Наукові основи забезпечення надійності функціонування очисного вибою як керуємого геомеханічного об’єкту

31. Мещанинов С.К. К научному обоснованию оснащения высоконагруженных лав системами контроля и прогноза поведения горного массива / Кияшко Ю.И., Мещанинов С.К. // Матер. 3-й Промышленной конференции и выставки с международным участием «Эффективность реализации научного, ресурсного и промышленного потенциала в современных условиях», Славское. - 2003. - С. 176-179.

32. Мещанинов С.К. К вопросу создания методологических основ обеспечения надежности функционирования высоконагруженной лавы / Бондаренко В.И., Мещанинов С.К., Корж П.П. [и др.] // Матер. Украинско-Польского Форума горняков, Ялта, 13 - 19.09. 2004. - С. 461-469.

33. Мещанинов С.К. О безопасности систем разработки на угольных шахтах Украины / Мещанинов С.К. // Матер. междунар. конф. «Форум гірників». - 2005. - Т.3. - С. 146-151.

34. Мещанинов С.К. Концептуальные основы надежной и эффективной подземной добычи угля в Украине / Мещанинов С.К. // Матер. междунар. конф. «Школа підземної розробки». - 2007. - Ялта - Днепропетровск. - С. 326-332.

35. Диплом № 151 от 29.11. 2000 г. (Международная ассоциация авторов научных открытий РАЕН) на открытие «Закономерность изменения устойчивости породных обнажений при периодических нагрузках» / Авторы: В.И. Бондаренко, А.Н. Зорин, Ю.Б. Грядущий [и др.] // Сб. кратких описаний. - М.; 2001. - С. 17-18.

Особистий внесок здобувача в роботах, написаних у співавторстві: [2] - лабораторні дослідження; [4] - розробка аналітичних виразів і прикладної комп'ютерної програми для обробки експериментальних даних, аналіз отриманих результатів; [5] - розробка аналітичних виразів і прикладної комп'ютерної програми для обробки експериментальних даних, аналіз отриманих результатів; [6] - розробка ідеї, виконання розрахунків; [10] - розробка ідеї, постановка завдання досліджень; [13] - аналіз досліджень, аналіз розрахунків; [14] - розробка ідеї, аналіз результатів моделювання; [15] - розробка ідеї, виконання розрахунків; [16] - розробка ідеї, аналіз інформації; [18] - розробка ідеї, аналіз інформації; [21] - аналіз результатів досліджень, виконання розрахунків; [23] - постановка завдання досліджень, аналіз отриманих результатів; [26] - постановка завдання досліджень, аналіз отриманих результатів; [27] - розробка ідеї, аналіз інформації; [28] - розробка ідеї, аналіз інформації; [29] - лабораторні дослідження і теоретичний аналіз отриманих результатів; [30] - теоретичний аналіз результатів досліджень; [31] - аналіз результатів досліджень, виконання розрахунків; [32] - розробка ідеї, постановка завдання досліджень.

Анотації

Мещанінов С.К. Наукові основи забезпечення надійності функціонування очисного вибою, як керуємого геомеханічного об'єкту. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.15.09 - «Геотехнічна та гірнича механіка». - Національний гірничий університет, Дніпропетровськ, 2009.

Дисертація присвячена проблемі забезпечення надійності функціонування очисного вибою шляхом розробки комплексного підходу до оцінки надійності функціонування очисної виробки як складної технічної системи, що складається з послідовно сполучених підсистем. Ідея роботи полягає в розгляді надійності функціонування очисного вибою на основі термодинамічного підходу.

Розроблені локальний, інтегральний і ентропійно-інтегральний критерії руйнування елемента гірської породи і ділянки порідного масиву.

Виконане моделювання та розроблені структурна, математична й оптимізаційна математична моделі керування надійністю функціонування очисного вибою за критерієм адаптації, а також математична й імітаційна комп'ютерна моделі комплексної системи контролю й керування надійністю функціонування очисного вибою.

Ключові слова: ентропія, надійність, порушенність, пошкодженість, стійкість, приконтурна область масиву, складна технічна система.

Мещанинов С.К. Научные основы обеспечения надежности функционирования очистного забоя как управляемого геомеханического объекта. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.15.09 - «Геотехническая и горная механика». - Национальный горный университет, Днепропетровск, 2009.

Диссертация посвящена проблеме обеспечения надежности функционирования очистного забоя путем разработки комплексного подхода к оценке надежности функционирования очистной выработки как сложной технической системы, состоящей из последовательно соединенных подсистем. Идея работы состоит в рассмотрении надежности функционирования очистного забоя на основе термодинамического подхода.

Одной из проблем на сегодняшний день является отсутствие достаточных знаний о геомеханических процессах в приконтурной области массива, вмещающей очистной забой. Это связано с тем, что очистной забой характеризуется непостоянством расположения во времени и пространстве, структурной неоднородностью геологической среды, что, в свою очередь, создает неопределенность геомеханической информации по фактору «устойчивость приконтурной области». Поэтому, достаточно актуальной является разработка методики геомеханического прогноза и управления уровнем промышленной безопасности очистного забоя, в основу работы которой входило бы использование комплексной системы контроля и управления - системы нового технического уровня.

На основе данных аналитических, лабораторных и натурных исследований установлена взаимосвязь состояния подсистемы «Приконтурная область» и энтропии пород её слагающих. Показано, что состояние приконтурной области массива полностью определяет состояние всех остальных подсистем очистного забоя. Получена эмпирическая зависимость диэлектрических свойств пород приконтурной области как параметров поврежденности от энтропии. Состояние пород, составляющих приконтурную область массива определялось с использованием информационной и термодинамической энтропии. Показаны преимущества и недостатки использования термодинамической и информационной энтропии в задачах определения состояния пород приконтурной области массива, содержащего очистную выработку. На ее основе могут быть разработаны неразрушающие методы контроля геомеханического состояния приконтурной области массива. На основе проведенных исследований зарегистрировано научное открытие (диплом №151, 2000 г. ).

Разработаны локальный и интегральный термодинамические критерии разрушения элемента горной породы и участка породного массива, содержащего очистную выработку. Сочетая полученный интегральный критерий разрушения и метод конечных элементов, был получен энтропийно-интегральный критерий разрушения.

Исследовано функционирование очистного забоя как сложной технической системы. На основе анализа эффективности существующих элементов систем контроля для угольных шахт сформулированы требования к комплексной системе контроля и управления надежностью функционирования очистного забоя.

Разработаны структурная, математическая и оптимизационная математическая модели управления надежностью функционирования очистного забоя по критерию адаптации, а также математическая и имитационная компьютерная модели комплексной системы контроля и управления надежностью функционирования очистного забоя. Разработанная имитационная компьютерная модель позволяет моделировать функционирование очистного забоя в широких предлах вариаций параметров, определяющих надежность его функционирования. При этом набор информативных параметров и возможные пределы их изменения могут изменяться в соответствии с особенностями конкретной угольной шахты.

Ключевые слова: энтропия, надежность, нарушенность, поврежденность, устойчивость, приконтурная область массива, сложная техническая система.

Meschaninov S.K. Scientific basis of providing the reliability of functioning the extractive working as the guided geomechanical object. - Manuscript.

The dissertation on reception of a scientific degree of doctor of engineering science on specialty 05.15.09 - «Geomechanical and rock's mechanics». - National Mining University, Dnipropetrovsk, 2009.

Dissertation is devoted to the problem of providing of reliability of functioning of extractive working by development of the complex approach to the estimation of reliabil-

ity of functioning of the extractive working , as the complex technical system which consists of the consistently united subsystems. The idea of work consists in consideration of reliability the extractive working functioning on the base of thermodynamics approach.

The local, integral and entropy-integral destruction criterions of rock element and area of rock mass are developed.

There are executed the modelling and developed structural, mathematical and optimization mathematical models of functioning reliability extractive working in frame on the criterion of adaptation, and also mathematical and imitation computer model of the complex checking and management of functioning of extractive working reliability system.

Key words: entropy, reliability, degree of disturbance, damaging, stability, in-contour region of massive, complex technical system.

Размещено на Allbest.ru