusionGC-induced neurotoxicity and behavioral disturbances are associated with increased oxidative-nitrosative stress and impairments of VD3 metabolism. Thus, VD3 can be effective in preventing structural and functional abnormalities in the brain and behavior changes caused by long-term GC administration

Kinetics of Nanostructuring Processes of Material Surface under Influence of Laser Radiation

In this paper, further research is conducted for a synergetic model that describes the state of the material surface in the process of laser irradiation. Namely, the previously studied approach of mutually coordinated behavior of the relaxation field, concentration of relaxation zones, and field of stress is supplemented with a nonlinear term. It is shown that, using this model, we can describe the behavior of different types of systems. During the analysis, five stationary states were found which correspond to different modes of formation of relaxation areas on the surface. The regions of parameters are found at which one or another mode of the system behavior is established. Phase portraits are constructed for each mode and the kinetics of the system is described. The obtained results qualitatively coincide with the experimental data