Пространственно-временные задачи геоэкологии — междисциплинарный подход

Устойчивого развития регионов при техногенной трансформации геосреды невозможно достигнуть без рационального использования природных ресурсов. Сокращение негативного воздействия шахтного метана на окружающую среду является одной из ключевых геоэкологических проблем. Большинство проблем являются междисциплинарными, поэтому развитие методологических подходов для их разрешения позволяет распространить полученный опыт в смежных областях знаний. Например, при рассмотрении временных рядов данных с наличием совместного действия нескольких факторов. Данная особенность позволяет использовать полученный опыт решения пространственно-временных задач путем сглаживания неполной выборки рассеянных экспериментальных данных (с использованием метода LOESS) и последующей интерполяции полученных значений непараметрическими методами. В результате работы получена поверхность динамики метановыделения в подземные дегазационные скважины. Ее особенность заключается в возможности оценки параметров цикличности и амплитуд волн метанодинамики при соответствующей удаленности от линии очистного забоя. Анализ результатов моделирования позволяет учитывать влияние формирования породных консолей на нелинейные изменения концентрации метана в подрабатываемых дегазационных скважинах. Использование предложенного подхода при решении геоэкологических задач гидрометеорологии обеспечит выявление новых зависимостей пространственно-временных изменений высот волн от синоптических периодов и региональных особенностей моря.

Бригида В. С., Кожиев Х. Х., Сарян А. А., Джиоева А. К. Пространственно-временные задачи геоэкологии — междисциплинарный подход // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2020. – № 4. – С. 20–32. DOI: 10.25018/0236-14932020-4-0-20-32.

Бригида Владимир Сергеевич¹ — канд. техн. наук, научный сотрудник, е-mail: 1z011@inbox.ru,
Кожиев Хамби Хандзимурзович² —д-р техн. наук, профессор,
Сарян Акоп Айгазович¹ — канд. эконом. наук, ведущий научный сотрудник,
Джиоева Ада Константиновна² — канд. техн. наук, доцент,
¹ Сочинский научно-исследовательский центр РАН,
² Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет).

Бригида В.С., е-mail: 1z011@inbox.ru.

1. Ермаков А. Ю., Качурин Н. М., Сенкус Вал. В. Физическая модель и математическое описание переноса метана в горном массиве сорбирующих пород // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — № 5. — С. 81–88. DOI: 10.25018/0236-14932018-5-0-81-88.

2. Стась Г. В., Качурин Н. М. Динамика метановыделения в очистной забой при отработке мощных пологих угольных пластов с выпуском подкровельной пачки // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2017. — № 4. — С. 170–179.

3. Пак Г. А., Дрижд Н. А., Долгоносов В. Н. Взаимосвязь обрушений основной кровли с газодинамическими явлениями на угольных шахтах // Уголь. — 2014. — № 1. — С. 56–58.

4. Шубина Е. А., Лукьянов В. Г. Проблемные вопросы расчета газовыделения в выемочный участок с учетом геомеханических и газодинамических процессов и методы их решения // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. — 2015. — Т. 326. — № 3. — С. 13–18.

5. Do N.A., Dias D., Dinh V. D., Tran T. T., Dao C. D., Dao V. D., Nguyen P. N. Behavior of noncircular tunnels excavated in stratified rock masses — Case of underground coal mines // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 2019, Vol. 11, no 1, Pp. 99–110. DOI: 10.1016/j.jrmge.2018.05.005.

6. Do N.A., Dias D.Acomparison of 2D and 3D numerical simulations of tunnelling in soft soils // Environmental Earth Sciences, 2019, Vol. 76, no 3, pp. 1–12. DOI: 10.1007/s12665-017-6425-z.

7. Do N.A., Dias D., Oreste P., Djeran-Maigre I. Wave three-dimensional numerical simulation for mechanized tunnelling in soft ground: the influence of the joint pattern // Acta Geotechnica, 2014, Vol. 9, no 4, pp 673–694. DOI: 10.1007/s11440-013-0279-7.

8. Комащенко В. И., Атрушкевич В. А., Качурин Н. М., Стась Г. В. Повышение эффективности действия скважинных зарядов при разрушении горных пород взрывом // Устойчивое развитие горных территорий. — 2019. — Т. 11. — № 2(40). — С. 191–198. DOI: 10.21177/1998-4502-2019-11-2-191-198.

9. Голик В. И., Дмитрак Ю. В., Габараев О. З., Кожиев Х. Х. Минимизация влияния горного производства на окружающую среду // Экология и промышленность России. — 2018. — Т. 22. — № 6. — С. 26–29. DOI: 10.18412/1816-0395-2018-6-26-29.

10. Атрушкевич В. А., Пепелев Р. Г. Оптимизация параметров системы подэтажного обрушения при наличии наклонного контакта руды с породами // Устойчивое развитие горных территорий. — 2019. — Т. 11. — № 3(41). — С. 341–346. DOI: 10.21177/1998-45022019-11-3-341-346.

11. Голик В. И., Разоренов Ю. И., Лукьянов В. Г. Эколого-экономические аспекты ресурсосбережения при разработке месторождений полезных ископаемых // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. — 2017. — Т. 328. — № 6. — С. 18–27.

12. Коньшин Б. Ф., Юсков В. С. Повышение эффективности предупреждения нарушений норм выбросов вредных веществ с помощью прогнозирования искусственной нейронной сетью // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 1. — С. 105—111. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-01-0-105-111.

13. Лопатухин Л. И., Яицкая Н. А. Данные реанализа полей ветра над Каспийским морем для расчета режима ветрового волнения // Водные ресурсы. — 2019. — Т. 46. — № 6. — С. 598–604. DOI: 10.31857/S0321-0596466598-604.

14. Kalnay E., Kanamitsu M., Kistler R., Collins W., Deaven D., Gandin L., Iredell M., Saha S., White G., Woollen J., Zhu Y., Chelliah M., Ebisuzaki W., Higgins W., Janowiak J., Mo K. C., Ropelewski C., Wang J., Leetmaa A., Reynolds R., Jenne R., Joseph D. The NCEP/NCAR 40-year reanalysis project // Bulletin of the American Meteorological Society, 1996, Vol. 77, no 3, pp. 437–470.

15. Lopatoukhin L. I., Yaitskaya N.A. Wave climate of the caspian sea, input wind data for hydrodynamic modeling, and some calculation results // Oceanology, 2019, Vol. 59, no 1, pp. 7–16. DOI: 10.1134/S0001437019010120.

16. Lopatoukhin L. I., Yaitskaya N.A. Peculiarities of the approach to calculation of wind waves in the caspian sea // Russian Meteorology and Hydrology, 2018, Vol. 43, no 4, pp. 245– 250. DOI: 10.3103/S1068373918040052.

17. Сорокин Д. Е., Шарафутдинов В. Н., Онищенко Е. В. О проблемах стратегирования развития туризма в регионах России (на примере Краснодарского края и города-курорта Сочи) // Экономика региона. — 2017. — Т. 13. — № 3. — С. 764–776. DOI: 10.17059/2017-3-10.

18. Jina X., Qu M., Bao J. Impact of crisis events on Chinese outbound tourist flow. A framework for post-events growth // Tourism Management, 2019, Vol. 74, pp. 334–344. DOI: 10.1016/j.tourman.2019.04.011.

19. Shoval N., Kahani A., Cantis S., Ferrante M. Impact of incentives on tourist activity in space-time // Annals of Tourism Research, 2020, Vol. 80, 102846. DOI: 10.1016/j.annals.2019.102846.

20. Li Y., Wu S., Nie B., Ma Y. A new pattern of underground space-time Tridimensional gas drainage. A case study in Yuwu coal mine, China // Energy Science and Engineering, 2019, no 7, pp. 399–410.

21. Hua G., Liang Y., Baotang Sh., Qingdong Q., Junhua X. Mining-induced strata stress changes, fractures and gas flow dynamics in multi-seam longwall mining // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2012, no 54, pp. 129–139.

22. Павленко М. В., Хайдина М. П., Кузиев Д. А., Пихторинский Д., Муратов А. З. Факторы воздействия комбайна при добыче угля на увеличение метаноотдачи массива в рабочее пространство лавы // Уголь. — 2019. — № 4(1117). — С. 8–11. DOI: 10.18796/00415790-2019-4-8-11.

23. Павленко М. В., Скопинцева О. В. О роли капиллярных сил при вибровоздействии на гидравлически обработанный газонасыщенный угольный массив // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 3. — С. 43–50. DOI: 10.25018/02361493-2019-03-0-43-50.

24. Бригида В. С., Голик В. И., Дмитрак Ю. В., Габараев О. З. Обеспечение устойчивоcти подрабатываемых наклонных дегазационных скважин при интенсивной разработке свит газоносных угольных пластов // Записки Горного института. — 2019. — Т. 239. — С. 497– 501. DOI: 10.31897/PMI.2019.5.497.

25. Cun Zh., Shihao T., Qingsheng B., Guanyu Y., Lei Zh. Evaluating pressure-relief mining performances based on surface gas venthole extraction data in longwall coal mines // Journal of Natural Gas Science and Engineering, 2015, no 24, pp. 431–440.

26. Brigida V. S., Zinchenko N. N. Methane release in drainage holes ahead of coal face // Journal of Mining Science, 2014, Vol. 50, no 5, pp. 994–1000. DOI: 10.1134/S1062739114010098.

27. Qingdong Q., Jialin X., RenlunW., Wei Q., Guozhong H. Three-zone characterization of coupled strata and gas behavior in multi-seam mining // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2015, no 78, pp. 91–98.

28. 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(747). — С. 7–11. DOI: 10.24000/0409-2961-2019-3-7-11.

29. William S. C. Visualizing Data. Summit: Hobart Press, 1993. 360 p.

30. Renka R. J., Renka R. L., Cline A. K. А triangle-based c¹ interpolation method // Rocky Mountain Journal of Mathematics, 1984, Vol. 14, no 1, pp. 223–237.