Volume 15, Issue 4http://ir.nmu.org.ua/handle/123456789/1598332024-03-28T12:57:46Z2024-03-28T12:57:46ZPetrographic characteristics in the central part of KosovoKutllovci, FestimFejza, Islamhttp://ir.nmu.org.ua/handle/123456789/1608162023-06-29T06:52:13Z2021-12-30T00:00:00ZPetrographic characteristics in the central part of Kosovo
Kutllovci, Festim; Fejza, Islam
Purpose. This paper aims to provide complete identification of rock types in the Drenas region by detailed description of all
types of the rocks found. The authors intended to determine interruption or continuity of all inter-formational boundaries to
accurately delineate them on the ground and fully reflect on the 1: 25000 scale map, as well as to identify the nature of contact
between rock types and give its detailed description.
Methods. During August, September, October of 2019, the exploration field trips were carried out. Geological survey works
focused on the following areas: complete identification of all rock types on the basis of studying their samples, preparation
of thin sections for petrographic (only the magmatic rock), chemical and geochemical analysis. Systematic measurement of
structural elements was conducted alongside with identification and description of mineral outcrops areas.
Findings. Based on the study of stratigraphic units and geological description of mineral outcrop areas, we identified different
types of rocks using petrography microscope preparation and chemical and geochemical analysis. The area of Drenas
has the following lithostratigraphic units: gabbro diabase, harzburgite, metasandstone.
Originality. The originality of the study consists in the use of optical microscope for precise identification of rocks. As a
result of the research conducted in the exploration area, we have obtained a clear petrographic description of minerals composition,
their texture and mineralization, which allows assessing the possibility of the area exploitation. The analyses were
completed at the certified laboratory of Geology-Mining Faculty (Polytechnic University of Tirana) and Geosciences Institute.
Practical implications. Petrographic study and chemical analysis led to the conclusion that the research area has Ni mineralization,
which is important for the development of mining sector and the community given the environment is preserved
and the adequate way of the area exploitation is applied.; Мета. Повне визначення типів гірських порід районі Дренаса шляхом їх докладного опису. Автори мали намір визначити наявність розривних порушень та охарактеризувати суцільність усіх міжпластових меж, щоб точно окреслити їх на місцевості та чітко зобразити на карті масштабу 1:25000, а також виявити специфіку контакту між гірськими породами різного типу та надати його комплексну детальну характеристику.
Методика. У серпні, вересні, жовтні 2019 року були проведені польові геологорозвідувальні роботи, які були зосереджені на наступних напрямках: комплексна ідентифікація всіх типів порід на основі вивчення їх зразків, підготовка шліфів для петрографічного (лише магматична порода), хімічного та геохімічного аналізу. Аналізи були виконані у сертифікованій лабораторії Факультету геології та гірничої справи (Політехнічний університет Тирани) та дослідження проводились в Інституті геологічних наук. Систематичні вимірювання структурних елементів проводилися поряд з виявленням та описом ділянок відслонень корисних копалин.
Результати. На основі вивчення стратонів та геологічного опису ділянок відслонеь діагностовано різні типи порід за допомогою петрографічної мікроскопії та хіміко-геохімічного аналізу. У районі Дренаса представлені наступні літостратиграфічні одини-ці: габро діабаз, гарцбургіт, метапісковик. Виділено чотири фази пластичної деформації геологічного району на основі структурного та мікроструктурного аналізу, а також даних щодо геоструктурного фону разом з літохроностратиграфічним аналізом.
Наукова новизна. Новизна дослідження полягає у використанні оптичного мікроскопа для точної діагностики гірських порід. Встановлено чіткий петрографічний опис складу мінералів, їхньої текстури та мінералізації, що дозволяє оцінити можливість експлуатації ділянки.
Практична значимість. Петрографічні дослідження та хімічний аналіз дозволили зробити висновок про те, що у досліджуваній зоні є поклади нікелевих руд, які важливі для розвитку гірничодобувного сектора та суспільства, за умови збереження навколишнього середовища та застосування належного способу експлуатації родовища.; Цель. Полное определение типов горных пород в районе Дренаса путем их подробного описания. Авторы намеревались определить наличие разрывных нарушений и охарактеризовать сплошность всех межпластовых границ, чтобы точно очертить их на местности и четко изобразить на карте масштаба 1:25000, а также выявить специфику контакта между горными породами разного типа и дать его комплексную детальную характеристику.
Методика. В августе, сентябре, октябре 2019 года проведены полевые геологоразведочные работы, которые были сосредоточены на следующих направлениях: комплексная идентификация всех типов пород на основе изучения их образцов, подготовка шлифов для петрографического (только магматическая порода), химического и геохимического анализа. Анализы были выполнены в сертифицированной лаборатории факультета геологии и горного дела (Политехнический университет Тираны), а также исследования проводились в Институте геологических наук. Систематические измерения структурных элементов проводились наряду с выявлением и описанием участков обнажений полезных ископаемых.
Результаты. На основе изучения стратонов и геологического описания участков обнажений диагностировано различные типы пород с помощью петрографической микроскопии и химико-геохимического анализа. В районе Дренаса представлены следующие литостратиграфические единицы: габбро диабаз, гарцбургит, метапесчаник Выделено четыре фазы пластической деформации геологического района на основе структурного и микроструктурного анализа, а также данных о геоструктурном фоне вместе с литохроностратиграфическим анализом.
Научная новизна. Новизна исследования заключается в использовании оптического микроскопа для точной диагностики горных пород. Установлено четкое петрографическое описание состава минералов, их текстуры и минерализации, что позволяет оценить возможность эксплуатации участка.
Практическая значимость. Петрографические исследования и химический анализ позволили сделать вывод о том, что в исследуемой зоне имеются залежи никелевых руд, которые важны для развития горнодобывающего сектора и общества, при условии сохранения окружающей среды и применения надлежащего способа эксплуатации месторождения.
2021-12-30T00:00:00ZTheoretical basis for the formation of damaging factors during the coal aerosol explosionZavialova, OlenaKostenko, ViktorLiashok, NataliaGrygorian, MykolaKostenko, TetianaPokaliuk, Viktorhttp://ir.nmu.org.ua/handle/123456789/1608152023-06-29T06:52:59Z2021-12-30T00:00:00ZTheoretical basis for the formation of damaging factors during the coal aerosol explosion
Zavialova, Olena; Kostenko, Viktor; Liashok, Natalia; Grygorian, Mykola; Kostenko, Tetiana; Pokaliuk, Viktor
Purpose. Assessing the process of damaging factors formation during the coal aerosol explosion in mine workings on the
basis of theoretical research of the explosion of coal dust deposits in order to substantiate promising methods of protecting
miners from their impact.
Methods. An integrated approach is used, which includes a critical analysis of literature data on the occurrence and development
of coal aerosol explosions in mine workings; theoretical research into the state of the gaseous medium at the characteristic
points of the development diagram of the coal dust deposits explosion as a result of mining operations based on
the laws of classical physics and chemistry.
Findings. The main aspects of the explosion mechanism of dust in a powdery state, accumulated on the surfaces along the
mine working perimeter, and the formation of such negative factors as the effect of gaseous medium accelerated movement,
have been revealed; high temperature formed during coal and methane detonative combustion; increased gas pressure. The
revealed aspects of the dust explosion mechanism make it possible to determine the main directions for protection of miners
caught in the explosion. The diagram of the development of settled coal dust explosion along the mine working with normal
ventilation conditions, taking into account the influence of seismic waves, has been improved.
Originality. Analytical dependences, reflecting the value of gas energy at characteristic points of the diagram, have been
determined, and the dynamics of the formation of negative factors caused by the explosion have been revealed.
Practical implications. Possible ways of protecting miners from the impact of negative factors caused by the coal aerosol
explosion and reducing the severe consequences of such accidents are proposed.; Мета. Оцінка процесу утворення вражаючих факторів під час вибуху вугільного аерозолю в гірничій виробці на основі теоретичних досліджень вибуху вугільних пилових відкладень для обґрунтування перспективних шляхів захисту гірників від їх впливу.
Методика. Використано комплексний підхід, що включає критичний аналіз літературних даних щодо виникнення та розвитку вибухів вугільного аерозолю в гірничих виробках; теоретичні дослідження стану газового середовища в характерних точках схеми розвитку виробкою вибуху вугільних пилових відкладень на основі законів класичних фізики і хімії.
Результати. Розкрито основні аспекти механізму вибуху пилу, який знаходиться у порошкоподібному стані у вигляді скупчень на поверхнях по периметру гірничої виробки, і утворення негативних факторів, таких як дії прискореного руху газового середовища; високої температури що утворюється при детонаційному згорянні вугілля і метану; підвищеного газового тиску. Виявлення аспекти механізму вибуху пилу дали можливість встановити основні напрямки захисту гірників, захоплених вибухом. Удосконалено схему розвитку вибуху осілого вугільного пилу у виробці з нормальними умовами провітрювання з урахуванням впливу сейсмічних хвиль.
Наукова новизна. Встановлено аналітичні залежності, що відображають величину енергії газів у характерних точках схеми, розкрито динаміку утворення негативних факторів вибуху.
Практична значимість. Запропоновано можливі шляхи захисту гірників від дії негативних факторів вибуху вугільного аерозолю та зменшення важких наслідків такого роду аварій.; Цель. Оценка процесса образования поражающих факторов при взрыве угольного аэрозоля в горной выработке на основе теоретических исследований взрыва угольных пылевых отложений для обоснования перспективных путей защиты горняков от их влияния.
Методика. Использован комплексный подход, включающий критический анализ литературных данных о возникновении и раз-витии взрывов угольного аэрозоля в горных выработках; теоретические исследования состояния газовой среды в характерных точках схемы развития выработкой взрыва угольных пылевых отложений на основе законов классической физики и химии.
Результаты. Раскрыты основные аспекты механизма взрыва пыли, находящейся в порошкообразном состоянии в виде скоплений на поверхностях по периметру горной выработки, и образования негативных факторов, таких как действия ускоренного движения газовой среды; высокой температуры образующегося при детонационном сгорании угля и метана; повышенного газового давления. Выявленные аспекты механизма взрыва пыли позволили установить основные направления защиты горняков, застигнутых взрывом. Усовершенствована схема развития взрыва отложившейся угольной пыли в выработке с нормальными условиями проветривания с учетом влияния сейсмических волн.
Научная новизна. Установлены аналитические зависимости, отражающие величину энергии газов в характерных точках схемы, раскрыта динамика образования негативных факторов взрыва.
Практическая значимость. Предложены возможные пути защиты горняков от действия негативных факторов взрыва угольного аэрозоля и уменьшения тяжелых последствий такого рода аварий.
2021-12-30T00:00:00ZGranulometric composition research of mine rocks as a material for backfilling the mined-out area in coal minesPetlovanyi, MykhailoMalashkevych, DmytroSai, KaterynaBulat, IevgeniiaPopovych, Vasylhttp://ir.nmu.org.ua/handle/123456789/1608142023-06-29T06:53:34Z2021-12-30T00:00:00ZGranulometric composition research of mine rocks as a material for backfilling the mined-out area in coal mines
Petlovanyi, Mykhailo; Malashkevych, Dmytro; Sai, Kateryna; Bulat, Ievgeniia; Popovych, Vasyl
Purpose. Determination of the granulometric characteristics and loosening coefficient of mine rocks formed during stope
operations from undercutting the bottom rocks as a potential backfill material based on a set of mine and laboratory research.
Methods. To do research, a complex methodology is used, which includes a photographic surveying the mass of destroyed
rocks from undercutting the bottom rocks in mine conditions, digital processing and determining the granulometric composition
in the software package, sampling the mine rocks at the surface complex, and reconstructing the granulometric composition,
similar to the full-scale mine conditions in the laboratory. Sieve analysis, laboratory balance and laboratory container
are used to determine the granulometric composition and loosening coefficient.
Findings. The dependence between the granulometric composition and loosening coefficient of rocks, which increases by
33% within fractions of 0-50 mm and by 8% within fractions of 50-140 mm, has been revealed. It has been determined that
the destroyed rocks in the face within fractions of 0-140 mm have a bulk density of 1.28 g/cm3, loosening coefficient of 1.7,
the voidness of and the maximum reserve for the backfill mass compaction with mine rocks is 41.9%. An analytical assessment
of the volumes of the formed cavities of the mined-out area in the longwall face and gobed mine workings, as well as
the prospects and completeness of their filling with mine rocks have been performed.
Originality. It has been determined that the loosening coefficient of mine rocks destroyed in the stope face by KA-200
shearer changes according to the logarithmic dependence on their granulometric composition. This makes it possible to
control the granulometric characteristics of the backfill material to achieve the maximum density of the backfill mass.
Practical implications. Further research can serve as a basis for determining the rational parameters for the formation
and placement of backfill masses during complex-mechanized selective mining of coal seams using various methods of
backfilling operations.; Мета. Визначення гранулометричних характеристик та коефіцієнта розпушення шахтних порід, утворених у процесі очисних робіт від присікання порід підошви, як потенційного закладного матеріалу на основі комплексу шахтних і лабораторних досліджень.
Методика. Для проведення досліджень використана комплексна методика, яка складалася з фотозйомки маси зруйнованих порід присікання порід підошви у шахтних умовах, цифрової обробки та визначення гранулометричного складу в програмному пакеті, відбору проб шахтних порід на поверхневому комплексі, відтворення гранулометричного складу аналогічно натурним шахтним умовам у лабораторії. Для визначення гранулометричного складу та коефіцієнта розпушення використовувалися ситовий аналіз, лабораторні ваги, лабораторна ємність.
Результати. Виявлено взаємозв’язок гранулометричного складу та коефіцієнта розпушення порід, який у межах фракцій 0-50 мм зростає на 33%, а фракцій 50-140 мм – на 8%. Встановлено, що зруйновані породи в очисних вибоях у межах фракцій 0-140 мм мають насипну щільність 1.28 г/см3, коефіцієнт розпушення 1.7, а їх пустотність і максимальний резерв ущільнення – 41.9%. Надана аналітична оцінка обсягів утворених пустот виробленого простору лави та виробок, що погашаються, а також перспектив і повноти їх заповнення шахтними породами.
Наукова новизна. Встановлено, що коефіцієнт розпушення шахтних порід, зруйнованих в очисному вибої очисним комбайном КА-200, змінюється за логарифмічною залежністю від їхнього гранулометричного складу, що дає можливість управляти гранулометричними характеристиками закладного матеріалу для досягнення максимальної щільності закладного масиву.
Практична значимість. Дослідження надалі слугуватимуть базою для встановлення раціональних параметрів формування та розміщення закладних масивів при комплексно-механізованому селективному вийманні вугільних пластів різними засобами здійснення закладних робіт.; Цель. Определение гранулометрических характеристик и коэффициента разрыхления шахтных пород, образованных в процессе очистных работ от присечки пород почвы, как потенциального закладочного материала на основе комплекса шахтных и лабораторных исследований.
Методика. Для проведения исследований использована комплексная методика, которая состояла из фотосъемки массы разрушенных пород присечки пород почвы в шахтных условиях, цифровой обработки и определения гранулометрического состава в программном пакете, отбора проб шахтных пород на поверхностном комплексе, воссоздания гранулометрического состава аналогично натурным шахтным условиям в лаборатории. Для определения гранулометрического состава и коэффициента разрыхления использовались ситовый анализ, лабораторные весы, лабораторная емкость.
Результаты. Выявлена взаимосвязь гранулометрического состава и коэффициента разрыхления пород, который в пределах фракций 0-50 мм возрастает на 33%, а фракций 50-140 мм – на 8%. Установлено, что разрушенные породы в очистных забоях в пределах фракций 0-140 мм обладают насыпной плотностью 1.28 г/см3, коэффициентом разрыхления 1.7, а их пустотность и максимальный резерв уплотнения – 41.9%. Дана аналитическая оценка объемов образованных пустот выработанного пространства лавы и погашаемых выработок, а также перспектив и полноты их заполнения шахтными породами.
Научная новизна. Установлено, что коэффициент разрыхления шахтных пород, разрушенных в очистном забое очистным комбайном КА-200, изменяется по логарифмической зависимости от их гранулометрического состава, что дает возможность управлять гранулометрическими характеристиками закладочного материала для достижения максимальной плотности закладочного массива.
Практическая значимость. Исследования в дальнейшем послужат базой для установления рациональных параметров формирования и размещения закладочных массивов при комплексно-механизированной селективной выемке угольных пластов различными средствами производства закладочных работ.
2021-12-30T00:00:00ZOptimizing the separation characteristics of the waterinjection hydrocyclone using mathematical modellingMinkov, LeonidDueck, JohannHassan, Mohamed M.A.Ali, Mahrous A.M.Farghaly, Mohamed G.http://ir.nmu.org.ua/handle/123456789/1608132023-06-29T06:53:32Z2021-12-30T00:00:00ZOptimizing the separation characteristics of the waterinjection hydrocyclone using mathematical modelling
Minkov, Leonid; Dueck, Johann; Hassan, Mohamed M.A.; Ali, Mahrous A.M.; Farghaly, Mohamed G.
Purpose. Although the hydrocyclone separator has many advantages, it still has some limitations which decrease its separation
efficiency in many mineral processing applications because of fine particles which are miss separated to the coarse
product in the underflow. Water injection in the conical part of the cyclone was recently implemented to solve this problem.
The water injection mechanism and the way in which the injected water affects the separation are still not clear and need to
be more investigated.
Methods. New design of water injection hydrocyclone was tried using a modified conical part with a water injection range
consist of five equal distance injection openings open directly on the periphery of the cone part.
Findings. This study presents a mechanical mathematical model that simulates the water injection to give a clear indication
of the injection mechanism impact on the classification process. It could also predict the dependence of the basic characteristics
of the classification on the amount of the injected water and the influence of different operating and design parameters
of the hydrocyclone.
Originality. The model accounts for the fluid flow, the particle motion, the turbulent particle diffusion, and particle settling.
Particle interactions and fine particle entrainment by settling coarse particles are also included in the model. The model was
found to predict well the injection effect and agrees with the experimental results.
Practical implications. The results showed also that the increase in water injection velocity leads to an increase in both the
cut size and the minimal value of the separation curve. It was found also that the hydrocyclone length has an important effect
on the injection process, and the separation sharpness is directly proportional to it at higher values of water injection velocity.; Мета. Покращення сепараційних характеристик гідроциклону шляхом нагнітання води за допомогою математичного моделювання. Механізм нагнітання і те, як саме вода, що закачується, впливає на розділення, все ще не є зрозумілими і вимагають подальшого наукового вивчення.
Методика. Була випробувана нова конструкція гідроциклону із закачуванням води з використанням модифікованої конічної частини з діапазоном вприску води, що складається з п’яти отворів для вприску на рівній відстані, відкритих безпосередньо по периферії конічної частини. Математична модель фокусувалася на таких основних факторах, що визначають процес класифікації в гідроциклоні: рух частинок під дією масових (центрифужних) сил до стінки, дифузія частинок за допомогою турбулентної дифузії, спричиненої градієнтом концентрації, та потік закачування води.
Результати. Встановлено, що збільшення швидкості води, що нагнітається, призводить до збільшення як розміру фракції d50, так і мінімального значення функції розділення T(0), а ін’єкція сприяє гасінню немонотонної для кривої розділення щільних суспензій. Встановлено, що довжина пристрою має важливий вплив на процес впорскування, тобто ефект впорскування різний для довгого і короткого гідроциклону. Визначено, що різкість розділення для короткого апарату зменшується, а для довгого апарату збільшується, якщо швидкість води, що закачується, збільшується.
Наукова новизна. Математична модель враховує потік рідини, рух частинок, їх турбулентну дифузію та осадження. У модель також включені взаємодії частинок та віднесення дрібних частинок за рахунок осадження великих. Було виявлено, що модель гарно передбачає вплив нагнітання і в цілому добре узгоджується з експериментальними результатами.
Практична значимість. Результати дослідження корисні для проектування ефективних сепараційних характеристик гідроциклонів при збагаченні різних видів корисних копалин.; Цель. Улучшение сепарационных характеристик гидроциклона путем нагнетания воды при помощи математического моделирования. Механизм нагнетания и то, как именно закачиваемая вода влияет на разделение, все еще не ясны и требуют дальнейшего научного изучения.
Методика. Была опробована новая конструкция гидроциклона с закачкой воды с использованием модифицированной конической части с диапазоном впрыска воды, состоящим из пяти отверстий для впрыска на равном расстоянии, открытых непосредственно по периферии конической части. Математическая модель фокусировалась на следующих основных факторах, определяющих процесс классификации в гидроциклоне: движение частиц под действием массовых (центрифужных) сил к стенке, диффузия частиц посредством турбулентной диффузии, вызванной градиентом концентрации, и поток закачки воды.
Результаты. Установлено, что увеличение скорости нагнетаемой воды приводит к увеличению как размера фракции d50, так и минимального значения функции разделения T(0), а инъекция способствует гашению немонотонной для кривой разделения плотных суспензий. Установлено, что длина устройства имеет важное влияние на процесс впрыска, то есть эффект впрыска различен для длинного и короткого гидроциклона. Определено, что резкость разделения для короткого аппарата уменьшается, а для длинного аппарата увеличивается, если скорость закачиваемой воды увеличивается.
Научная новизна. Математическая модель учитывает поток жидкости, движение частиц, их турбулентную диффузию и осаждение. В модель также включены взаимодействия частиц и унос мелких частиц за счет осаждения крупных. Было обнаружено, что модель хорошо предсказывает влияние нагнетания и в целом хорошо согласуется с экспериментальными результатами.
Практическая значимость. Результаты исследования являются полезными для проектирования эффективных сепарационных характеристик гидроциклонов при обогащении различных видов полезных ископаемых.
2021-12-30T00:00:00Z