Choice and substantiation of stable crown shapes in deep-level iron ore mining

Purpose. The aim of the paper is to select and substantiate stable shapes of crown pillars through determining regularities of rock pressure impacts on their stability depending on the crown shapes, mining depths and iron ore hardness. Methods. Stress and strain calculations are performed by the ANSYS 16.0 finite element analysis. Triangulation of the 3D model with a 2 m side is conducted to build stress and strain diagrams. In accordance with the conditions of the experiment, the models were created for horizontal, tent, arched and inclined stope crowns with the dip varying within a wide range. The assumed values of rock pressure on the ore massif conform to mining conditions of the Kryvyi Rih basin deposits at the depths of 1200 to 1700 m. Findings. The obtained values of maximum stresses in stope crowns were calculated in respect to mining depth, rock pressure, crown dip, iron ore hardness and relative curvature radius of the arched crowns. It was determined that vertical and inclined compensating rooms should be used in mining rich iron ores at great depths by sublevel caving systems. In case of the room-and-pillar systems used in mining rich iron ores at great depths, a key requirement is to apply tent and arched crowns which provide maximum stability under high rock pressure. Originality. The research proves that the integrated index of maximum stresses in crown pillars varies from –10 to +32 MPa at depths of over 1200 m and is in polynomial and logarithmic dependence on physical and mechanical properties of the ore mass. It also depends on the crown geometry and, in case of the arched crown, acquires minimal values allowing for stable crown pillar exposures at depths reaching 2000 m. Practical implications. The research results allowed to compile the methodological manual “Choice and substantiation of stable crown shapes in deep-level iron ore mining” for the underground mines of the PJSC “Sukha Balka” and “Rodina” mine of the PJSC “Kryvbaszalizrudkom”.Мета. Вибір та обґрунтування стійких форм стелин за рахунок встановлення закономірностей впливу гірського тиску на їх стійкість залежно від форми стелин, глибини розробки та міцності залізних руд. Методика. У даній роботі розрахунок напружень і деформацій гірського масиву виконано методом кінцевих елементів за допомогою програмного комплексу Ansys 16.0. Для побудови епюр напружень і деформацій методом кінцевих елементів над моделлю було проведено тріангуляцію 3D-моделі з розміром сторони 2 м. Згідно з умовами експерименту, були сформовані моделі з горизонтальною, шатровою, склепіннеподібною і похилою покрівлею камер, кут нахилу яких варіювався в широких межах. Прийняті величини тиску гірських порід на рудний масив відповідали гірничотехнічним умовам відпрацювання родовищ Криворізького басейну на глибинах від 1200 до 1700 м. Результати. Отримано розрахункові значення величин максимальних напружень в стелинах очисних камер залежно від глибини розробки, величини гірського тиску, кута нахилу стелини, міцності залізних руд і відносного радіуса кривизни склепіннеподібної стелини. Встановлено, що при відпрацюванні багатих залізних руд на великих глибинах системами підповерхового обвалення необхідно застосовувати вертикальні й похилі компенсаційні камери. Виявлено, що при відпрацюванні багатих залізних руд камерними системами розробки на значних глибинах ключовою вимогою, що забезпечує максимальну стійкість в умовах високого гірського тиску, є перехід на шатрові та склепінчасті стелини. Наукова новизна. Доведено, що інтегральний показник величини максимальних напружень у міжповерхових ціликах змінюється в межах від –10 до +32 МПа на глибинах понад 1200 м та знаходиться в поліноміально-логарифмічній залежності від фізико-механічних властивостей рудного масиву, залежить від геометричних параметрів склепіння і при його склепіннеподібній формі набуває мінімальних значень, дозволяючи формувати стійкі відслонення міжповерхових ціликів на глибинах до 2000 м. Практична значимість. Розроблено методичні рекомендації «Вибір та обґрунтування стійких форм стелин при видобутку залізних руд на великих глибинах» для умов шахт ПрАТ «Євраз Суха Балка» і шахти «Родіна» ПАТ «Кривбасзалізрудком».Цель. Выбор и обоснование устойчивых форм потолочин за счет установления закономерностей влияния горного давления на их устойчивость в зависимости от формы потолочин, глубины разработки и крепости железных руд. Методика. В данной работе расчет напряжений и деформаций горного массива выполнялся методом конечных элементов посредством программного комплекса Ansys 16.0. Для построения эпюр напряжений и деформаций методом конечных элементов над моделью было проведено триангуляцию 3D-модели с размером стороны 2 м. Согласно условиям эксперимента, были сформированы модели с горизонтальной, шатровой, сводообразной и наклонной кровлей камер, угол наклона которых варьировался в широких пределах. Принятые величины давления горных пород на рудный массив соответствовали горнотехническим условиям отработки месторождений Криворожского бассейна на глубинах от 1200 до 1700 м. Результаты. Получены расчетные значения величин максимальных напряжений в потолочинах очистных камер в зависимости от глубины разработки, величины горного давления, угла наклона потолочины, крепости железных руд и относительного радиуса кривизны сводообразных потолочин. Установлено, что при отработке богатых железных руд на больших глубинах системами подэтажного обрушения необходимо использовать вертикальные и наклонные компенсационные камеры. Выявлено, что при отработке богатых железных руд камерными системами разработки на значительных глубинах ключевым требованием, обеспечивающим максимальную устойчивость в условиях высокого горного давления, является переход на шатровые и сводчатые потолочины. Научная новизна. Доказано, что интегральный показатель величины максимальных напряжений в междуэтажных целиках меняется в пределах от –10 до +32 МПа на глубинах более 1200 м, находится в полиномиально-логарифмической зависимости от физико-механических свойств рудного массива, зависит от геометрических параметров потолочины и при ее сводообразной форме приобретает минимальные значения, позволяя формировать устойчивые обнажения междуэтажных целиков на глубинах до 2000 м. Практическая значимость. Разработаны методические рекомендации «Выбор и обоснование устойчивых форм потолочин при добыче железных руд на больших глубинах» для условий шахт ЧАО «Евраз Суха Балка» и шахты «Родина» ПАО «Кривбассжелезрудком».The authors would like to express their sincere gratitude to the management of PJSC “Sukha Balka” for assistance in conducting the research and implementing its results

Алгоритм генерации заданий для адаптивного тестирования на основе структурных чисел

Запропоновано алгоритм генерації тестових завдань на основі структурних чисел, приведено опис структурних чисел, виконання операції над ними. Розглянуто формування бази завдань за допомогою структурних чисел на прикладі курсу "Додаткові розділи мікропроцесорної техніки", розгянуто адаптивність тестування.The algorithm of generation tests based on structural numbers was proposed, was given a description of structural numbers and providing operations with them. Forming base of tasks with structural numbers was considered with examples from subject “Additional chapters of microprocessor technique”, was considered tests adaptability.Предложено алгоритм генерации тестовых заданий на основе структурных чисел, приведено описание структурных чисел, выполнение операций над ними. Рассмотрено формирование базы тестовых заданий с помощью структурных чисел на примере курса «Дополнительные разделы микропроцессорной техники», рассмотрено адаптивность тестирования

Нагрузка привода крупноформатных ниткошвейных машин и пути их уменьшения

При збільшенні технологічних зусиль на приводі широкоформатної ниткошвейної машини з’являються додаткові динамічні навантаження, які і досліджувалися за допомогою динамічної і математичної моделі.At increase in technological efforts at a drive large-format thread machine appear additional dynamic loadings which were investigated by means of dynamic and mathematical model.При увеличении технологических усилий на приводе широкоформатной ниткошвейной машины появляются дополнительные динамические нагрузки, которые и исследовались с помощью динамической и математической модели

Синтез исполнительных цикловых механизмов полиграфических машин сблокированных с пневматическим разгружателем

Зменшення навантажень в циклових механізмах при змінному швидкісному режимі роботи за допомогою блокування їх із пневматичним розвантажувачем.The regulation of cyclic mechanisms loadings at a variable speed operating mode by the blocking to the mechanism with pneumatic unloader.Сокращение нагрузок в цикловых механизмах при переменном скоростном режиме работы с помощью блокирования их с механизмом с пневматическим разгружателем

Study of the influence of the composition of the rods of the external fixation apparatus on the rigidity of the system by fem analysis

A CAD/CAE model of the system was created. In accordance with the created models, load simulation (compression, bending, torsion) of these systems was carried out using the finite element method. According to the results of the FEM analysis, a comparison of the stiffness of the system with different layouts of the rods was made. It was established that the stiffness of the system has a correlation with the distance between the internal rods

Программное обеспечение для макромоделирования системы управления MicroGrid

У статті наведено порівняльний аналіз існуючих програмних продуктів для моделювання систем електроживлення MicroGrid та запропоноване програмне забезпечення для MicroGrid масштабу житлового будинку з системою розподіленої генерації (відновлювальні та альтернативні джерела енергії). Наведено модульну структуру та показано взаємозв’язки між модулями програмного забезпечення. Для кожного з основних модулів наведено опис та функціональне призначення. Окрему увагу приділено модулю представлення структури MicroGrid за допомогою математичного апарату структурних чисел. Показано роль модуля комунікації на основі Power Line Communication (PLC).In this work provides an overview and comparative analysis of existing software for simulation of power systems MicroGrid. Based on comparative analysis determined that for a relatively small scale MicroGrid no adequate software for modeling the power consumption of the system. Thus, the authors have proposed appropriate software and are its modular structure. Showing the relationship between software modules. Identified seven core modules, each of which represents a specific set of functions to perform tasks assigned to the software. The description of each main module, namely its functionality. The authors paid particular attention to the module that provides the process macromodelling. Showing stages of the process and parameters that affect the terms and simulation results, based on which the proposed use advanced algebra of structural numbers. It was also shown a relationship between the module and the module macromodelling interaction with the PLC communication environment. This is necessary because the relationship is realized directly control devices that are in the PLC communication environment.В данной работе приведен обзор и сравнительный анализ существующих программных продуктов для моделирования системы электропитания MicroGrid. На основании сравнительного анализа определено, что для MicroGrid относительно небольшого масштаба отсутствует адекватное программное обеспечение для проведения моделирования мощности потребления компонентов системы. Таким образом, авторами было предложено соответствующее программное обеспечение и приведена его модульная структура. Показаны взаимосвязи между модулями программного обеспечения. Определены семь основных модулей, каждый из которых представляет определенный набор функций для выполнения поставленных перед ПО задач. Приведено описание каждого основного модуля, а именно его функциональное назначение. Авторами было уделено особое внимание на модуль, обеспечивающий процесс макромоделирования. Показаны этапы данного процесса и параметры, от которых зависят условия и результаты моделирования, в основу которого предложено использовать расширенную алгебру структурных чисел. Также была показана взаимосвязь между модулем макромоделирования и модулем взаимодействия с коммуникационной средой PLC. Данныая взаимосвязь необходима, поскольку реализуется непосредственное управление устройствами, находящимися в PLC коммуникационной среде

РОЗРОБКА МАТЕМАТИЧНОЇ МОДЕЛІ ДЛЯ ПРОГНОЗУ ЗАХВОРЮВАНОСТІ НА COVID-19 У ЗБРОЙНИХ СИЛАХ УКРАЇНИ

The purpose of the work is to develop a model of the dynamics of the spread of acute respiratory disease COVID-19 in the Armed Forces of Ukraine, which allows forecasting the level of morbidity of personnel on the basis of available statistics Materials and methods. The materials for the study were the data of the operational group of data collection of the Sanitary and Epidemiological Department of the Medical Forces of the Armed Forces of Ukraine. Results and discussion. The results of researches of the number of predicted cases of infection of the personnel of the Armed Forces of Ukraine during the COVID-19 pandemic were obtained on the basis of linear and nonlinear differential equations with the use of mathematical modeling. Conclusions. It is established that the incidence among the population of Ukraine, including the personnel of the Armed Forces of Ukraine can be described using the sigmoid function. The developed mathematical model corresponds to real indicators and can be used as a probable forecast model. The graphical representation of the dynamics of morbidity of servicemen of the Armed Forces of Ukraine on COVID-19 is similar to the dynamics of officially registered general morbidity among the population of Ukraine. Using the obtained model, it is estimated that in mid-March 2021, according to the pessimistic forecast, the accumulated number of infected in the Armed Forces of Ukraine can probably be about 18,000, and the optimistic – 16,000.Мета роботи – розробка моделі динаміки COVID-19 у Збройних Силах України, яка дозволяє прогнозувати рівень захворюваності особового складу на підставі наявних статистичних даних. Матеріали і методи. Для дослідження були використані офіційні дані оперативної групи Санітарно-епідеміологічного управління командування Медичних сил Збройних Сил України станом на 08.02.2021 р. Результати досліджень. Отримано результати досліджень кількості прогнозованих випадків інфікування особового складу Збройних Сил України під час пандемії COVID-19 на основі лінійних і нелінійних диференціальних рівнянь з використанням математичного моделювання. Висновки. Встановлено, що захворюваність серед населення України, в тому числі особового складу Збройних Сил, піддається опису за допомогою сигмоїдної (S-подібної) функції. Розроблена математична модель відповідає реальним показникам та її можна застосовувати як ймовірну прогнозну модель. Графічне зображення динаміки захворюваності на COVID-19 військовослужбовців Збройних Сил України відповідає динаміці офіційно зареєстрованої загальної захворюваності серед населення України. За допомогою отриманої моделі підраховано, що до середини березня 2021 р. за песимістичним прогнозом накопичена кількість інфікованих у Збройних Силах України ймовірно може становити біля 18 000 випадків, а за оптимістичним – 16 000. Модель для прогнозу захворюваності на COVID-19 доцільно використовувати на короткострокову перспективу. Матеріали і методи. Для дослідження були використані офіційні дані оперативної групи Санітарно-епідеміологічного управління командування Медичних сил Збройних Сил України станом на 08.02.2021 р. Результати досліджень. Отримано результати  досліджень кількості прогнозованих випадків інфікування особового складу Збройних Сил України під час пандемії COVID-19 на основі лінійних і нелінійних диференціальних рівнянь з використанням математичного моделювання. Висновки.          Встановлено, що захворюваність серед населення України, в тому числі особового складу Збройних Сил України, піддається опису за допомогою сигмоїдної (S-подібної) функції. Розроблена математична модель відповідає реальним показникам та її можливо застосовувати в якості ймовірної прогнозної моделі. Графічне зображення динаміки захворюваності військовослужбовців Збройних Сил України на COVID-19 є подібним динаміці офіційно зареєстрованої загальної захворюваності серед населення України. За допомогою отриманої моделі підраховано, що до середини березня 2021 року за песимістичним прогнозом накопичена кількість інфікованих у Збройних Силах України ймовірно може складати біля 18000 випадків, а за оптимістичним - 16000. Модель для прогнозу захворюваності на COVID-19 доцільно використовувати на короткострокову перспективу. Ключові слова: пандемія, COVID-19, математичні методи прогнозування, військовослужбовці, збройні сили

Дослідження власних коливань лопаток турбомашин методом кінцевим елементів

The methodology of studying natural oscillations of turbomachines  blades using finite elements method has been offered. The results of calculating lower frequency spectral range and natural forms of compressor blades oscillations have been given. The results have been compared to the ones which were achieved experimentally and using a dynamic super elements method.Изложена методика исследования собственных колебаний лопаток турбомашин методом конечных элементов. Приведены результаты расчета низшего спектра частот и собственных форм колебаний лопатки компрессора и сравнение их с результатами, полученными методом динамических суперэлементов и экспериментальным путем.Викладено методику дослідження власних коливань лопаток турбомашин методом скінченних елементів. Наведено результати розрахунку нижчого спектра частот і власних форм коливань лопатки компресора та їх порівняння з результатами, отриманими методом динамічних суперелементів та експериментальним шляхом

Функції держави у забезпеченні економічної безпеки

У статті проведено аналіз останніх досліджень і публікацій, присвячених забезпеченню економічної безпеки. Досліджено три підходи до визначення економічної безпеки: функціональний, системно-забезпечувальний, комбінаційний (комплексний). Розглянуто підходи до тлумачення поняття функції державної політики в сфері забезпечення економічної безпеки та запропоновано визначення її сутності. Охарактеризовано основні функції держави у забезпеченні економічної безпеки. Наголошено, що здатність економіки до ринкової самоорганізації повинна доповнюватися і забезпечуватися державою шляхом розроблення правил економічної поведінки. Метою державного регулювання та нагляду є оптимізація рівня економічної безпеки, що спрямовано на рівновагу між заощадженнями та інвестиціями, забезпечення макроекономічної стабільності, підтримання сталого економічного зростання, створення економічних і правових умов функціонування суб’єктів господарювання, запобігання правопорушенням. Обґрунтовано, що сукупність специфічних економічних відносин особливо яскраво і з найбільшою повнотою відображається у функціях економічної безпеки, які варто розглядати у широкому розумінні як стратегічні напрями діяльності держави, спрямовані на забезпечення стійкості до зовнішніх та внутрішніх загроз, що характеризують здатність національної економіки до розширеного самовідтворення та задоволення потреб громадян, суспільства і держави на певному визначеному рівні та часовому проміжку, які ґрунтуються на нормативно-правовій основі й здійснюються уповноваженими органами сектору безпеки, у вузькому розумінні ‑ як окремі стратегічні напрями уповноважених суб’єктів щодо захисту економічних відносин, забезпечення прав і свобод громадян, створення умов для розвитку і зростання національної економіки. До них віднесено захисну, регулятивну, запобіжну, інформаційну й контрольну функції та розкрито зміст кожної з них. Кожна з функцій виявляє внутрішню властивість, ознаки і риси економічної безпеки, а також показує, яким чином реалізується її суспільне призначення як частини єдиного процесу відтворення. Розмежування функцій має досить умовний характер, так як вони здійснюються одночасно, та окремі риси притаманні декільком функціям

Програмне забезпечення для макромоделювання системи керування MicroGrid

In this work provides an overview and comparative analysis of existing software for simulation of power systems MicroGrid. Based on comparative analysis determined that for a relatively small scale MicroGrid no adequate software for modeling the power consumption of the system. Thus, the authors have proposed appropriate software and are its modular structure. Showing the relationship between software modules. Identified seven core modules, each of which represents a specific set of functions to perform tasks assigned to the software. The description of each main module, namely its functionality. The authors paid particular attention to the module that provides the process macromodelling. Showing stages of the process and parameters that affect the terms and simulation results, based on which the proposed use advanced algebra of structural numbers. It was also shown a relationship between the module and the module macromodelling interaction with the PLC communication environment. This is necessary because the relationship is realized directly control devices that are in the PLC communication environment.References 6, figures 2.В данной работе приведен обзор и сравнительный анализ существующих программных про-дуктов для моделирования системы электропитания MicroGrid. На основании сравнительного анализа определено, что для MicroGrid относительно небольшого масштаба отсутствует адекватное программное обеспечение для проведения моделирования мощности потребления компонентов системы. Таким образом, авторами было предложено соответствующее про-граммное обеспечение и приведена его модульная структура. Показаны взаимосвязи между мо-дулями программного обеспечения. Определены семь основных модулей, каждый из которых представляет определенный набор функций для выполнения поставленных перед ПО задач. Приведено описание каждого основного модуля, а именно его функциональное назначение. Авто-рами было уделено особое внимание на модуль, обеспечивающий процесс макромоделирования. Показаны этапы данного процесса и параметры, от которых зависят условия и результаты моделирования, в основу которого предложено использовать расширенную алгебру структур-ных чисел. Также была показана взаимосвязь между модулем макромоделирования и модулем взаимодействия с коммуникационной средой PLC. Данныая взаимосвязь необходима, поскольку реализуется непосредственное управление устройствами, находящимися в PLC коммуникаци-онной среде.Библ. 6, рис. 2.У статті наведено порівняльний аналіз існуючих програмних продуктів для моделювання систем електроживлення MicroGrid та запропоноване програмне забезпечення для MicroGrid масштабу житлового будинку з системою розподіленої генерації (відновлювальні та альтернативні джерела енергії). Наведено модульну структуру та показано взаємозв’язки між модулями програмного забезпечення. Для кожного з основних модулів наведено опис та функціональне призначення. Окрему увагу приділено модулю представлення структури MicroGrid за допомогою математичного апарату структурних чисел. Показано роль модуля комунікації на основі Power Line Communication (PLC).Бібл. 6, Рис. 2