Про моніторинг геомеханічних систем які знаходяться під техногенним впливом

Мета. Мета дослідження полягає у вдосконалені системи моніторингу техногенних об’єктів: кар’єрів, породних відвалів та хвостосховищ (шламосховищ) з підвищеною екологічною небезпекою. Методика. При підготовці до проведення досліджень ставилися наступні завдання: проаналізувати проблему і дати оцінку...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2023
Hauptverfasser:	Тинина, С.В., Чоботько, І.І., Кулак, Є.А., Шевельова, Г.М.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainian
Veröffentlicht:	Інститут фізики гірничих процесів НАН України 2023
Schriftenreihe:	Фізико-технічні проблеми гірничого виробництва
Schlagworte:	Фізика гірничих процесів на великих глибинах
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/196478
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Про моніторинг геомеханічних систем які знаходяться під техногенним впливом / С.В. Тинина, І.І. Чоботько, Є.А. Кулак, Г.М. Шевельова // Фізико-технічні проблеми гірничого виробництва: Зб. наук. пр. — 2023. — Вип. 25. — С. 141-152. — Бібліогр.: 16 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-196478
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1964782024-01-14T13:43:41Z Про моніторинг геомеханічних систем які знаходяться під техногенним впливом Тинина, С.В. Чоботько, І.І. Кулак, Є.А. Шевельова, Г.М. Фізика гірничих процесів на великих глибинах Мета. Мета дослідження полягає у вдосконалені системи моніторингу техногенних об’єктів: кар’єрів, породних відвалів та хвостосховищ (шламосховищ) з підвищеною екологічною небезпекою. Методика. При підготовці до проведення досліджень ставилися наступні завдання: проаналізувати проблему і дати оцінку основним видам моніторингу техногенних об’єктів, встановити основні переваги та недоліки застосування способів моніторингу та контролю екологічного стану геомеханічних систем. Результати. На основі проведених досліджень отримані результати, що вказують на ефективність використання методів моніторингу для визначення стану геомеханічних систем під техногенним впливом. Виявлені фактори, що впливають на їхню стійкість та функціональність. Наукова новизна. Встановлено, що дослідження внесло важливий вклад у розвиток методів моніторингу геомеханічних систем під впливом техногенних чинників, розкриваючи нові можливості в застосуванні БПЛА. Практична значимість. Отримані результати можуть бути використані для покращення систем безпеки техногенних об'єктів та розробки ефективних стратегій управління геомеханічними системами під техногенним впливом. Це може бути корисним як для промислових підприємств, так і для органів екологічного контролю. Ключові слова: система моніторингу, техногенні об'єкти, геомеханічні системи, екологічна небезпека Purpose. The purpose of the study is to improve the monitoring systems of man-made facilities: quarries, waste heaps and tailings (sludge pits) with increased environmental hazards. Methods. In preparation for the research, the following tasks were set: to analyse the problem and assess the main types of monitoring of man-made objects, to establish the main advantages and disadvantages of using methods of monitoring and controlling the environmental state of geomechanical systems. Findings. Based on the conducted research, the results indicate the effectiveness of using monitoring methods to determine the state of geomechanical systems under anthropogenic influence. The factors influencing their stability and functionality are identified. Originality. It is established that the study has made an important contribution to the development of methods for monitoring geomechanical systems under the influence of anthropogenic factors, revealing new opportunities for the use of UAVs. Practical implications. The results obtained can be used to improve the safety systems of man-made facilities and develop effective strategies for managing geomechanical systems under anthropogenic influence. This can be useful for both industrial enterprises and environmental control authorities. Keywords: monitoring system, technogenic objects, geomechanical systems, environmental hazard 2023 Article Про моніторинг геомеханічних систем які знаходяться під техногенним впливом / С.В. Тинина, І.І. Чоботько, Є.А. Кулак, Г.М. Шевельова // Фізико-технічні проблеми гірничого виробництва: Зб. наук. пр. — 2023. — Вип. 25. — С. 141-152. — Бібліогр.: 16 назв. — укр. 2664-1771 https://doi.org/10.37101/ftpgv25.01.011 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/196478 502:504 uk Фізико-технічні проблеми гірничого виробництва Інститут фізики гірничих процесів НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Фізика гірничих процесів на великих глибинах Фізика гірничих процесів на великих глибинах
spellingShingle	Фізика гірничих процесів на великих глибинах Фізика гірничих процесів на великих глибинах Тинина, С.В. Чоботько, І.І. Кулак, Є.А. Шевельова, Г.М. Про моніторинг геомеханічних систем які знаходяться під техногенним впливом Фізико-технічні проблеми гірничого виробництва
description	Мета. Мета дослідження полягає у вдосконалені системи моніторингу техногенних об’єктів: кар’єрів, породних відвалів та хвостосховищ (шламосховищ) з підвищеною екологічною небезпекою. Методика. При підготовці до проведення досліджень ставилися наступні завдання: проаналізувати проблему і дати оцінку основним видам моніторингу техногенних об’єктів, встановити основні переваги та недоліки застосування способів моніторингу та контролю екологічного стану геомеханічних систем. Результати. На основі проведених досліджень отримані результати, що вказують на ефективність використання методів моніторингу для визначення стану геомеханічних систем під техногенним впливом. Виявлені фактори, що впливають на їхню стійкість та функціональність. Наукова новизна. Встановлено, що дослідження внесло важливий вклад у розвиток методів моніторингу геомеханічних систем під впливом техногенних чинників, розкриваючи нові можливості в застосуванні БПЛА. Практична значимість. Отримані результати можуть бути використані для покращення систем безпеки техногенних об'єктів та розробки ефективних стратегій управління геомеханічними системами під техногенним впливом. Це може бути корисним як для промислових підприємств, так і для органів екологічного контролю. Ключові слова: система моніторингу, техногенні об'єкти, геомеханічні системи, екологічна небезпека
format	Article
author	Тинина, С.В. Чоботько, І.І. Кулак, Є.А. Шевельова, Г.М.
author_facet	Тинина, С.В. Чоботько, І.І. Кулак, Є.А. Шевельова, Г.М.
author_sort	Тинина, С.В.
title	Про моніторинг геомеханічних систем які знаходяться під техногенним впливом
title_short	Про моніторинг геомеханічних систем які знаходяться під техногенним впливом
title_full	Про моніторинг геомеханічних систем які знаходяться під техногенним впливом
title_fullStr	Про моніторинг геомеханічних систем які знаходяться під техногенним впливом
title_full_unstemmed	Про моніторинг геомеханічних систем які знаходяться під техногенним впливом
title_sort	про моніторинг геомеханічних систем які знаходяться під техногенним впливом
publisher	Інститут фізики гірничих процесів НАН України
publishDate	2023
topic_facet	Фізика гірничих процесів на великих глибинах
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/196478
citation_txt	Про моніторинг геомеханічних систем які знаходяться під техногенним впливом / С.В. Тинина, І.І. Чоботько, Є.А. Кулак, Г.М. Шевельова // Фізико-технічні проблеми гірничого виробництва: Зб. наук. пр. — 2023. — Вип. 25. — С. 141-152. — Бібліогр.: 16 назв. — укр.
series	Фізико-технічні проблеми гірничого виробництва
work_keys_str_mv	AT tininasv promonítoringgeomehaníčnihsistemâkíznahodâtʹsâpídtehnogennimvplivom AT čobotʹkoíí promonítoringgeomehaníčnihsistemâkíznahodâtʹsâpídtehnogennimvplivom AT kulakêa promonítoringgeomehaníčnihsistemâkíznahodâtʹsâpídtehnogennimvplivom AT ševelʹovagm promonítoringgeomehaníčnihsistemâkíznahodâtʹsâpídtehnogennimvplivom
first_indexed	2025-07-17T01:05:13Z
last_indexed	2025-07-17T01:05:13Z
_version_	1837854176012402688
fulltext	Фізико-технічні проблеми гірничого виробництва 2023, вип. 25 141 УДК 502:504 https://doi.org/10.37101/ftpgv25.01.011 ПРО МОНІТОРИНГ ГЕОМЕХАНІЧНИХ СИСТЕМ ЯКІ ЗНАХОДЯТЬСЯ ПІД ТЕХНОГЕННИМ ВПЛИВОМ С.В. Тинина1, І.І. Чоботько2, Є.А. Кулак1, Г.М. Шевельова3 1Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова Національної академії наук України, м. Дніпро, Україна 2Відділення фізики гірничих процесів Інституту геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова Національної академії наук України, м. Дніпро, Україна 3Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Держав- ного космічного агентства України, м. Дніпро, Україна Відповідальний автор: e-mail: efilonov79@gmail.com MONITORING OF GEOMECHANICAL SYSTEMS UNDER ANTHROPOGENIC INFLUENCE S.V.Tynyna1, I.I. Chobotko2, Y.A. Кulak1, H.М. Shevelova3 1M.S.Poliakov Institute of Geotechnical Mechanics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Dnipro, Ukraine 2Branch for Physics of Mining Processes in the M.S. Poliakov Institute of Geotechnical Mechanics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Dnipro, Ukraine 3Institute of Technical Mechanics of National Academy of Sciences of Ukraine and State Space Agency of Ukraine, Dnipro, Ukraine Corresponding author: e-mail: efilonov79@gmail.com ABSTRACT Purpose. The purpose of the study is to improve the monitoring systems of man- made facilities: quarries, waste heaps and tailings (sludge pits) with increased en- vironmental hazards. Methods. In preparation for the research, the following tasks were set: to analyse the problem and assess the main types of monitoring of man-made objects, to es- tablish the main advantages and disadvantages of using methods of monitoring and controlling the environmental state of geomechanical systems. Findings. Based on the conducted research, the results indicate the effectiveness of using monitoring methods to determine the state of geomechanical systems un- der anthropogenic influence. The factors influencing their stability and functional- ity are identified. Originality. It is established that the study has made an important contribution to the development of methods for monitoring geomechanical systems under the influ- ence of anthropogenic factors, revealing new opportunities for the use of UAVs. Фізико-технічні проблеми гірничого виробництва 2023, вип. 25 142 Practical implications. The results obtained can be used to improve the safety systems of man-made facilities and develop effective strategies for managing ge- omechanical systems under anthropogenic influence. This can be useful for both industrial enterprises and environmental control authorities. Keywords: monitoring system, technogenic objects, geomechanical systems, envi- ronmental hazard 1. ВСТУП На теперішній час в Україні нараховується близько 1700 породних відвалів, 300 виведених з експлуатації кар’єрів та 344 хвостосховища (шламосховища), які є геомеханічними об’єктами та потребують постійного моніторингу [1]. Згідно Закону України «Про управління відходами» № 2320-IX від 31.03.2023 р. у ст. 40. Загальні вимоги до захоронення відходів говориться, що власник (балансоутримувач) полігона або суб’єкт господарювання, що здійснює управління полігоном, забезпечує проведення рекультивації полі- гона після припинення його експлуатації, а також догляд за ним після його рекультивації протягом 30 років. Догляд за об’єктами після припинення їх експлуатації включає дії, пов’язані з утримання після припинення їх експлу- атації, із здійсненням контролю і моніторингу параметрів навколишнього природного середовища, з усуненням можливих негативних впливів поліго- на на здоров’я людей та навколишнє природне середовище [2]. Станом на сьогоднішній день є достатньо вивчено вплив техногенних ро- довищ як окремих геомеханічних систем на навколишнє середовище. До та- ких систем відносяться: кар’єри, породні відвали та хвостосховища (шламо- сховища). Як люба геомеханічна система техногенного формування вони мають свої негативні наслідки на екологічну безпеку при цьому їх можна класифікувати за видами екологічної небезпеки [3, 4]. Кар’єри: ‒ обрушення бортів кар’єра; ‒ підтоплення кар’єру ґрунтовими водами. Породні відвали: ‒ термічне самозаймання; ‒ змив уклону відвалу під впливом дощових опадів; ‒ термічний викид зсуву ґрунту зрушення; ‒ викид забруднюючих речовин та газів внаслідок тривалого горіння. Хвостосховища (шламосховища): ‒ в залежності від ступеня насичення фракційного складу водою небез- пека обрушення утримуючої дамби під тиском. Відповідно потрібно проводи заходи з моніторингу та обліку потенційно небезпечних геомеханічних систем [5]. Система моніторингу геомеханічних об’єктів має ряд переваг, серед яких: ‒ безпека: в гірництві геомеханічні системи можуть бути піддатливі рі- зним видам навантаження та тискам. Моніторинг допомагає вчасно виявля- ти зміни в структурі ґрунту або гірських порід, а також попереджати про по- тенційні загрози, такі як обвали, зсуви, обвалення, руйнування тощо. Це до- Фізико-технічні проблеми гірничого виробництва 2023, вип. 25 143 помагає забезпечити безпеку працівників та громади, які можуть перебувати поруч із такими спорудами; ‒ оптимізація виробництва: моніторинг геомеханічних систем дозволяє оп- тимізувати процеси видобутку. Знання про стан ґрунту чи порід дозволяє прий- мати обґрунтовані рішення стосовно розташування інфраструктури, розробки родовищ або планування щодо складування та експлуатації таких систем; ‒ зменшення втрат: моніторинг може допомогти зменшити втрати в ра- зі аварій, таких як обвали, виливи гірничих вод, обвалення тунелів тощо. Вчасне виявлення проблем дозволяє приймати заходи для їхнього усунення та зменшення наслідків; ‒ збільшення терміну служби: Моніторинг може допомогти виявити озна- ки старіння або деградації інженерних споруд та приймати заходи для їхнього підтримання та ремонту, що сприяє збільшенню їхнього терміну служби [6]; ‒ ефективність ресурсів: за допомогою моніторингу можна визначити, як краще розподіляти ресурси, такі як енергія та робоча сила, для забезпе- чення оптимальної роботи геомеханічних систем. Дедалі більше набирає широке застосування безпілотних летальних апа- ратів (БПЛА) при моніторингу екологічного стану техногенних об’єктів. У 2021 році вийшла наукова робота під назвою «Моніторинг потенційного са- мозаймання у вугільному відвалі після рекультивації за допомогою безпіло- тного літального апарата за RGB-знімками на основі надземної біомаси лю- церни», країна Китай [7]. 2. МЕТА ДОСЛІДЖЕННЯ Мета дослідження полягає у вдосконалені системи моніторингу техно- генних об’єктів: кар’єрів, породних відвалів та хвостосховищ (шламосхо- вищ) з підвищеною екологічною небезпекою. 3. МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ При підготовці до проведення досліджень ставилися наступні завдання: проаналізувати проблему і дати оцінку системі моніторингу геомеханічних систем під техногенним впливом. 4. РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ На рисунку 1 виділено техногенні геомеханічні системи до яких належать кар’єри, породні відвали та хвостосховища (шламосховища). При проєктуванні та розробки кар’єрів невід’ємною частиною є складен- ня паспорту кар’єра до якого входять обов’язкові процедури моніторингу безпекового стану бортів кар’єру та нагляд за станом гідро-геологічного ре- жиму підземних вод для безпечного виконання промислових вибухових ро- біт, крім того існує ряд вимог для безпечної роботи видобувного обладнання та обслуговуючого персоналу котрі наведено у Наказі № 61 від 18.03.2010 р. Державного комітету України з промислової безпеки, охорони праці та гір- Фізико-технічні проблеми гірничого виробництва 2023, вип. 25 144 ничого нагляду «Про затвердження Правил охорони праці під час розробки родовищ корисних копалин відкритим способом». Рисунок. 1. Схема основних об’єктів які відносяться до техногенних геомеханічних ситем Моніторинг породних відвалів проводиться з метою виявлення осередків горіння та контролю теплового стану з метою: ‒ своєчасного виявлення осередків самонагрівання на діючих відвалах і вжиття заходів для запобіганню самозаймання; ‒ оцінка ефективності заходів щодо зниження інтенсивності горіння породних відвалів; ‒ отримання даних для розробки проєктів гасіння або розбирання по- родних відвалів; ‒ визначення кількості шкідливих речовин, які викидаються в атмосферу. При моніторингу хвостосховища (шламосховища) натурні спостереження повинні включати візуальні та інструментальні спостереження. Для безпечної експлуатації хвостосховищ і шламосховищ під час візуальних спостережень необхідно відповідальним посадовим особам підприємств контролювати: ‒ відповідність зведених гребель і дамб проєкту робіт з підготовки ос- нови і чаші хвостосховища; ‒ стан укосів, берм і гребеня дамб (гребель) та їх берегових примикань: наявність негативних явищ (просідань, тріщин, переміщень, обвалів); ‒ стан дренажних пристроїв: наявність підпору, замулювання, просі- дань, провалів ґрунту і виходів води по трасі дренажу, заболочування, руй- нування лотків і колодязів, промерзання дренажу або дренажних випусків; ‒ стан водоприймальних і водоскидних споруд: наявність тріщин і ра- ковин в стінках споруд, течі в стиках стінок споруд, корозії металоконстру- кцій, готовність споруд до скидання паводкових вод; ‒ стан доступних для огляду частин КВА: наявність кришок, погнутості оголовок, нумерації; стан укосів, берм і облицювань каналів, наявність під ними вимоїн, розк- риття швів, заростання і замулювання [8]. Під час інструментальних спостережень повинні проводитися: ‒ щоденне вимірювання рівня води в хвостосховищі або шламосховищі; ‒ періодичний геодезичний (маркшейдерський) контроль за осіданнями і зміщеннями споруд та їх основ, а також за геометричними параметрами споруд; Фізико-технічні проблеми гірничого виробництва 2023, вип. 25 145 ‒ виміри положення рівня фільтраційних вод у тілі дамби хвостосхо- вища або шламосховища і рівня підземних вод в основі споруд; ‒ вимір витрат фільтраційних вод. На рисунку 2 зображено типи моніторингу геомеханічних систем. Кожен з них окремо є важливим при контролі стану геомеханічних об'єктів. При виконанні БПЛА ми відразу поробимо два види контролю: візуальний та те- пловий [9]. Моніторинг на основі лабораторних досліджень є обов'язковою складовою при контролі стану техногенних об'єктів. Це дозволяє отримува- ти високоякісні дані, які дають можливість докладно аналізувати властивос- ті матеріалів та динаміку змін в геомеханічних системах. Використання БП- ЛА надає можливість здійснювати візуальний огляд об'єктів з висоти, що забезпечує широкий огляд і дозволяє виявляти можливі проблеми або зміни на місцях, де це складно здійснити за допомогою стандартних методів. Та- кий комплексний підхід до моніторингу геомеханічних систем забезпечує більш повну та об'єктивну інформацію, що є важливим для забезпечення безпеки та ефективного управління техногенними об'єктами. Рисунок 2. Види моніторингу який доцільно застосовувати для контролю стану геомеханічних систем На рисунку 3 зображено схему використання БПЛА при тепловій зйомці породного відвалу. При використанні зазначеної схеми маємо ряд переваг, до яких відносяться: ‒ висока точність: БПЛА дозволяють отримувати термальні зображен- ня з високою роздільною здатністю, що дозволяє точно визначати темпера- турні зони на поверхні породного відвалу; ‒ можливість віддаленого моніторингу: використання БПЛА дозволяє здійснювати теплову зйомку з висоти, що дозволяє працівникам безпеки віддалено контролювати стан породного відвалу без необхідності фізично знаходитися на місці; ‒ збільшення швидкості та продуктивності: БПЛА дозволяють проводи- ти теплову зйомку значно швидше порівняно з традиційними методами, що призводить до збільшення продуктивності та скорочення часу моніторингу; ‒ ефективність та безпека: використання БПЛА зменшує ризики для працівників та забезпечує ефективний моніторинг геомеханічних систем без необхідності вступати в небезпечні зони; Фізико-технічні проблеми гірничого виробництва 2023, вип. 25 146 ‒ аналіз інформації: термальні зображення, отримані за допомогою БПЛА, можуть бути піддані подальшому аналізу та обробці для виявлення потенційних ризиків та виявлення змін у геомеханічних системах. Рисунок 3. Зображення моніторингу породного відвалу з застосуванням БПЛА На рисунку 4 зображено зйомку породного відвалу з застосуванням БП- ЛА з метою моніторингу з використанням RGB-зображень безпілотного лі- тального апарату (БПЛА) на основі надземної біомаси люцерни (AGB) про- ведену китайськими фахівцями де наглядно продемонстровано переваги від використання БПЛА [10]. З використанням БПЛА ми отримуємо температу- рну карту всього породного відвалу, що дозволяє отримати весь спектр па- раметрів масиву даних необхідних для проведення якісного моніторингу те- хногенного об’єкту. Таким чином ми можемо будувати термічні моделі гео- механічних систем задля їх екологічного моніторингу [11, 12]. Зйомка породного відвалу у зви- чайному режимі Зйомка породного відвалу при застосу- ванні тепловізійного режиму Рисунок 4. Зразок зйомки породного відвалу з застосуванням БПЛА [10] Фізико-технічні проблеми гірничого виробництва 2023, вип. 25 147 Для здійснення теплової зйомки поверхні відвалів можна використовува- ти такі (БПЛА) як DJI Inspire, DS700 THOR, БПЛА з тепловізором Flir Aerial, DJI Phantom 4 PRO, DJI Phantom 2 vision з тепловізором FLIR TAU 2, та DJI Phantom 3 Standard [13]. У таблиці 1 наведено застосування методів моніторингу геомеханічних систем та техногенних об’єктів і основні завдання які вони вирішують. На- ведено застосування рекомендованих БПЛА в залежності від типу моніто- рингу техногенних об’єктів та часу вимірювань поданих в таблиці 2 [14, 15]. Таблиця 1. Моніторинг геомеханічних систем Параметр моніторингу Методи моніторингу Ціль дослідження Зсуви та деформації Геодезичний моні- торинг Виявлення та прогнозування зсувів та деформацій в гірничих масивах та будівлях. Оцінка безпеки Геофізичні параме- три Геофізичний моні- торинг Дослідження фізичних власти- востей грунтів та порід, вияв- лення можливих рухів або під- земних процесів Шум та вібрації Моніторинг шуму та вібрацій Визначення впливу техногенно- го шуму та вібрацій на геомеха- нічні системи та споруди. Оцін- ка комфорту та безпеки. Параметри навко- лишнього середо- вища Моніторинг сере- довища Виявлення впливу змін в сере- довищі (водні рівні, концентра- ція газів) на геомеханічні систе- ми. Оцінка можливих загроз Сейсмічна актив- ність Сейсмічний моні- торинг Виявлення та реєстрація земле- трусів та підземних сейсмічних явищ, що можуть вплинути на геомеханічні системи. Температурні зміни Моніторинг темпе- ратурних змін Визначення впливу температур- них змін на геомеханічні систе- ми та можливі деформації мате- ріалів. Оцінка стійкості Дані з датчиків та відеоспостереження Датчики, відеоспо- стереження Збір даних для аналізу та візуа- льного спостереження за станом геомеханічних систем та їх змі- нами Моделювання та аналіз даних Комп'ютерні про- грами Створення моделей та аналіз зібраних даних для передбачен- ня можливих ризиків та оптимі- зації експлуатації систем Фізико-технічні проблеми гірничого виробництва 2023, вип. 25 148 Таблиця 2. Використання БПЛА для моніторингу техногенних об’єктів Пара- метр Тип мо- ніторингу Метод моніто- рингу Викорис- тане об- ладнання (БПЛА) Час ви- мірю- вань Результати Темпера- тура пові- тря Візуаль- ний Теплова камера DJI Inspire Щогоди- ни Записи тем- ператури по- вітря на по- верхні відва- лу Кількість зелених наса- джень Візуаль- ний RGB- камера DJI Phantom 4 PRO Раз на мі- сяць Картографу- вання зеле- них зон та їх змін Рівень шуму Аудіо Запис ау- діосигна- лів DS700 THOR Постійно Моніторинг рівня шуму у навколиш- ньому сере- довищі Теплова карта по- верхні Тепловий Теплові- зор Flir Aerial DJI Phantom 2 vision з тепловізо- ром FLIR TAU 2 Раз на тиждень Зображення температур- ної динаміки відвалу 5. ВИСНОВКИ Екологічний моніторинг за допомогою безпілотних літальних апаратів (БП- ЛА) є потужним інструментом для стеження за станом навколишнього середо- вища та збору цінної інформації про екологічні процеси. З використанням БП- ЛА у сфері екологічного моніторингу можна зробити наступні висновки: ‒ забезпечення широкого покриття території: Використання БПЛА до- зволяє моніторити великі території та важкодоступні регіони, де складно здійснювати моніторинг земельними екіпажами. Це дозволяє отримувати інформацію з різних точок і виходити на високий рівень покриття. ‒ висока роздільна здатність: БПЛА зазвичай обладнані камерами та сенсорами з високою роздільною здатністю, що дозволяє отримувати деталі- зовані зображення та дані. Це важливо для точного аналізу екологічних па- раметрів та змін. ‒ ефективність і зменшення витрат: В порівнянні з традиційними метода- ми моніторингу, використання БПЛА може бути більш ефективним і економіч- ним. Він дозволяє скоротити витрати на персонал та використання техніки. ‒ можливості в режимі реального часу: Деякі БПЛА можуть надавати дані в режимі реального часу, що дозволяє оперативно реагувати на екологі- чні кризи та події. Фізико-технічні проблеми гірничого виробництва 2023, вип. 25 149 ‒ застосування в різних галузях: БПЛА можуть використовуватися для моніторингу лісів, водних ресурсів, забруднення повітря та ґрунту, розвитку ландшафтів та багато інших завдань, що стосуються охорони довкілля. ‒ збільшення точності даних: Використання БПЛА допомагає уникнути людських помилок і забезпечує об'єктивний підхід до збору і обробки даних. СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 1. Кочмар І.М., Карабин В.В. (2021). Екологічна небезпека горіння вугільних териконів та перспективні методи використання відходів вуглевидобутку. Еко- логістика. Теорія і практика управління сміттєзвалищами, 183-197. https://sci.ldubgd.edu.ua/jspui/handle/123456789/11280 2. Закон України «Про управління відходами» № 2320-IX (2023). https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2320-20#Text 3. Чоботько І.І., Тинина С.В. (2018). Методи та засоби локалізації осередків са- мозаймання породних відвалів. Міжвідомчий збірник наукових праць «Геотехнічна механіка», 142, 134-140. https://doi.org/10.15407/geotm2018.142 4. Popovych, V.V., Voloshchyshyn, A.I., Tyndyk, O.S., Menshykova, O.V., Shuplat, T.I., & Bosak, P.V. (2022). Monitoring of Heavy Metals Migration into Edaphic Hori- zons of Coal Mine Dumps. Ecologia Balkanica, 14(2), 63-74. https://sci.ldubgd.edu.ua/jspui/handle/123456789/11373 5. Хорольський А.О. (2022). Обґрунтування обсягів робіт із закладки виробле- ного простору твердіючими сумішами на основі відходів гірничого виробництва. Національний форум «Поводження з відходами в Україні: законодавство, еко- номіка, технології», 24 листопада, 1-5. http://surl.li/etajf 6. Чоботько І.І. (2022). Обґрунтування способів та методів усунення самозай- мання відходів гірничого виробництва. Вісті Донецького гірничого інституту, 1(50), 166-171. https://doi.org/10.31474/1999–981X–2022–1–166–171 7. Petlovanyi, M., Sai, K., Malashkevych, D., Popovych, V., & Khorolskyi, A. (2023). Influence of waste rock dump placement on the geomechanical state of under- ground mine workings. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1156(1), 012007. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1156/1/012007 8. Чоботько І.І., Тинина С.В. (2019). Моніторинг теплового стану породних відвалів. Журн. «Гірничий вісник» Криворізького національного університету, 106, 9-13. http://iomining.in.ua/wp-content/uploads/GV/GM106.pdf 9. Чоботько І.І (2022). Створення класифікації способів використання відходів вуглевидобутку. Фізико-технічні проблеми гірничого виробництва, 24, 128-141. https://doi.org/10.37101/ftpgp24.01.009 10. Xiao, W., Ren, H., Zhao, Y., Wang, Q., & Hu, Z. (2023). Monitoring and early warning the spontaneous combustion of coal waste dumps supported by unmanned aerial vehicle remote sensing. Meitan Kexue Jishu/Coal Science and Technology (Peking), 51(2), 412–421. https://doi.org/10.13199/j.cnki.cst.2022-1901 11. Rudakov, L.M. (2023). Environmental and operational safety of tailing storage facilities: Analysis of accidents, causes and technical state diagnostic methods. Environmental safety and natural resources, 46(2), 66–84. https://doi.org/10.32347/2411- 4049.2023.2.66-84 12. Ren, H., Zhao, Y., Xiao, W., Yang, X., Ding, B., & Chen, C. (2022). Monitoring potential spontaneous combustion in a coal waste dump after reclamation through un- manned aerial vehicle RGB imagery based on alfalfa aboveground biomass. Land Degradation & Development, 33(15), 2728–2742. https://doi.org/10.1002/ldr.4297 Фізико-технічні проблеми гірничого виробництва 2023, вип. 25 150 13. Кодунов, Б.О., Давиденко, О.О. (2021). Застосування безпілотних літальних апаратів для теплової зйомки відвалів. IX Міжнародна науково-практична конфе- ренція «Технології і процеси в гірництві та будівництві» (с. 113-118). ДНВЗ «Дон- НТУ». http://surl.li/naxds 14. Бабець Д.В., Кравченко К.В. (2015). Геомеханічні явища при відпрацюванні кінцевих ділянок лав струговими комплексами. Монографія - Дніпро: НГУ, 108. 15. Шашенко А.Н., Сдвижкова Е.А Бабец Д.В. (2006). Оценка геомеханическо- го состояния протяженных выработок с учетом стохастической изменчивости свойств горных пород. Збірник наукових праць ДонНТУ «Проблеми гірського тис- ку», 14, 144-156. 16. Шашенко А.Н., Сдвижкова Е.А., Бабец Д.В. (2007). Численное моделирова- ние вероятностного распределения свойств горных пород в задачах геомеханики. Вестник Херсонского национального технического университета, 2(28), 402-407. REFERENCES 1. Kochmar I.M., Karabyn V.V. (2021). Ekolohichna nebezpeka horinnia vuhilnykh terykoniv ta perspektyvni metody vykorystannia vidkhodiv vuhlevydobutku. Ekolo- histyka. Teoriia i praktyka upravlinnia smittiezvalyshchamy, 183-197. https://sci.ldubgd.edu.ua/jspui/handle/123456789/11280 2. Zakon Ukrainy «Pro upravlinnia vidkhodamy» № 2320-IX (2023). https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2320-20#Text 3. Chobotko I.I., Tynyna S.V. (2018). Metody ta zasoby lokalizatsii oseredkiv sam- ozaimannia porodnykh vidvaliv. Mizhvidomchyi zbirnyk naukovykh prats «He- otekhnichna mekhanika», 142, 134-140. https://doi.org/10.15407/geotm2018.142 4. Popovych, V.V., Voloshchyshyn, A.I., Tyndyk, O.S., Menshykova, O.V., Shuplat, T.I., & Bosak, P.V. (2022). Monitoring of Heavy Metals Migration into Edaphic Horizons of Coal Mine Dumps. Ecologia Balkanica, 14(2), 63-74. https://sci.ldubgd.edu.ua/jspui/handle/123456789/11373 5. Khorolskyi A.O. (2022). Obgruntuvannia obsiahiv robit iz zakladky vyroblenoho prostoru tverdiiuchymy sumishamy na osnovi vidkhodiv hirnychoho vyrobnytstva. Natsionalnyi forum «Povodzhennia z vidkhodamy v Ukraini: zakonodavstvo, ekonomika, tekhnolohii», 24 lystopada, 1-5. http://surl.li/etajf 6. Chobotko I.I. (2022). Obgruntuvannia sposobiv ta metodiv usunennia samo- zaimannia vidkhodiv hirnychoho vyrobnytstva. Visti Donetskoho hirnychoho instytutu, 1(50), 166-171. https://doi.org/10.31474/1999–981X–2022–1–166–171 7. Petlovanyi, M., Sai, K., Malashkevych, D., Popovych, V., & Khorolskyi, A. (2023). Influence of waste rock dump placement on the geomechanical state of under- ground mine workings. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1156(1), 012007. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1156/1/012007 8. Chobotko I.I., Tynyna S.V. (2019). Monitorynh teplovoho stanu porodnykh vidvaliv. Zhurn. «Hirnychyi visnyk» Kryvorizkoho natsionalnoho universytetu, 106, 9- 13. http://iomining.in.ua/wp-content/uploads/GV/GM106.pdf 9. Chobotko I.I (2022). Stvorennia klasyfikatsii sposobiv vykorystannia vidkhodiv vuhlevydobutku. Fizyko-tekhnichni problemy hirnychoho vyrobnytstva, 24, 128-141. https://doi.org/10.37101/ftpgp24.01.009 10. Xiao, W., Ren, H., Zhao, Y., Wang, Q., & Hu, Z. (2023). Monitoring and early warning the spontaneous combustion of coal waste dumps supported by unmanned aerial vehicle remote sensing. Meitan Kexue Jishu/Coal Science and Technology (Peking), 51(2), 412–421. https://doi.org/10.13199/j.cnki.cst.2022-1901 Фізико-технічні проблеми гірничого виробництва 2023, вип. 25 151 11. Rudakov, L.M. (2023). Environmental and operational safety of tailing storage facilities: Analysis of accidents, causes and technical state diagnostic methods. Environ- mental safety and natural resources, 46(2), 66–84. https://doi.org/10.32347/2411- 4049.2023.2.66-84 12. Ren, H., Zhao, Y., Xiao, W., Yang, X., Ding, B., & Chen, C. (2022). Monitoring potential spontaneous combustion in a coal waste dump after reclamation through un- manned aerial vehicle RGB imagery based on alfalfa aboveground biomass. Land Degra- dation & Development, 33(15), 2728–2742. https://doi.org/10.1002/ldr.4297 13. Kodunov, B.O., Davydenko, O.O. (2021). Zastosuvannia bezpilotnykh litalnykh aparativ dlia teplovoi ziomky vidvaliv. IX Mizhnarodna naukovo-praktychna konferentsi- ia «Tekhnolohii i protsesy v hirnytstvi ta budivnytstvi» (s. 113-118) .DNVZ «DonNTU». http://surl.li/naxds 14. Babets D.V., Kravchenko K.V. (2015). Heomekhanichni yavyshcha pry vidpratsiuvanni kintsevykh dilianok lav struhovymy kompleksamy. Monohrafiia - Dnipro: NHU, 108. 15. Shashenko A.N., Sdvizhkova E.A Babets D.V. (2006). Otsenka geomehanich- eskogo sostoyaniya protyazhennyih vyirabotok s uchetom stohasticheskoy izmenchivosti svoystv gornyih porod. Zbirnyk naukovykh prats DonNTU «Problemy hirskoho tysku», 14, 144-156. 16. Shashenko A.N., Sdvizhkova E.A., Babets D.V. (2007). Chislennoe modeliro- vanie veroyatnostnogo raspredeleniya svoystv gornyih porod v zadachah geomehaniki. Vestnik Hersonskogo natsionalnogo tehnicheskogo universiteta, 2(28), 402-407. ABSTRACT (IN UKRAINIAN) Мета. Мета дослідження полягає у вдосконалені системи моніторингу тех- ногенних об’єктів: кар’єрів, породних відвалів та хвостосховищ (шламосхо- вищ) з підвищеною екологічною небезпекою. Методика. При підготовці до проведення досліджень ставилися наступні за- вдання: проаналізувати проблему і дати оцінку основним видам моніторингу техногенних об’єктів, встановити основні переваги та недоліки застосування способів моніторингу та контролю екологічного стану геомеханічних систем. Результати. На основі проведених досліджень отримані результати, що вка- зують на ефективність використання методів моніторингу для визначення стану геомеханічних систем під техногенним впливом. Виявлені фактори, що впливають на їхню стійкість та функціональність. Наукова новизна. Встановлено, що дослідження внесло важливий вклад у розвиток методів моніторингу геомеханічних систем під впливом техноген- них чинників, розкриваючи нові можливості в застосуванні БПЛА. Практична значимість. Отримані результати можуть бути використані для покращення систем безпеки техногенних об'єктів та розробки ефективних стратегій управління геомеханічними системами під техногенним впливом. Це може бути корисним як для промислових підприємств, так і для органів екологічного контролю. Ключові слова: система моніторингу, техногенні об'єкти, геомеханічні системи, екологічна небезпека Фізико-технічні проблеми гірничого виробництва 2023, вип. 25 152 ABOUT AUTHORS Tynyna Serhii, Candidate of Technical Sciences, Senior Researcher, M.S. Poliakov Institute of Geotechnical Mechanics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Department of Mechanics of Elastomeric Structures of Mining Machines, 2A Simfero- polskaya Street, Dnipro, Ukraine, 49600. E-mail: haritonroots@gmail.com Chobotko Ihor, Leading Engineer, Branch for Physics of Mining Processes of the M.S. Poliakov Institute of Geotechnical Mechanics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Department of Coal and Rock Physics, 15 Simferopolska Street, Dnipro, Ukraine, 49005, E-mail: efilonov79@gmail.com Кulak Yevhenii, Postgraduate Student, M.S. Poliakov Institute of Geotechnical Me- chanics of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2A Simferopolskaya Street, Dnipro, Ukraine, 49600. E-mail: Kulak.eugene@gmail.com Shevelova Hanna, Junior Researcher, Institute of Technical Mechanics of National Academy of Sciences of Ukraine and State Space Agency of Ukraine, Department of Thermogas Dynamics of Power Plants, 15 Liashko-Popelia Street, Dnipro, Ukraine, 49005. E-mail: hanna.shevelova@gmail.com

Про моніторинг геомеханічних систем які знаходяться під техногенним впливом

Institution

Ähnliche Einträge