АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ
Оригинальная статья
УДК 622.016:658.012.011.56 АСУ ©Р.К. Халкечев, Ю.М. Левкин, Е.Д. Никитин, 2024
ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 10-2024 /1185/
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2024-10-122-124
Название
Алгоритм определения естественного поля напряжений в углевмещающих породных массивах
Авторы
Халкечев Р.К. доктор техн. наук, доцент, профессор кафедры инфокоммуникационных технологий НИТУ МИСИС, 119991 г. Москва, Россия, e-mail: syrus@list.ru.
Левкин Ю.М. доктор техн. наук, член Союза маркшейдеров России, профессор кафедры «Техника и технология горного и нефтегазового производства» ФГАОУ ВО «Московский политехнический университет», 107023, г. Москва, Россия, e-mail: lev5353@bk.ru
Никитин Е.Д. аспирант кафедры инфокоммуникационных технологий НИТУ МИСИС, 119991 г. Москва, Россия, e-mail: egornd1998@gmail.com
Аннотациия
Анализ существующих научных работ показывает, что адекватность математических моделей напряженно-деформированного состояния породных массивов в значительной степени зависит от точности определяемых компонентов естественного поля напряжений. В представленной статье предложен новый алгоритм, позволяющий повысить точность величины естественного поля напряжений в углевмещающих породных массивах. В основе данного алгоритма лежит следующая процедура. Сначала определяются значения параметров, входящих в соответствующие математические модели. Далее с использованием данной совокупности математических моделей определяется набор значений тензора естественного поля напряжений. И в завершение посредством метода последовательных приближений определяется значение естественного поля напряжений, наиболее точно описывающее состояние исследуемого участка породного массива. Использование разработанного алгоритма в составе математического обеспечения существующих автоматизированных систем управления в угольной промышленности позволит повысить производительность и безопасность горных работ.
Ключевые слова
Алгоритм, естественное поле напряжений, адекватность модели, тензор напряжений, углевмещающий породный массив, автоматизированная система, технологический процесс, итерационная процедура.
Список литературы
1. Wang Z., Wang H., Wang J., Tian N. Finite element analyses of constitutive models performance in the simulation of blast-induced rock cracks. Computers and Geotechnics. 2021;(135):104172. DOI: 10.1016/j.compgeo.2021.10417.
2. A bousleiman 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;(30):123-129. DOI:10.1016/j.ijmst.2019.12.006.
3. 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;(30):157-166. DOI:10.1016/j.ijmst.2020.01.006.
4. 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. Kuzin E.A., Khalkechev K.V. Determination of control spatial and geometric parameters of stable mine workings. Ugol’. 2020;(9):65-67. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2020-9-65-67.
5. 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. Khalkechev R.K., Khalkechev K.V., Levkin Yu.M., Kuzmenko S.Yu. Matematical support of the information system for analyzing the process of fractured roof destruction in coal fields. Ugol’. 2023;(12):64-66. (InRuss.). DOI: 10.18796/0041-5790-2023-8-64-66.
6. 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. Khalkechev K.V., Khalkechev R.K., Levkin Yu.M. Mathematical model of the stress field in the pillars with due account taken of the main crack in coal fields. Ugol’. 2023;(7):56-58. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2023-7-56-58.
7. 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. Kuzin E.A., Khalkechev K.V. Mathematical model for determining the shape of a stable pillar of a polycrystalline structure in carbonbearing rocks. Ugol.’ 2020;(2):22-25. (InRuss.). DOI: 10.18796/0041-5790-2020-2-22-25.
8. 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. Khalkechev R.K., Levkin Y.M., Khalkechev K.V., Kuzmenko S.U. Fuzzy model of the shape determining of a stable pillar in coal-bearing rocks. Ugol’. 2024;(1):61-63. (InRuss.). DOI: 10.18796/0041-5790-2024-1-61-63.
9. Халкечев К.В. Нелинейная математическая модель динамической системы трещиноватости в минералах углевмещающих горных пород // Уголь. 2019. № 10. С. 92-94. DOI: 10.18796/0041-5790-2019-10-92-94. Khalkechev K.V. Nonlinear mathematical model of the fracturing dynamic system in minerals of coal-bearing rocks. Ugol’. 2019;(10):92-94. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2019-10-92-94.
10. Турчанинов И.А., Иофис М.А., Каспарьян Э.В. Основы механики горных пород. Л.: Недра, 1977. 503 с.
11. A madei B., Stephansson O. Rock stress and its measurement. Berlin,Springer, 1997, 490 p. DOI: 10.1007/978-94-011-5346-1.
12. L i X.P., Zhou X.J., Xu Z.X., Feng T., Wang D., Deng J.H., Zhang G.Z., Li C.B., Feng G., Zhang R., Zhang Z.L., Zhang Z.T. Inversion method of initial in situ stress field based on BP neural network and applying loads to unit body. Advanced Civil Engineering. 2020:1-15. DOI: 10.1155/2020/8840940.
Для цитирования
Халкечев Р.К., Левкин Ю.М., Никитин Е.Д. Алгоритм определения естественного поля напряжений в углевмещающих породных массивах // Уголь. 2024;(10):122-124. DOI: 10.18796/0041-5790-2024-10-122-124.
Информация о статье
Поступила в редакцию: 24.06.2024
Поступила после рецензирования: 16.09.2024
Принята к публикации: 26.09.2024
