ПОДЗЕМНЫЕ РАБОТЫ
Оригинальная статья
УДК 622.272:658.012.122:51.001.57 © Р.К. Халкечев, Ю.М. Левкин, К.В. Халкечев, С.Ю. Кузьменко, 2024
ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 01-2024 /1176/
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2024-1-61-63
Название
Нечеткая модель определения формы устойчивого целика в углевмещающих породах
Авторы
Халкечев Р.К., доктор техн. наук, профессор кафедры инфокоммуникационных технологий
НИТУ МИСИС, 119049, г. Москва, Россия, e-mail: syrus@list.ru
Левкин Ю.М., доктор техн. наук, профессор Московского политехнического университета,
член Союза маркшейдеров России, 105064, г. Москва, Россия, e-mail: lev5353@bk.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
Кузьменко С.Ю., канд. техн. наук, преподаватель Университетского колледжа информационных технологий Московского государственного университета технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет), 109004, г. Москва, Россия, e-mail: svetik-micvetik3@yandex.ru
Аннотация
В представленной статье разработана математическая модель, позволяющая определить такую форму целиков, при которой, с одной стороны, обеспечивается устойчивость горной выработки, а с другой – отсутствие неоправданных потерь полезных ископаемых. В отличие от аналогов в данной модели учитывается наличие кристаллических и аморфных текстурных составляющих в горных породах, слагающих целик. Вследствие этого для задания величины внешнего поля напряжений, используется не классическое тензорное исчисление, а нечеткий тензорный анализ, позволяющий учесть степень неопределенности значений величин, характеризующих деформационные свойства неоднородностей. В итоге, используя нечеткий тензор внешнего поля напряжений получено выражение, описывающее такую форму целика, при которой в нем по всему объему горных пород реализуется равномерное распределение напряжений. Форма целика определяется модальным значением нечеткой компоненты внешнего поля напряжений.
Ключевые слова
Математическая модель, устойчивость, угольное месторождение, целик, внешнее поле, нечеткий тензор, поле напряжений, метод аналогий.
Список литературы
1. Cooperative mining technology and strata control of close coal seams and overlying coal pillars / S. Qiang, G. Jialiang, Y. Feng et al. // Alexandria Engineering Journal. 2023. Vol. 73. P. 473-485. DOI: 10.1016/j.aej.2023.04.071.
2. Pseudo-discontinuum model to simulate hard-rock mine pillars /E. R?genes, A.D.S. Gomes, M.M.D. Farias et al. // Underground Space. 2023. Vol. 11. P. 81-95. DOI: 10.1016/j.undsp.2022.12.002.
3. Qu X., Chen Y., Yin D. Experimental study on progressive failure characteristics of strip coal pillar models under different roof and floor conditions // Case Studies in Construction Materials. 2023.
Vol. 18. Article e02147. DOI: 10.1016/j.cscm.2023.e02147.
4. Coupling influence of inclination angle and moisture content on mechanical properties and microcrack fracture of coal specimens / L. Chen, D.S. Zhang, N. Yao et al. // Lithosphere, 2021 (Special 7). 2022. Article 6226445. DOI: 10.2113/2022/6226445.
5. Кузин Е.А., Халкечев К.В. Математическая модель определения формы устойчивого целика поликристаллической структуры в углевмещающих породах // Уголь. 2020. № 2. С. 22-25.
DOI: 10.18796/0041-5790-2020-2-22-25.
6. Халкечев Р.К. Теория мультифрактального моделирования процессов деформирования и разрушения породных массивов как основа автоматизации технологии буровзрывных работ на уголь?
ных разрезах // Уголь. 2019. № 11. С. 32-35. DOI: 10.18796/0041-5790-2019-11-32-34.
7. Халкечева Л.К., Халкечев Р.К. Автоматизированная система мониторинга состояния транспортных берм на предмет оползневой опасности в виде проседания // Уголь. 2022. № 4. С. 50-52.
DOI: 10.18796/0041-5790-2022-4-50-52.
8. 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.
9. Chunuev I.K., Levkin Y.M., Bolotbekov Z. Determination of bench, dump and road sliding wedge technological parameters // Mining Science and Technology (Russian Federation). 2021. Vol. 6. P. 31-41.
DOI: 10.17073/2500-0632-2021-1-31-41.
10. 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.
11. 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.
12. Пегат А. Нечеткое моделирование и управление. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. 798 с.
Для цитирования
Нечеткая модель определения формы устойчивого целика в углевмещающих породах / Р.К. Халкечев, Ю.М. Левкин, К.В. Халкечев и др. // Уголь. 2024. № 1. С. 61-63. DOI: 10.18796/0041-5790-2024-1-61-63.
Информация о статье
Поступила в редакцию: 2.10.2023
Одобрена рецензентами: 10.11.2023
Принята к публикации: 7.12.2023
