На базі методу межових елементів зроблено оцінку впливу одночасного відпрацювання двох зближених вугільних пластів на напружено-деформований стан гірського масиву під час випереджувальної надробки. Результати розрахунків за розробленим алгоритмом узагальнено та наведено у вигляді співвідношень, що характеризують закономірності проявів гірського тиску за умов виймання зближених пластів за розглянутих гірничо-геологічних умов. Визначено раціональні межі концентрації гірничих робіт, що забезпечують безпечне й економічно доцільне ведення очисних і підготовчих робіт на зближених пластах. Для оцінки вірогідності результатів теоретичних досліджень проведено експерименти стосовно проявів гірського тиску в очисних і підготовчих виробках у процесі відробки зближених вугільних пластів. Зазначено, що одержані дані можуть бути використані для обгрунтування меж концентрації гірничих робіт на зближених пластах. Для гірничо-геологічних умов шахт Західного Донбасу сформульовано рекомендації стосовно планування гірничих робіт і відпрацювання зближених вугільних пластів.

         Установлено закономірності формування параметрів робочої зони за умов відпрацювання крутопохилими шарами. Обгрунтовано теоретичні підходи до способів управління режимом гірничих робіт, які дозволяють визначити раціональний графік даного режиму. Удосконалено графоаналітичний метод визначення основних параметрів під час відпрацювання крутопохилими шарами, який впливає на керування режимом гірничих робіт. Положення цих шарів та їх параметрів дозволяють визначати ширину групи уступів, які підлягають відпрацюванню щодо лежачого та висячого борту кар'єру за етапами та впливають на швидкість посування робочого борту. Розроблено нові технологічні рішення стосовно процесу відпрацювання видовжених родовищ крутопохилими шарами. На базі раціональних технологічних схем формування кар'єру, оптимізації параметрів гірничих робіт з використанням установлених залежностей обгрунтовано інтенсивність розвитку робіт і параметри робочої зони залізорудних кар'єрів. Обгрунтовано режими гірничих робіт для діючих кар'єрів Полтавського ГЗК, гірничо-збагачувального комплексу "Міттал Стіл Кривий Ріг", "Сєверний" РУ ім. Кірова. Основні результати дослідження впроваджено під час розробки кар'єру N2-біс гірничо-збагачувального комплексу "Міттал Стіл Кривий Ріг".

         Встановлено нові характеристики коливань мінералого-технологічних показників руди у надрах, видобутку рудної сировини та її якісного складу для різних періодів роботи гірничорудних підприємств. Уперше узагальнено методологію гірничо-геологічної інформатики, створено класифікацію її складових та удосконалено структуру інформаційного забезпечення даних підприємств на основі розподілу первинних і попередньо перероблених технологічних даних. Пооаналізовано й обгрунтовано взаємозв'язок технологічних об'єктів та їх параметрів, на яких грунтується оптимізація розвитку гірничих робіт на кар'єрах. Розроблено для перспективного, поточного та оперативного планування ієрархічна система дискретних моделей оптимізації гірничих робіт, в основу якої полкладено технологічно обгрунтовані методу набору директивних показників, застосування яких дозволяє підвищити вилучення металу з руди у середньому на 0,4 %. Запропоновано нову ієрархічну систему дискретних гірничо-геометричних моделей прогнозу розвитку гірничих робіт різних рівнів планування, яка дозволяє для потреб дискретної оптимізації відтворювати динаміку розвитку фронту гірничих робіт у просторі кар'єру та часі з похибкою не вище 5 %. На відміну від відомих систем досліджено та розроблено дворівневе геологічне забезпечення планування гірничих робіт на основі блокового мінерало-технологічного моделювання родовища за сортами руд і наступної інтерполяції за її даними мінералого-технологічних показників зі швидкісним підрахунком запасів у видобувних блоках з похибкою не вище 1,4 - 2,7 %. Класифіковано гірничо-геометричне моделювання відкритої розробки за функціональністю, використаному у математичному апараті, можливості відтворення статичних і динамічних об'єктів. Апробовано методи та моделі оптимізації гірничих робіт, в основу яких покладено призначення критеріїв оптимізації, складу обмежень, характеру керуючих змінних та їх зв'язку з обсягами гірничих робіт та якісними характеристиками руди.

         Вдосконалено методику формалізації евристичної декомпозиції загальної задачі організації та планування гірничо-транспортних процесів у залізорудних кар'єрах, а також структуровано алгоритм системного синтезу, які дозволили отримати раціональний склад і структуру функціональної частини комплексної підсистеми. Розроблено математичні моделі організаційної підготовки виробництва, техніко-економічного та оперативного планування гірничо-транспортних робіт. Створено програмно-методичне забезпечення пускового комплексу, яке підтвердило свою ефективність в умовах промислової апробації.

         На підставі регресивно-статистичного аналізу звітних даних провідних виробників гірничо-транспортного обладнання та досвіду кар'єрів-аналогів розроблено концепцію методичного підходу до моделювання техніко-економічних показників відкритих гірничих робіт. Визначено головні параметри гірничого обладнання, з використанням яких уперше одержано сукупності залежностей для розрахунку основних технологічних параметрів під час проектування відкритої розробки родовищ корисних копалин. Обгрунтовано принципи динамічних розрахунків величини експлуатаційних витрат за умов зміни цін на ресурси за статтями витрат. З метою вибору та обгрунтування структури комплексної механізації навантажувальних і транспортних робіт установлено взаємозв'язки зміни приведених витрат від динаміки зміни структури витрат для різноманітних сполучень типорозмірів обладнання. Наведено аналітичні залежності обсягів гірничої маси у контурах кар'єру від параметрів основного виймально-навантажувального і транспортного обладнання.

         Дисертація присвячена питанням теоретичного обгрунтування технологій розробки залізорудних родовищ України з цілеспрямованим формуванням виробленого простору глибоких кар'єрів для переекскавації вміщуючих порід. Розроблені нові напрямки розвитку робочої зони кар'єрів похилими шарами та діагональними панелями. Установлені їх параметри, які забезпечують виймання мінімальних об'ємів розкривних порід без зниження виробничої потужності по залізній руді. Розроблені способи підвищення ефективності руйнування скельних порід вибухом та зниженням інтенсивності пилогазових викидів у атмосферу. Розроблені економіко-математичні моделі формування зони поглиблення з використанням комбінованих видів транспорту в комплексі з мобільним перевантажувальним устаткуванням. Уперше обгрунтовані методи розрахунку параметрів сумісного розташування різнотипних вміщуючих порід у виробленому просторі глибоких кар'єрів. Розроблені способи та методи рекультивації порушеної території.

         Робота присвячена дослідженню та оптимізації технологічних параметрів проведення торкретних робіт. Оптимізація проведена по максимуму міцності і мінімуму відскоку. Методом теоретичного аналізу визначені оптимальні склади цементно-піщаної суміші; експериментально визначені технологічні параметри торкретування. Досліджено також ряд парних залежностей для визначення числових значень емпіричних коефіцієнтів. Проведено удосконалення, на рівні винаходу, технологічного обладнання для проведення торкретних робіт методом механічного торкретування. Оптимальні параметри впроваджено в технологічні процеси при зведенні і ремонті водоканалізаційних споруд на об'єктах ВАТ "Південспецбуд".

         Дисертація присвячена питанням оптимізації параметрів відкритих гірничих виробок на основі встановлених закономірностей зміни міцності порідних масивів при зміні їх деформованого стану, шляхом мінімізації сумарних витрат на спорудження та експлуатацію виробок протягом всього часу служби. Встановлена нелінійна закономірність зниження коефіцієнта запасу стійкості порідного схилу зі зростанням його деформованого стану. Одержано вираз для визначення теоретичних значень, розроблена методика та визначені закономірності зміни протягом часу експлуатаційної надійності стійкого стану відкритих гірничих виробок. Розроблена економіко-математична модель для обгрунтування оптимальних параметрів відкритих гірничих виробок та визначені нормативи надійності стійкого стану уступів, бортів кар'єрів та відвалів.

         Розглянуто питання планування режиму гірничих робіт і параметрів системи розробки в кар'єрі у разі зміни величини бортового вмісту заліза в руді. Встановлено основні взаємозв'язки геолого-технологічних показників видобутку та переробки руд на комбінатах Кривбасу. Визначено характер і ступінь впливу величини бортового вмісту на поточні обсяги видобутку, розкриву і переробки руд, наведено економічну оцінку цього впливу. Доведено, що режим гірничих робіт в кар'єрі залежить від величини бортового вмісту заліза в руді та впливає на її оптимальне значення. На основі даних закономірностей досліджено режим гірничих робіт на окремих ділянках кар'єра та розроблено методику визначення оптимального співвідношення обсягів видобутку якісних різновидів руд. Зазначено, що навіть у разі збільшення бортового вмісту експлуатаційний коефіцієнт розкриву в певні періоди розробки родовища може зменшуватися. Запропоновано визначати основні параметри системи розробки з урахуванням наслідків зміни бортового вмісту, що дозволяє зіставляти варіанти режиму за якістю товарної продукції ще на стадії планування. Розроблено методику корегування границь діючих кар'єрів у разі змінення кондицій до якості корисної копалини з урахуванням впливу цього корегування на режим гірничих робіт. Концептуально викладено результати досліджень щодо визначення продуктивності групи кар'єрів у складі одного комбінату.