На підставі теоретичних, лабораторних і промислово-експериментальних досліджень розроблено механізм прогнозування межі полів напружень у просторі. Розглянуто напружено-деформований стан гірського масиву. Визначено несучу здатність і місце встановлення додаткового кріплення у зонах змінних геологічних структур. Запропоновані технологічні рішення впроваджено під час переходу межі полів напружень на трьох шахтах ДХК "Львіввугілля". Очікуваний економічний ефект у середньому становить 181 грн/м за довжиною виїмкового стовпа.

Розкрито технологічні особливості виконання гірничих робіт у зонах структурних змін гірського масиву. Розглянуто основні технологічні принципи визначення величини несучою здатності основного та додаткового кріплення, а також місця його встановлення в комплексно-механізованому очисному вибої у зоні впливу розривних порушень масиву з урахуванням розташування зон підвищеного та пониженого гірського тиску. Наведено інформацію про структурну будову порід Львівсько-Волинського вугільного басейну, вплив геодинамічних явищ на ведення гірничих робіт, особливості моделювання поведінки гірського масиву біля границь полів напружень на еквівалентних матеріалах.

Раскрыты технологические особенности выполнения горных работ в зонах структурных изменений горного массива. Рассмотрены основные технологические принципы определения виличины несущей способности основного и дополнительного крепления, а также места его установки в комплексно-механизированном очистном забое в зоне влияния разрывных нарушений массива с учетом расположения зон повышенного и пониженного горного давления. Дана информация о структурном строении пород Львовско-Волынского угольного бассейна, влиянии геодинамических явлений на ведение горных работ, особенностях моделирования поведения горного массива около границ полей напряжений на эквивалентных материалах.

Проведено оцінювання високоефективного використання енергетичного потенціалу геотехнічних видобувних систем України. Розглянуто питання ефективного застосування видобувної техніки нового рівня в зонах структурних змін гірського масиву. Проаналізовано особливості енергопостачання та живлення підземних споживачів рудних і вугільних шахт. Наведено рекомендації щодо вибору складних систем високоефективних очисних механізованих комплексів, збагачення енергетичної та мінеральної сировини. Визначено екологічну складову комплексного використання геотехнічних систем України, економічну складову функціонування гірничовидобувних підприємств у контексті становлення їх інвестиційної привабливості.

Проведено оцінювання ресурсної бази України, визначено основні напрями технічного та технологічного вдосконалення видобування мінеральної сировини в Україні. Висвітлено особливості формування геомеханічних моделей гірського масиву та функціонування системи моніторингу стану геотехнічних систем для регулювання впливу технологій освоєння надр на умови праці та довкілля. Встановлено баланс енергоспоживання устаткування окремих споживачів, визначено напрямки енергозбереження на гірничодобувних підприємствах. Обгрунтовано досвід роботи традиційних та нових технологій видобування, переробки та використання енергетичної сировини. Запропоновано напрями інтенсифікації гірничих робіт з відпрацювання тонких вугільних пластів.

Представлено результати досліджень технології свердловинної підземної газифікації вугілля на експериментальній стендовій установці з урахуванням гірничо-геологічних умов і технологічних параметрів процесу вигазовування вугільного пласта. У процесі газифікації вугілля встановлено якісний склад генераторного газу і хімічних продуктів за різних умов термічної переробки вугілля. Апробовано режими подачі дуття і відведення генераторного газу з урахуванням зміни герметичності моделі підземного газогенератора.

Висвітлено питання екологічної чистоти технологічних процесів тепло- та електропостачання, а також охорони навколишнього природного середовища, що обумовлено широким застосуванням ефективного енергоощадливого обладнання - теплових насосів і технологій на їх основі. Показано, що впровадження теплонасосних установок зменшує собівартість виробництва енергоносіїв, дозволяє економити значні об'єми органічного палива в традиційних енергокотлах. Висвітлено нові тенденції у розвитку нетрадиційних біоенергетичних технологій та комбінованого виробництва енергоносіїв з біомаси, геотермальної енергії, теплоти грунтових масивів і сонячної енергії, автономних водневих енергоустановок, породних відвалів. Викладено результати теоретичних і експериментальних досліджень, розроблено математичні моделі перебігу процесів теплообміну в елементах теплопостачання. Розглянуто можливість та умови стійкого розвитку енергетики України з урахуванням світового досвіду. Показано переваги розвитку на основі використання сучасних технологій переробки вугілля, потенціалу енергоресурсозберігання, відновлюваних і вторинних ресурсів.

Розглянуто проблеми енергетичного забезпечення урбанізованих і промислових територій України з урахуванням екологічного й економічного аспектів. Створено наукові засади системного моніторингу енергогенерувальних систем і споживачів енергії. Подано рекомендації щодо зниження витрат умовного палива на постачання зазначених територій. Описано енергощадні системи в застосуванні до технологій підземної газифікації вугілля, в також розроблено наукові основи гібридизації вітчизняного автомобіля бюджетного класу. Науково обгрунтовано методи біоіндикації для оцінювання рівнів забрудненості грунтів важкими металами. Наведено рекомендації щодо формування системи показників для оцінювання економічного розвитку промислових підприємств.

Мета роботи - оцінка інвестиційної привабливості основних економічних показників проекту впровадження гірничодобувної техніки для відпрацювання запасів вугілля виймального стовпа на шахті ДП "Львіввугілля". Застосовано методику, що розроблена комітетом промислового розвитку ООН (United Nations Industrial Development Organization) для оцінки інвестиційної привабливості проекту з урахуванням додатних і від'ємних значень грошових потоків протягом періоду оцінки, дисконтування, одержаних фінансових результатів, визначенням періоду окупності та індексу рентабельності проекту. Обгрунтовано метод оцінки інвестиційної привабливості впровадження гірничодобувної техніки з урахуванням дисконтованих значень одержаних фінансових результатів. Проаналізовано переваги та недоліки обраного методу оцінки. Надано результати практичного застосування методу для створених техніко-технологічних умов на ДП "Львіввугілля". Встановлено числові значення інвестиційної привабливості проекту, виходячи з необхідних місячних затрат для ефективного виконання очисних робіт.

Мета роботи - обгрунтування раціональних параметрів технології ведення очисних робіт у разі застосування стругової техніки на базі встановлених залежностей зміни напружено-деформованого стану гірського масиву. За допомогою методу групового обліку аргументів, що базується на використанні принципів математичної статистики, аналітично досліджено та обгрунтовано технологічні параметри (швидкість посування, кут дуги лінії) очисного вибою під час виймання тонких вугільних пластів струговими комплексами нового покоління. Одержані залежності повною мірою надають можливість прогнозувати навантаження на секції механізованого кріплення, а також, залежно від зміни ситуації в очисному вибої, коригувати технологічні параметри, зокрема: швидкість струга та кривизну лінії очисного вибою. Встановлено залежності необхідних силових параметрів секцій механізованого кріплення та характер поводження бічних порід від пріоритетності чинників напруженості гірського масиву й обгрунтувано раціональні параметри технології очисних робіт у вивпадку відпрацювання тонких вугільних пластів за швидкості посування очисних вибоїв понад 5 м/добу струговими комплексами.

Розглянуто питання суміщення двох технологій (комплексно-механізованого виймання та свердловинної підземної газифікації вугілля) під час видобування вугілля з тонких та надтонких пластів у слабометаморфізованих породах. Зазначено, що таке поєднання цих технологій у межах одного підприємства дає можливість більш повно на економічно доцільному рівні здійснювати виймання вугільних запасів. Обгрунтовано параметричні зони переходу від комплексно-механізованого виймання до свердловинної підземної газифікації. Запропоновано методики оцінки напружено-деформованого стану гірського масиву та визначено технологічні параметри управління гірським тиском під час комплексно-механізованого видобування вугілля і застосування технології підземної газифікації.

Вперше одержано числові значення зміни довжини лави та фізичних показників гірського масиву залежно від чинника літологічної та структурної будови у процесі застосування високопродуктивних технологій виймання вугілля на тонких і надтонких пластах шахт Львівсько-Волинського вугільного басейну та Західного Донбасу. Вперше встановлено залежності зміни товщини штучно створеної оболонки для забезпечення відповідного кроку посадки покрівлі для ефективного проходження дуттьової суміші у геореакторі. Одержано залежності зміни геометричних параметрів очисної дільниці, що пов'язані в просторі, виходячи із розташування зон підвищеного та пониженого гірського тиску та технічних можливостей складових елементів механізованих комплексів. Виконано оцінювання напружено-деформованого стану гірського масиву у ході комплексно-механізованого виймання малопотужних запасів і застосування технології газифікації вугілля виходячи зі встановленого коефіцієнта літологічної будови порід. Обгрунтовано залежності зміни силових параметрів комплексно-механізованих очисних вибоїв та додаткових елементів кріплення у робочому просторі лав для умов підвищеного гірського тиску й обвалення порід покрівлі. Установлено зміни поля напружень гірського масиву та характер переміщень бічних порід у просторі та часі за різних технологічних і технічних особливостей газогенератора. Обгрунтовано режими роботи газогенератора для забезпечення співвідношення складових синтез-газу із промисловими концентраціями. Встановлено залежності зміни газу метану, як замінника природного газу, у вихідній суміші газогенератора згідно із режимами роботи та способами подачі дуттьової суміші.

Розкрито поняття терміну "ризик". Подано загальну класифікацію ризиків. Розглянуто методи нейтралізації ризиків під час газодинамічних виявів на вугільних шахтах. Досліджено негативний вплив підземних вод на проведення гірничих робіт. Проаналізовано вимоги до водозахисту гірничих виробок. Наведено способи і засоби захисту шахт від підземних вод. Висвітлено проблеми ризиків, що виникають під час водозахисту шахт і охорони водних ресурсів. Увагу приділено керуванню ризиками під час аварійності на шахтах України. Розглянуто небезпечні явища, що виникають у процесі розробки вугільних пластів на значних глибинах. Описано шкідливі наслідки зрушення гірських порід і земної поверхні у процесі підземної розробки вугільних пластів. Обгрунтовано принципи реабілітації гірничої технології.

Мета роботи - встановлення залежності кроку опускання порід покрівлі від товщини штучно створених двошарових оболонок, сформованих способом варіації температури, тиску за зміни складу дуттьової суміші, для формування робочого простору геореактора, необхідного для безперешкодного проходження газових потоків. Методика. Проведення аналітичних досліджень базувалось на основі пружних та пружно-пластичних деформацій, що протікають за зміни параметрів штучно створених оболонок у гірських породах у зоні дії температурного поля газогенератора. Для створення цих оболонок формуються необхідні температурні умови в осередку газифікації та подаються пароповітряні суміші для оплавлення порід на контакті геореактора. Ці оболонки мають змінені деформаційні характеристики в порівнянні з масивом у природному стані, і надають можливість корегувати крок опускання порід покрівлі. Даний параметр встановлено аналітично з застосуванням відомого рівняння Клапейрона - Менделєєва, а також експериментальним шляхом на спеціальній установці, розробленій науковцями Національного гірничого університету. Для обробки даних і побудови узагальнювальних залежностей використано метод множинної регресії та застосовано загальновизнані системи обробки даних таблиць Excel-2013. Виконано багатоваріантні розрахунки кроку опускання порід, що є складовою визначення напружено-деформованого стану навколо геореактора за різних потужностей штучно створеної оболонки на контурі зони газифікації. Їх відповідність перевірено експериментально на спеціальній стендовій установці. Одержані масштабні коефіцієнти надали можливість одержати реальні значення деформаційних параметрів для конкретних гірничо-геологічних умов у вигляді встановлення геометричних розмірів зон руйнування порід і визначення необхідного простору для безперешкодного проходження дуттьових сумішей. Встановлено залежності кроку переміщень бічних порід на контурі газогенератора від товщини двошарової штучно створеної оболонки, що характеризує розвиток деформацій у породному масиві навколо геореактора. Одержані розрахункові формули для визначення кроку опускання порід залежно від товщини штучно створеної оболонки є необхідними під час вибору способу керування гірським тиском і забезпечення робочого простору геореактора.

Мета роботи - встановлення закономірностей формування двошарових штучно створених оболонок способом варіації температури та складу дуттьової суміші (ДС) для встановлення контрольованих переміщень контуру геореактора для ефективного керування гірським тиском і забезпечення простору для проходження газових сумішей. Проведення аналітичних досліджень базувалося на основі схеми теплообмінника, що найбільш точно характеризує розподіл температурного поля в зоні впливу геореактора. Формування штучних оболонок у полі підземних газогенераторів здійснено у 2 етапи: через оболонку оплавлених порід, що знаходиться безпосередньо над осередком газифікації, створенням порід зі зміненими властивостями у глибині масиву. Ці оболонки відіграють важливу роль у процесі керування гірським тиском і встановлення необхідного кроку опускання порід покрівлі для проходження вхідної та вихідної сумішей. Переміщення порід досліджено на тестових установках за допомогою спеціальних датчиків. Числовий аналіз використано для визначення напружено-деформованого стану (НДС) порід на базі термо-пружньо-пластичної моделі деформаційного середовища. Для побудови узагальнювальних залежностей використано метод множинної регресії та застосовано загальновизнані системи обробки даних таблиць Excel-2013. Виконано багатоваріантні розрахунки товщини та НДС навколо геореактора для різних значень потужності вугільного пласта, глибини розробки та складу ДС. Одержані результати узагальнено для різноманітних гірничо-геологічних умов у вигляді залежностей переміщень і величин зон руйнування та переміщень контуру георектора. Встановлено залежності товщини двошарової штучноствореної оболонки від тиску та температури ДС і розвитку деформацій у породному масиві навколо геореактора. Одержані розрахункові формули для визначення цих основних геомеханічних характеристик є необхідними для вибору способу керування гірським тиском і забезпечення простору з метою проходження газових сумішей газифікації.

Охарактеризовано геотехнологічні методи видобутку корисних копалин. Розглянуто основи термодинамічних процесів підземної газифікації вугільних пластів. Акцентовано увагу на способах розкриття, підготовки та системи відпрацювання вугільних пластів під час газифікації, методи розрахунку основних технологічних параметрів, гірничо-фізичні явища, які відбуваються в бічних породах і пласті під дією високих температур і тиску. Надано відомості про пружні, деформаційні, міцнісні, електромагнітні й метаморфічні властивості породи за високих температур і тиску. Наведено відомості про методи розрахунку параметрів термодинамічних процесів у гірських породах. Подано інформацію про закономірності вияву гірського тиску в зоні вогневих робіт. Описано метод побудови зон підвищеного тиску і кількісної оцінки напружень у гірських породах. Висвітлено екологічні аспекти технології газифікації вугільних пластів з повним закладанням вигазованого простору.

Розглянуто питання актуальності захоронення у надрах Землі шкідливих відходів, утворених в результаті гірничої, супутньої гірничій, іншої промислової та комунальної діяльності людини. Запропоновано техніко-технологічне обгрунтування закладання робіт таких відходів у техногенні пустоти, що утворені під час видобування корисних копалин, а також їх перетворення у результаті термічної деструкції під час підземної газифікації із використанням вугілля як теплового носія. Запропоновано використовувати переробку згаданих відходів у екологічному замкнутому циклі. Проведено відповідне економічне обгрунтування запропонованих заходів із використанням загальноприйнятих методик, що застосовуються для оцінки середньо- та високобюджетних інвестиційних проектів.

Розглянуто методи прогнозу геомеханічних процесів, що відбуваються в масиві осадкових порід під час відпрацювання запасів вугілля на пологих пластах. Наведено відомості щодо формування напружень гірського масиву, встановлення деформаційних характеристик порід, визначення технологічних параметрів виймання вугілля. Увагу приділено обгрунтуванню раціональних параметрів технології розробки пологих пластів. Запропоновано способи керування гірським тиском у лаві.