Научная статья на тему 'Исследование потока горной массы на питателе секции крепи при выпуске угля из подкровельной толщи мощных пологих пластов средствами имитационного моделирования'

Исследование потока горной массы на питателе секции крепи при выпуске угля из подкровельной толщи мощных пологих пластов средствами имитационного моделирования Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
0
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Уголь
Scopus
ВАК
CAS
GeoRef
Ключевые слова
мощные угольные пласты / подземная разработка / имитационная модель / метод дискретных элементов / механизированная крепь / питатель / движение разупрочненной горной массы / Thick coal seams / underground extraction / simulation model / the method of discrete elements / powered roof support / feeder / agravitational movement process of a previously broken mined rock

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — А.Н. Стародубов, В.И. Клишин, А.Н. Кадочигова, А.В. Каплун

Технология эффективного освоения угольных месторождений с управляемым выпуском угля из подкровельной толщи подразумевает использование механизированной крепи, позволяющей проводить контролируемый выпуск с помощью специального оборудования выпускного окна. Возникают задачи изучения режимных параметров выпуска, решение которых осложнено в силу динамичности и стохастичности процесса движения горной массы. В работе с помощью метода дискретных элементов с использованием имитационного моделирования проведены исследования на моделях поведения частиц, имитирующих поток угля, управляемый возвратно-поступательным движением питателя и углом ограничивающего заслона. Представлен комплекс исследований, позволивший определить параметры технологии, при которых наблюдается появление зоны ускоренного истечения горной массы в верхнем слое со скоростью, превышающей теоретически рассчитанную: движение питателя и смещение им нижнего слоя угля не только поддерживает этот процесс, но и ускоряет его до значения большего в 1,23 раза. Установлено, что при определенных параметрах в потоке горной массы выделяется средний слой, движущийся медленнее, чем нижний и верхний слои в 1,3 и 2,8 раза соответственно. Показано распределение фракционного состава потока горной массы во время выпуска. Установлено, что частицы большей фракции перемещаются преимущественно в верхнем слое, концентрация крупных частиц по мере приближения к поверхности питателя снижается, а мелких – возрастает.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — А.Н. Стародубов, В.И. Клишин, А.Н. Кадочигова, А.В. Каплун

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Research of the mined rock flow on the feeder of the powered roof support during under-roof coal output of gently sloping thick coal seams by means of simulation modeling

The technology of effective development of coal deposits with controlled under-roof coal output implies the use of a powered roof support, which allows for controlled release using special equipment of the outlet window. There are problems of studying the operating parameters of the release, the solution of which is complicated due to the dynamism and stochasticity of the process of movement of the mined rock. In the paper, using the method of discrete elements by simulation modeling, research has been conducted on models of particle behavior simulating the flow of coal controlled by the reciprocating motion of the feeder and the angle of the limiting barrier. A set of studies is submitted that made it possible to determine the parameters of the technology at which the appearance of a zone of accelerated outflow of mined rock in the upper layer is observed at a speed exceeding the theoretically calculated one: the movement of the feeder and its displacement of the lower layer of coal not only supports this process, but also accelerates it to a value greater than 1.23 times. It was found that, under certain parameters, the middle layer is released in the mined rock flow, moving slower than the lower and upper layers by 1.3 and 2.8 times, respectively. The distribution of the fractional composition of the mined rock flow during the release is shown. It was found that the particles of the larger fraction move mainly in the upper layer, the concentration of large particles decreases as they approach the surface of the feeder, and the concentration of small particles increases.

Текст научной работы на тему «Исследование потока горной массы на питателе секции крепи при выпуске угля из подкровельной толщи мощных пологих пластов средствами имитационного моделирования»

UNDERGROUND MINING » ПОДЗЕМНЫЕ РАБОТЫ

Оригинальная статья Original Paper

УДК 004.942; 622.3 © А.Н. СтародубовН12, В.И. Клишин1, UDC 004.942; 622.3 © A.N. StarodubovH12, V.I. Klishin1,

А.Н. Кадочигова1, А.В. Каплун1 A.N. Kadochigova1, A.V. Kaplun1, 2024

1 Федеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАН, 1 The Federal Research Center of Coal and Coal-Chemistry of Siberian 650065, г. Кемерово, Россия Branch of the Russian Academy of Sciences,

2 ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный Kemerovo, 650065, Russian Federation технический университет им. Т.Ф. Горбачева», 2 T.F. Gorbachev Kuzbass State Technical University, 650000, г. Кемерово, Россия Kemerovo, 650000, Russian Federation H е-mail:a.n.starodubov@gmail.com H е-mail:a.n.starodubov@gmail.com

Исследование потока горной массы на питателе секции крепи при выпуске угля из подкровельной толщи

мощных пологих пластов средствами имитационного моделирования*

Research of the mined rock flow on the feeder of the powered roof support during under-roof coal output of gently sloping thick coal seams by means of simulation modeling

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2024-9-53-60 -

Технология эффективного освоения угольных месторождений с управляемым выпуском угля из подкровельной толщи подразумевает использование механизированной крепи, позволяющей проводить контролируемый выпуск с помощью специального оборудования выпускного окна. Возникают задачи изучения режимных параметров выпуска, решение которых осложнено в силу динамичности и стохастичности процесса движения горной массы. В работе с помощью метода дискретных элементов с использованием имитационного моделирования проведены исследования на моделях поведения частиц, имитирующих поток угля, управляемый возвратно-поступательным движением питателя и углом ограничивающего заслона. Представлен комплекс исследований, позволивший определить параметры технологии, при которых наблюдается

* Исследование выполнено в рамках гранта (постановление Правительства Кемеровской области — Кузбасса от 19.09.2022 № 632) по прикладному научному исследованию «Разработка программно-методического обеспечения для цифровизации процессов проектирования горнотехнических систем для открытых и подземных горных работ», соглашение от 22.11.2022 № 1.

СТАРОДУБОВ А.Н.

Канд. техн. наук, доцент, заведующий лабораторией Федерального исследовательского центра угля и углехимии СО РАН, доцент ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева», 650065, г. Кемерово, Россия, e-mail: a.n.starodubov@gmail.com

КЛИШИН В.И.

Доктор техн. наук, чл.-корр. РАН, профессор, директор Института угля Федерального исследовательского центра угля и углехимии СО РАН, 650065, г. Кемерово, Россия, e-mail: klishinvi@ic.sbras.ru

ПОДЗЕМНЫЕ РАБОТЫ • UNDERGROUND MINING

КАДОЧИГОВА А.Н.

Ведущий инженер

Федерального исследовательского центра угля и углехимии СО РАН, 650065, г. Кемерово, Россия, e-mail: arina.kadochigova@mail.ru

КАПЛУН А.В.

Ведущий инженер

Федерального исследовательского центра угля и углехимии СО РАН, 650065, г. Кемерово, Россия, e-mail: nastiakaplun@yandex.ru

появление зоны ускоренного истечения горной массы в верхнем слое со скоростью, превышающей теоретически рассчитанную: движение питателя и смещение им нижнего слоя угля не только поддерживает этот процесс, но и ускоряет его до значения большего в 1,23 раза. Установлено, что при определенных параметрах в потоке горной массы выделяется средний слой, движущийся медленнее, чем нижний и верхний слои в 1,3 и 2,8 раза соответственно. Показано распределение фракционного состава потока горной массы во время выпуска. Установлено, что частицы большей фракции перемещаются преимущественно в верхнем слое, концентрация крупных частиц по мере приближения к поверхности питателя снижается, а мелких - возрастает.

Ключевые слова: мощные угольные пласты, подземная разработка, имитационная модель, метод дискретных элементов, механизированная крепь, питатель, движение разупрочненной горной массы. Для цитирования: Исследование потока горной массы на питателе секции крепи при выпуске угля из подкровельной толщи мощных пологих пластов средствами имитационного моделирования / А.Н. Стародубов, В.И. Клишин, А.Н. Кадочигова // Уголь. 2024;(9):53-60. DOI: 10.18796/00415790-2024-9-53-60.

Abstract

The technology of effective development of coal deposits with controlled under-roof coal output implies the use of a powered roof support, which allows for controlled release using special equipment of the outlet window. There are problems of studying the operating parameters of the release, the solution of which is complicated due to the dynamism and stochasticity of the process of movement of the mined rock. In the paper, using the method of discrete elements by simulation modeling, research has been conducted on models of particle behavior simulating the flow of coal controlled by the reciprocating motion of the feeder and the angle of the limiting barrier. A set of studies is submitted that made it possible to determine the parameters of the technology at which the appearance of a zone of accelerated outflow of mined rock in the upper layer is observed at a speed exceeding the theoretically calculated one: the movement of the feeder and its displacement of the lower layer of coal not only supports this process, but also accelerates it to a value greater than 1.23 times. It was found that, under certain parameters, the middle layer is released in the mined rock flow, moving slower than the lower and upper layers by 1.3 and 2.8 times, respectively. The distribution of the fractional composition of the mined rock flow during the release is shown. It was found that the particles of the larger fraction move mainly in the upper layer, the concentration of large particles decreases as they approach the surface of the feeder, and the concentration of small particles increases. Keywords

Thick coal seams, underground extraction, simulation model, the method of discrete elements, powered roof support, feeder, agravitational movement process of a previously broken mined rock. For citation

Starodubov A.N., Klishin V.I., Kadochigova A.N., Kaplun A.V. Research of the mined rock flow on the feeder of the powered roof support during under-roof coal output of gently sloping thick coal seams by means of simulation modeling. Ugol'. 2024;(9):53-60. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-20249-53-60.

Acknowledgements

The study was carried out under a grant (Resolution of the Government of the Kemerovo region - Kuzbass № 632, dated 19.09.2022) on applied scientific research entitled "Development of software and methodological support for digitalization of design processes of mining engineering systems for open pit and underground mining", Agreement No.1 dated 22.11.2022.

UNDERGROUND MINING » ПоДЗЕмнЫЕ работы

ВВЕДЕНИЕ

Исследования, направленные на изучение подземной разработки мощных пологих угольных пластов, на долю которой приходится 12% всей мировой добычи, проводятся в различных странах, таких как Россия, Китай, Австралия, Казахстан, Польша, Индия [1, 2, 3, 4, 5, 6]. В СССР и во Франции были предложены технологии, получившие широкое распространение, предусматривающие разрушение угля из подкровельной толщи с помощью энергии горного давления с последующим выпуском его на забойный или завальный конвейер. Благодаря внедрению данных технологий снижаются удельный объем проведения подготовительных выработок, а также затраты на оборудование очистных забоев, что привело к получению механизированными комплексами дополнительных возможностей, связанных с управлением и выпуском вышележащего угля.

При реализации данной технологии основными определяющими ее критериями являются требования к объему выпуска и автоматизации работ, а также обеспечение безопасности и повышение эффективности работы очистного забоя. В обрушенном пространстве лавы при потерях угля повышается риск его самовозгорания, а также увеличения зольности за счет смешивания угля с обрушенными породами кровли. Из этого следует, что успешное развитие этого перспективного направления геотехнологии напрямую зависит от правильного обоснования специальных типов механизированных крепей.

В Институте угля ФИЦ УУХ СО РАН ведется разработка перспективного направления - конструирования механизированных крепей с контролируемым выпуском подкровельной толщи. Основным преимуществом его внедрения является использование регулируемых по скорости питателей в секциях крепи, а также специальных выпускных окон, позволяющих регулировать интенсивность выпуска угля на лавный скребковый конвейер [7, 8, 9]. Оценка эффективности данной технологии требует определения рациональных режимов работы питателей секций крепи, обеспечивающих равномерную и максимально допустимую нагрузку очистного конвейера с учетом массы и объема сгружаемого угля [10, 11]. При обрушении подкровельной толщи угля используется как визуальный осмотр, так и автоматизация принятия решения для прекращения процесса выпуска [12].

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В силу динамичности и стохастичности процесса выпуска угля, использование аналитических моделей затруднительно для данной задачи, поэтому наиболее целесообразным представляется применение имитационного моделирования [13, 14, 15, 16, 17], при котором явное аналитическое описание процессов не требуется. Данный метод признан эффективным и широко используется в горнодобывающей отрасли [18, 19, 20].

В рамках продолжающихся исследований указанной технологии авторами ранее с помощью метода дискретных элементов (DEM) в среде имитационного моделирования Rocky DEM разработан ряд имитационных и анимационных моделей роботизированного очистного комплекса

для технологии эффективного освоения угольных месторождений с управляемым выпуском подкровельной толщи [21, 22, 23]. Выбранное программное обеспечение показало свою эффективность при исследованиях в горнодобывающей отрасли [24, 25, 26, 27]. Данная работа направлена на исследование потока горной массы (ГМ) при выпуске из подкровельной толщи в зоне выпускного окна до ее погрузки на скребковый конвейер. Идея заключается в изучении на моделях поведения частиц, имитирующих поток угля, управляемый возвратно-поступательным движением питателя и углом ограничивающего заслона:

- питатель двигается с частотой, изменяемой в диапазоне от 0 до 1 Гц,

- угол наклона заслона имеет возможность регулирования от закрытого выпускного окна до полного его открытия (45° относительно вертикали).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Выполнены экспериментальные исследования выпуска горной массы (ГМ) при работающем питателе, совершающем возвратно-поступательные движения с частотой 0,5 Гц с последующей остановкой. В модели с углом наклона заслона 22° было выпущено 70,4 кг в течение 2 с, после чего поток ГМ достиг состояния равновесия и остановился (рис. 1, а, б, в). В модели с углом наклона заслона 45° состояние равновесия достигнуто не было, и поток ГМ остановился только из-за возникновения зоны зависания над выпускным окном (см. рис. 1, е). До возникновения зависания было выпущено 4,12 т в течение 36,5 с (см. рис. 1, г, д, е), что превышает результат предыдущего эксперимента в 58 раз.

В дальнейшем выпускное окно было закрыто до момента, пока частицы, составляющие массив ГМ над крепью, достигли состояния покоя. Далее выпускное окно открывалось, и частицы проходили сквозь него под действием силы тяжести и давления со стороны других частиц, при этом питатель оставался неподвижным. В модели с углом наклона заслона 22° после открытия окна выпущено 253 кг за 5 с, и затем поток достиг состояния покоя (рис. 2, а, б, в). В модели с углом наклона заслона 45° также не было достигнуто состояние равновесия, а выпуск прекратился из-за возникшего зависания над выпускным окном (см. рис. 2, е). При этом было выпущено 2,79 т за 35 с (см. рис. 2, г, д, е), что превышает результаты выпуска ГМ при наклоне заслона 22° в 11 раз.

Таким образом, установлено, что при угле наклона заслона в 45° поток ГМ двигается неконтролируемо за счет того, что заслон не ограничивает его, а угол выпуска составляет 42°, что превышает угол естественного откоса.

В экспериментах установлено, что при полном открытии заслона верхний слой потока ГМ движется быстрее, чем на питателе, т.е. наблюдается зона ускоренного истечения ГМ в верхнем слое. Расчетное теоретическое значение массового расхода ГМ при угле наклона заслона 45° и частоте движения питателя 1 Гц составляет 164 кг/с. Однако в имитационной модели данное значение составило 250 кг/с. Разница в 1,5 раза объясняется появлением зоны повышенного истечения в верхнем слое потока. Таким образом, возвратно-поступательное движение питателя и перемещение им нижнего слоя угля не толь-

Рис. 1. Модель выпуска ГМ при углах наклона заслона 22° и 45° с остановкой питателя: а, г - поток ГМ при двигающемся питателе с частотой 0,5 Гц; б, д - поток ГМ при остановившемся питателе; в - достижение потока состояния равновесия; е - прекращение движения потока из-за возникновения зоны зависания Fig. 1. Model of rock material release at the flap angle of 22° and 45° with when the feeder is stopped:

а, g - the rock material flow when the feeder is moving at a frequency of 0.5 Hz; б, д - the rock material flow when the feeder is stopped; в - material flow stopped due to bridging

Рис. 2. Модель выпуска ГМ при углах наклона заслона 22° и 45° с неподвижным питателем: а, г - достижение массива ГМ состояния покоя при закрытом выпускном окне; б, д - поток ГМ после открытия выпускного окна на неподвижный питатель; в - достижение потоком состояния покоя; е - прекращение движения потока из-за возникновения зоны зависания Fig. 2. Model of rock material release at the flap angle of 22°and 45° with a stationary feeder: a, g - the rock material flow reaching a standstill with the outlet port closed; б,,d - the rock material flow upon opening the outlet port onto the non-moving feeder; в - the flow reaching a standstill state; e - material flow stopped due to bridging

UNDERGROUND MINING • ПОДЗЕМНЫЕ РАБОТЫ

P

ко поддерживают процесс самоистечения, но и ускоряют его, увеличивая массовый расход на 86 кг/с.

На рис. 3, а, в видно, что при перемещении питателя в крайнее левое положение (вперед) нижний поток, лежащий непосредственно на питателе, сдвигается по направлению движения питателя (см. рис. 3, а), при этом верхний поток движется с явно большей скоростью. При перемещении питателя в крайнюю правую точку (назад) ускорение верхнего слоя сохраняется, в то время как нижний слой потока практически не перемещается (см. рис. 3, в).

Используя встроенную в Rocky DEM «эйлерову статистику», получены средниезначения абсолютной поступательной скорости частиц для визуализации движения частиц в потоке (см. рис. 3, б, г).

Анализ значений средних скоростей верхнего и нижнего слоя (рис. 4) показал, что средняя скорость верхнего слоя потока составила 1,24 м/с, а нижнего - 0,58 м/с. Таким образом, установлено, что при максимальном открытии заслона верхний слой потока выпуска движется быстрее нижнего чуть больше, чем в два раза.

В случае остановки питателя явление самоистечения верхнего слоя, как было установлено ранее, сохраняется с усредненной максимальной скоростью частиц верхнего слоя потока до 0,83 м/с (рис. 5). Таким образом, работающий питатель увеличиваетско-рость перемещения частиц верхнего слоя в 1,23 раза.

При ограничении потока ГМ заслоном пропадает четкое разделение на слои, т.е. частицы в потоке движутся за счет перемещения питателем. Это наглядно представлено на рис. 6, где отображена крепь с углом наклона заслона 22° и частотой работы питателя 1 Гц.

Средняя скорость частиц в данном эксперименте в два раза меньше, чем в аналогичном эксперименте с углом наклона заслона 45°, и составляет 0,68 м/с. Из полученных данных следует, что увеличение угла наклона заслона повышает пропускную способность потока не только за счет расширения его поперечного сечения, но и за счет появления зоны ускоренного истечения, в которой частицы движутся быстрее. При этом открытие заслона на максимально возможный угол приводит к усложнению процесса управляемого выпуска.

Рис. 3. Движение потока ГМ при сдвиге питателя (при 45° и частоте 1 Гц): а - движение питателя влево (вперед); б - визуализация средней скорости движения потока при сдвиге влево; в - движение питателя вправо (назад); г - визуализация средней скорости движения потока при сдвиге вправо Fig. 3. Rock material flow when the feeder is shifted (at 45° and the frequency of 1 Hz): а - leftward (forward) movement of the feeder; б - visualization of the average flow velocity when the feeder is shifted to the left; в - rightward (backward) movement of the feeder; г - visualization of the average flow velocity when the feeder is shifted to the right

Рис. 4. Выделение верхнего (красный), нижнего (голубой)

и среднего (желтый) потоков ГМ

Fig. 4. Separation of the upper (red), lower (blue)

and middle (yellow) flows of the rock material

В ходе проведения экспериментов с потоком при угле наклона заслона 45° и частотой работы питателя 1 Гц отмечено, что помимо нижнего слоя, движущегося за счет работы питателя, и «быстрого» верхнего слоя в явном виде выделяется средний слой, находящийся между двумя указанными слоями, который выделен желтым цветом на рис. 4.

Такой слой движется медленнее, чем нижний и верхний слои, а его скорость составляет 0,45 м/с, что меньше скорости нижнего и верхнего слоев в 1,3 и 2,8 раза соответственно.

В разработанных моделях массив ГМ состоит из частиц разного гранулометрического состава, засыпанных случайным образом [10]. При этом экспериментально уста-

новлено, что крупные частицы при выпуске движутся преимущественно в верхнем слое, параллельном заслону, в то время как в нижнем слое находятся частицы малого размера. На рис. 7представлен вертикальный срез по центру потока, иллюстрирующий вышесказанное, а на рис. 8 - гистограмма распределения частиц по размеру для каждого слоя потока.

Рис. 5. Усредненная скорость частиц при неподвижном питателе (45°) Fig. 5. Averaged particle velocity with the stationary feeder (45°)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При полном открытии заслона верхний слой потока ГМ движется быстрее, чем на питателе, и появляется зона ускоренного истечения в верхнем слое потока. Возвратно-поступательное движение питателя и перемещение им нижнего слоя угля не только поддерживают процесс самоистечения, но и ускоряют его. При перемещении питателя в крайнее левое положение (вперед) нижний поток, лежащий непосредственно на питателе, сдвигается по направлению движения питателя, при этом верхний поток движется с явно большей скоростью. При перемещении питателя в крайнюю правую точку (назад) ускорение верхнего слоя сохраняется, в то время как нижний слой потока практически не перемещается. При этом максимальное открытие заслона вызывает движение верхнего слоя потока выпуска быстрее нижнего в два раза.

В случае ограничения потока ГМ заслоном пропадает четкое разделение на слои, и частицы в потоке движут-

Рис. 6. Движение потока ГМ при сдвиге питателя (при 22° и частотой 1 Гц): а - движение питателя влево (вперед); б - визуализация средней скорости движения потока при сдвиге влево; в - движение питателя вправо (назад); г - визуализация средней скорости движения потока при сдвиге вправо Fig. 6. Rock material flow when the feeder is shifted (at 22° and the frequency of 1 Hz): а - leftward (forward) movement of the feeder; б - visualization of the average flow velocity when the feeder is shifted to the left; в - rightward (backward) movement of the feeder; г - visualization of the average flow velocity when the feeder is shifted to the right

Рис. 7. Отображение гранулометрического состава потока ГМ при вертикальном срезе потока (цветовая фильтрация по размерам частиц) Fig. 7. Visualization of the rock material particle size distribution at the vertical cross-section of the flow (color filtering by particle size)

UNDERGROUND MINING • ПоДЗЕмнЫЕ работы

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

96,5

99,4

10,4

H 3 0,6

[0,2 - 0,31]

4,5

0,5 0

[0,31 - 0,41] Размер частиц, м

"1,5 0 0 [0,41 - 0,52]

0 0 0

[0,52 - 0,63]

■ Верхний и Средний ■ Нижний

Рис. 8. Гистограмма гранулометрического состава слоев потока ГМ Fig. 8. A bar chart of the particle size distribution of the rock material flow layers

ся за счет перемещения питателем, но при полном открытии заслона помимо появляющегося «быстрого» верхнего слоя выделяется в явном виде средний слой, находящийся между двумя указанными слоями. Такой слой движется медленнее, чем нижний и верхний слои в 1,3 и 2,8 раза соответственно.

Показано, что частицы горной массы большей фракции перемещаются преимущественно в верхнем слое, концентрация крупных частиц по мере приближения к поверхности питателя снижается, а мелких - возрастает.

12.

3.

4.

Список литературы • References

1. Jabinpoura A., Bafghib A.Y., Gholamnejad J. Application of vibration in longwall top coal caving method. Int. Academic J. Sci. Eng. 2016;3(2):102-109.

2. Kumar R., Singh A.K., Mishra A.K., Singh R. Underground mining of thick coal seams. Int. J. Min. Sci. Tech. 2015;25(6):885-896. Hebblewhite B.K. Status and prospects of underground thick coal seam mining methods, 19th Int. Min. Congress and Fair of Turkey, IMCET 2005. Izmir, 2005. рр. 169-178.

Guo J., Ma L., Wang Ye., Wang F. Hanging wall pressure relief mechanism of horizontal section top-coal caving face and its application -A case study of the Urumqi Coalfield, China. Energies. 2017;10(9):1371. Unver B., Yasitli N.E. Modelling of strata movement with a special reference to caving mechanism in thick seam coal mining. Int. J. Coal Geology. 2006;66(4):227-252.

Выбор параметров технологии отработки мощных угольных пластов с выпуском межслоевых и подкровельных пачек угля / И.А. Шундулиди, А.С. Марков, С.И. Калинин и др. Кемерово: Кемер. отделение Акад. горн. наук, 1999. 258 с. Разработка мощных пластов механизированными крепями с регулируемым выпуском угля / В.И. Клишин, Ю.С. Фокин, Д.И. Ко-коулин и др. Новосибирск: Наука, 2007.135 с. Технология разработки запасов мощных пологих пластов с выпуском угля / В.И. Клишин, И.А. Шундулиди, А.Ю. Ермаков и др. Новосибирск: Наука, 2013. 248 с.

Клишин В.И., Клишин С.В. Состояние и направление развития технологии разработки мощных угольных пластов механизиро-

ванными крепями с выпуском // Изв. ТулГУ. Науки о Земле. 2019. Вып. 1. С. 162-173. Klishin V.I., Klishin S.V. The state and direction of development of technology for the development of powerful coal seams with mechanized fasteners with release. Izvestiya TulGU. Nauki o Zemle. 2019;(1):162-173. (In Russ.)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

10. Исследование технологии добычи угля в сложных горно-геологических условиях с использованием математического моделирования / А.Н. Стародубов, В.И. Клишин, А.Н. Кадочигова и др. // Горная промышленность. 2023. № S5. С. 47-52. Starodubov A.N., Klishin V.I., Kadochigova A.N., Kaplun A.V. Research of coal mining technology in difficult mining and geological conditions using mathematical modeling. Gornaya promyshlennost'. 2023;(S5):47-52. (In Russ.)

11. Стародубов А.Н., Кадочигова А.Н., Каплун А.В. К вопросу имитационного моделирования процесса выпуска угля подкровельной толщи / Россия молодая: Сборник материалов XIV всероссийской, научно-практической конференции молодых ученых с международным участием, Кемерово, 18-21 апреля 2023 года. Кемерово: Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева, 2023. С. 10402.1-10402.6. Huo Y., Zhao D., Zhu D., Wang Z. Application of an Automated Top Coal Caving Control System: The Case of Wangjialing Coal Mine. Sus-tainability. 2024;(16):4261. https://doi.org/10.3390/su16104261.

13. Кельтон В., Лоу А. Имитационное моделирование. СПб.: Питер; Киев: Издательская группа BHV, 2004. 847 с.

14. Конюх В.Л., Зиновьев В.В. Дискретно-событийное моделирование подземных горных работ. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2011. 243 с.

15. Aalst W., Stahl C. Modeling business processes: a petrinet-orient-ed approach, MIT Press, 2011, 400 р.

16. Девятков В.В. Методология и технология имитационных исследований сложных систем: современное состояние и перспективы развития. М.: Вузовский учебник, ИНФРА-М, 2013. 448 с.

17. Павлова Л.Д. Моделирование геомеханических процессов в разрушаемом углепородном массиве. Новокузнецк: СибГИУ, 2005. 239 с.

18. Фрянов В.Н., Павлова Л.Д., Темлянцев М.В. Теоретические подходы к проектированию роботизированных угольных шахт на основе современных технологий моделирования // Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов. 2017. № 3. С. 15-21.

Fryanov V.N., Pavlova L.D., Temlyantsev M.V. Theoretical approaches to the design of robotic coal mines based on modern modeling technologies. Naukoemkie tekhnologii razrabotki i ispolzovaniya min-eralnykh resursоv. 2017;(3):15-21. (In Russ.)

19. Оганесян А.С., Агафонов В.В. Алгоритм модульного синтеза технологических схем угольных шахт // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал. 2013. № 12. С. 18-27.

Oganesyan A.S., Agafonov V.V. Algorithm of modular synthesis of technological schemes of coal mines. Gornyj informatsionno-anal-iticheskij byulleten'. 2013;(12):18-27. (In Russ.)

P

20. Мустафин М.Г. Моделирование разрушения массива горных пород в процессе подвигания очистного забоя с разной скоростью // Записки горного института. 2007. Т. 171. С. 130-133.

Mustafin M.G. Modeling of the destruction of an array of rocks in the process of moving a cleaning face at different speeds. Zapiski gornogoinstituía. 2007;(171):130-133. (In Russ.)

21. Starodubov A.N., Sinoviev V.V., Klishin V.I. Research of draw mining method modes using simulation model, IOP Conference Series: Earth and Env. Sci., 2019. Vol. 377.

22. Система имитационного моделирования очистных горных работ / А.Н. Стародубов, В.В. Зиновьев, А.Н. Кадочигова и др. / Имитационное моделирование. Теория и практика (ИМ-М0Д-2023): Сборник трудов одиннадцатой всероссийской научно-практической конференции по имитационному моделированию и его применению в науке и промышленности, Казань, 18-20 октября 2023 года. Казань, 2023. С. 509-515.

23. Исследование параметров выпуска угля из подкровель-ной толщи средствами имитационного моделирования / В.И. Клишин, А.Н. Стародубов, В.А. Крамаренко и др. // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2023. № 4. С. 44-51.

Klishin V.I., Starodubov A.N., Kramarenko V.A., Kadochigova A.N., Kaplun A.V. Investigation of the parameters of coal release from the underlayer by means of simulation modeling. Fiziko-tekhnicheskie problemy razrabotki poleznykh iskopaemykh. 2023;(4):44-51. (In Russ.)

24. Дубинкин Д.М., Ялышев А.В. Определение статических нагрузок на борт грузовой платформы карьерного самосвала // Горная промышленность. 2022. № 6. С. 137-144. DOI: 10.30686/1609-9192-2022-6-137-144.

Dubinkin D.M., Yalyshev A.V. Determination of static loads on board the cargo platform of a dump truck. Gornaya promyshlennost'. 2022;(6):1 37-144. DOI: 10.30686/1609-9192-2022-6-137-144. (In Russ.)

25. Дубинкин Д.М., Исмаилова Ш.Я. Определение параметров модели суглинка и глины для имитационного моделирования погрузки и разгрузки грузовой платформы карьерного самосвала // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2023. № 6 (160). C. 94-104. DOI: 10.26730/1999-4125-2023-6-94-104.

Dubinkin D.M., Ismailova Sh.Ya. Determination of loam and clay model parameters for simulation of loading and unloading of a dump truck cargo platform. Vestnik Kuzbasskogo gosu-darstvennogo tekhnicheskogo universiteta. 2023;6(160):94-104. DOI: 10.26730/ 1999-4125-2023-6-94-104. (I n Russ.).

26. Журавков М.А., Николайчик М.А., Матиевская А.В. Применение метода дискретных элементов при оценке параметров разгрузки шахтных подъемных сосудов // Актуальные вопросы машиноведения. 2022. Т. 11. С. 195-199.

Zhuravkov M.A., Nikolaichik M.A., Matievskaya A.V. Application of the method of discrete elements in the assessment of unloading parameters of mine lifting vessels. Aktualnye voprosy mashinove-drniya. 2022;(11 ):195-199. (In Russ.)

27. Лаптев В.В. Численное моделирование потока раздробленной горной массы в процессе выпуска руды с использованием программы ROCKY DEM // Вестник МГТУ. Труды Мурманского государственного технического университета. 2019. Т. 22. № 1. С. 149-157. DOI: 10.21443/1560-9278-2019-22-1149-157.

Laptev V.V. Numerical modeling of the flow of crushed rock mass in the process of ore release using the ROCKY DEM program. Vestnik MGTU. Trudy Murmanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. 2019;22(1):149-157. DOI 10.21443/1560-9278-201922-1-149-157. (In Russ.)

Authors Information

Starodubov A.N. - PhD (Engineering), Associate Professor, Head of Laboratory of the Institute of Coal, Federal Research Center of Coal and Coal Chemistry of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Kemerovo, 650065, Russian Federation, Associate Professor, T.F. Gorbachev Kuzbass State Technical University, Kemerovo, 650000, Russian Federation, e-mail: a.n.starodubov@gmail.com

Klishin V.I. - Doctor of Engineering Sciences, Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Professor, Director of the Institute of Coal, Federal Research Center of Coal and Coal Chemistry of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Kemerovo, 650065, Russian Federation, e-mail: klishinvi@ic.sbras.ru

Kadochigova A.N. - Senior Engineer of the Institute of Coal,

Federal Research Center of Coal and Coal Chemistry

of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences,

Kemerovo, 650065, Russian Federation,

e-mail: arina.kadochigova@mail.ru

Kaplun A.V. - Senior Engineer of the Institute of Coal,

Federal Research Center of Coal and Coal Chemistry

of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences,

Kemerovo, 650065, Russian Federation,

e-mail: nastiakaplun@yandex.ru

Информация о статье

Поступила в редакцию: 4.07.2024 Поступила после рецензирования: 15.08.2024 Принята к публикации: 26.08.2024

Paper info Received July 4,2024 Reviewed August 15,2024 Accepted August 26,2024

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.