Intelligent Analysis of the Geomechanical State of Rock Masses During Underground Mining

2026

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/math14122222
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

This study presents an intelligent framework for the analysis of multidimensional geomechanical states in underground mining systems based on numerical simulation and machine learning methods. A three-dimensional geomechanical model of the Zholymbet deposit was developed in the RS3 environment using the generalized Hoek–Brown failure criterion. Numerical simulations were performed for representative mining scenarios characterized by complex excavation interaction and stress redistribution. The modelling results were transformed into a multidimensional geomechanical dataset containing stress, deformation, displacement, and yielding parameters. Principal component analysis (PCA) was applied to investigate the internal structure of the geomechanical state space and identify dominant patterns controlling the rock mass behavior. Clustering analysis revealed several geomechanical regimes corresponding to stable, transitional, and instability-prone conditions. Isolation Forest anomaly detection demonstrated that atypical geomechanical states are not randomly distributed but spatially localized near excavation systems and mining horizons. The obtained results indicate that hazardous geomechanical conditions are governed by complex interactions between stress concentration, deformation intensity, yielding processes, and excavation geometry. The proposed approach provides a basis for intelligent interpretation of large-scale numerical modelling results and may support geomechanical risk assessment in underground mining operations.