Слащов А. І. Обґрунтування параметрів і розробка інформаційної системи безпеки ведення підземних гірничих робіт з урахуванням геомеханічних факторів

Дисертація присвячена обґрунтуванню параметрів інформаційної системи безпеки ведення підземних гірничих робіт на основі встановлених закономірностей змін сценаріїв розвитку і критеріїв оцінки небезпеки геомеханічних процесів. У роботі вперше для критеріальної оцінки небезпеки стану системи "кріплен-ня-масив" запропоновані співвідношення зсувів контуру виробки до податливості кріплення і об'ємів зруйнованих порід в зонах непружних деформацій до його несучої здатності. Критерії визначені на базі математичної моделі з урахуванням розкиду даних міцності на стиск і розтягування, модулів пружності і зсуву, кутів внутрішнього тертя всіх шарів гірських порід, розміру оголення, а також числа зруйнованих елементів середовища в результаті деформування при різних способах кріплення і збільшенні гірського тиску. Встановлено, що показник геомеханічної безпеки для виробки обернено пропорційний її геометричним розмірам, зміщенням контуру і вазі зруйнованих порід в покрівлі, а прямо пропорційний податливості і несучій здатності кріплення. Для оцінки параметрів поточного геомеханічного моніторингу системи "кріплення-масив" сформовані два інтегральних індекси безпеки, перший з яких визначає рівень максимального технічного ризику, другий - інтегрований технічний ризик геотехнічної системи. Перший показник використовується для контролю виходу об'єкта управління в аварійний режим, а другий - для оцінки його поточного стану. Розроблено і апробовано фаззі-контролер, що забезпечує аналіз даних моніторингу за величиною і швидкістю відхилення контрольованих параметрів. Обґрунтовані параметри і розроблена архітектура нової інформаційної системи безпеки, яка відрізняється методами оперативного прогнозування і оцінки сценаріїв розвитку геомеханічних процесів. Система включає: базову клієнт-серверну підсистему управління персоналом; довідково-інформаційну підсистему підтримки прийняття рішеньї; підсистему аналізу рівня безпеки ведення гірничих робіт з урахуванням геомеханічних факторів, яка реалізує методи оцінки стану системи "кріплення-масив" на основі критеріїв небезпеки і математичного апарату нечіткої логіки. Безпека робіт забезпечується за рахунок підвищення ефективності взаємодії персоналу та його дисциплінарної відповідальності, а також прийняття завчасних рішень з підтримання гірничих виробок в безаварійному стані на основі визначення величини і швидкості зміни контрольованих параметрів.