Гальченко З. С. Обґрунтування аеродинамічних та геомеханічних параметрів гірничоенергетичних комплексів «породний відвал – вітроенергетична станція»

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0826U004060

Облікова картка дисертації

0826U004060.pdf

Здобувач

Спеціальність

  • 131 - Прикладна механіка

Спеціалізована вчена рада

PhD 16587

Інститут геотехнічної механіки ім. М. С. Полякова Національної академії наук України

Анотація

Актуальність теми дослідження зумовлена необхідністю подолання системної екологічної та енергетичної кризи в промислових регіонах України, де накопичення мільярдів тонн розкривних порід призвело до вилучення з обігу тисяч гектарів земель та формування стійкого техногенного навантаження на довкілля. В умовах воєнного стану та глобального тренду на декарбонізацію економіки традиційні підходи до рекультивації, що є економічно витратними та часто малоефективними для високих відвалів, потребують заміни на інноваційну парадигму ревіталізації. Пошук нових шляхів відновлення порушених територій через їх трансформацію у функціональні вітроенергетичні системи дозволяє одночасно вирішувати питання екологічної безпеки та децентралізації енергопостачання промислових підприємств. Особливої наукової та практичної значущості набуває використання специфічного рельєфу відвалів як ресурсу для посилення повітряних потоків, що дає змогу ефективно експлуатувати вітроенергетичне обладнання навіть у регіонах із помірним вітровим потенціалом. Наукове обґрунтування параметрів взаємодії вітроенергетичних установок із техногенним масивом дозволяє не лише забезпечити енергонезалежність об'єктів критичної інфраструктури, а й виступає фактором екогеодинамічної стабілізації – зменшення пилоутворення, ерозії та зміцнення неконсолідованих масивів розкривних порід. Таким чином, розробка природоузгоджених технологій використання порушених земель є стратегічно важливим завданням для забезпечення сталого розвитку та післявоєнного «зеленого» відновлення гірничодобувних регіонів України. Для досягнення поставленої мети дослідження було проведено комплексний аналіз сучасних технологій відновлення порушених земель та обґрунтовано концепцію їх ревіталізації, що дозволило розробити математичні моделі аеродинамічних потоків над відвалами, визначити раціональні параметри розміщення вітроенергетичного обладнання та довести геомеханічну стійкість техногенних масивів при застосуванні природоузгоджених рішень для забезпечення енергонезалежності підприємств. Науково обґрунтовано концептуальний підхід до трансформації відвалів розкривних порід у функціональні вітроенергетичні системи, що дозволяє інтегрувати відновлювані джерела енергії в постіндустріальний ландшафт Встановлені аеродинамічні закономірності посилення повітряних потоків над техногенним рельєфом та доведена геомеханічна стійкість масивів при динамічних навантаженнях від вітроенергетичних установок забезпечують технічну можливість та екологічну безпеку створення децентралізованих джерел енергії. Досліджено ефективність застосування вітроенергетичних установок на робочих майданчиках та ярусах відвалів, що формуються за допомогою сучасної транспортної техніки, зокрема на прикладі відвалів ПАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг».

Читати повністю

Публікації

Kopach P. I., Yakubenko L. V., Mormul T. M., Danko T. T., Gorobets N.V., Halchenko Z. S. Scientific approaches to solving a problem of highly mineralized mine waters. Geo-Technical Mechanics. 2022. Issue 160. P. 80-95 DOI: https://doi.org/10.15407/geotm2022.160.080

Kopach P. I., Yakubenko L. V., Mormul T. M., Danko T. T., Gorobets N.V., Halchenko Z. S. Assessment of natural resource potential of territories disturbed by mining works in the context of effective use of post-technogenic landscape. Geo-Technical Mechanics. 2022. Issue 162. P. 38-47 DOI: https://doi.org/10.15407/geotm2022.162.038

Kopach P. I., Yakubenko L. V., Mormul T. M., Danko T. T., Gorobets N.V., Halchenko Z. S. Comparative assessment of energy generating technologies by the principle of full environmental resource intensity. Geo-Technical Mechanics. 2022. Issue 163. P. 33-45 DOI: https://doi.org/10.15407/geotm2022.163.033

Medvedieva O. O., Halchenko Z. S., Shustov O. O., Akhmetkanov D. K. Prospects for use of man-made disturbed lands in mining regions for the location of renewable energy sources facilities. Geo-Technical Mechanics. 2023. Issue 165. P. 17-26. DOI: https://doi.org/10.15407/geotm2023.165.017

Medvedieva O. O., Yakubenko L. V., Kopach P. I., Lubinsky R. S., Halchenko Z. S. Classification of methods for handing during the formation of tailing dumps. Geo-Technical Mechanics. 2024. Issue 169. P. 5-17. DOI: https://doi.org/10.15407/geotm2024.169.005

Kopach P. I., Yakubenko L. V., Mormul T. M., Danko T. T., GorobetsN.V., Halchenko Z. S. Determination of risk as a technology assessment criteria and establishing the scope of its application. Geo-Technical mechanics. 2024. Issue 169. P. 18-35. DOI: https://doi.org/10.15407/geotm2024.169.018

Semenenko Ye., Medvedieva O., Tatarko L., Halchenko Z., Simes V., Myrzakhmetov S. Substantiation of the possibility of determining the parameters of the hydrotransported material based on operational measurements. Geo-Technical mechanics. 2024. Issue 169. P. 18-35. P. 126-139. DOI: https://doi.org/10.15407/geotm2024.169.126

Semenenko Ye., Medianyk V., Buriak S., Khaminich О., Halchenko Z. Study of the possibility of solving the coupling equation for the Sabinin-Yuriev model in an analytical form. Geo-Technical mechanics. 2024. Issue 171, P. 74-85. DOI: https://doi.org/10.15407/geotm2024.171.074

Semenenko Ye., Medvedieva O., Теpla Т., Halchenko Z., Medianyk V., Moldabayev S. Determining the duration of preparation for the development of technogenic coal deposits when using bioremediation methods for their dewatering action. Geo-Technical mechanics. 2025. Issue 175, P. 5-13. DOI: https://doi.org/10.15407/geotm2025.175.005

Медведєва О., Гальченко З., Демченко О. Сучасний стан розвитку відновлювальної енергетики в Україні і можливі рішення. Challenges and Issues of Modern Science. 2025. Vol. 4, Issue 1. P. 145–151. DOI: https://doi.org/10.15421/cims.4.298

Medvedieva O., Halchenko Z., Demchenko O. Development of renewable energy in ukraine, current state and possible solutions. Sustainable Extraction and Processing of Raw Materials Journal. 2025. Vol. 6. P. 60–67. DOI: https://doi.org/10.58903/dw18921267

Medvedieva O. O., Larionov, H. I., Halchenko, Z. С. To the selection of technology parameters for the use of renewable energy sources on man-made disturbed lands. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science This link is disabled. 2024. Vol. 1319(1). P. 012011. DOI: 10.1088/1755-1315/1319/1/012011

Lapshyn Ye., Biliaiev M., Biliaievа V., Halchenko Z., Medianyk V., Buketov V. Numerical modeling of the wind regime on the beaches of the wash of the artificial storage facilities for mineral processing waste. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2024. Vol. 1348. P. 012080. DOI: 10.1088/1755-1315/1348/1/012080

Medvedieva O. O., Halchenko Z. S., Semenenko Ye. V., Medianyk V. Yu. and Simes V.Ye. Assessment of the energy potential of an anthropogenic facility when it is converted for wind energy generation. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2025. Vol. 1481. P. 012002. DOI: 10.1088/1755-1315/1481/1/012002

Medvedieva O., Halchenko Z., Tynyna S., Kulak Ye., Kushch O. Use of Environmentally Friendly Technologies at Kryvbas Mining and Processing Plants under Martial Law. Conference Paper Published by Trans Tech Publications, Ltd. in Advances in Science and Technology. 2026. Vol. 172. P. 67-74 DOI: https://doi.org/10.4028/p-Q4SnBR

Гальченко З. С., Данько Т. Т. Оцінка природно-ресурсного потенціалу порушених гірничими роботами територій. Геотехнічні проблеми розробки родовищ : матеріали XIХ міжнар. конф. молодих вчених (Дніпро, 28 жовт. 2021 р.). Дніпро : ІГТМ ім. М. С. Полякова НАН України, 2021. С. 129–134

Медведєва О. О., Гальченко З. С. Перспективи освоєння гірничопромислових ландшафтів. Геотехнічні проблеми розробки родовищ : матеріали XХ міжнар. конф. молодих вчених (Дніпро, 27 жовт. 2022 р.). Дніпро : ІГТМ ім. М. С. Полякова НАН України, 2022. С. 31–34

Гальченко З. С. Передумови нового погляду на освоєння природно-ресурсного потенціалу порушених гірничими роботами територій. «Наукова весна» 2022 : матеріали XII Всеукр. наук.-техн. конф. студентів, аспірантів та молодих вчених (Дніпро, 23–24 трав. 2022 р.). Дніпро : НТУ «ДП», 2022. С. 109–110

Копач П., Якубенко Л., Гальченко З., Данько Т. Застосування природоузгоджених технологій в умовах воєнного стану. Матеріали ІІ Міжнар. наук.-практ. конф. ГО «ІЕЕЕД» (Луцьк, 01 черв. 2022 р.). Луцьк : СПД Гадяк Ж. В., 2022. С. 84–87

Медведєва О., Гальченко З. Перспективи використання відновлювальних джерел енергії у воєнний період. Соціально-компетентне управління та безпека підприємницьких структур в умовах воєнної економіки : матеріали І Міжнар. наук.-практ. інтернет-конф. (Луцьк — Подгайська, 28–29 жовт. 2022 р.). Луцьк : СПД Гадяк Ж. В., 2022. С. 264–265

Медведєва О. О., Гальченко З. С. Перспективи використання відновлюваних джерел енергії в умовах техногенно змінених ландшафтів гірничодобувних регіонів. Екологія. Довкілля. Енергозбереження : зб. матеріалів ІІІ Міжнар. наук.-практ. конф. (Полтава, 1–2 груд. 2022 р.). Полтава : НУПП, 2022. С. 180–183

Медведєва О. О., Гальченко З. С. Перспективи використання техногенно порушених земель гірничодобувних регіонів. Потураївські читання : зб. тез ХХІ Всеукр. наук.-техн. конф. (Дніпро, 27 січ. 2023 р.). Дніпро, 2023. С. 17–18

Медведєва О. О., Гальченко З. С., Демченко О. О. Сталий розвиток Кривбасу: екологічні аспекти та перспективи відновлення. Проблеми раціонального використання соціально-економічного, еколого-енергетичного потенціалу України та її регіонів в умовах воєнного стану : матеріали VI Міжнар. наук.-практ. конф. (Луцьк, 10 квіт. 2023 р.). Луцьк : ФОП Мажула Ю. М., 2023. С. 40–42

Медведєва О., Гальченко З. Обґрунтування доцільності використання техногенно порушених земель гірничодобувних регіонів. Challenges and Issues of Modern Science. 2023. Vol. 1. С. 551–556. DOI: 10.6084/m9.figshare.22886720

Медведєва О. О., Гальченко З. С. Сучасний стан техногенно порушених земель в Кривбасі. Матеріали Міжнар. наук.-практ. конф. Ч. 2 (Київ, 6–7 лип. 2023 р.). Київ, 2023. С. 44–47

Медведєва О., Гальченко З., Демченко О. Вітроенергетичний потенціал техногенно порушених земель. Екологія. Людина. Суспільство : матеріали ХХІІІ Міжнар. наук.-практ. конф. (Київ, 7 груд. 2023 р.). Київ, 2023. С. 228–231. DOI: 10.20535/EHS2710-3315.2023

Halchenko Z., Medvedieva O. Perspective for the application of renewable energy sources at rock dumps. International Conference of Young Scientists on Meteorology, Hydrology and Environmental Monitoring (ICYS-MHEM) : theses of report (Kyiv, 15–16 Nov. 2023). Kyiv : UHMI, 2023. P. 30

Медведєва О. О., Гальченко З. С., Рижова С. О., Медведєв Я. С. Моделювання коливань опори вітроенергетичної установки, що встановлена на борту відвалу. Актуальні проблеми механіки : матеріали Міжнар. наук. конф.. Київ – Дніпро – Львів – Харків, 2023. С. 174–175

Медведєва О., Гальченко З. Обґрунтування доцільності використання вітроенергетичних установок з вертикальною віссю обертання на техногенно порушених землях гірничодобувних регіонів. Challenges and Issues of Modern Science. 2024. Vol. 2. С. 452–455

Медведєва О., Гальченко З., Демченко О. Можливість використання порушених гірничими роботами територій Кривбасу для розвитку вітроенергетики. Challenges and Issues of Modern Science. 2024. Vol. 3. С. 299–304

Гальченко З. С., Медведєва О. О. Перспективи використання вітроенергетичних установок в умовах техногенно порушених земель гірничодобувних регіонів. Сталий розвиток: виклики та реалії здійснення (Україна-світ) : тези доповідей Всеукр. наук.-практ. конф. (Івано-Франківськ, 22 трав. 2024 р.). Івано-Франківськ : ІФНТУНГ, 2024. С. 99–101

Гальченко З. С., Медведєва О. О. Енергія вітру і можливості її використання в гірничодобувних регіонах. Сталий розвиток: захист навколишнього середовища. Енергоощадність. Збалансоване природокористування : зб. матеріалів X Міжнар. молодіж. конгресу (Львів, 27–28 берез. 2025 р.). Київ : Яроченко Я. В., 2025. С. 184

Медведєва О. О., Гальченко З. С., Демченко О. О. Застосування вітроенергетичних установок, як елемент природоузгоджених технологій на техногенно порушених гірничими роботами землях. Потураївські читання : зб. тез ХХІІІ Всеукр. наук.-техн. конф. (Дніпро, 13 лют. 2026 р.). Дніпро, 2026

Читати повністю

Файли

autoreferat-Анотація Гальченко З-С-.pdf

Дисертація Гальченко З-С-.pdf

Схожі дисертації

0826U004889

Сікіраш Юлія Євгеніївна

Технологічні методи підвищення ефективності фінішних операцій при обробці ферокерамічних виробів

0826U004795

Костецький Іван Володимирович

Триботехнічні властивості модифікованих лазерною обробкою евтектичних плазмових покриттів

0826U004796

Гловин Михайло Андрійович

Триботехнічні властивості дискретно азотованих лазерною хіміко-термічною обробкою покриттів

0826U004199

Сюе Сяньдін --

Підвищення ефективності використання гідроабразивного обладнання на основі нових технічних рішень

0826U004041

Мироненко Сергій Олександрович

Удосконалення проектування інструменту для обробки неевольвентних зубчастих передач із заданими коефіцієнтами ковзання і форми зубів