Дисертація присвячена вирішенню актуальної науково-технічної проблеми встановлення закономірностей змін напружено-деформованого стану газонасичених структурно-неоднорідних порід під впливом гірничих робіт, емісії газів метану та дочірніх продуктів розпаду радону в гірничі виробки, а також обґрунтування комплексних показників ризиків небезпечних сценаріїв розвитку геомеханічних і газодинамічних процесів в породному масиві, розробки методів і програмно-технічних засобів геомеханічного та радіометричного контролю параметрів безпеки виробничого середовища шахт.
Подальший розвиток отримала математична модель для оцінки зон руйнування в газонасичених та обводнених гірських породах, яка відрізняється спільним урахуванням природних структурних дефектів, магістральних тріщин, шаруватості порід, пластових газових тисків, наявності води в тріщинах і порах, а також визначенням інваріантів компонент головних деформацій, які характеризують зміни форм і об'ємів порово-тріщинного простору, де формуються області газового живлення в процесі ведення гірничих робіт. Вперше на базі параметрів орієнтації систем тріщин і кульової частини тензора деформацій встановлені закономірності змін форми та об'ємів порово-тріщинного простору на різних етапах відпрацювання суміжних лав.
Отримані співвідношення, що встановлюють взаємозв'язки параметрів геомеханічного процесу з параметрами газодинамічного процесу, які можуть бути інтегровані в інформаційні системи превентивного контролю стану виробничого середовища шахт. Встановлена затухаюча квазіперіодична залежність емісії газу метану в свердловини, що дозволяє визначати схеми розташування свердловин для підвищення ефективності дегазації.
Вперше встановлено стійкий взаємозв'язок між динамікою змін концентрації метану і наведеною концентрацією продуктів розпаду радону в діапазоні відхилень від середнього значення ± 20 %. Подальший розвиток отримав метод контролю безпечного стану гірських порід, який відрізняється використанням встановлених взаємозв'язків між змінами параметрів систем тріщин та змінами активності альфа-випромінювань окремих ізотопів радону, концентрацій метану і їх співвідношень.
Подальший розвиток отримав метод оцінки рівнів безпеки ведення гірничих робіт, що відрізняється комплексними показниками, які визначають готовність породного масиву до небезпечних сценаріїв розвитку геомеханічних і газодинамічних процесів. Показники визначають за статистично значущою кількістю параметрів попередніх подій або за трендами і аналітичними прогнозами подальших подій з залученням моделей нечіткої логіки та експертних правил.
Розроблено і впроваджено ряд методик, рекомендацій, програмного забезпечення та нормативних документів: щодо способів управління силовими характеристиками системи "кріплення-масив"; технологій дегазації; прогнозу небезпечних проявів гірського тиску методом радіометричного контролю; програмного забезпечення з моделювання геомеханічних і газодинамічних процесів, управління персоналом і віддаленого контролю безпеки; галузевого Стандарту України "Система забезпечення надійного та безпечного функціонування гірничих виробок із анкерним кріпленням. Загальні технічні вимоги"; остаточної редакції галузевого Стандарту України "Система управління виробництвом і охороною праці у вугільній промисловості України", який регламентує вимоги до безпечного ведення гірничих робіт та управління ризиками у відповідності з міжнародними стандартами OHSAS 18001 та ISO 9001. Розробки мають соціальний, екологічний та економічний ефекти. Економічний ефект від впровадження 4,8 млн. грн.
