Представлены обзор и анализ математических моделей распространения облаков тяжелых газов и соответствующих программных комплексов. Выделены четыре основные группы моделей распространения облаков тяжелого газа: эмпирические, интегральные, лагранжевые и CFD-модели. Использование эмпирических моделей ограничено условиями, близкими к условиям экспериментов, в которых они создавались.

Приводится анализ литературы в области промышленной безопасности, посвященной барьерам безопасности. Показана история возникновения концепций барьеров безопасности, уходящая корнями в лекции по анализу опасностей (HAZAN) Квинслендского унирверситета (Австралия), где в 1979 г. впервые появились диаграммы «галстук-бабочка». В 1990-х годах Royal Dutch Shell Group адаптировала метод «галстук-бабочка» как стандарт компании в области анализа и управления рисками. В результате концепция барьеров безопасности получила широкое распространение.

Математическое моделирование аварийных выбросов при фонтанировании газовых скважин — важный этап прогнозирования последствий аварий и расчета количественных показателей риска на опасных производственных объектах нефтегазодобычи. Для установившегося фонтанирования расчет параметров движения среды по стволу скважины и аварийного дебита проводится путем решения системы уравнений, включающей уравнение сохранения количества движения в дифференциальной форме, уравнение неразрывности и уравнение состояния. Получены аналитические решения вышеуказанной системы уравнений для случаев стационарного течения газообразных, двухфазных и жидких сред по секции скважины.

Для конструктивного внедрения риск-ориентированного подхода в сферу обеспечения промышленной безопасности необходимы реальные ориентиры имеющихся опасностей аварий, а также достигнутого и желаемого уровня обеспечения промышленной безопасности. Одним из важных индикаторов состояния промышленной безопасности может служить фоновый риск аварий, фиксируемый не на отдельном опасном производственном объекте, а в отраслевых системах опасных производств. По изменению соотношения фонового риска аварии в отрасли и на конкретном поднадзорном объекте можно судить о состоянии и эффективности систем управления промышленной безопасности на действующем опасном производственном объекте. 

Предложена система оценки качества риск-ориентированного диагностирования трубопроводов бесконтактным методом магнитной томографии с учетом напряженно-деформированного состояния как основного фактора риска. Проанализирована достоверность полученных данных путем сравнения с результатами неразрушающего контроля. Представлены результаты верификации различных типов дефектов

Рассмотрены вопросы подготовки к отработке выбросоопасных угольных пластов с учетом их высокой газоносности, выбросоопасности, отсутствия защитных пластов и состояния угольного массива (трещиноватость, генезис и локализация трещин, гидропроводность).

Приведены результаты испытания фиброволокна Concrix ES35 производства фирмы Brugg Contec AG Concrix при сухом методе торкретирования с использованием местных инертных материалов и вяжущего на Иртышской шахте ТОО «Востокцветмет». На основании лабораторных исследований определено соответствие компонентов смеси торкрет-бетона действующим ГОСТам и нормативным документам. 

Задача о переходе пород кровли пласта в предельное состояние решается в классической постановке. Массив горных пород, вмещающий угольный пласт и пройденную по нему выработку, нагружен равнокомпонентным гравитационным полем напряжений и находится в условиях плоской деформации. Прочность пород кровли превышает прочность пласта. 

Проведен анализ существующих нормативных методик расчета параметров термического воздействия при авариях на опасных производственных объектах с возгоранием углеводородного газа. Предложена модель для определения геометрических характеристик факела высокоскоростной струи с учетом параметров газа. Представлены аналитические соотношения для определения угловых коэффициентов облученности от произвольно ориентированного приподнятого факела.

Построена математическая модель тепловых процессов, протекающих в автомобильном баллоне с полимерным лейнером при закачке и расходовании метана, для расчета изменения температуры метана и элементов конструкции баллона при различных темпах закачки и расходования газа. Установлена связь параметров, определяющих режим закачки, с конечной массой метана в баллоне, выявлено влияние исходного состояния метана в баллоне на изменение температуры метана и элементов конструкции баллона при его опорожнении.

Рассмотрены основные закономерности деформирования и нагружения ленточных целиков при последовательной отработке пластовых залежей блоками. В результате численного моделирования методом конечных элементов оценена нагруженность целиков, т.е. получены значения коэффициентов концентрации вертикальных напряжений в них. Величины этих коэффициентов зависят от числа целиков в отрабатываемом блоке, а также от местонахождения целика в нем. Для коэффициентов концентрации путем аппроксимации расчетных данных получены соответствующие аналитические соотношения.