No abstract

No abstract

Інститут проблем математичних машин і систем НАН України просп. Ак. Глушкова 42, Київ, 03187, Україна РОЗРОБКА АЛГОРИТМІВ ТА ПРОГРАМНИХ КОМПОНЕНТ МОДЕЛЮВАННЯ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ ГІРСЬКОГО МАСИВУ ПРИ РОЗРОБЦІ ВУГІЛЬНИХ ПЛАСТІВ (Рекомендовано членом редакційної колегії д-ром фіз.-мат. наук, проф. Б.П. Масловим) Дослідження напружено-деформованого стану техногенно зміненого масиву гірських порід при розробці пластових вугільних родовищ доцільно проводити методами механіки суцільного середовища, які базуються як на аналітичних та чисельних рішеннях, так і на даних натурних і лабораторних експериментів. Аналітичні рішення надають можливість проводити найменш "затратні" експерименти при широкому діапазоні головних факторів та параметрів середовища. У статті представлено алгоритм та програмну реалізацію моделювання напружено-деформованого стану пластового вугленосного масиву. Вихідною базовою моделлю прийнято модель однорідного пружного масиву. Побудову розрахункових схем виконано для умов плоского деформованого стану. Масив гірських порід, що вміщує пласт, моделюється як однорідний трансверсально-ізотропний породний масив. Визначено критерії правильності розв'язку, які встановлюються шляхом перевірки граничних умов. З метою розв'язку задачі про розподіл напружень в масиві, який моделюється лінійно-деформованим середовищем навколо виробки будь-якої форми поперечного перерізу, визначено відповідний вигляд відображальної функції одиничного кола на контур виробки довільного перерізу. Виконано графічне моделювання алгоритму аналітичного розрахунку напружено-деформованого стану фрагменту геологічного масиву з виробкою довільної форми. Представлено програмну реалізацію розробленого алгоритму. Ключові слова: напружено-деформований стан, вугільний пласт, алгоритм, моделювання, програмна реалізація.

The consideration was given to the geological and geomorphological factors of natural hazards in the Ukrainian Carpathians. Principal impact of rock lithology, geomorphological structure, underwater regime and seismic processes on the erosion, gravitational and water-gravitational processes formation was demonstrated. The research confirmed a special role of the tectonic factor and the presence of weak zones in the development of natural hazards. Weak zones are characterized by fracturing, brecciation, bedding of flysch deposits and contrast in permeability. The strength properties of rocks decrease drastically within such zones, and large-scale landslide formation processes occur, especially in the case of subparallel location of zones, relative to river valleys and slopes. The factors of hazardous geological processes were defined and classified using GIS analysis and the developed geological model. A conceptual model of landslide hazards in the area of Carpathian Mountains was developed. Weight coefficients of potentially landslide prone factors were determined from the on-site observations and archive data. An integral spatial map of landslide susceptibility was proposed. The results of this research were the basis of geological environment modeling for the assessment of hazardous geological processes impact on the functioning of infrastructure objects.

Êèåâñêèé íàöèîíàëüíûé óíèâåðñèòåò èìåíè Òàðàñà Øåâ÷åíêî, ÓÍÈ Èíñòèòóò ãåîëîãèè, Êèåâ, ÓêðàèíàÏîñòóïèëà 25 ìàÿ 2015 ã.Ïðåäñòàâëåíî ÷ëåíîì ðåäêîëëåãèè Î. Á. Ãèíòîâûì Ó êîíòåêñò³ òåêòîí³÷íî¿ åâîëþö³¿ Êàðïàòñüêî-Ïàííîíñüêîãî ðåã³îíó âàaeëèâèì º ïèòàí-íÿ ìåõàí³çìó âèíèêíåííÿ íåîãåíîâîãî ìàãìàòèçìó Çàêàðïàòòÿ. Íîâà äèíàìîê³íåìàòè÷íà ñõåìà íåîãåíîâî¿ òåêòîíîìàãìàòè÷íî¿ àêòèâ³çàö³¿, â ÿê³é âðàõîâàíî çàãàëüíå ñóáìåðèä³î-íàëüíå ñòèñíåííÿ, ïîâÿçóº ïðîÿâè ìàãìàòèçìó ç ôîðìóâàííÿì ó Çàêàðïàòñüêîìó ïðîãèí³ çîíè ñêîëþâàííÿ ç³ ñòðóêòóðíèì ïàðàãåíåçèñîì ïðàâîãî çñóâó. Çã³äíî ç³ ñõåìîþ, öåíòðè âèâåðaeåííÿ âóëêàí³â êîíöåíòðóâàëèñÿ â ìåaeàõ ñòðóêòóð ðîçòÿãó, ÿê³ ïðîãðåñóâàëè â ì³ðó ³ìïóëüñíîãî ðîçâèòêó çîíè ñêîëþâàííÿ. Ñòðóêòóðíà àðãóìåíòàö³ÿ çàïðîïîíîâàíî¿ ñõåìè â ñèëó îñîáëèâîñòåé â³äñëîíåíîñò³ ðåã³îíó åôåêòèâíà ëèøå ó ï³âí³÷íî-ñõ³äíîìó îáðàìëåíí³ çîíè ñêîëþâàííÿ, â ñèñòåì³ Çàêàðïàòñüêîãî ãëèáèííîãî ðîçëîìó, äå âïåâíåíî çàêàðòîâàíî ð³çíîðàíãîâ³ ðîçðèâí³ ïàðàãåíåçèñè. Äåòàëüí³ äîñë³äaeåííÿ, ïðîâåäåí³ â ìåaeàõ ñåðåäíüî¿ ëàíêè ðîçëîìó, äàëè çìîãó ïîêàçàòè ñòðóìåíåâèé õàðàêòåð áóäîâè éîãî ãîëîâíî¿ çîíè ç ïîòóaeíèì äðîáëåííÿì ³ ðîçëèñòóâàííÿì ôë³øî¿äíèõ óòâîðåíü, ùî ïåðåäóâàëè âóëêàí³çìó, òà ëîêàëüíèì ïîñòâóëêàí³÷íèì òð³ùèíîóòâîðåííÿì. Òåêòîíîô³çè÷íèé àíàë³ç ïàðàãåíåçèñ³â âèä³ëåíèõ òðüîõ ñòàä³é òð³ùèíîóòâîðåííÿ äåìîíñòðóº ñò³éêèé ïðàâîçñóâíèé òèï ëîêàëü-íèõ ïîë³â íàïðóaeåíü. Çì³íó îð³ºíòàö³¿ îñåé ãîëîâíèõ íîðìàëüíèõ íàïðóaeåíü ïîÿñíåíî ïîñë³äîâíîþ ðåàë³çàö³ºþ äåôîðìàö³éíèõ ñõåì òðàíñïðåñ³¿, ïðîñòîãî çñóâó ³ òðàíñòåíñ³¿. Ñïîðàäè÷íî ïðîÿâëåí³ ðîçðèâí³ ñòðóêòóðè ó âóëêàí³÷íèõ óòâîðåííÿõ, ÿê³ ïåðåêðèâàþòü òåêòîí³òè øîâíî¿ çîíè ðîçëîìó, ñâ³ä÷àòü ïðî ïðîÿâè ÿê ëàòåðàëüíèõ, òàê ³ ñóáâåðòèêàëü-íèõ çì³ùåíü.Êëþ÷îâ³ ñëîâà: Çàêàðïàòñüêèé ãëèáèííèé ðîçëîì, ïðàâîñòîðîíí³é çñóâ, çîíà ñêîëþ-âàííÿ, íåîãåíîâèé ìàãìàòèçì, òð³ùèííèé ïàðàãåíåçèñ, ïîëå íàïðóaeåíü.Ââåäåíèå.  òåêòîíè÷åñêîì àíàëèçå òåð-ðèòîðèé ñî ñëîaeíîé èñòîðèåé ãåîëîãè÷åñêî-ãî ðàçâèòèÿ âàaeíûì ÿâëÿåòñÿ èñïîëüçîâàíèå òåêòîíîôèçè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé ðàçíîðàí-ãîâûõ ñòðóêòóð. Òàêèå èññëåäîâàíèÿ ïîçâîëÿ-þò îïðåäåëÿòü êèíåìàòèêó òåêòîíè÷åñêèõ äâè-aeåíèé è õàðàêòåð ïîëåé íàïðÿaeåíèé, ñ êîòî-ðûìè ñâÿçàíû òåêòîíè÷åñêèå ïðîöåññû â ðå-ãèîíå.Ïåðâûå èññëåäîâàòåëè ðàçðûâíûõ íàðóøå-íèé â Óêðàèíñêèõ Êàðïàòàõ èçó÷àëè èõ ïðè ãåîëîãè÷åñêîé ñúåìêå è ïîèñêàõ ïîëåçíûõ èñ-êîïàåìûõ (â ÷àñòíîñòè, â êîíòåêñòå èçó÷åíèÿ êîëëåêòîðîâ è ïóòåé ìèãðàöèè óãëåâîäîðîäîâ). Èíòåíñèâíûå èññëåäîâàíèÿ ñ öåëüþ òåêòîíî-ôèçè÷åñêèõ ðåêîíñòðóêöèé íà÷àëèñü â 90-õ ãî-äàõ ÕÕ â. Íàèáîëåå ïîëíî èõ ðåçóëüòàòû îïè-ñàíû â ìîíîãðàôèè [Ãèíòîâ, 2005]. Íåäàâíèå èññëåäîâàíèÿ â ïðåäåëàõ Ñêèáîâîé çîíû Óê-ðàèíñêèõ Êàðïàò [³õîòü, Áóáíÿê, 2011; ³õîòü è äð., 2011; Ãèíòîâ è äð., 2011; Áóáíÿê, ³õîòü, 2012; Áóáíÿê è äð., 2013] ïîçâîëèëè âîññòàíî-âèòü ðåãèîíàëüíûå ïîëÿ òåêòîíè÷åñêèõ íàïðÿ-aeåíèé, à òàêaeå ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ãëàâíûõ äå-ôîðìàöèîííûõ ïðîöåññîâ.Îñîáûé èíòåðåñ ïðåäñòàâëÿåò ïîñòðîåíèå ñáàëàíñèðîâàííûõ ðàçðåçîâ, ÷òî ïîçâîëÿåò ðàñ-ñ÷èòàòü èçíà÷àëüíóþ âåëè÷èíó áàññåéíà è, êàê ñëåäñòâèå, âåëè÷èíó åãî ñîêðàùåíèÿ, â ïðåäå-ëàõ êîòîðîãî ôîðìèðîâàëè...