http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/69234 Sun, 12 Apr 2026 06:02:47 GMT 2026-04-12T06:02:47Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/bitstream/id/396367/ http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/69234 http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/109571 Особенности решения геомеханических задач для условий обводненного газонасыщенного массива горных пород Слащева, Е.А.; Слащев, И.Н.; Яланский, А.А. Компьютерное моделирование – наиболее предпочтительный и эффективный способ отработки параметров технологии горных работ. Вместе с тем, достоверный прогноз напряженно-деформированного состояния обводненного газонасыщенного массива горных пород затруднителен по причине применения чрезмерно идеализированных моделей и обобщенных эмпирических зависимостей. Такие расчеты часто приводят к некорректным результатам, которые не подтверждаются измерениями в выработках шахт. В статье установлены особенности методологии решения задач, касающиеся оценки геомеханического, гидрогеологического и газового состояний породного массива, прогноза путей миграции водных и газовых потоков. Предложено: применять упругопластическую модель породного массива с учетом его разрушения; определять ориентацию систем магистральных трещин на основе учета слоистости массива и природных структурных дефектов; проводить учет давления газа на основе определения начала разрушения породного массива силами горного давления и дополнительного пересчета новых разрывов связей в элементах модели под воздействием газовой составляющей, действующей в зоне разрушения во всех направлениях равномерно по закону Паскаля; проводить учет влияния водонасыщения заданием гидростатических сил, которые суммируются по каждому элементу расчетной схемы, а также снижением параметров прочности глинистых пород по установленным зависимостям. Принципы математического моделирования процессов разрушения обводненного газонасыщенного породного массива реализованы в новых функциях программного комплекса "GEO-RS", который разработан в ИГТМ НАН Украины.; Комп'ютерне моделювання - найбільш прийнятний і ефективний спосіб відпрацювання параметрів технології гірничих робіт. Разом з тим, достовірний прогноз напружено-деформованого стану обводненого газонасиченого масиву гірських порід ускладнений через застосування надмірно ідеалізованих моделей і узагальнених емпіричних залежностей. Такі розрахунки часто призводять до некоректних результатів, які не підтверджуються вимірюваннями у виробках шахт. У статті встановлено особливості методології вирішення задач, що стосуються оцінки геомеханічного, гідрогеологічного та газового станів породного масиву, прогнозування шляхів міграції водних і газових потоків. Запропоновано: застосовувати пружнопластичну модель породного масиву з урахуванням його руйнування; визначати орієнтацію систем магістральних тріщин на основі врахування шаруватості масиву та природних структурних дефектів; проводити облік тиску газу на основі визначення початку руйнування породного масиву силами гірського тиску і додаткового перерахунку нових розривів зв'язків в елементах моделі під впливом газової складової, що діє в зоні руйнування у всіх напрямках рівномірно за законом Паскаля; проводити урахування впливу водонасичення завданням гідростатичних сил, які підсумовуються по кожному елементу розрахункової схеми, а також зниженням параметрів міцності глинистих порід за встановленими залежностями. Принципи математичного моделювання процесів руйнування обводненого газонасиченого породного масиву реалізовані в нових функціях програмного комплексу "GEO-RS" , який розроблений в ІГТМ НАН України.; Computer simulation is the most preferable and effective method for determining parameters of the mining technology. However, it is difficult to predict reliably a stress-strain state of the watered and gas-saturated rock massif due to usage of existing overly idealized models and generalized empirical dependences, which often lead to incorrect results and, as a rule, are not confirmed by measurements in the mine workings. The article presents a specific methodology for solving the problems relating to the assessment of geomechanical, hydrogeological and gas states of the rock massif and predicting migration routes of the water and gas flows. The authors propose: to use an elastoplastic model of the rock massif in view of its failure; to determine orientation of the main crack systems basing on identification of the massif layering and natural structural defects of the massif; to calculate gas pressure by taking into account a moment when the rock massif starts to failure under the action of the rock pressure and basing on additional new re- calculation of the bond breakage in the elements of the model under the impact of a gas component which acts uniformly in all directions in the failure zone in accordance with the Pascal's law; to determine impact of the water saturation by assigning the hydrostatic forces which are summed by each element of the design scheme, as well as by reduced strength parameters of the clay rocks by the established dependence. The mathematical modeling principles of failure processes in the watered and gas-saturated rock massif were implemented in functions of the new software system "GEO-RS", which was designed by the M.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics, NAS of Ukraine. Wed, 01 Jan 2014 00:00:00 GMT http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/109571 2014-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/109570 Моделирование закупоривания пор мембраны при ультрафильтрации шахтных вод Беляев, Н.Н.; Нечитайло, Н.П. Ультрафильтрация является одним из наиболее перспективных методов очистки сточных вод. При применении данного метода очень важно прогнозировать процесс закупоривания пор мембраны. В работе представлено численная модель для расчета этого процесса. В основу модели положено уравнение движения идеальной жидкости и уравнение массопереноса. Для численного моделирования моделирующих уравнений используются разностные схемы. Численный расчет осуществляется на прямоугольной разностной сетке. Для формирования вида расчетной области и ее изменения в силу закупоривания поры применяется метод маркирования. Модель позволяет рассчитать процесс закупоривания поры при использовании компьютеров малой и средней мощности. Время расчета одного варианта задачи составляет несколько секунд. Представляются результаты проведенного вычислительного эксперимента.; Ультрафільтрація є одним з найбільш перспективних методів очищення стічних вод. При застосуванні цього методу дуже важливо прогнозувати процес закупорювання пір мембрани. У роботі представлено чисельна модель для розрахунку цього процесу. У основу моделі покладено рівняння руху ідеальної рідини і рівняння масопереносу. Для чисельного моделювання моделюючих рівнянь використовуються різницеві схеми. Чисельний розрахунок здійснюється на прямокутній різницевій сітці. Для формування виду розрахункової області і її зміни в силу закупорювання пори застосовується метод маркування. Модель дозволяє розрахувати процес закупорювання пори при використанні комп'ютерів малої і середньої потужності. Час розрахунку одного варіанту завдання складає декілька секунд. Видаються результати проведеного обчислювального експерименту.; Ultrafiltration is one of the most promising methods of wastewater treatment. With this method it is very important to predict the process of clogging the pores of the membrane. In this paper we presented a numerical model of the process. The model is based on equations of motion of an ideal fluid and mass transfer equation. For numerical simulation the finite difference schemes are used. The numerical calculation is carried out on a rectangular grid. For the formation of the computational domain and its change due to the clogging of the pores markers are used. The model allows to calculate the process of clogging pores using computers small and medium power. Calculation time of one variant of the problem is a few seconds. The results of a computational experiment are presented. Wed, 01 Jan 2014 00:00:00 GMT http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/109570 2014-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/109569 Математическое моделирование загрязнения воздушной среды при горении шахтных отвалов Машихина, П.Б. Отвалы породы являются долгосрочными источниками выделения в атмосферу различных, в том числе, опасных веществ. Поэтому возникает важная задача прогноза качества воздушной среды вблизи отвалов. В настоящее время для решения этой задачи широко используется эмпирическая модель ОНД-86 или же аналитические модели. Данные модели не позволяют учесть при прогнозировании профиль скорости ветра, геометрическую форму отвала. В этой связи возникает важная задача по разработке эффективных методов прогноза уровня загрязнения атмосферы от отвалов. В работе рассмотрена численная модель, позволяющая решить данную задачу. В основу модели положено уравнение движения идеальной жидкости и уравнение массопереноса. Для численного моделирования моделирующих уравнений используются разностные схемы. Численный расчет осуществляется на прямоугольной разностной сетке. Для формирования вида расчетной области и выделения ее особенностей применяется метод маркирования. Представляются результаты проведенного вычислительного эксперимента.; Відвали породи є довгостроковими джерелами виділення в атмосферу різних, у тому числі, небезпечних речовин. Тому виникає важливе завдання прогнозу якості повітряного середовища поблизу відвалів. Нині для вирішення цього завдання широко використовується емпірична модель ОНД- 86 або ж аналітичні моделі. Ці моделі не дозволяють врахувати при прогнозуванні профіль швидкості вітру, геометричну форму відвала. В зв'язку з цим виникає важливе завдання по розробці ефективних методів прогнозу рівня забруднення атмосфери від відвалів. У роботі розглянута чисельна модель, що дозволяє вирішити це завдання. У основу моделі покладено рівняння руху ідеальної рідини і рівняння масопереносу. Для чисельного моделювання моделюючих рівнянь використовуються різницеві схеми. Чисельний розрахунок здійснюється на прямокутній різницевій сітці. Для формування виду розрахункової області і виділення її особливостей застосовується метод маркування. Надаються результати проведеного обчислювального експерименту.; Dumps are long-term sources of release into the atmosphere of various, including hazardous substances. Therefore, there is an important task of the forecast of air quality near the dumps. Currently, to solve this problem is widely used empirical model of ОНД-86 or analytical models. These models do not allow to take into considerations the wind velocity profile, the geometric shape of blade. This raises an important task to develop effective methods for prediction of air pollution from waste dumps. The paper deals with the numerical model, which allows to solve this problem. The model is based on equations of motion of an ideal fluid and mass transfer equation. For numerical simulation the finite difference schemes are used. The numerical calculation is carried out on a rectangular grid. For the formation of the computational domain and highlight its features markers are used. The results of a computational experiment are presented. Wed, 01 Jan 2014 00:00:00 GMT http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/109569 2014-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/109568 Використання рослин-фіторемедіантів для відновлення засолених ґрунтів в районах розташування ставків-відстійників шахтних вод Лаврик, М.О.; Павличенко, А.В. Ставки-відстійники шахтних вод є джерелом комплексного негативного впливу на стан об’єктів навколишнього середовища. В районах розміщення ставків відстійників відбуваються зміни режиму та рівнів забруднення підземних вод, підтоплення та заболочу вання прилеглих територій, засолення та деградація ґрунтів. Тому виникає необхідність в вивченні особливостей впливу ставків-відстійників шахтних вод на стан ґрунтів на території вугледобувних регіонів для розробки і впровадження методів їх відновлення. Досліджено можливості використання методів фіторемедіації для зниження ступеня засолення ґрунтів. Досліджена здатність багаторічних фіторемедіантів впливати на фізико-хімічні показники стану земель. За результатами вегетаційних дослідів на зразках засолених ґрунтів відібраних на різних відстанях до ставків-відстійників шахтних вод обґрунтована можливість використання фіторемеліорантів для розсолення ґрунтів. Розроблено спосіб відновлення засолених ґрунтів з використанням однорічних та багаторічних рослин.; Пруды-отстойники шахтных вод является источником комплексного негативного влияния на состояние объектов окружающей среды. В районах размещения прудов-отстойников происходят изменения режима и уровней загрязнения подземных вод, подтопление и заболачивание прилегающих территорий, засоление и деградация почв. Поэтому возникает необходимость в изучении особенностей влияния прудов-отстойников шахтных вод на состояние почв на территории угледобывающих регионов для разработки и внедрения методов их восстановления. Исследованы возможности использования методов фиторемедиации для снижения степени засоления почв. Исследована способность многолетних фиторемедиантов влиять на физико-химические показатели состояния земель. По результатам вегетационных опытов на образцах засоленных почв отобранных на различных расстояниях до прудов-отстойников шахтных вод обоснована возможность использования фитомелирантов для рассоления почв. Разработан способ восстановления засоленных почв с использованием однолетних и многолетних растений.; Mine water ponds are the comprehensive source of negative impact on the environment objects. Regime change and pollution of groundwater, flooding and water logging of surrounding areas as well as salinization and soil degradation are taking place in areas where ponds are located. Therefore, there is a need to study features of impact of the mine water ponds on soil condition in the coal regions in order to develop and implement methods of recovery. The possibility of phytoremediation techniques using to reduce the salinity is investigated. The ability of perennial phytoremediants to affect the physical and chemical indicators of the soils is investigated. The use of phytomeliorators for soils desalination is justified by results of vegetation tests with samples of the saline soils taken at different distances to the mine water ponds. The method of saline soils recovery by using annual and perennial plants is developed. Wed, 01 Jan 2014 00:00:00 GMT http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/109568 2014-01-01T00:00:00Z