Анализ геологической информации для обеспечения устойчивого функционирования горнотехнических систем

Обеспечение устойчивого функционирования горнотехнических систем и технологических процессов горного производства является одной из фундаментальных научных проблем. При этом особую актуальность приобретают вопросы совершенствования методологии оценки риска возникновения опасных геологических процессов. Авторский подход заключается в разработке приемов анализа и формирования совокупности регрессионных моделей разного типа влияющих факторов для их дальнейшего использования при оценке риска реализации опасных процессов по методике Ван Вестена-Абелла. Результаты исследований включают в себя обработку геологических данных о массиве горных пород с использованием LOESS. Представлена трехмерная интерполяция для заполнения пробелов в данных. Сформированы проекции функции отклика с использованием ПО Gnuplot. Построены двумерные регрессионные модели. Приведены результаты выявленных закономерностей пространственного распределения совокупности химических соединений, содержащихся во вмещающем массиве Дороговского месторождения песчаника.

Клюев Р. В., Мартюшев Н. В., Кукарцев В. В., Кукарцев В. А., Бригида В. С. Анализ геологической информации для обеспечения устойчивого функционирования горнотехнических систем // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2024. – № 5. – С. 144–157. DOI: 10.25018/0236_1493_2024_5_0_144.

Клюев Роман Владимирович — д-р техн. наук, доцент, профессор, Московский политехнический университет, e-mail: kluev-roman@rambler.ru, ORCID ID: 0000-0003-3777-7203,
Мартюшев Никита Владимирович —канд. техн. наук, старший научный сотрудник, Комплексный научно-исследовательский институт им. Х.И. Ибрагимова, e-mail: martjushev@tpu.ru, ORCID ID: 0000-0003-0620-9561,
Кукарцев Владислав Викторович — канд. техн. наук, доцент, Сибирский государственный университет науки и технологий им. М.Ф. Решетнева; Сибирский федеральный университет; Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, e-mail: vlad_saa_2000@mail.ru, ORCID ID: 0000-0001-6382-1736,
Кукарцев Виктор Алексеевич — канд. техн. наук, доцент, Политехнический институт, Сибирский федеральный университет, e-mail: vkukarsev@sfu-kras.ru,
Бригида Владимир Сергеевич — канд. техн. наук, научный сотрудник, Федеральный исследовательский центр «Субтропический научный центр Российской академии наук», e-mail: 1z011@inbox.ru, РИНЦ SPIN-код: 2427-5938, Web of Science Researcher ID: G-6933-2018, Scopus Author ID: 57209375522, ORCID ID: 0000-0002-9421-5613

Кукарцев В.В., e-mail: vlad_saa_2000@mail.ru.

1. Кутепов Ю. И., Кутепова Н. А., Поспехов Г. Б., Васильева А. Д. Инженерно-геологические особенности формирования техногенных массивов из различных видов фосфогипса // Горный журнал. — 2023. — № 5. — С. 69—74. DOI: 10.17580/gzh.2023.09.11.

2. Клюев Р. В., Бригида В. С., Лобков К. Ю., Ступина А. А., Тынченко В. В. К вопросу мониторинга трещинообразования в природно-технических системах при сдвижении земной поверхности // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2023. — № 11-1. — С. 292—304. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_111_0_292.

3. Захаров В. Н., Каплунов Д. Р., Клебанов Д. А., Радченко Д. Н. Методические подходы к стандартизации сбора, хранения и анализа данных при управлении горнотехническими системами // Горный журнал. — 2022. — № 12. — С. 55—61. DOI: 10.17580/gzh.2022.12.10.

4. Голик В. И., Бурдзиева О. Г. Геофизический мониторинг технологии разработки месторождений Садона // Геология и геофизика Юга России. — 2023. — № 13(3). — С. 180—192. DOI: 10.46698/VNC.2023.26.85.014.

5. Голик В. И., Дзапаров В. Х., Лискова М. Ю., Масленников С. А. Минимизация риска загрязнения селитебных зон пылью при открытой добыче руд // Безопасность труда в промышленности. — 2024. — № 1. — С. 56—60. DOI: 10.24000/0409-2961-2024-1-56-60.

6. Melkov D., Zaalishvili V., Burdzieva O., Kanukov A. Temporal and spatial geophysical data analysis in the issues of natural hazards and risk assessment (in example of North Ossetia, Russia) // Applied Sciences. 2022, vol. 12, article 2790. DOI: 10.3390/app12062790.

7. Конгар-Сюрюн Ч. Б., Ковальский Е. Р. Твердеющие закладочные смеси на калийных рудниках: перспективные материалы, регулирующие напряженно-деформированное состояние массива // Геология и геофизика Юга России. — 2023. — Т. 13. — № 4. — С. 177—187. DOI: 10.46698/VNC.2023.34.99.014.

8. Kuz'min M. P., Larionov L. M., Kondratiev V. V., Grigoriev V. G., Kuz'mina A. S. Use of the burnt rock of coal deposits slag heaps in the concrete products manufacturing // Construction and Building Materials. 2018, vol. 179, pp. 117—124. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2018.05.222.

9. Gladkih A. M., Konyuhov V. Yu., Galyautdinov I. I., Shchadova E. I. Green building as a tool of energy saving // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019, vol. 350, no. 1, article 012032. DOI: 10.1088/1755-1315/350/1/012032.

10. Kang K., Huang S., Liu W., Cheng H., Fomenko I., Zhou Y. Sandstone slope stability analysis under wetting-drying cycles based on generalized hoek-brown failure criterion // Frontiers in Earth Science. 2022, vol. 10, article 838862. DOI: 10.3389/feart.2022.838862

11. Konyuhov V. Yu., Gladkih A. M., Galyautdinov I. I., Shchadova E. I. Calculations of efficiency in implementing progressive mold forming methods // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020, vol. 760, no. 1, article 012027. DOI: 10.1088/1757-899X/760/1/012027.

12. Kondrat'ev V. V., Gorovoy V. O., Kolosov A. D., Kononenko R. V., Konyukhov V. Y. Description of the complex of technical means of an automated control system for the technological process of thermal vortex enrichment // Journal of Physics: Conference Series. 2020, vol. 1661, no. 1, article 012101. DOI: 10.1088/1742-6596/1661/1/012101.

13. Золотарев Г. С. Генетические типы оползней, их развитие и изучение / Материалы совещания по изучению оползней и мер борьбы с ними. — Киев: Изд-во КГУ, 1964. — С. 165—170.

14. Nikoobakht S., Azarafza M., Akgün H., Derakhshani R. Landslide susceptibility assessment by using convolutional neural network // Applied Sciences. 2022, vol. 12, article 5992. DOI: 10.3390/ app12125992.

15. Бригида В. С., Дмитрак Ю. В., Габараев О. З., Голик В. И. Использование разгрузочного бурения для обеспечения безопасности отработки газоносных угольных пластов Донбасса // Безопасность труда в промышленности. — 2019. — № 3. — С. 7—11. DOI: 10.24000/0409-29612019-3-7-11.

16. Kaverzneva T., Rodionov V., Skripnik I., Zhikharev S., Polyukhovich M. Determination of the miners’ individual injury risk as a result of the dynamic manifestation of rock pressure // E3S Web of Conferences. 2023, vol. 458, article 08011. DOI: 10.1051/e3sconf/202345808011.

17. Куликова Е. Ю., Баловцев С. В., Скопинцева О. В. Комплексная оценка геотехнических рисков в шахтном и подземном строительстве // Устойчивое развитие горных территорий. — 2023. — Т. 15. — № 1. — С. 7—16. DOI: 10.21177/1998-4502-2023-15-1-7-16.

18. Pham B. T., Bui D. T., Dholakia M., Prakash I., Pham H. V. A comparative study of least square support vector machines and multiclass alternating decision trees for spatial prediction of rainfall-induced landslides in a tropical cyclones area // Geotechnical and Geological Engineering. 2016, vol. 34, pp. 1807—1824. DOI: 10.1007/s10706-016-9990-0.

19. Hong H., Pourghasemi H. R., Pourtaghi Z. S. Landslide susceptibility assessment in Lianhua County (China). A comparison between a random forest data mining technique and bivariate and multivariate statistical models // Geomorphology. 2016, vol. 259, pp. 105—118. DOI: 10.1016/j.geomorph.2016.02.012.

20. Suprun E., Tynchenko V., Khramkov V., Kovalev G., Soloveva T. The use of artificial intelligence to diagnose the disease // BIO Web of Conferences. 2024, vol. 84, article 01008. DOI: 10.1051/ bioconf/20248401008.

21. Hong H., Tsangaratos P., Ilia I., Chen W., Xu C. Comparing the performance of a logistic regression and a random forest model in landslide susceptibility assessments. The case of Wuyaun Area, China / Advancing Culture of Living with Landslides. Workshop on World Landslide, Forum. 2017, pp. 1043—1050. DOI: 10.1007/978-3-319-53498-5_118.

22. Chen W., Pourghasemi H. R., Naghibi S. A. A comparative study of landslide susceptibility maps produced using support vector machine with different kernel functions and entropy data mining models in China // Bulletin of Engineering Geology and the Environment. 2018, vol. 77, pp. 647—664. DOI: 10.1007/s10064-017-1010-y.

23. Borodulin A., Gladkov A., Gantimurov A., Kukartsev V., Evsyukov D. Using machine learning algorithms to solve data classification problems using multiattribute dataset // BIO Web of Conferences. 2024, vol. 84, article 02001. DOI: 10.1051/bioconf/20248402001.

24. Chen W., Pourghasemi H. R., Zhao Z. A GIS-based comparative study of Dempster-Shafer, logistic regression and artificial neural network models for landslide susceptibility mapping // Geocarto International. 2017, vol. 32, pp. 367—385. DOI: 10.1080/10106049.2016.1140824.

25. Kondratiev V. V., Karlina A. I., Guseva E. A., Konstantinova M. V., Kleshnin A. A. Processing and application of ultra disperse wastes of silicon production in construction // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018, vol. 463, no. 3, article 032068. DOI: 10.1088/1757899X/463/3/032068.

26. Куликова Е. Ю., Конюхов Д. С. Об определении технологических деформаций зданий при геотехническом строительстве // Устойчивое развитие горных территорий. — 2022. — Т. 14. — № 2. — С. 187—197. DOI: 10.21177/1998-4502-2022-14-2-187-197.

27. Klyuev S. V., Kashapov N. F., Radaykin O. V., Sabitov L. S., Klyuev A. V., Shchekina N. A. Reliability coefficient for fibreconcrete material // Construction Materials and Products. 2022, vol. 5, no. 2, pp. 51—58. DOI: 10.58224/2618-7183-2022-5-2-51-58.

28. Novoselov O. G., Sabitov L. S., Sibgatullin K. E., Sibgatullin E. S., Klyuev A. S., Klyuev S. V., Shorstova E. S. Method for calculating the strength of massive structural elements in the general case of their stress-strain state (kinematic method) // Construction Materials and Products. 2023, vol. 6, no. 3, pp. 5—17. DOI: 10.58224/2618-7183-2023-6-3-5-17.

29. Шестопалов В. Л., Фоменко В. А., Соколов А. А., Мирошников А. С. Сравнительный анализ деформационных методов мониторинга сейсмической активности горных районов Черноморского побережья и Камчатки // Устойчивое развитие горных территорий. — 2021. — Т. 13. — № 4. — С. 535—543. DOI: 10.21177/1998-4502-2021-13-4-535-543.

30. Гридина Е. Б., Боровиков Д. О. Выявление причин травматизма на основе карт оценки профессиональных рисков на угольном разрезе // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 6-1. — С. 114—128. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_61_0_114.

31. Kirsanova N., Nevskaya M., Raikhlin S. Sustainable development of mining regions in the Arctic zone of the Russian Federation // Sustainability. 2024, vol. 16, article 2060. DOI: 10.3390/su16052060.

32. Tananykhin D. S., Struchkov I. A., Khormali A., Roschin P. V. Investigation of the influences of asphaltene deposition on oilfield development using reservoir simulation // Petroleum Exploration and Development. 2022, vol. 49, no. 5, pp. 1138—1149. DOI: 10.1016/S1876-3804(22)60338-0.

33. Azarafza M., Ghazifard A., Akgün H., Kaljahi E. Landslide susceptibility assessment of South Pars Special Zone, southwest Iran // Environmental Earth Sciences. 2018, vol. 77, article 805. DOI: 10.1007/s12665-018-7978-1.

34. Castellanos Abella E. A., Van Westen C. J. Qualitative landslide susceptibility assessment by multicriteria analysis: a case study from San Antonio del Sur, Guantanamo, Cuba // Geomorphology. 2008, vol. 94, no. 3-4, pp. 453—466. DOI: 10.1016/j.geomorph.2006.10.038.

35. Kulikova E. Yu., Ivannikov A. L. The terms of soils removal from the defects of the underground structures’ lining // Journal of Physics: Conference Series. 2020, vol. 1425, no. 1, article 012062. DOI: 10.1088/1742-6596/1425/1/012062.

36. Malyukova L. S., Martyushev N. V., Tynchenko V. V., Kondratiev V. V., Bukhtoyarov V. V., Konyukhov V. Y., Bashmur K. A. Circular mining wastes management for sustainable production of Camellia sinensis (L.) O. Kuntze // Sustainability. 2023, vol. 15, no. 15, article 11671. DOI: 10.3390/ su151511671.

37. Босиков И. И., Клюев Р. В., Силаев И. В. Комплексный анализ геолого-промышленных параметров Дороговского месторождения // Геология и геофизика Юга России. — 2022. — Т. 12. — № 2. — С. 89—102. DOI: 10.46698/VNC.2022.32.98.007.

38. Kusimova E., Saychenko L., Islamova N., Drofa P., Safiullina E., Dengaev A. Application of machine learning methods for predicting well disturbances // Journal of Applied Engineering Science. 2023, vol. 21, no. 1, pp. 76—86. DOI: 10.5937/jaes0-38729.