Розглянуто сучасний стан і перспективи розвитку залізорудного виробництва у світі та в Україні. Розроблено теоретичні та методичні засади визначення та регулювання режиму гірничих робіт у кар'єрах. Проаналізовано взаємозв'язок гірничо-геологічних умов відпрацювання родовища, режиму гірничих робіт і параметрів системи розробки. Наведено методику визначення обсягів відставання розкривних робіт і регулювання режиму параметрами розконсервації тимчасово неробочих бортів. Досліджено вплив геолого-технологічних показників корисної копалини на режим і параметри концентрації гірничих робіт. Встановлено залежність довжини робочої зони передової частини кар'єру від його глибини. Розроблено методики визначення режиму гірничих робіт у кар'єрі у разі зміни величини бортового вмісту заліза в руді.

Рассмотрены современное состояние и перспективы развития железорудного производства в мире и в Украине. Разработаны теоретические и методические основы определения и регулирования режима горных работ в карьерах. Проанализирована взаимосвязь горно-геологических условий отработки месторождения, режима горных работ и параметров системы разработки. Дана методика определения объемов отставания раскрывных работ и регулирования режима параметрами расконсервации временно нерабочих бортов. Исследовано влияние геолого-технологических показателей полезного ископаемого на режим и параметры концентрации горных работ. Установлена зависимость длины рабочей зоны передовой части карьера от его глубины. Разработаны методики определения режима горных работ в карьере при изменении величины бортового содержания железа в руде.

Цель исследования - разработка алгоритма годового планирования горных работ на железорудных карьерах при использовании системного подхода. Для разработки алгоритма годового планирования были применены основные принципы системных методов: структуризация процесса планирования, использование координатно-привязанных переменных и применение принципа решения плановых задач с позиции теории принятия решения в условиях неопределенности. Разработан алгоритм годового планирования горных работ на железорудных карьерах, реализующий предложенный системный подход. Проведена систематизация процесса годового планирования горных работ на железорудном карьере. Обосновано содержание совместного учета технологических условий формальной и неформальной группы в процессе годового планирования горных работ. Практическая значимость результатов работы - возможность использования разработанного алгоритма при годовом планировании горных работ на железорудных карьерах.

Мета роботи - розробка методу і методики визначення збитку гірничовидобувному підприємству від величини втрат балансово-промислових запасів і розубоження за вмістом якісних показників корисних копалин, які економічно доцільні з позицій галузі або народного господарства в цілому, на основі визначення мінімуму народногосподарських наслідків від втрат балансово-промислових запасів. При виконанні досліджень використано аналіз і узагальнення науково-технічних досягнень у галузі економічної оцінки від експлуатаційних втрат балансово-промислових запасів, які складаються зі збільшення витрат на виконання частини виробничих процесів, збиток від розубоження за вмістом якісних показників корисних копалин, що визначаємо сумою непродуктивних витрат на видобувні процеси і збагачення, а також зменшенням вмісту якісних показників корисного компоненту, який вилучається з надр. Розв'язання даної задачі складає актуальність роботи. Єї метою є встановлення збитку від втрат балансово-промислових запасів на конкретному гірничо-видобувному підприємстві, в залежності від того, які можливості для мінливості виробничої потужності по видобутку корисних копалин є на підприємстві при мінливості втрат балансовопромислових запасів. У різних випадках збиток від втрат балансово-промислових запасів визначаємо за різними методиками, що враховують відмінності економічних і гірничотехнічних умов. Розроблена методика визначення збитку гірничовидобувному підприємству за будь-яких гірничо-геологічних умов і при переході на більш перспективні системи дозволяє знизити втрати балансовопромислових запасів до технічно можливого рівня. Методика економічної оцінки від втрат балансово-промислових запасів гірничовидобувному підприємству у розрахунку на 1 т балансово-промислових запасів розроблена для умов, коли при різних варіантах видобутку забезпечується однакове річне зниження робіт і погашення балансово-промислових запасів. При різних втратах балансово-промислових запасів будуть різними виробнича потужність шахти (кар'єру), і витрати, що залежать від виробничої потужності шахти (кар'єру) і збагачувальної фабрики і будуть відрізнятися терміни відпрацювання родовища, покладу, рудного тіла чи дільниці масиву твердих корисних копалин.

Розглянуто методи визначення, аналіз і оцінка точності втрат балансово-промислових запасів і засмічення вмісту якісних показників корисних копалин у надрах на родовищах залізистих кварцитів Кривбасу. Досліджено особливості комплексності і повноти використання всіх запасів (балансових і забалансових за вмістом якісних показників корисних копалин) і всіх різновидів і типів корисних копалин. Запропоновано варіант із меншими втратами балансово-промислових запасами залізистих кварцитів, який забезпечує виробничу потужність гірничовидобувного підприємства. Визначення наслідків втрат балансово-промислових запасів і засмічення вмісту якісних показників корисних копалин у залізорудній масі, так само як і показників вилучення мінливості вмісту якісних показників корисних компонентів у товарній залізорудній масі, значення має вибір методу, який найбільш повно відповідає тому або іншому виду корисних копалин. Втрати балансово-промислових запасів і засмічення вмісту якісних показників корисних компонентів у залізорудній масі враховують не тільки вміст якісних показників корисних копалин, які втрачаються і засмічуючих вміст якісних показників корисних копалин порід, але і де, на якому етапі гірничих робіт ці корисні копалини втрачаються і засмічуються. Оцінка середнього значення природно-просторового розміщення мінливості вмісту якісних показників у надрах і розпушеній залізорудній масі і розпушеній залізорудній масі базується як на дослідженні мінливості характеристики ознак, так і на аналізі геометричних характеристик блоків дільниць рудного тіла і покладу залізорудного родовища, так і параметрів розвідувальних мереж. Для регулярних мереж опробування вмісту якісних показників корисних копалин у надрах і розпушеній залізорудній масі розрахунки коефіцієнтів проведені заздалегідь для типових конфігурацій взаємного розташування блоку і проб. Точність результатів методів визначення впливу природно-просторового розміщення мінливості вмісту якісних показників у надрах і залізорудній масі не суперечить теорії оптимальної статистичної оцінки. Доведено, що збиток з позицій комплексного освоєння надр і інших природних ресурсів складається із втрат балансово-промислових запасів у контурах розвіданих і забалансових за вмістом якісних показників корисних копалин запасів, що залучаються при розробці запасів основних корисних копалин.

Мета статті - превентивна оцінка та розгляд основних напрямів підвищення енергоефективності підземних залізорудних підприємств для досягнення необхідного рівня їх конкурентоспроможності. Використано аналітичні і експериментальні методи досліджень. Аналітичні методи базуються на положеннях теорії імовірностей і математичної статистики, теорії розпізнавання образів, статистичної класифікації, кореляційно-регресійного, гармонічного, компонентного і причинного аналізу. Експериментальні методи грунтуються на положеннях теорії планування експерименту, електричних вимірів. Розроблення раціонального управління електроенергопотоками, формування інформаційноаналітичної бази щодо обгрунтування управлінських рішень в системі управління енергозабезпеченням залізорудних підприємств. Економічна проблема гірничо-металургійних підприємств України полягає в щорічному зростанні собівартості видобутку залізорудної сировини, тому актуальним є пошук шляхів зменшення або хоча б стримання темпів зростання цього показника. Основні причини росту собівартості (за результатами досліджень) - це застарілі технології ведення гірничих робіт та збільшення глибини видобутку корисних копалин. Підвищення енергоефективності - питання, котре сьогодні повинно вирішуватись всіма підприємства гірничо-металургійної галузі. Дослідження авторів дозволило формалізувати фактори впливу на рівні споживання електричної енергії приймачами підземних залізорудних підприємств: технологічні фактори; типи, види та режими роботи машин та механізмів; системи електропостачання; наявність чи відсутність системи контролю та управління режимами споживання електричної енергії. Розглянуто комплекс напрямків підвищення енергоефективності в сучасних умовах при сталій технології видобутку залізорудної сировини: зниження втрат електричної енергії в комплексі енергопостачання-енергоспоживання, реструктуризація систем електропостачання, створення умов для максимально можливої продуктивності електромеханічних систем гірничих машин та механізмів, організаційні заходи. Досліджено мінімізацію втрат електроенергії в системах електропостачання шляхом вибору раціонального рівня напруги, застосування в практику удосконалених методів розрахунку електричних мереж та рівнів навантажень підземних залізорудних підприємств, втілення ефективних засобів компенсації реактивної потужності. Для управління енергоспоживачами, отримання необхідної інформації з енергетики підприємства та для управління використанням енергії залізорудні компанії інвестують в системи енергоменеджменту EMS (Energy Management System), які базуються на стандарті ISO 50001.

Дисертаційна робота присвячена технологічному обґрунтуванню оперативного планування та управління гірничотранспортними роботами в залізорудному кар’єрі. Запропоновано принципову методику оперативного планування та управління роботою залізорудного кар’єру. Розроблено математичну модель планування гірничих робіт, що дозволяє враховувати напрямок виймання гірських порід, проводити підрахунок об’ємів руди за типами та видами, основного та супутніх металів у руді та розкривних породах, що розробляються, завантаження гірничого та транспортного обладнання, умови виконання планового завдання з якості та кількості видобутої сировини. Ефективність розробленої методики оперативного планування гірничотранспортних робіт оцінюється за рахунок зменшення середньозваженої відстані транспортування гірської маси на 154 м і зменшення середнього відхилення об’ємів гірської маси місячної програми екскаваторних вибоїв від фактичних даних роботи кар’єру на 6,2 %.

Мета роботи - аналіз існуючих та виявлення оптимальних шляхів зниження втрат і розубоження залізорудної сировини. Запропоновано для зниження втрат та розубоження залізорудної сировини застосовувати комплекс організаційно-технічних заходів, що складається з вибору системи відпрацювання родовища, буропідривних робіт, випуску руди з дучок, каротажу вибухових свердловин та інклінометрії. Основним елементом зазначеного комплексу організаційно-технічних заходів є застосування електронного інклінометра з модулем, який являє собою сукупність акселерометра, гіроскопа і магнітометра. Додатково в ньому розміщений мікроконтролер управління модулем, який відповідає за виконання математичних розрахунків для передачі готових даних з датчика. Акселерометр відповідає за вимірювання проекції прискорення та кута нахилу пристрою, гіроскоп застосовується для стабілізації вихідного сигналу нахилу, магнітометр реалізує вимірювання вмісту магнітного заліза в залізорудній сировині. Додатково використовується окремий, незалежний пристрій зі спеціально розробленим програмним забезпеченням, що дозволяє по протоколу обміну і з використанням механізму переривань здійснювати взаємозв'язок з модулем, що містить акселерометр, гіроскоп та магнітометр. Взаємозв'язок цих пристроїв дозволяє проводити налаштування як в цілому модуля, так і окремо акселерометра, гіроскопа та магнітометра, проводити калібрування модуля, а також отримувати результати проведених вимірювань і розрахунків. Для оптимізації технологічних параметрів залізорудної сировини в умовах підземного видобутку при використанні похилих свердловин для буровибухових робіт необхідне застосування інклінометрії. Запропонований інклінометр із застосуванням акселерометра, гіроскопа та магнітометра дозволяє збільшити точність вимірювань та підвищити інформативність процесу інклінометрії. Розроблено функціональну схему інклінометра із застосуванням акселерометра, гіроскопу та магнітометра. Попередні розрахунки дозволяють прийти до висновків, що застосування інклінометрії при підземному видобутку руд дозволить знизити планові показники засмічення на 3,0 %, втрати руд на 5,0 %, і забезпечити підвищення вмісту заліза на 2,0 %.

Подано результати аналізу сучасного стану та перспектив розвитку методології оперативного планування і управління гірничотранспортними роботами на залізорудних кар’єрах. Запропоновано технологічне обґрунтування та розробка системного методичного забезпечення оперативного планування гірничих робіт. Докладно розглянуто методики оперативного планування гірничотранспортних процесів залізорудних кар’єрів. Наведено обґрунтування системного методичного забезпечення оперативного управління гірничотранспортним процесом на кар’єрі. Значну увагу приділено накопиченому позитивному досвіду підвищення ефективності оперативного планування і управління гірничотранспортними роботами в кар’єрі при розробці залізорудних родовищ України.

Присвячено проблемі геолого-економічної оцінки залізорудних родовищ Кривого Рогу на стадії їх інтенсивного використання, виснаження і ліквідації, методологічним підходам щодо мінімізації впливу видобутку і переробки руд на навколишнє середовище, екологічної реабілітації територій та прогнозуванню екологічних витрат, що матимуть місце після завершення їх видобувної активності. Для порівняння з криворізькими об’єктами проведено дослідження щодо залізорудних родовищ Словаччини. На базі існуючих класифікацій екологічних витрат запропоновано найбільш практичну методику їх угрупування. Розрахунками з прогнозування екологічних витрат, що матимуть місце після завершення видобувної активності на родовищах установлена доцільність проведення активних робіт з рекультивації, паралельно з видобутком корисної копалини. Емпірично доведено, що нарощування витрат на постліквідаційні роботи та дослідження сприяє зростанню собівартості і, відповідно мінімального промислового вмісту корисного компоненту, призводячи до зменшення запасів корисної копалини та можливості концентрування на дійсно цінних рудах, що по факту для окремих родовищ може бути оптимальним варіантом розробки.