USING NON-BLASTING TECHNOLOGIES FOR DESTRUCTION OF HARD ROCK IN SURFACE MINING

Determination the effective application field of non-blasting technology and technologies for the hard rock preparation for excavation during surface mining

Rationale of effective technological scheme for granite quarry mining

The paper examines the technological scheme for granite mining with the use of rock chutes in the conditions of the Rybalsky Quarry. The research purpose is to substantiate effective technological schemes for mining the upper granite quarry horizons to reduce mining costs and improve the final product quality. Research is conducted using: the method of scientific analysis, theoretical research and practice of project and production organizations; mining-geometric calculations; variant method for comparing and selecting technological schemes for mineral mining. As a result, the dependence of the transportation cost of 1 ton of mineral on the transportation distance has been determined, due to which it became possible to assess the effectiveness of using rock chutes in the conditions of the Rybalsky Quarry. The dependence of the rock chute inclination angle on the friction coefficient when rolling down the mined mass has been revealed, which substantiates the rational inclination angle of the rock chute for quarry conditions. Practical value of the research results consists in reducing the cost of transporting minerals from the upper quarry horizons by applying a technological scheme with the mined mass movement using rock chutes

Openwork scheduling for steep-grade iron-ore deposits with the help of near-vertical layers

Purpose is to develop efficient scheduling to excavate steep-grade iron-ore deposits using near-vertical layers relying upon production practices by an open pit of Poltava Mining-and-Processing Integrated Works (MPIW). Methods. The goal achievement involved system analysis of openwork scheduling for steep-grade iron-ore deposits by means of near-vertical layers in an open pit of Poltava MPIW; the scheduling process was structured from the viewpoint of decision-making under uncertainty. Findings. New scheduling methods to excavate steep-grade iron-ore deposits by means of near-vertical layers have been developed. The methods have been represented in the informal (descriptive) structure being mandatory for further transition to formalization of certain stages of technological decision-making during scheduling. To improve the scheduling efficiency, it is recommended to prepare initial process data using K-MINE software; Deswik software is recommended to determine economic indices as well as pit outlines. Originality. For the first time ever, a new mechanism of expedient spatiotemporal control of the specific excavation volumes while varying both “starting” time and intensity of a layer mining has been identified for the traditional openwork. The mechanism makes it possible to implement piecewise stable dynamics of annual output. Moreover, it also helps solve inverse problem, i.e. determine target values of spatiotemporal controlled parameters (i.e. “starting” time and intensity of the layer mining) for the required dynamics of ore and overburden excavation amounts. Practical implications. The proposed methods concerning scheduling steep-grade iron-ore deposit mining using nearvertical layers relying upon production practices by an open pit of Poltava MPIW have been tested successfully. Their efficiency has been proved. Currently, they are the key procedures being applied to schedule extraction using near-vertical layers in the context of the considered open pit.Мета. Створення методики ефективного календарного планування розробки крутопадаючих залізорудних родовищ крутопохилими шарами на основі виробничого досвіду кар’єру Полтавського ГЗК. Методика. Для досягнення мети використано системний аналіз практики календарного планування відкритої розробки крутопадаючих родовищ крутопохилими шарами у кар’єрі Полтавського ГЗК і виконана структуризація процесу планування з позицій теорії прийняття рішень в умовах невизначеності. Результати. Розроблено нову методику календарного планування відкритої розробки крутопадаючих залізорудних родовищ крутопохилими шарами. Запропонована методика представлена у змістовній (описовій) формі, яка є обов’язковою (вихідною) для подальшого переходу до формалізації окремих стадій прийняття технологічних рішень в ході планування. Рекомендовано для підвищення ефективності календарного планування підготовку вихідних технологічних даних здійснювати у програмному комплексі K-MINE, а визначення економічних показників і контуру кар’єрів – у програмі Deswik. Наукова новизна. Вперше для традиційних технологій відкритої розробки встановлено новий механізм цілеспрямованого просторово-часового регулювання конкретними обсягами виймання шляхом зміни часу “запуску” та інтенсивності відпрацювання шару, що дозволяє реалізувати кусочно-стабільну динаміку річних обсягів виймання. Механізм також дозволяє вирішувати зворотне завдання – визначати необхідні значення просторово-часових регульованих параметрів (часу “запуску” та інтенсивності відпрацювання шарів) для потрібної динаміки обсягів виймання руди і розкривних порід. Практична значимість. Здійснено успішну апробацію запропонованої методики календарного планування відкритої розробки крутопадаючих залізорудних кар’єрів крутопохилими шарами при плануванні гірничих робіт у кар’єрі Полтавського ГЗК і підтверджена її ефективність. В даний час вона є основним застосовуваним методичним забезпеченням календарного планування розробки крутопохилими шарами у розглянутому кар’єрі.Цель. Создание методики эффективного календарного планирования разработки крутопадающих железорудных месторожде-ний крутонаклонными слоями на основе производственного опыта карьера Полтавского ГОК. Методика. Для достижения цели использован системный анализ практики календарного планирования открытой разработки крутопадающих месторождений крутонаклонными слоями в карьере Полтавского ГОК и выполнена структуризация процесса планирования с позиций теории принятия решений в условиях неопределенностей. Результаты. Разработана новая методика календарного планирования открытой разработки крутопадающих железорудных месторождений крутонаклонными слоями. Предложенная методика представлена в содержательной (описательной) форме, которая является обязательной (исходной) для последующего перехода к формализации отдельных стадий принятия технологических решений в ходе планирования. Рекомендовано для повышения эффективности календарного планирования подготовку исходных технологических данных производить в программном комплексе K-MINE, а определение экономических показателей и контура карьеров – в программе Deswik. Научная новизна. Впервые для традиционных технологий открытой разработки установлен новый механизм целенаправленного пространственно-временного регулирования конкретными объемами выемки путем изменения времени “запуска” и интенсивности отработки слоя, что позволяет реализовать кусочно-стабильную динамику годовых объемов выемки. Механизм также позволяет решать обратную задачу – определять необходимые значения пространственно-временных регулируемых параметров (времени “запуска” и интенсивности отработки слоев) для необходимой динамики объемов выемки руды и вскрышных пород. Практическая значимость. Осуществлена успешная апробации предложенной методики календарного планирования открытой разработки крутопадающих железорудных карьеров крутонаклонными слоями при планировании горных работ в карьере Полтавского ГОК и подтверждена ее эффективность. В настоящее время она является основным применяемым методическим обеспечением календарного планирования разработки крутонаклонными слоями в рассматриваемом карьере.The research was carried out under the Agreement on cooperation in the areas of science and technology between the Dnipro University of Technology and Poltava Mining-and-Processing Integrated Works. The authors thank engineering staff of Poltava Mining-and-Processing Integrated Works for enthusiasm and pilot practical studies

Rozwiązania technologiczne zwiększające efektywność procesów wzbogacania w eksploatacji złóż tytanowo-cyrkonowych

The article is devoted to the issue of effective use of associated minerals at the development of titanium-zirconium ore deposits. Since deposits of sedimentary titanium-zirconium ores have large areas, hundreds of million tons of mining mass are transformed into man-caused formations during their exploitation. Of the entire volume of mining mass, only 1% after beneficiation is used for the production of metal titanium, the rest of the mining rocks are stored in dumps and tailings. The use of resource-saving technological solutions at the development of these deposits allows obtaining loam, clay and sand as accompanying minerals. They can be used for the manufacture of brick products, molding and construction sand, sub-base layers in construction works and cosmetic materials. A significant part of sand and clay rocks in titanium-zirconium deposits is in a mixed state and cannot be effectively used without additional a technological solution, that is why it is placed in bulk tailings storage facilities. The article provides the rationale solutions for resource-saving technological that allow during the process of titanium-zirconium ores beneficiation to separate clay rocks from sand within the pit, which allows to obtain additional volumes of titanium-zirconium components and associated minerals for the building industry and reduce the land area required for the location of tailings storage facilities.Artykuł poświęcony jest zagadnieniu efektywnego wykorzystania minerałów towarzyszących przy zagospodarowaniu złóż rud tytanowo- cyrkonowych. Ponieważ złoża osadowych rud tytanowo-cyrkonowych mają duże powierzchnie, setki milionów ton masy wydobywczej podczas ich eksploatacji przekształcane są w formacje antropogeniczne. Z całej masy wydobywczej zaledwie 1% po wzbogacaniu jest wykorzystywane do produkcji tytanu metalicznego, reszta skał wydobywczych składowana jest na hałdach jako odpady poflotacyjne. Wykorzystanie zasobooszczędnych rozwiązań technologicznych przy zagospodarowaniu tych złóż pozwala na uzyskanie iłów, glin i piasku jako kopalin towarzyszących. Mogą być one stosowane do produkcji wyrobów z cegły, piasku formierskiego i budowlanego, warstw podkładowych w budownictwie oraz materiałów kosmetycznych. Znaczna część skał piaskowych i ilastych w złożach tytanowo-cyrkonowych jest w stanie wymieszanym i nie może być efektywnie wykorzystana bez dodatkowego rozwiązania technologicznego, dlatego jest umieszczana na składowiskach odpadów poflotacyjnych. W artykule przedstawiono przesłanki rozwiązań technologicznych oszczędzających zasoby, które w procesie wzbogacania rud tytanowo-cyrkonowych pozwalają na oddzielenie skał ilastych od piasku w obrębie wyrobiska, co pozwala na uzyskanie dodatkowych ilości komponentów tytanowo-cyrkonowych i minerałów towarzyszących dla budownictwa oraz na zmniejszenie powierzchni gruntów, wymaganej pod lokalizację składowisk odpadów poflotacyjnych

Investigation of the influence of flooded bench hydraulic mining parameters on sludge pond formation in the pit residual space

The research aim is establishment of effective parameters for mining of flooded bench by a hydro-mechanized complex with dumping of enclosing rocks in a sludge pond of pit residual space. The established research results make it possible to choose the effective width of the dredger mining cut at the hydromechanical method, taking into account the volume of the excavation and dump pipeline movements. Two technological schemes for the formation of a sludge pond in the pit residual space are proposed, they differ in the direction of the sludge pond movement relatively to the pit front. The established dependence of the number of movements of the sludge pond pipeline on the width of the dump pass allows to choose its effective value, taking into account the number of discharge pipes. Based on the dependence of the average monthly excavation volume and the number of movements of sludge pond pipeline on the width of cut face, the optimal number of discharge pipes is established. The research results allow establishing the effective dredger width of the sludge pond and the number of discharge pipes provided that a transverse or longitudinal pass at the internal sludge pond formation is applied during the mining

Method for calculating the groundwater inflow into pit when mining the placer deposits by dredger

The research aims to increase the performance efficiency of hydromechanization equipment under the conditions of pit operation of the Motronivskyi Mining and Concentrating Plant by determining the dynamics of change in the water level in the mine workings when developing the overburden rocks and mineral. It has been generalized the world experience of determining the groundwater inflows into mine workings, which are mined by means of hydromechanization equipment. The methods have been developed for calculating the underground water inflow into the pit reservoir, when mining the placer ores by hydromechanization equipment. It has been proved that the dredger work in the conditions of the Motronivskyi MCP pit is possible without external source of water supply. The research results in determining the influence of underwater mining of overburden rocks and ore by dredger for decreasing the water level and its subsequent recovery in the reservoir of the Motronivskyi MCP pit, allow to develop a mode of mining operations without an external source of water supply. The dynamics of water level fluctuations in mine working during the working week have been established. The research results have shown that the dredger, taking into account the technical characteristics, can continuously operate for 9.5 days under the conditions of underground water inflow into the Motronivskyi MPP pit. It has also been established that after the dredging of the overburden rocks is stopped, the level of water in the pit for 2.5 days will recover