Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина (Екатеринбург, Россия)

Бердников И. М., аспирант, ilia1998-04@mail.ru

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина (Екатеринбург, Россия)¹ ; Уральский государственный горный университет, (Екатеринбург, Россия)²

Великанов В. С.^1,2, д-р техн. наук, доцент

Проанализировано влияние геотехнологических решений при проведении подземных выработок на безопасность транспортных операций в условиях ограниченного пространства, в частности при использовании автоматизированных транспортных систем. Рассмотрены геомеханические процессы, определяющие конвергенцию контура выработок при различных способах проведения – от щитовой проходки до буровзрывной технологии. Существенным инновационным компонентом исследования являются методы машинного обучения для прогноза деформаций контура с высоким коэффициентом детерминации, что обеспечивает возможность адаптивного управления транспортными операциями. Обоснованы практические требования к системам безопасности автономных направляемых тележек при работе в условиях деформирующегося контура с ограниченными боковыми зазорами менее 0,5 м.

1. Багазеев В. К., Валиев Н. Г., Кокарев К. В. Основы подземной геотехнологии : учеб. пособие. – Екатеринбург : Изд-во УГГУ, 2015. – 198 с.
2. ISO 3691-4:2023. Industrial trucks – Safety requirements and verification. Part 4: Driverless industrial trucks and their systems. 2nd ed. – Geneva : International Organization for Standardization, 2023. – 178 p.
3. ГОСТ 9238–2022. Габариты железнодорожного подвижного состава и приближения строений. – М. : Российский институт стандартизации, 2024. – 212 с.
4. ГОСТ 31937–2011. Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния. – М. : Стандартинформ, 2014. – 59 с.
5. Штумпф Г. Г., Рыжков Ю. А., Шаламанов В. А., Петров А. И. Физико-технические свойства горных пород и углей Кузнецкого бассейна : справочник. – М. : Недра, 1994. – 447 с.
6. Курленя М. В., Серяков В. М., Еременко А. А. Техногенные геомеханические поля напряжений. – Новосибирск : Наука, 2005. – 264 с.
7. Panet M., Sulem J. Convergence-Confinement Method for Tunnel Design. Series: Springer Tracts in Civil Engineering. – Cham : Springer, 2022. – 151 p.
8. Демин В. Ф., Алиев С. Б., Юсупов Х. А., Долгоносов В. Н., Портнов В. С. и др. Совершенствование технологии анкерного крепления приконтурного массива при проведении горных выработок на угольных шахтах // Уголь. 2022. № 9. С. 56–60.
9. Mooney M. A., Grasmick J., Kenneally B., Fang Y. The role of slurry TBM parameters on ground deformation: Field results and computational modelling // Tunnelling and Underground Space Technology. 2016. Vol. 57. P. 257–264.
10. Cai L., Shi K., Jiang F., Chen G., Xiao Z. et al. Research on the deformation laws of buildings adjacent to shield tunnels in clay strata // Scientific Reports. 2024. Vol. 14. DOI: 10.1038/s41598-023-50855-1
11. Persson B. N. J., Tartaglino U., Albohr O., Tosatti E. Rubber friction on wet and dry road surfaces: The sealing effect // Physical Review B. 2005. Vol. 71. No. 3. ID 035428.
12. Zheng B., Tang J., Chen J., Zhao R., Huang X. Investigation of Adhesion Properties of Tire—Asphalt Pavement Interface Considering Hydrodynamic Lubrication Action of Water Film on Road Surface // Materials. 2022. Vol. 15. Iss. 12. ID 4173.
13. Liu X., Zhuang Y., Zhou X., Liang N., Mao J. et al. Study of the damage characteristics and corrosion mechanism of tunnel lining in a sulfate environment // Frontiers in Materials. 2024. Vol. 10. ID 1323274.
14. Bakhshi M., Nasri V. Durability Design of Segmental Linings for Intended Service Life of Tunnels // Proceedings of the 6th International Conference on Durability of Concrete Structures. – Leeds : University of Leeds, 2018. P. 866–876.
15. Lu F., Wang H., Wang L., Zhao K., Zhang J. Degradation Law and Service Life Prediction Model of Tunnel Lining Concrete Suffered Combined Effects of Sulfate Attack and Drying–Wetting Cycles // Materials. 2022. Vol. 15. Iss. 13. ID 4435.
16. Павлова Л. Д., Фрянов В. Н. Моделирование геомеханических процессов в структурно неоднородном геомассиве для оценки устойчивости подготовительных выработок угольных шахт // ГИАБ. 2025. № 8. С. 5–16.
17. Исаченко А. А., Коряга М. Г. Закономерности конвергенции кровли и почвы подготовительных выработок при отработке угольных пластов в сейсмически опасных районах Кузбасса // Недропользование. 2023. Т. 23. № 4. С. 174–178.
18. Hu W., Wu K., Liu H., Luo W., Li X. et al. Interpretable machine learning approach for TBM tunnel crown convergence prediction with Bayesian optimization // Frontiers in Earth Science. 2025. Vol. 13. ID 1608468.
19. Abdulkhaleq A., Baumeister M., Böhmert H., Wagner S. Missing no Interaction—Using STPA for Identifying Hazardous Interactions of Automated Driving Systems // International Journal of Safety Science. 2018. Vol. 2. No. 1. P. 115–124.
20. Zhou J., Chen Y., Li C., Qiu Y., Huang S. et al. Machine learning models to predict the tunnel wall convergence // Transportation Geotechnics. 2023. Vol. 41. ID 101022.
21. Jilo N. Z., Assefa S. M., Assefa E. Numerical analysis of underground tunnel deformation: a case study of Midroc Lega-Dembi gold mine // Scientific Reports. 2024. Vol. 14. DOI: 10.1038/s41598-024-57621-x