Розроблено фізичну модель деформування шарів міжпластя яка враховує міцність і товщину цих шарів, а також ефект "екрана", створений міцнішими породами, що лежать вище, у разі деформування менш міцних нижчележачих шарів, за рахунок уведення нового параметра - умовної потужності однорідного деформованого шару. З урахуванням факторів, що характеризують функціонування фізичної системи "захисний пласт - міжпластя - надроблюваний пласт" розроблено багатофакторну статистичну модель поділу надроблених викидонебезпечних пластів за трьома зонами відповідно до категорій захисту у разі випереджальної надробки. Установлено, що надроблюваний пласт бере участь у формуванні захисної дії та зазначена система працює як єдине ціле. На базі статистичної концепції аналізу факторів впливу одержано ймовірнісну оцінку захисної дії випереджальної надробки та розроблено статистичний спосіб визначення ефективності захисту, створюваного для викидонебезпечних пластів. Одержано ймовірісну оцінку межового значення потужності міжпластя для практично вірогідного ефективного захисту викидонебезпечних пластів, створюваного випереджальною надробкою.

  Скачати повний текст

Теоретично обгрунтовано й експериментально встановлено, що за умов технологічних процесів виїмки та транспортування гірської маси на стан рудникової атмосфери у гірничих виробках, прилеглих до заваленого простору, істотно впливає характер виносу десорбованих токсичних газів, поглинених поверхнею відбитої гірської маси. Показано, що внаслідок фізичної адсорбції концентрація газу у вентиляційному потоці змінюється в часі стрибкоподібно у вигляді імпульсу. Одержано кількісні характеристики сорбуючої здатності залізної руди та встановлено інтерполяційну залежність ступеня поглинання оксиду вуглецю зруйнованою вибухом залізною рудою від величини парціального тиску газу, що дозволяє прогнозувати газодинамічні явища в очисному просторі після масових вибухів. Розроблено та теоретично обгрунтовано математичну модель процесу поглинання токсичних газів у заваленому просторі та виносу їх у виробки блоку, що примикають до нього, яка дозволяє з урахуванням загальної теорії динаміки сорбції сфомулювати закономірності сорбції, справедливі для тих видів сорбції, які мають місце у порах відбитої руди. Експериментально встановлено можливість вторинного виносу оксиду вуглецю з відбитої руди у приляглі гірничі виробки після регламентованого за часом провітрювання (з концентрацією, яка істотно перевищує допустимі значення) та виявлено умови, за яких спостерігається таке явище. Запропоновано спосіб управління процесом виносу вибухових газів з завалених просторів, що передбачає використання елементів з заданими фільтраційними характеристиками і застосування більш досконалих вентиляційних споруд, які забезпечують вентиляційні режими, адекватні процесу зміни стану рудникової атмосфери у гірничих виробках, що примикають до заваленого простору.

  Скачати повний текст

Проаналізовано існуючі типи дефектів штангових глибинно-насосних установок (ШГНУ) та причини їх виникнення. Показано, що максимальної ефективності діагностування можна досягти за умови контролю чинників, які зумовлюють дефекти ШГНУ, та параметрів технологічного режиму роботи свердловини. Для вирішення поставленого завдання удосконалено динамометричний метод діагностування ШГНУ. З використанням перетворення Уолша та вейвлет-перетворення розроблено методи автоматизованого виявлення дефектів ШГНУ. Створено математичну модель коливальних процесів колони насосно-компресорних труб, що дозволяє пов'язати їх характеристики з рівнем рідини у затрубному просторі свердловини. Запропоновано метод визначення коефіцієнта тертя на підставі розрахунку плунжерних динамограм. Розроблено систему діагностування ШГНУ та конструкції вставного давача навантаження. Створено функціональну схему системи виявлення дефектів і принципові схеми її окремих вузлів, запропоновано їх програмне забезпечення. Проведено метрологічний аналіз розробленої системи діагностування та первинного перетворювача.

  Скачати повний текст

Теоретично обгрунтовано та практично підтверджено, що неупрядковане безсистемне застосування методів дії на привибійну зону багатошарових високонеоднорідних пластів з метою збільшення продуктивності свердловин призводить до зменшення кінцевого коефіцієнта вилучення вуглеводнів. Виявлено закономірності впливу на коефіцієнт витиснення нафти водою ступеня неоднорідності пласта та товщини окремих шарів у багатошарових пластах. Розкрито механізм та запропоновано методи селективної дії на привибійну зону багатошарових пластів з використанням молекулярно-хвильового впливу. Розроблено технологічні процеси спрямованої та селективної дії на привибійну зону пластів з використанням полімерних та газорідинних систем. Теоретично обгрунтовано та розроблено принципи і засоби упорядкованої дії на дану зону через експлуатаційні свердловини в цілому за об'єктом розробки з метою збільшення коефіцієнта вуглеводневого вилучення та програмний комплекс для геологічного та гідродинамічного моделювання процесів розробки високонеоднорідних складно побудованих багатошарових покладів.

  Скачати повний текст

Розроблено фізичну модель течії рідини в шнековому елементі (ШЕ) багатоступеневого насосу. Отримано аналітичний вираз, що дозволяє на робочих режимах знаходити теоретичний напір ШЕ з урахуванням відривного характеру течій у шнеці. Встановлено основні геометричні параметри шнека. Представлено методику проектування та розрахунку енергетичних характеристик ШЕ у режимах роботи, близьких до оптимального за ККД. Визначено показники якості ШЕ, їх залежність від форми лопаткової системи апарату. Створено шнековий багатоступеневий занурювальний свердловинний насос для потреб нафтогазової промисловості.

  Скачати повний текст

Дисертаційна робота містить рішення нової актуальної наукової і технічної задачі, що полягає у встановленні механізму активізації геомеханічних процесів у районі відробленого гірського масиву, викликаному затопленням закритих вугільних шахт, з метою прогнозу можливих аварійних ситуацій. Експериментальними дослідженнями встановлено, що при зволоженні гірських порід їхня тріщиностійкість зменшується в 8 разів, причому одночасно збільшуються пластичні властивості масиву. Оцінено гідрогеологічну ситуацію в районі шахт вугільних пластів, що відпрацьовують свити крутих пластів у Центральному районі Донбасу, можливі варіанти її зміни при закритті шахт. У результаті аналізу експериментальних досліджень геомеханічних процесів у лавах крутих пластів і процесу деформування гірського масиву розроблена методика прогнозу розміру осідання земної поверхні над виробленим простором, викликаного активізацією.

  Скачати повний текст

Доведено, що зростання фільтраційних параметрів газоносних порід в зонах активізації деформаційних процесів залежить від ступеня різнокомпонентності головних напружень, що обумовлює геомеханічний стан газоносного масиву гірських порід. Встановлено, що на сполученні підробленого та незайманого масивів утворюється зона, в якій геомеханічні процеси розшарування після підробки й ущільнення, відбуваються повільніше, ніж в інших місцях. Зазначено, що розташування дегазаційних свердловин в таких зонах дозволяє витягувати метан високої концентрації задовго до підходу очисних робіт, тобто виконувати випереджаючу дегазацію. Сформульовано концепцію створення теплоенергетичних комплексів на базі використання метану вугільних шахт. Визначено структуру та режими роботи теплоенергетичних комплексів.

  Скачати повний текст

Досліджено питання дотримання стійкості конвеєрних виробок глибоких шахт у зонах впливу техногенної вібрації. Експериментально за натурних умов визначено особливості впливу вібрації на стійкість пластових виробок глибоких шахт. Розкрито механізм розповсюдження техногенної вібрації у геомеханічній системі кріплення - навколишні породи дільничої виробки. Встановлено, що конвергенція є наслідком релаксаційних зрушень замків кріплення, які відбуваються під час пусків і зупинок двигунів. Розглянуто залежність величини одиничних зміщень у замках від амплітуди коливань порід підошви, жорсткості спецпрофілю кріплення та величини. Розроблено нові способи підвищення стійкості конвеєрних виробок глибоких шахт.

  Скачати повний текст

Досліджено екологічні проблеми гірничопромислових територій. З'ясовано закономірності ландшафтної організації території Львівщини й особливості поширення негативних фізико-географічних і природно-антропогенних процесів внаслідок гірничих розробок. Проаналізовано специфіку територіальної диференціації гірничодобувних та інших антропогенних навантажень, закономірності прояву сучасної екологічної ситуації. Здійснено ланшафтно-екологічну оцінку навколишнього природного середовища області в цілому та основних її гірничопромислових районів (Червоноградського кам'яновугільного, Яворівського сірчаного). Запропоновано конструктивно-географічні шляхи поліпшення екологічної ситуації в районах гірничих розробок.

  Скачати повний текст

Визначено закономірності змін аерогазодинамічного та геомеханічного станів гірського масиву за допомогою очисних робіт та обгрунтовано ефективні способи керування провітрюванням виїмкових дільниць (ВД) у небезпечних за газом вугільних шахтах (ВШ). Проаналізовано особливості руйнування джерел газовиділення пористих пісковиків у шаруватому породному масиві за розробки вугільного пласта та взаємозв'язок ступеня їх руйнування з аерогазодинамічним режимом небезпечної за газом ВД ВШ. Розроблено математичну модель динамічних властивостей вентиляційної мережі ВД ВШ як об'єкта керування та визначено залежність величини сплеску вмісту метану від відстані до джерела збурювання повітряного потоку, що відрізняються врахуванням акустичних властивостей повітряного потоку. Описано методику радіометричного контролю надходження метану та виявлення потенційно небезпечних ділянок гірничих виробок. Запропоновано новий спосіб провітрювання та відводу метану з виробок, що погашаються.

  Скачати повний текст

Запропоновано новий метод діагностування технічного стану системи "підйомна посудина - армування" шахтних вертикальних стволів в екстремальних режимах роботи на основні проведення додаткових динамічних випробувань у режимі запобіжного гальмування та аналізу одержаних діагностичних параметрів. Розроблено методику проведення динамічних випробувань системи "підйомна посудина - армування" у режимі запобіжного гальмування. Запропоновано нові способи обробки одержаних діагностичних параметрів взаємодії підйомних посудин з провідниками армування.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання забезпечення надійності роботи підводних трубопроводів шляхом розробки методів прогнозування їх довговічності. Визначено нестаціонарні навантаження на трубопровід, викликані дією морських хвиль. Створено технічні засоби контролю циклів змінних навантажень. Досліджено коливальні процеси ділянки трубопроводу, який провисає над западиною морського дна та внутрішні навантаження в його поперечних перерізах. Висвітлено умови відсутності резонансних коливань. Обгрунтовано вибір локальних моделей для оцінки характеристик втоми підводних трубопроводів під дією змінних навантажень. Розроблено методику та проведено експериментальні дослідження взірців трубопроводу на втому. Наведено схему запобігання впливу нафти з трубопроводу у випадку його пошкодження. Запропоновано конструкцію пристрою запобігання руйнуванням трубопроводів з індикаторами втоми.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена питанням технології промислової підготовки води, яка використовується для підтримки пластового тиску. Встановлено та вивчено сорбційні властивості матеріалів, які отримано з відходів гірнично-збагачувального та металургійного виробництв і використано для очищення води на діючих очисних спорудах водопідготовки. Встановлено кореляційні залежності між технологічними параметрами процесу очищення і фізико-хімічними та експлуатаційними властивостями вибраних для використання сорбентів. Розроблено технічні засоби для очищення пластової стічної води, ефективність яких підтверджена практикою та дослідно-промисловими випробуваннями.

  Скачати повний текст

Установлено домінувальні фізико-хімічні фактори, що визначають динаміку формування вуглеводневих зон у породах покрівлі підземного газогенератора й обгрунтовано технологічні заходи щодо видобутку рідких продуктів газифікації. Для обгрунтування параметрів гідродинамічного видобутку рідких вуглеводнів, акумульованих у покривних породах, використано комплексний підхід, який передбачає проведення аналізу фактичних даних про витоки газу на станціях підземної газифікації вугілля (ПГВ), фізичне моделювання динаміки фомування вуглеводневих зон, комплекс спеціальних лабораторних аналізів, математичне моделювання масопереносу продуктів газифікації. За результатами фізичного та математичного моделювання процесу ПГВ становлено закономірності нагромадження продуктів газифікації та визначено розміри та форму вуглеводних зон, що формуються у породах покрівлі підземного газогенератора. Обгрунтовано порядок розкриття та вигазовування ділянки вугільного пласта, який передбачає відбір рідких продуктів газифікації з вигазованого простору та дозволяє підвищити рентабельність і ефективність ПГВ.

  Скачати повний текст

Уперше установлено різницю у процесах запалення метану нагрівними елементами рудникового електроустаткування до їх руйнування залежно від матеріалу зазначених елементів. Виявлено, що безпечні температури неокиснюваних нагрівних елементів рудникового електроустаткування залежать від діаметрів і довжин цих елементів. З'ясовано, що запалення метану нагрівними елементами можна запобігти на підставі використання явища зміни тепломасообміну в зоні цих елементів, за умов, якщо із зони реакції окиснення метану навколо розглянутих елементів за допомогою спеціальних зовнішніх конструкцій теплової енергії відводиться більше, ніж виділяється внаслідок цієї реакції, а продукти реакції гальмують її поширення на весь об'єм метано-повітряної суміші навколо нагрівних елементів, що доведено результатами досліджень, яких проведено з застосуванням інфрачервоних випромінювачів з визначеними безпечними параметрами для тіла розжарення й відбивача. Показано, що здатність електричних іскор запалювати метан, які утворюються під час руйнування нагрівних елементів у певних електричних колах, збільшується зі збільшенням температури іскротвірних електродів. Виявлено, що плавкі вставки запобіжників під час перегоряння не можуть запалити вибухонебезпечну метано-повітряну суміш, якщо діаметри та довжини таких установок, а також іскронебезпечні струми в їх колах відповідають безпечним температурам, які дорівнюють або перевищують температури плавлення матеріалів плавких вставок. Установлено, що безпечні температури розглянутих елементів стосовно запалення метану значно перевищують їх безпечну температуру, що залежить від умов запалення вугільного пилу. За результатами дослідження створено вибухозахист рудникового електроустаткування з даними елементами, який є небезпечний завдяки обмеженню їх температур, а струми - іскронебезпечні щодо запалення метану й виключенням засипання зазначених елементів вугільним пилом.

  Скачати повний текст

Розроблено методи підвищення ефективності усереднення гранулометричного складу руд у накопичувальних бункерах збагачувальних фабрик. Розроблено математичні моделі масоперенесення руди у бункерах. Досліджено усереднювальні властивості типових накопичувальних бункерів з самоподрібнюванням. Визначено закономірності зміни ефективності усереднення руди за гранулометричним складом у бункерах ящикового та силосного типів залежно від зміни середньоквадратичного відхилення вмісту розрахункового класу крупності +100 мм у потоці руди, що завантажується, і ступеня розкриття площі днища бункера. На підставі одержаних залежностей технологічно обгрунтовано параметри й конструктивно-компоновочні схеми накопичувальних бункерів. Теоретично доведено можливість зниження середньоквадратичного відхиленння вмісту класу +100 мм у вихідному живленні млинів до 1 % завдяки усередненню руди в накопичувальних бункерах.

  Скачати повний текст

Одержано нові аналітичні залежності сердньоквадратичного відхилення щільності шару концентрату на поверхні барабана від конструктивних параметрів магнітного сепаратора. Обгрунтовано вимоги та шляхи підвищення точності автоматичного контролю масової частки заліза у продуктах збагачення за допомогою промислового магнітного сепаратора. Одержано нові аналітичні залежності допустимих середньоквадратичних відхилень масових часток заліза у продуктах збагачення від коефіцієнтів кореляції між щільностями зливу класифікуючих апаратів та масовими частками заліза у продуктах збагачення, що сприяє підвищенню питомої ваги якісного залізорудного концентрату. Сформульовано технічні вимоги до систем автоматичного регулювання якості продуктів збагачення.

  Скачати повний текст

Досліджено та встановлено геометричні закономірності зміни якісних показниів покладів високоміцних декоративних порід з використанням сучасних програмних прикладних пакетів. За результатами проведених досліджень з застосуванням сучасних геоінформаційних систем (ГІС) установлено залежність зміни пластових міжтріщинних відстаней відносно поверхні інтрузії та вплив інтенсивності зміненості породи на її основні декоративні характеристики. Розроблено методику визначення анізотропності природного каменю, методику визначення оптимального напряму ведення гірничих робіт відносно природної тріщінуватості масиву та поділу родовища на технологічні зони. На підставі результатів проведених теоретичних і експериментальних досліджень доведено можливість одержання комплексних планів кількісного вираження якісних характеристик покладу та каменю шляхом гірничо-геометричного аналізу цих основних характеристик з застосуванням сучасних комп'ютерно-інформаційних технологій і ГІС. Результати проведеного дослідження можуть бути використані для поділу кар'єрного поля на технологічні зони залежно від структурних і декоративних показників та розробки раціональних комплексів обладнання для кожної з них, що дозволить підвищити вихід блоків з масиву та якість видобутої сировини, зменшити витрати та покращити техніко-економічні показники виробництва.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано раціональне співвідношення компонентів забійки з суміші, що розширюється під час твердіння (РТС-1), яка забезпечує максимальний замикаючий ефект продуктів детонації. Визначено характер розподілу та тривалість дії на гірський масив раціональних напружень, спричинених вибухом шпурового заряду вибухової речовини (ВР), залежно від властивостей матеріалу забійки РТС-1. Одержано аналітичні залежності для розрахунків швидкості та часу вильоту зі шпура забійки РТС-1, які визначають умови раціонального навантаження масиву гірських порід, а також залежності коефіцієнта використання шпура від довжини забійки РТС-1 для різних типів ВР, які дають змогу оцінювати ефективність відбійки гірських порід шпуровими зарядами різноманітних конструкцій.

  Скачати повний текст

Теоретично й експериментально обгрунтовано технології проведення підготовчих виробок на пластах, небезпечних через раптові викиди вугілля та газу, що гарантують усунення викидонебезпечності на підставі встановлених закономірностей руйнівної дії на вуглепородний масив струменів води високого тиску і перерозподілу напружень випереджувальним вийманням породної частини вибою, виконання вимог щодо безпечних відстаней для дистанційного управління машинами та механізмами. Встановлено раціональні параметри технологічних процесів усунення викидонебезпечності на базі використання високонапірних струменів води, в тому числі з абразивними додатками, для створення розвантажувальних пазів у вугільних пластах, щілин і порожнин у породах. Розроблено технологію безпечного проведення підготовчих виробок у два етапи з випереджувальною проходкою над вугільним пластом польової виробки зменшеного перерізу на першому етапі та наступним розширенням її до проектного перерізу на другому етапі. Усунення викидонебезпечності забезпечується оптимізацією товщини охоронного породного шару між вугільним пластом і польовою виробкою та незмінного випередження її відносно вибою виробки проектного перерізу. Визначено безпечні відстані для дистанційного управління машинами та механізмами під час проведення підготовчих виробок на небезпечних та особливо викидонебезпечних похилих і крутих пластах, базуючись на результатах максимальної дальності відкидання вугілля у разі раптових викидів у процесі технологічної дії на пласт.

  Скачати повний текст