Работа посвящена обобщению современных знаний о теории и практике оптимизации геометрических параметров открытых горных выработок и результатам собственных исследований автора в данной области. Степень устойчивости породных откосов определяется на основании анализа их деформированного состояния, а оптимизация геометрических параметров открытых горных выработок осуществлена при реализации экономико-математической модели, созданной на базе основополагающих принципов теории вероятности и прикладной теории надежности. Приведены методика и результаты определения эксплуатационной надежности устойчивого состояния горных выработок на карьерах Криворожского и Никопольского бассейнов.

Наведено сучасний стан гірничих розробок, тенденцію їх розвитку та перехід до ресурсоощадного та маловідходного виробництва. Надано характеристику мінерально-сировинних, земельних та енергетичних ресурсів і розглянуто їх комплексне використання. Визначено основні параметри землеощадної технології відкритих гірничих робіт, використання вскришних порід і відходів збагачення у промисловості та будівництві. Доведено необхідність комплексного використання на кар'єрах мінеральної сировини. Наведено дані досліджень стосовно розробки енергоощадних технологічних методів залежно від енергоємності основних процесів відкритих гірничих робіт. Обгрунтовано методику оптимізації технологічних процесів за енергетичними показниками.

Рассмотрены основы технологии и комплексной механизации открытых горных работ. Приведены геолого-промышленная характеристика и систематизация карьерных полей. Дана информация о классификации горнотранспортных систем. Освещены вопросы механизации выемочно-погрузочных работ и карьерного транспорта для различных условий эксплуатации. Рассмотрены условия использования эффективных горнотранспортных систем при разработке карьеров в интервале глубин от 20 до 1 000 м. Уделено внимание разработке пород тракторным оборудованием, горнотранспортным системам мелких карьеров, технологическим схемам строительства внешних отвалов, особенностям формирования углубочно-сплошных горнотранспортных систем.

Проаналізовано методику визначення досяжності та керованості станів дискретно-безперервних систем. Наведено алгоритм перевірки керованості стану дискретно-безперервного об'єкта. Роботу алгоритму розглянуто на прикладі системи склад - вибій кар'єрного комплексу відкритого способу розробки корисних копалин.

Отмечено, что рациональные технологические схемы добычи полезных ископаемых открытым способом требуют оптимизации функционирования и взаимодействия автомобильного, железнодорожного, конвейерного транспорта. Сведения к минимуму простоев средств транспортирования горной массы, с учетом стохастичности процессов разгрузки и погрузки, можно добиться при правильной организации прибытия транспорта на перегрузочные пункты карьера. Минимизацию затрат в первую очередь можно обеспечить за счет рационального формирования грузопотоков с перевозкою горной массы по кратчайшему расстоянию, а также путем оптимизации функционирования "узких" мест в транспортной системе карьера. Взаимодействие различных видов транспорта на стыках транспортной сети, при учете случайного разброса параметров взаимодействия, требует стохастической постановки транспортной задачи оптимизации. Построен целевой критерий оптимальности транспортных потоков, учет которого позволит снизить затраты на перемещение горной массы и простои транспорта внутри горно-транспортной системы (ГТС). Исследованы неравномерности функционирования перегрузочных пунктов при комбинированном автомобильно-железнодорожном транспорте на глубоких карьерах. Проведенный анализ показывает значительные колебания движения горной массы в зависимости от времени внутри транспортной сети, что требует построения вероятностных моделей функционирования ГТС. Приведена стохастическая постановка и построена целевая функция для оптимизации динамической задачи взаимодействия смежных звеньев комбинированного транспорта в карьере.

Обгрунтовано технологічні рішення зі зменшення порушень земель під час розробки горизонтальних родовищ, пов'язаних з формуванням залишкових вироблених просторів, шляхом обгрунтування технології розкриття, напрямку розвитку фронту гірничих робіт, а також оптимального профілю неробочих бортів. Встановлено залежність впливу технології розкриття горизонтальних родовищ від показників порушень земель з урахуванням їх зміни від потужності порід розкриття. Охарактеризовано методичний підхід щодо оптимізації профілів неробочих бортів кар'єрів, особливість якого в тому, що борт приймається реального ступеневого профілю, а запропоноване спільне ітераційне рішення двох допоміжних оптимізаційних задач дозволяє визначити раціональні параметри неробочих бортів кар'єрів, застосування яких забезпечує зменшення порушення земель під час виробництва відкритих гірничих робіт.

Controlling rock massif conditions and forecasting stability of slopes and pit walls are among the most important engineering challenges for safety and efficiency of operations while surface mining. At present there are about 300 methods developed for studying geomechanical processes occurring in open pit slopes that allow predict their stability considering the impact of natural and anthropogenic factors. Purpose. Elaboration of new methodological approach regarding integrated slope stability assessment of pit walls and overburden dumps. Technique. The paper is based on the analysis of existing methods for estimation of slope stability well proven in practical applications. The general analytical solutions concerning slope stability based on hypotheses of flat and circular cylindrical sliding surface are considered. The application of slope stability nomograms based on an integrated approach to assessment of slopes with consideration of geological conditions and geometrical parameters are in detail discussed. Findings. The slope stability nomograms with dimensionless quantities obtained via numerical simulation allow us to determine geometric parameters of the rock massif nearby the slope face considering geological, hydrogeological and technological factors. Originality. As a result of multiple stages of numerical modeling of geomechanical processes in the landslide prone slopes, the values of the safety factor for the pit walls and dumps of the opencast colliery Maikubenskiy (Republic of Kazakhstan) have been calculated, which allowed us to develop the slope stability nomogram for changeable geological and mining conditions of the deposit. Practical value. Development and application of the slope stability nomograms is a useful engineering tool for quick calculating geometric parameters of rational open pit edges with regard to specific geological conditions of the deposit and controlling the state of rock massif at the quarry.

Purpose. Development of the process scheme of mining-hauling operations at the mining flooded deposits. Methodology. The choice of rational haulage equipment performed by using the analytical method of research. The graphic-analytical method of research was used in developing the recommended technological schemes of mining-hauling operations using conveyor haulage. For substantiation of technological schemes parameters of overburden transportation, the method of technical and analytical analysis was used. Findings. The world experience in the mining titanium deposits is summarized and the main benefits of underwater mining at Motronivskyi placer deposit are highlighted. The analysis of traditional methods and equipment for overburden rocks transportation to this pit condition was carried out and a new design of a belt conveyor with a rope and mining technology is proposed. The basic indexes of economic efficiency of the developed technology are defined: decreasing operating costs while reducing transportation distance, the net present value and internal rate of return were estimated. Originality. The obtained research results of determining the impact of changing parameters and equipment in technological mining scheme of Motronivskyi watered alluvial placer deposit using the proposed systems of continuous mining for the overburden remove on the net present value of the project allowed determining the Internal rate of return and payback period. Practical value. Technological solutions for the introduction the connecting conveyor with a rope in the pit field centre in the technological scheme of transporting overburden rocks are justified. The use of floating support on the pontoon allows stabilizing the conveyor belt in a surface part of the deposit. Maintenance of the conveyor elements is significantly simplified and facilitated improving, as a result, work safety and its efficiency.

Обоснована необходимость нормативного обеспечения методических положений технического осмотра и технической диагностики сооружений и оборудования комплексов циклично-поточной технологии (ЦПГ) карьеров Кривбасса. Доказано, что для предупреждения аварийных ситуаций на комплексах ЦПТ карьеров Кривбасса необходимо определение реального состояния изменений эксплуатационных параметров комплексов ЦПТ. Приведены основные методические положения технического осмотра сооружений и оборудования комплексов циклично-поточной технологии (ЦПТ) карьеров Кривбасса. Проанализировано существующую в Кривбассе активизацию геодинамических и неотектонических процессов в совокупности з горно-геологическими, и антропогенными изменениями породного массива техногенной части земной коры.