Substantiation of chamber parameters under combined open-cast and underground mining of graphite ore deposits

The move from open-cast to combined mining method of developing Zavalyevsky deposit of graphite is considered in the paper. The selection of chamber dimension satisfying conditions of long-term stability is one of the questions for scientific substantiation of the move to combined mining method of deposit development. With this purpose physical and mechanical properties of graphite and enclosing rocks are determined. Stress and strain condition of rocks around the chambers using the method of finite elements is studied

Применение бесконсольных крепей механизированных комплексов при отработке пологих пластов

Purpose. Substantiation of applying additional load-bearing structure of powered support near the face onto the bench formed within the seam by the cutter-loader actuating element, which allows to increase efficiency of coal winning. Methods. Underground investigations of bearing capability and the character of bend fracture in terms of eight coal seams in Western Donbas mines are performed. Relationships between coal bench bearing capability of flat thin seams and the place of setting load-bearing support are determined by analytical method. Correlation dependence between bench strength and coal hardness within the sample is established. Findings. The study has shown that coal bearing capability within the bench is basically determined by coal hard-ness, thickness and location of the friable band, the area and location of the spinning unit. Dependences between bearing capability of coal bench and the distance from axle mounting of the spinning unit die to the bench edge are determined. It is shown that the strength limit of coal bench is directly proportional to the strength limit of coal hardness within the sample and inversely proportional to the distance from the place of load application to the face. This study enables to determine the location of supporting structure depending on the coal hardness within the samples. Advance cut under the seam roof reduces the resistance to coal bench cuttability and induces bench spalling into large fragments. Installation of noncantilevered support structures onto coal benches decreases the rate of vertical displacement of benches and roof blocks above. Originality. When applying complexes with powered support mechanisms extensible to the whole thickness of the seam under extraction, additional load-bearing support can be installed directly on the spalling bench near the face. It will prevent caving and reduce coal ash content. Practical implications. This study has shown that the application field of noncantilevered support with the canopy resting on coal benches can be chosen according to the results of the coal sample strength testing, as the mine research into coal bench bearing capability is too labour-intensive. The performance of advanced cutting under the seam roof will enable to reduce power consumption of mining and output of coal fine fraction. Installation of load-bearing structures of noncantilevered supports onto the coal bench allows to prevent caving and reduce coal ash content.Цель. Обоснование использования дополнительной силовой опоры механизированных крепей у забоя на уступ, образованного в пласте исполнительным органом очистного комбайна, что позволяет повысить эффективность добычи угля. Методика. Проведены шахтные исследования несущей способности и характера разрушения уступов по восьми угольным пластам шахт Западного Донбасса. Аналитическими методами установлены зависимости несущей способностью угольных уступов пологих маломощных пластов от места установки силовых опор, установлена корреляционная зависимость связывающая прочность уступа с прочностью угля в образце. Результаты. Исследования показали, что несущая способность угля в уступе определяется в основном: прочностью угля, толщиной и местом расположения слабого прослойка, площадью и местом расположения штампа давильной установки. Установлены зависимости между несущей способности угольного уступа от расстояния установки оси штампа давильной установки до кромки уступа. Показано, что предел прочности угольного уступа прямо пропорционален пределу прочности угля в образце и обратно пропорционален рас-стоянию от места приложения нагрузки до забоя. Эти исследования позволяют определять место расположе-ния опоры крепи в зависимости от прочности угля в образцах. Опережающий вруб под кровлей пласта уменьшает сопротивляемость резанию угольного уступа и способствует разрушению уступа на крупные части. Установка на угольные уступы силовых элементов бесконсольных крепей уменьшает скорость вертикальных перемещений, как самих уступов, так и блоков кровли над ними. Научная новизна. При применении комплексов, механизированная крепь которых имеет силовые опорные механизмы с раздвижностью на всю вынимаемую мощность пласта, дополнительные силовые опоры могут устанавливаться непосредственно на разрушающийся уступ у забоя, что предотвратит образование вывалов и снизит зольность угля. Практическая значимость. Проведенные исследования показали, что выбор области применения бескон-сольных крепей с опорой перекрытий на угольные уступы возможно проводить по результатам испытаний на прочность угольных образцов, так как шахтные исследования несущей способности угольных уступов трудо-емки. Выполнение опережающего вруба под кровлей пласта позволит снизить энергоемкость добычи и выхода мелких фракций угля. Установка на угольные уступы силовых элементов бесконсольных крепей позволяет предотвратить образование вывалов и снизить зольность угля.Мета. Обґрунтування використання додаткової силової опори механізованого кріплення у забою на уступ, утвореного в пласті виконавчим органом очисного комбайна, що дозволяє підвищити ефективність видобутку вугілля. Методика. Проведено шахтні дослідження несучої здатності і характеру руйнування уступів по восьми ву-гільних пластах шахт Західного Донбасу. Аналітичними методами встановлені залежності несучою здатністю вугільних уступів пологих тонких пластів від місця установки силових опор, встановлено кореляційна залеж-ність яка зв’язує міцність уступу з міцністю вугілля в зразку. Результати. Дослідження показали, що несуча здатність вугілля в уступі визначається в основному: міцніс-тю вугілля, товщиною і місцем розташування слабкого прошарку, площею та місцем розташування штампа давильної установки. Встановлено залежності між несучою здатністю вугільного уступу від відстані установки осі штампа давильної установки до кромки уступу. Показано, що межа міцності вугільного уступу прямо пропорційний межі міцності вугілля в зразку і обернено-пропорціональний відстані від місця прикладання навантаження до забою. Ці дослідження дозволяють визначати місце розташування опори кріплення в залежності від міцності вугілля в зразках. Випереджаючий вруб під покрівлею пласта зменшує опірність різанню вугільного уступу і сприяє руйнуванню уступу на великі частини. Установка на вугільні уступи силових елементів безконсольних кріплень зменшує швидкість вертикальних переміщень, як самих уступів, так і блоків покрівлі над ними. Наукова новизна. При застосуванні комплексів, механізоване кріплення яких має силові опорні механізми з розсувними на всю потужність пласта, що виймається, додаткові силові опори можуть встановлюватися безпосередньо на уступ у забою, який руйнується, що запобігає утворенню вивалів і знизить зольність вугілля. Практична значимість. Проведені дослідження показали, що вибір області застосування беськонсольних кріплень з опорою перекриттів на вугільні уступи можливо проводити за результатами випробувань на міцність вугільних зразків, так як шахтні дослідження несучої здатності вугільних уступів трудомісткі. Виконання випе-реджаючого врубу під покрівлею пласта дозволить знизити енергоємність видобутку і виходу дрібних фракцій вугілля. Установка на вугільні уступи силових елементів безконсольних кріплень дозволяє запобігти утворенню вивалів і знизити зольність вугілля

Study of massif stress-strain state while mining the series of flat strata

Purpose. To determine the effect of rock overworking and underworking on massif stress-strain state while extracting the series of flat coal seams. Methods. Mining, geological and technical conditions; current approaches to solution of the related problems were theoretically analysed on the basis of the developed calculation algorithm with the help of the boundary element method. We calculated maximum coefficients of stress concentration in the roof and floor of the working seam in the zones affected by pillars and contiguous seams. Findings. Boundaries for areas of increased rock pressure in the roof and floor of the extracted seam at mining enterprise “Lvivvuhillia” were determined. Values of maximum coefficients of stress concentration were derived. The load acting on the section of powered support was calculated considering the weight of rocks located in the area of boundary stress state in the roof above the longwall face. It was stated that during stope workings in areas affected by contiguous seams’ selvage, the period of longwall face exposure from under the selvage of the low seam is the most hazardous in terms of rock pressure manifestation. Originality. Analysis of stress-strain state of stratified heterogeneous massif around the stope was conducted considering overworking and underworking. Actual values of the force and geometrical parameters of the powered support were derived; rational velocity of stope advance in the given mining and geological conditions was determined. Practical implications. The results of the study allowed to obtain the data necessary to choose the type of standing support and estimate rational force parameters for the powered support during its operation in the areas of high and low rock pressure as well as to determine the velocity of longwall face advance and permissible distance between stopes of contiguous seams for the mines of Lviv-Volyn basin.Цель. Оценка степени влияния надработки и подработки пород на напряженно-деформированное состояние массива при выемке свиты пологих угольных пластов. Методика. Проведен теоретический анализа горно-геологических и горнотехнических условий, анализ существующих подходов к решению родственных задач и на основе разработанного расчетного алгоритма методом граничных элементов, рассчитаны максимальные коэффициенты концентрации напряжений в кровле и почве разрабатываемого пласта в зонах влияния целиков и краевых частей сближенных пластов. Результаты. Для условий шахт ГП “Львовуголь” установлены границы зон повышенного горного давления в кровле и почве вынимаемого пласта, определены величины максимальных коэффициентов концентрации напряжений и найдена нагрузка, действующая на секцию механизированной крепи от веса пород, находящихся в области предельного напряженного состояния в кровле над лавой. Установлено, что при работе очистных забоев в зонах влияния краевых частей смежных пластов наиболее опасным, с точки зрения проявлений горного давления, является период выхода лавы из-под краевой части нижерасположенного пласта. Научная новизна. Проведен анализ напряженно-деформированного состояния слоистого неоднородного массива вокруг очистной выработки с учетом подработки и надработки. Установлены реальные значения силовых и геометрических параметров механизированной крепи, определена рациональная скорость подвигания очистного забоя в конкретных горно-геологических условиях. Практическая значимость. В результате проведенных исследований получены необходимые данные для выбора типа поддерживающей крепи и определения рациональных силовых параметров механизированной крепи при работе ее в зонах повышенного и пониженного горного давления, а также для определения скорости подвигания лавы и допустимого расстояния между очистными забоями сближенных пластов для условий шахт Львовско-Волынского бассейна.Мета. Оцінка ступеня впливу надробки та підробки порід на напружено-деформований стан масиву при виїмці свити пологих вугільних пластів. Методика. Проведено теоретичний аналізу гірничо-геологічних і гірничотехнічних умов, аналіз існуючих підходів до вирішення споріднених задач та на основі розробленого розрахункового алгоритму методом граничних елементів розраховані максимальні коефіцієнти концентрації напружень у покрівлі та ґрунті пласта в зонах впливу ціликів і крайових частин зближених пластів. Результати. Для умов шахт ГП “Львіввугілля” встановлено межі зон підвищеного гірського тиску в покрівлі та ґрунті пласта, що виймається, визначені величини максимальних коефіцієнтів концентрації напружень і знайдено навантаження, яке діє на секцію механізованого кріплення від ваги порід, що знаходяться в області граничного напруженого стану в покрівлі над лавою. Встановлено, що при роботі очисних забоїв в зонах впливу крайових частин суміжних пластів найбільш небезпечним, з точки зору проявів гірського тиску, є період виходу лави з-під крайової частини пласта, який розташовано нижче. Наукова новизна. Проведено аналіз напружено-деформованого стану шаруватого неоднорідного масиву навколо очисної виробки з урахуванням підробки та надробки. Встановлено реальні значення силових і геометричних параметрів механізованого кріплення, визначена раціональна швидкість посування очисного забою у конкретних гірничо-геологічних умовах. Практична значимість. В результаті проведених досліджень отримані необхідні дані для вибору типу підтримуючого кріплення й визначення раціональних силових параметрів механізованого кріплення при роботі його в зонах підвищеного та зниженого гірського тиску, а також для визначення швидкості посування лави і допустимої відстані між очисними забоями зближених пластів для умов шахт Львівсько-Волинського басейну

The Method of Light Dose Measurement During Phodinamic Therapy

A new method of light dose monitoring during the photodynamic therapy of abdominal cavity organs was developed. To apply this method specially developed sensors were constructed. For these sensors the temporal and distance dependences of light doses were received and analyzed. It was shown that the light dose from the operating lamp is large enough in laser light field to be taken into account when planning photodynamic therapy. Keywords: PDT, light doses, other source of light in PDT, photodynamic therap

Accumulation of Depressive Symptoms and Carotid Intima-Media Thickness : the Cardiovascular Risk in Young Finns Study

Peer reviewe

Electrochemical Aptasensor Based on a Macrocyclic Ligand Bearing Neutral Red

An amperometric aptasensor has been developed by immobilization of DNA aptamer with Neutral Red (NR) on polycarboxylated thiacalix[4]arene onto the electropolymerized NR layer at a glassy carbon electrode. The NR reduction current recorded after 10min incubation decayed with increased thrombin concentration due to limitation of the electron exchange in the surface layer. The aptasensor makes it possible to determine 0.1-50nM of thrombin (limit of detection 0.05nM). The aptasensor can be used for the direct determination of thrombin in blood serum and does not exert any alteration of the response in the presence of 100 fold excess of serum proteins. © 2012 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

Label-free aptasensor for thrombin determination based on the nanostructured phenazine mediator

New aptasensors based on DNA aptamer and polycarboxylated thiacalix[4]arenes in cone, 1,3-alternate and partial cone configurations bearing Neutral Red (NR) at substituents at the lower rim have been developed and applied for thrombin detection. The assembly of the biorecognition layer was optimized by AFM and EIS study to reach the maximal coverage and regular composition of the surface layer. The interaction of the NR groups with thrombin suppressed the electron hopping between oxidized and reduced mediator groups. This regularly decreased the NR peak current and increased the resistance of the charge transfer. The aptasensor makes it possible to detect from 1 nM to 1 μM of thrombin with the detection limit of 0.05-0.5 nM. No effect of the 1000 excess of bovine serum albumin on the signal was observed. The influence of thiacalix[4]arene configuration on the sensitivity of aptasensor signal toward thrombin is discussed. © 2012 Elsevier B.V. All rights reserved

Thermal chamber for material testing

© Published under licence by IOP Publishing Ltd. The problem of ensuring the correct conduct of the experiment with preservation of the required temperature is considered. The construction of the device is proposed that will allow satisfying the conditions for carrying out tensile tests with an increased or lowered sample temperature