Гринев В.Г., Хорольский А.А., Виноградов Ю.А. Технологические аспекты сооружения выработок в сложных гидрогеологических условиях

Деталі
Батьківська категорія: Геотехнічна механіка, 2019
Категорія: Геотехнічна механіка, 2019, № 149

Geoteh. meh., 2019, 149, 132-141

https://doi.org/10.15407/geotm2019.149.132

 

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СООРУЖЕНИЯ ВЫРАБОТОК В СЛОЖНЫХ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

1Гринев В.Г., 1Хорольский А.А., 1Виноградов Ю.А.

1Институт физики горных процессов НАН Украины

УДК 622.031.1:622.3

Язык: Украинский

Аннотация.

В статье описан новый подход к определению оптимальных параметров процесса сооружения выработок в сложных гидрогеологических условиях. Установлено, что проектирование технологии крепления выработок состоит в определении совокупности взаимосвязанных во времени и пространстве процессов по изготовлению, транспортировке, сооружению временного и постоянного крепления. В работе предложена модель для поиска оптимального вида крепления с позиции минимизации расходов на строительство и обслуживание выработок. Идея заключается в представлении этапов по сооружению выработок в виде сетевой модели и применении алгоритмов динамического программирования для оптимизации процесса на каждом промежуточном этапе. Это позволяет перейти от многообразия (по своей природе) к приоритетным управляющим факторам, которые влияют на эффективность процесса – таким образом, достигается оптимизация параметров процесса сооружения выработок. Особое внимание уделено исследованию механизмов поведения массива в сложных гидрогеологических условиях. В зависимости от вида и проявления подземных вод учитываются различные критерии оценки: водоприток, фильтрация, водопроницаемость и др. На основе представлений о гидрогеологических характеристиках массива горных пород можно проанализировать целесообразность применения того или иного вида крепления с учетом вспомогательных этапов. И наоборот, исходя из имеющегося вида крепления можно предсказать поведение массива горных пород. Таким образом, проблема обеспечения устойчивости выработок в сложных гидрогеологических условиях входит в класс задач динамического программирования и связана с исследованием технологических аспектов физики горных процессов. Характерной особенностью этой проблемы является наличие взаимообратных связей между технологией сооружения и горно-геологическими условиями, когда гидрогеологические характеристики массива влияют на технологию, и наоборот. Учитывая вид и характер проявления водопритока в горные выработки можно задавать приоритетные управляющие факторы с разной степенью «веса». Применение сетевых моделей и алгоритмов динамического программирования позволяют оптимизировать процесс сооружения выработок, как в целом, так и на промежуточных этапах. Особое внимание уделено разработке программного обеспечения.

Ключевые слова:

оптимизация параметров, сетевая модель, программное обеспечение, гидрогеологические характеристики, крепление выработок.

Список  литературы

1. Krukovskyi O. Krukovska V. Vynohradov Y. Mathematical modeling of unsteady water filtration into anchored mine opening // Mining of Mineral Deposits. 2017. Vol. 11(2). pp. 21-27.

2. Hrinov V.G. Khorolskyi A.A. Improving the Process of Coal Extraction Based on the Parameter Optimization of Mining Equipment // E3S Web of Conferences, Ukrainian School of Mining Engineering, 2018. Vol. 60. pp. 1-10.

3. Kumar R., Kaushik S.C. Performance evaluation of green roof and shading for thermal protection of buildings. // Building and environment, 2005. Vol. 40(11), pp. 1505-1511.

4. Sally S., Pochepov V. Mamaykin O. Theoretical aspects of the potential technological schemes evaluation and their susceptibility to innovations // Progressive technologies of coal, coalbed methane, and ores mining, 2014. pp. 479–483.

5. Goodfellow R., Dimitrakopoulos R. Simultaneous stochastic optimization of mining complexes and mineral value chains // Mathematical Geosciences, 2017. Vol. 49(3). pp. 341-360.

6. Shi Q., Erhan K. New graph-based algorithms to efficiently solve large scale open pit mining optimization problems // Expert Systems with Applications, 2016. Vol. 43(1). pp. 59-65.

Об авторах

Гріньов Володимир Герасимович, доктор технічних наук, професор, завідувач лабораторії проблем розробки родовищ корисних копалин, Інститут фізики гірничих процесів Національної академії наук України (ІФГП НАН України), Дніпро, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. .

Хорольський Андрій Олександрович, кандидат технічних наук, науковий співробітник відділу управління станом гірничого масиву, Інститут фізики гірничих процесів Національної академії наук України (ІФГП НАН України), Дніпро, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. .

Виноградов Юрій Олексійович, кандидат технічних наук, молодший науковий співробітник відділу управління станом гірничого масиву, Інститут фізики гірничих процесів Національної академії наук України (ІФГП НАН України), Дніпро, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. .