ПОДЗЕМНЫЕ РАБОТЫ
Оригинальная статья
УДК 622.272:658.012.122:51.001.57 © Р.К. Халкечев, К.В. Халкечев, Ю.М. Левкин, С.Ю. Кузьменко, 2023
ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 12-2023 /1174/
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2023-12-64-66
Название
Математическое обеспечение информационной системы анализа процесса разрушения трещиноватой кровли на угольных месторождениях
Авторы
Халкечев Р.К., доктор техн. наук, профессор кафедры инфокоммуникационных технологий НИТУ МИСИС, 119049, г. Москва, Россия, e-mail: syrus@list.ru
Халкечев К.В., доктор физ.-мат. наук, доктор техн. наук, профессор кафедры геологии и
маркшейдерского дела НИТУ МИСИС, 119049, г. Москва, Россия, e-mail: h_kemal@mail.ru
Левкин Ю.М., доктор техн. наук, профессор Московского политехнического университета, член Союза маркшейдеров России, 105064, г. Москва, Россия, e-mail: lev5353@bk.ru
Кузьменко С.Ю., канд. техн. наук, преподаватель Университетского колледжа информационных технологий
Московского государственного университета технологий и управления имени К.Г. Разумовского,
109004, г. Москва, Россия, e-mail: svetik-semicvetik3@yandex.ru
Аннотация
С целью разработки математического обеспечения информационной системы анализа процесса разрушения трещиноватой кровли на угольных месторождениях построена математическая модель. К основным особенностям данной модели необходимо отнести следующее. Одна из них говорит об адекватности модели, в которой учитывается взаимодействие трещин между собой. Вторая особенность связана с полученным результатом в виде управляющего параметра, что позволяет считать математическую модель математическим обеспечением информационной системы. Из анализа экспериментов сделаны следующие выводы: распространение трещин в геоматериалах обусловлено взаимодействием вершины трещины с ансамблем движущихся микродефектов под действием внешних нагрузок; управляющими параметрами являются длина и скорость распространения трещины, скорость и расстояние между движущимися микродефектами. Применяя метод размерностей, получен безразмерный управляющий параметр. Значения данного параметра определяют процессы устойчивого и неустойчивого распространения системы трещин.
Ключевые слова
Математическая модель, информационная система, управляющие параметры, распространение трещин, устойчивость, угольное месторождение, кровля, метод размерностей, микродефекты.
Список литературы
1. Халкечев К.В., Халкечев Р.К., Левкин Ю.М. Математическая модель поля напряжений в целиках с учетом магистральной трещины на угольных месторождениях // Уголь. 2023. № 7. С. 56-58. DOI: 10.18796/0041-5790-2023-7-56-58.
2. Халкечев Р.К., Левкин Ю.М., Халкечев К.В. Разработка математической модели поля напряжений в целиках слоистой текстуры на угольных месторождениях // Уголь. 2023. № 8. С. 84-86. DOI: 10.18796/0041-5790-2023-8-84-86.
3. Халкечев Р.К., Халкечев К.В. Математическое моделирование неоднородного упругого поля напряжений породного массива кристаллической блочной структуры // Горный журнал. 2016. № 3. С. 200-205. DOI: 10.17580/gzh.2016.03.05.
4. Халкечев Р.К. Применение теории мультифрактального моделирования процессов деформирования и разрушения породных массивов с целью краткосрочного прогнозирования внезапных выбросов угля и газа // Уголь. 2019. № 7. С. 48-50. DOI: 10.18796/0041-5790-2019-7-48-50.
5. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. М: Наука, 1974. 640 с.
6. Wiens T., Islam M.S. Using acoustic impacts and machine learning for safety classification of mine roofs // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2021. Vol. 147. Article 104912. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2021.104912.
7. Asymmetrical distribution of roof microseismicity and its application to roof control of a deep longwall panel / Z. Wang, W. Sun, S. Yang et al. // Journal of Applied Geophysics. 2023. Vol. 215. Article 105142. DOI: 10.1016/j.jappgeo.2023.105142.
8. Левкин Ю.М. Использование технологии дистанционного зондирования и математического моделирования для анализа аварийных горных выработок // Уголь. 2022. № 6. С. 32-34. DOI: 10.18796/0041-5790-2022-6-32-34.
9. Abousleiman R., Walton G., Sinha S. Understanding roof deformation mechanics and parametric sensitivities of coal mine entries using the discrete element method // International Journal of Mining Science and Technology. 2020. Vol. 30. P. 123-129. DOI: 10.1016/j. ijmst.2019.12.006.
10. Eremin M., Esterhuizen G., Smolin I. Numerical simulation of roof cavings in several Kuzbass mines using finite-difference continuum damage mechanics approach // International Journal of Mining Science and Technology. 2020. Vol. 30. P. 157-166. DOI: 10.1016/j. ijmst.2020.01.006.
11. Stress distribution of mine roof with the boundary element method / R. Wu, J.H. Xu, C. Li et al. // Engineering Analysis with Boundary Elements. 2015. Vol. 50. P. 39-46. DOI: 10.1016/j.enganabound.2014.07.009.
12. Кузин Е.А., Халкечев К.В. Определение управляющих пространственно-геометрических параметров устойчивых горных выработок // Уголь. 2020. № 9. С. 65-67. DOI: 10.18796/0041- 5790-2020-9-65-67.
Для цитирования
Математическое обеспечение информационной системы анализа процесса разрушения трещиноватой кровли на угольных месторождениях / Р.К. Халкечев, К.В. Халкечев, Ю.М. Левкин и др. // Уголь. 2023. № 12. С. 64-66. DOI: 10.18796/0041-5790-2023-12-64-66.
Информация о статье
Поступила в редакцию: 26.10.2023
Одобрена рецензентами: 10.11.2023
Принята к публикации: 27.11.2023
