Реєстраційний номер
0521U101323, Докторська дисертація
На здобуття
Доктор технічних наук
Дата захисту
07-05-2021
Статус
Захищена
Назва роботи
Розвиток наукових основ геомеханічного та радіометричного контролю параметрів безпеки шахт
Здобувач
Слащов Ігор Миколайович, Кандидат технічних наук
Керівник Шевченко Володимир Георгійович
Консультант Шевченко Володимир Георгійович
Опонент Калугіна Надія Олександрівна
Опонент Голінько Василь Іванович
Опонент Філатьєв Михайло Володимирович
Опонент Філатьєв Михайло Володимирович
Рецензент Стасевич Рішард Казимирович
Рецензент Яланський Анатолій Олександрович
Рецензент Мінєєв Сергій Павлович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Інститут геотехнічної механіки ім. М. С. Полякова Національної академії наук України
Опис
Дисертація присвячена вирішенню актуальної науково-технічної проблеми встановлення закономірностей змін напружено-деформованого стану газонасичених структурно-неоднорідних порід під впливом гірничих робіт, емісії газів метану та дочірніх продуктів розпаду радону в гірничі виробки, а також обґрунтування комплексних показників ризиків небезпечних сценаріїв розвитку геомеханічних і газодинамічних процесів в породному масиві, розробки методів і програмно-технічних засобів геомеханічного та радіометричного контролю параметрів безпеки виробничого середовища шахт.
Подальший розвиток отримала математична модель для оцінки зон руйнування в газонасичених та обводнених гірських породах, яка відрізняється спільним урахуванням природних структурних дефектів, магістральних тріщин, шаруватості порід, пластових газових тисків, наявності води в тріщинах і порах, а також визначенням інваріантів компонент головних деформацій, які характеризують зміни форм і об'ємів порово-тріщинного простору, де формуються області газового живлення в процесі ведення гірничих робіт. Вперше на базі параметрів орієнтації систем тріщин і кульової частини тензора деформацій встановлені закономірності змін форми та об'ємів порово-тріщинного простору на різних етапах відпрацювання суміжних лав.
Отримані співвідношення, що встановлюють взаємозв'язки параметрів геомеханічного процесу з параметрами газодинамічного процесу, які можуть бути інтегровані в інформаційні системи превентивного контролю стану виробничого середовища шахт. Встановлена затухаюча квазіперіодична залежність емісії газу метану в свердловини, що дозволяє визначати схеми розташування свердловин для підвищення ефективності дегазації.
Вперше встановлено стійкий взаємозв'язок між динамікою змін концентрації метану і наведеною концентрацією продуктів розпаду радону в діапазоні відхилень від середнього значення ± 20 %. Подальший розвиток отримав метод контролю безпечного стану гірських порід, який відрізняється використанням встановлених взаємозв'язків між змінами параметрів систем тріщин та змінами активності альфа-випромінювань окремих ізотопів радону, концентрацій метану і їх співвідношень.
Подальший розвиток отримав метод оцінки рівнів безпеки ведення гірничих робіт, що відрізняється комплексними показниками, які визначають готовність породного масиву до небезпечних сценаріїв розвитку геомеханічних і газодинамічних процесів. Показники визначають за статистично значущою кількістю параметрів попередніх подій або за трендами і аналітичними прогнозами подальших подій з залученням моделей нечіткої логіки та експертних правил.
Розроблено і впроваджено ряд методик, рекомендацій, програмного забезпечення та нормативних документів: щодо способів управління силовими характеристиками системи "кріплення-масив"; технологій дегазації; прогнозу небезпечних проявів гірського тиску методом радіометричного контролю; програмного забезпечення з моделювання геомеханічних і газодинамічних процесів, управління персоналом і віддаленого контролю безпеки; галузевого Стандарту України "Система забезпечення надійного та безпечного функціонування гірничих виробок із анкерним кріпленням. Загальні технічні вимоги"; остаточної редакції галузевого Стандарту України "Система управління виробництвом і охороною праці у вугільній промисловості України", який регламентує вимоги до безпечного ведення гірничих робіт та управління ризиками у відповідності з міжнародними стандартами OHSAS 18001 та ISO 9001. Розробки мають соціальний, екологічний та економічний ефекти. Економічний ефект від впровадження 4,8 млн. грн.
Дата реєстрації
2021-05-26
Додано/оновлено в НРАТ
2021-05-26 / 2026-06-30
