Шевченко В.Г., Слащев А.И. Обоснование параметров и разработка информационной системы безопасности ведения подземных горных работ с учетом геомеханических факторов

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ ВЕДЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ РАБОТ С УЧЕТОМ ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

Шевченко В.Г., Слащев А.И.

Шевченко В.Г., д-р техн. наук, ст. науч. сотр.,

Слащев А.И., канд. техн. наук, мл. науч. сотр.

(ИГТМ НАН Украины)

UDC 622.862.3: 622.831.312: 004.42

Язык статьи: Английский

http://www.geotm.dp.ua/attachments/article/3051/07-SHEVCHENKO-SLASHCHOV.pdf

Аннотация. Статья посвящена решению актуальной научной задачи установления закономерностей и критериев оценки опасности развития геомеханических процессов в системе «крепь-массив», а также обоснования параметров информационной системы обеспечения оперативного принятия управляющих решений для безопасного ведения подземных горных работ с использованием современных технологий: сетевой связи, визуального контроля и электронного документирования данных, что имеет важное значение для охраны труда на горнодобывающих предприятиях.

На базе методов математического моделирования выполнена оценка сценариев развития геомеханических процессов вокруг горных выработок. Разработаны методы и обоснованы параметры функционирования элементов информационной системы безопасности ведения подземных горных работ. Разработана архитектура и обоснованы параметры новой информационной системы безопасности ведения подземных горных работ, которая отличается методами оперативного прогнозирования и оценки сценариев развития геомеханических процессов и включает: базовую клиент-серверную подсистему, которая обеспечивает функции взаимодействия и управления персоналом на предприятии; справочно-информационную подсистему поддержки принятия решений, которая осуществляет накопление данных и анализ технической документации; подсистему анализа уровня безопасности горных работ по геомеханическим факторам, которая оценивает состояние системы «крепь-массив» на основе критериев опасности и математического аппарата нечеткой логики. Безопасность труда повышается за счет улучшения взаимодействия и дисциплинарной ответственности персонала, а также принятия заблаговременных решений по поддержанию горных выработок в безаварийном состоянии.

Разработаны, утверждены и внедрены «Методические рекомендации по использованию информационной системы обеспечения безопасности ведения подземных горных работ с учетом геомеханического состояния породного массива», которые включают основы функционирования, подготовки и развертывания информационной системы, а также особенности ее применения на горнорудных предприятиях.

Ключевые слова: безопасность ведения подземных горных работ, информационная система, геомеханические факторы.

Анотація. Стаття присвячена вирішенню актуального наукового завдання встановлення закономірностей і критеріїв оцінки небезпеки розвитку геомеханічних процесів в системі «кріплення-масив», а також обґрунтування параметрів інформаційної системи забезпечення оперативного прийняття керуючих рішень для безпечного ведення підземних гірничих робіт з використанням сучасних технологій: мережного зв’язку, візуального контролю і електронного документування даних, що має важливе значення для охорони праці на гірничодобувних підприємствах.

На базі методів математичного моделювання виконано оцінку сценаріїв розвитку геомеханічних процесів навколо гірничих виробок. Розроблено методи і обґрунтовані параметри функціонування елементів інформаційної системи з безпеки ведення підземних гірничих робіт. Розроблена архітектура і обґрунтовані параметри нової інформаційної системи безпеки ведення підземних гірничих робіт, яка відрізняється методами оперативного прогнозування і оцінки сценаріїв розвитку геомеханічних процесів та включає: базову клієнт-серверну підсистему, що забезпечує функції взаємодії та управління персоналом на підприємстві; довідково-інформаційну підсистему підтримки прийняття рішень, яка здійснює накопичення даних і аналіз технічної документації; підсистему аналізу рівня безпеки гірничих робіт за геомеханічними факторами, яка оцінює стан системи «кріплення-масив» на основі критеріїв небезпеки та математичного апарату нечіткої логіки. Безпека праці підвищується за рахунок покращення взаємодії і дисциплінарної відповідальності персоналу, а також прийняття завчасних рішень з підтримання гірничих виробок в безаварійному стані.

Розроблені, затверджені та впроваджені «Методичні рекомендації з використання інформаційної системи забезпечення безпеки ведення підземних гірничих робіт з урахуванням геомеханічного стану породного масиву», що включають основи функціонування, підготовки і розгортання інформаційної системи, а також особливості її застосування на гірничорудних підприємствах.

Ключові слова: безпека ведення підземних гірничих робіт, інформаційна система, геомеханічні фактори.

Abstract. This article is devoted to solution of one of the live scientific tasks: to determine regularities of dangerous geomechanical process occurrence and criteria for assessing risk of their development in the "support-rocks" system, and to validate parameters for the information system which could provide prompt making of decisions on ensuring safety of underground mining jobs with the help of current technologies: network communication, visual control and electronic documenting of data, which are of great importance for the job safety at the mining enterprises. On the basis of mathematical modeling methods, different scenarios of geomechanical process development around the roadways were assessed. The methods and rational parameters were developed for the information system elements functioning on ensuring the underground job safety. An architecture with the validated rational parameters was designed for the information system of the underground job safety, which differs by its methods for prompt predicting and assessing of different scenarios of geomechanical process development, and which includes the following subsystems: a basic client-server subsystem with functions of interaction between the personnel and management of the enterprise; a reference and information subsystem, which supports a decision making process, accumulates data and analyzes technical documentation; a subsystem for analyzing the job safety by geomechanical factors and for assessing of the "support-rocks" system state basing on the risk criteria and mathematical fuzzy logics.

The job safety is improved thanks to the better interaction between the people and their more strict disciplinary responsibility and early decision-making on maintaining the roadways in the trouble-free state. Methodical recommendations were developed on how to use the information system for ensuring the underground job safety with taking into account geomechanical conditions of the rock mass. The recommendations, which include the information system functioning, preparation and deploy ment, and specificity of its application in different mining enterprises, were successfully approved and implemented.

Keywords: underground mining job safety, information system, geomechanical factors.

–––––––––––––––––––––––––––––––

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Геомеханічний моніторинг підземних геотехнічних систем : монографія / Відповід. ред. А.Ф. Булат / А.В. Анциферов, С.І. Скіпочка, А.О. Яланський [та ін.]. – Донецьк: «Ноулідж», 2010. – 253 с.

2. Пластун, В.Н. Маршрутная схема контроля состояния охраны труда на шахтах / В.Н. Пластун. – Макеевка: МакНИИ, 2009. – 6 с.

3. Рекомендації щодо впровадження заходів з профілактики виробничого травматизму. – К.: ННДІПБОП, 2010. – 74 с.

4. Ивашин, В.М. Как предотвратить аварийность на угольных шахтах Украины / В.М. Ивашин, Ю.В. Ивашин, Г.П. Штапаук. – Науковий вісник НГУ. – Дніпропетровськ: РВК НГУ, 2009. - № 8. - С. 32-36.

5. Задачи научного обеспечения мониторинга и психофизических исследований в работе с кадрами угольной отрасли / Ю.И. Кияшко, В.Г. Шевченко, К.В. Присняков, А.И. Падашуля // Геотехническая механика: межвед. сб. научн. трудов / ИГТМ НАН Украины.– Днепропетровск, 2010. – Вып. 90. – С. 71-78.

6. Нортон, П. Полный справочник по Java : Пер. с англ. / П. Нортон, Г. Шилдт. – К.: "Диалектика", 1997. – 592 с.

7. Слащев, А.И. Повышение вычислительной эффективности алгоритма визуализации результатов решения сложных геомеханических задач / А.И. Слащев // Геотехническая механика: межвед. сб. научн. трудов / ИГТМ НАН Украины.– Днепропетровск, 2010. – Вып. 90. – С. 142-149.

8. Шевченко, В.Г. Разработка схем и алгоритма функционирования информационного комплекса управления персоналом на урановых шахтах / В.Г. Шевченко, А.И. Слащев / Геотехническая механика межвед. сб. научн. трудов / ИГТМ НАН Украины – Днепропетровск, 2014. – Вып. 117. – С. 128-140.

REFERENCES

1. Anciferov, A.V., Skipochka, S.I., Yalanskiy, A.A. [and others.] (2010, Geomekhanichniy monitoryng pidzemnikh geotekhnichnykh system: monografiya. Vidpovid. Red. A.F. Bulat [Geomechanical underground geotechnical monitoring systems: monograph. Answers. ed. A.F. Bulat], «Noulidzh», Donetsk, UA.

2. Plastun, V.N. (2009), Marshrutnaya skhema kontrolya sostoyaniya truda na shakhtakh [Route control scheme of occupational safety in mines], MakNII, Makeevka, UA.

3. Rekomendatsii shchodo vprovadzhennya zakhodiv z profilaktyky vyrobnychogo travmatyzmu [Guidelines for implementation of the prevention of occupational injuries] (2010), NNDIPBOP, Kyiv, UA.

4. Ivashin, V.M., Ivashin, Yu.V. and Shtapauk G.P. (2009), «How to prevent accidents at coal mines in Ukraine», Scientific bulletin of NMU, no. 8, pp. 32-36.

5. Kiyashko, Ju.I., Shevchenko, V.G., Prisnyakov, K.V. and Padashulya, A.I. (2010), «Objectives of the monitoring and scientific research in psychophysical work with staff of the coal industry», Geo-Technical Mechanics, no. 90, pp. 71-78.

6. Norton, P. and Shildt, G. (1997), Polniy spravochnik po Java:Per. S angl.[Complete Reference Java: Translated from English], "Dialectic", Kiev< UA.

7. Slashchov, A.I. (2010), «Improving the computational efficiency of the algorithm results visualization solutions to complex geomechanical problems», Geo-Technical Mechanics, no. 90, pp. 142-149.

8. Shevchenko, V.G. and Slashchev, A.I. (2014), «Development of schemes and algorithms of functioning information complex personnel management for uranium mines», Geo-Technical Mechanics, no. 117, pp. 128-140.

–––––––––––––––––––––––––––––––

Об авторах

Шевченко Владимир Георгиевич, доктор технических наук, старший научный сотрудник, ученый секретарь института, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАНУ), Днепр, Украина, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Слащев Антон Игоревич, кандидат технических наук, младший научный сотрудник, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАН Украины), Днепр, Украина, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.  

About the authors

Shevchenko Vladimir Georgievich, Doctor of Technical Sciences (D. Sc), Senior Researcher, Scientific Secretary of the Institute, M.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics under the National Academy of Sciences of Ukraine (IGTM, NASU), Dnepropetrovsk, Ukraine, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Slashchov Anton Igorevich, Candidate of Technical Sciences (Ph.D), Junior Researcher, M.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics, National Academy of Sciences of Ukraine (IGTM, NASU), Dnepropetrovsk, Ukraine, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.  

 

Вложения:
ФайлОписаниеРазмер файла:
Скачать этот файл (07-SHEVCHENKO-SLASHCHOV.pdf)07-SHEVCHENKO-SLASHCHOV.pdfОбоснование параметров и разработка информационной системы безопасности ведения подземных горных работ с учетом геомеханических факторов851 kB