Registration Number
0526U000076, Doctoral dissertation
Status
Доктор технічних наук
Date
21-04-2026
popup.evolution
.
Title
Development of the Theory of Mining Mode Design for Iron Ore Open Pits under Conditions of Variable Ore Demand
Author
Serhii О. Lutsenko, к.т.н.
popup.advisor Serhii O. Zhukov
popup.opponent Valentyn V. Korobiichuk
popup.opponent Olexandr O. Frolov
popup.opponent Oleksii V. Lozhnikov
popup.rada
Kryvyi Rih National University
Description
Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою, у якій поставлено й розв’язано важливу науково-прикладну проблему –обґрунтування науково-методичних засад динамічного проєктування режиму та планування розвитку гірничих робіт у залізорудних кар’єрах за умов мінливої потреби в сировині. Запропонований підхід передбачає оперативну зміну інтенсивності відпрацювання родовищ залежно від ринкової динаміки на основі комплексного врахування гірничо-геологічних, технологічних та економічних факторів, що впливають на формування активної частини робочої зони кар’єру. Розв'язання цієї проблеми має велике наукове та прикладне значення, оскільки дозволяє суттєво підвищити ефективність освоєння сировинної бази ГЗК як при розробці родовища одним кар’єром, так і їх групою.
Доведено, що більшість сучасних підходів базуються на статичних моделях, які не враховують нестабільність зовнішнього середовища та виробничу інертність гірничих підприємств. Натомість розроблена концепція поєднує динамічне проєктування режиму гірничих робіт і планування їх розвитку з оперативним коригуванням параметрів системи розробки й оптимізацією просторової структури робочої зони кар’єру.
Основу дослідження становить узгодження продуктивності кар’єру з режимом гірничих робіт і геометрією робочої зони. Уперше встановлено взаємозв’язок між шириною робочого майданчика та довжиною активного фронту, який безпосередньо визначає норматив готових до виймання запасів та діапазон гнучкого коригування продуктивності.
Запропонований метод визначення максимальної продуктивності кар’єру інтегрує гірничо-геометричні обмеження в систему планування.
Уперше доведено, що кожному значенню продуктивності за рудою відповідає режим гірничих робіт, який оптимізується через установлений взаємозв’язок параметрів системи розробки.
Зміна продуктивності досягається цілеспрямованим регулюванням параметрів системи розробки, що впливає на геометрію робочої зони: зі зростанням продуктивності знижується кут укосу робочого борту та зростає інтенсивність відпрацювання.
Розроблено метод визначення оптимальних параметрів системи розробки й активної частини робочої зони, що дозволяє обґрунтовано адаптувати їх залежно від змін у зовнішньому середовищі з підтриманням необхідного рівня готових до виймання запасів.
Удосконалено критерій оцінювання й вибору оптимального варіанта розвитку гірничих робіт, що базується на максимізації річного прибутку підприємства, вираженого в товарній продукції. На відміну від традиційних підходів, новий критерій оперує співвідношенням ціни й собівартості продукції, а також ураховує порядок та інтенсивність формування робочої зони, забезпечуючи високу точність порівняння динамічних варіантів за тривалий період.
Отримано залежності для оцінювання впливу стану робочої зони на річні обсяги ліквідації відставання за розкривом при зміні продуктивності, а також для визначення можливої продуктивності за рудою в перехідні періоди роботи кар’єру в умовах ліквідації відставання за розкривом.
Запропоновано новий розрахунковий принцип визначення границь проєктованого кар’єру на основі змінного граничного коефіцієнта розкриву. Врахування динаміки показників діяльності кар’єрів-конкурентів дозволило підвищити точність визначення границь на 14–45 % та забезпечити конкурентоспроможність проєктованого підприємства.
Обґрунтовано підхід до планування розвитку гірничих робіт у глибоких кар’єрах, що дозволяє гнучко змінювати інтенсивність відпрацювання. Це забезпечує як виконання поточних річних планів, так і створення геометричних передумов для оперативної зміни продуктивності в майбутніх періодах.
Розроблено економіко-математичну модель оптимізації розподілу обсягів видобутку між кар’єрами гірничо-збагачувального комбінату (ГЗК). Модель ураховує поточний стан розкривних робіт і нормативи запасів, гарантуючи виконання загального плану ГЗК шляхом оперативного перерозподілу навантажень.
Практичну ефективність доведено на кар’єрах компанії «МЕТІНВЕСТ»: адаптивне перерозподіл виробничих навантажень забезпечило зростання чистого грошового потоку на 29 % із сумарним економічним ефектом у 189 млн грн.
Запропоновані методи та моделі формують комплексну концептуальну основу для проєктування й управління в динамічному середовищі, підвищуючи стратегічну гнучкість, стійкість і техніко-економічну збалансованість гірничих підприємств.
Registration Date
2026-03-26
popup.nrat_date
2026-03-26 / 2026-07-01
