DOI: 10.24412/2519-2418-2025-745-121-135
EDN: CZYTGK
Получено: 17.09.2025
Опубликовано: 30.09.2025
Оригинальный язык: ru
Полный текст статьи | JATS XML
Скаженик Владимир Борисович, кандидат технических наук, доцент, ФГБНУ «РАНИМИ», старший научный сотрудник отдела сдвижения земной поверхности и защиты подрабатываемых объектов, email: geosoft.svb@gmail.com
Грищенков Николай Николаевич, доктор технических наук, профессор, ФГБНУ «РАНИМИ», заведующий отделом сдвижения земной поверхности и защиты подрабатываемых объектов, email: grinmail104@mail.ru
Бардакова Елена Александровна, ФГБНУ «РАНИМИ», младший научный сотрудник отдела сдвижения земной поверхности и защиты подрабатываемых объектов, email: bardakova-kgr@mail.ru
Аннотация
Проанализированы основные факторы, влияющие на активазацию сдвижения земной поверхности при затоплении угольных шахт. С целью установления влияния объема выработанного пространства на скорость затопления в условиях конкретной шахты разработана пространственная модель шахты, включающая земную поверхность, основные горные выработки, отработанные лавы. Пространственная модель позволяет определять объем горных выработок, относящихся к определенному интервалу высотных отметок, и объем горных выработок, затопленных за определенный период. Разработана архитектура нейросетевой модели, связывающей объем затопленных на определенном горизонте горных выработок и скорость изменения уровня затопления на этом горизонте. Предложена методика прогноза скорости затопления горных выработок шахты с использованием пространственного и нейросетевого моделирования, позволяющая определить прогнозное значение скорости затопления не затопленных вышележащих горизонтов на основе фактических данных о скорости затопления нижележащих горизонтов. Использование методики позволяет спрогнозировать период активазации сдвижения земной поверхности в конкретных условиях затапливаемой шахты.
Ключевые слова: угольная шахта, прогноз скорости затопления, активизация сдвижения земной поверхности, пространственное моделирование, нейросетевое моделирование
Финансирование
Исследования проводились в ФГБНУ «РАНИМИ» в рамках государственного задания (№ FRSR-2023-0002).
ЛИТЕРАТУРА
- Правила подработки зданий, сооружений и природных объектов при добыче угля подземным способом. – Киев, 2004.– 127 с.
- КД 12-12.004-98. Ликвидация угольных шахт, защита земной поверхности от затопления горных выработок. Рекомендации. – Донецк: УкрНИМИ, 1998.– 46 c.
- Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях. Утв. постановлением госгортехнадзора России от 16 марта 1998 г. № 13. Межотраслевой научный центр ВНИМИ. – 203 с.
- Бардакова, Е. А. К вопросу о гидрогеомеханическом прогнозе активизации процесса сдвижения земной поверхности в результате затопления горных выработок с учетом структуры рельефа [Текст] / Е. А. Бардакова // Журнал теоретической и прикладной механики. – № 2 (87). – Донецк – 2024. – С. 80-87. – doi:10.24412/0136-4545-2024-2-80-87.
- Гусев, В. Н. Определение параметров зоны водопроводящих трещин через горизонтальные деформации подрабатываемой толщи [Текст] / В. Н. Гусев, Д. А. Илюхин, А. Г. Алексенко // Записки горного института. – Том 204. – СПб. – 2013. – С. 69-73.
- Скворцов, А. Г. Особенности проявления и предотвращения негативных гидрогеоэкологических последствий ликвидации шахт в различных угольных бассейнах [Текст] / А. Г. Скворцов, Н. И. Строк // Неделя горняка. – Москва. – 2002. – С. 10-14.
- Норватова, О. И. Методика прогноза гидрогеологических условий затопления угольных шахт на базе моделирования геофильтрационных процессов: автореф. дис. кан. тех. наук. СПб. – 2005. – 28 с.
- Молев, М. Д. Оценка воздействия процессов ликвидации угольных шахт на экологическую ситуацию в Российском Донбассе [Текст] / М. Д. Молев, С. А. Масленников // Известия Томского политехнического университета. – 2018.– № 7.– С. 148-156.
- Мохов, А. В. Морфология зон водопроводящих трещин сдвижения на участках подземных разработок каменноугольных залежей [Текст] / А. В. Мохов // Горный информационно-аналитический бюллетень. – № 1. – Москва. – 2008. – С. 273-281.
- Гавриленко Ю. Н. Техногенные последствия закрытия угольных шахт: Монография / Ю. Н. Гавриленко, В. Н. Ермакова. – Донецк, 2004.– 631 с.
- Гавриленко, Ю. Н. Геомеханический мониторинг затопления шахт Стахановского региона [Текст] / Ю. Н. Гавриленко, А. В. Шиптенко, В. Н. Ермаков, К. В. Ковалев // Уголь Украины. – Киев, 2004. – С. 20-25.
- Шубин, А. А. Исследование процесса активизации сдвижения горных пород и земной поверхности вследствие затопления горных выработок [Текст] // А. А. Шубин, П. А. Деменков // Журнал проблемы современной науки и образования. – № 8. СПб. 2016. С. 177-179.
- Мохов, А. В. О растекании шахтных вод из затопленных угольных шахт в недрах [Текст] / А. В. Мохов //Доклады РАН. – Том 438. – № 4. – 2011. – С. 494-496.
- Мохов, А. В. О проницаемости горных пород в зоне сдвижения на каменноугольных месторождениях (по материалам подработок затопленных выработок) / Доклады РАН. – Том 452. – № 3. – 2013. – С. 300-302.
- Мохов, А. В. Подземные воды как индикатор геомеханических процессов [Текст] /А. В. Мохов // Горный информационно-аналитический бюллетень. – № 3. – Москва. – 2014. – С. 273-281.
- Кутепова, Н. А. Изучение закономерностей развития гидрогеомеханических процессов с целью прогноза деформаций земной поверхности при затоплении угольных шахт [Текст] / Н. А. Кутепова, Ю. И. Кутепов // Горный информационно-аналитический бюллетень. № 2. – Москва. – 2012. – С. 142-154.
- Черникова, С. А. Геогидродинамическое обоснование мониторинга процесса затопления угольных шахт Донбасса (на примере Стахановско-Брянковского региона): автореф. дис. кан. тех. наук. Пермь. – 2004. 24 с.
- Скаженик, В. Б. Проектирование разработки месторождений на основе компьютерного моделирования [Текст] / В. Б. Скаженик // Вісті Донецького гірничого інституту. – № 1. – Донецьк. – 2011. – С. 8-14.
- Скаженик В. Б. Система автоматизированного проектирования разработки россыпных месторождений // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). – М.: «Горная книга». – 2012. – № 3. – С. 150 – 152.