Теория анализа и синтеза информационно-аналитических систем оптимальной отработки шахтных полей и месторождений

• Автор: Кубрин, Сергей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 297 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ.

Основные задачи исследования

Структура диссертации.

1 ИССЛЕДОВАНИЕ ГОРНОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ОЦЕНКИ И ОТРАБОТКИ ЗАПАСОВ УГЛЯ

1.1 Диализ эко юмических факторов л щнки зл1 ьлсов

1.2 Геологические особенности.

1.3 ДАЛИЗ I 0РН0ГЕ0Л ИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

1.4 Анализ качественных показателей угля

1.5 РОСТРАНСТВЕН1ЮМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ И ПОКАЗАТЕЛИ

ОСВОЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЯ

1.6 ГЕОЛОГОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАСЧЕТОВ

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РАСХОДОВ В ОЧИСТНОМ ЗАБОЕ
1.7 Задачи, решаемые в период эксплуатации угледобывающего
ПРЕДПРИЯТИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБОЙ И ХАРАКТЕРИСТИКА ИСПОЛЬЗУЕМОЙ НА ДАННОМ ЭТАПЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
1.8 0ВЫЙ КОНЦЕПТУАЛЬНЫЙ ПОДХОД К 1ЕНКЕ ЗАГ1АСОВ.
1.9 ВЫВОДЫ
2 ТЕОРИЯ НОМИНАЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ И НОМИНАЛЬНЫХ СИСТЕМ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ И ОРГАНИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ОБРАЗОВАНИЙ СИСТЕМЫ ОПТИМАЛЬНОЙ ОТРАБОТКИ ШАХТНЫХ ПОЛЕЙ И МЕСТОРОЖДЕНИЙ.
2.1 Особенности описания и определения горногеологических
СИСТЕМ.
2.2 Особенности формализации горногеологических систем.
2.3 Моделирование номинальных объектов
2.4 Определение перечня типовых свойств образов горногеологических объектов
2.5 Определение типов связей образов горногеологических объектов
2.6 Основные соотношения между номинальными объектами, системами и формализациями
2.7 Оптимальное распределение образов горногеологических объектов
2.8 Определение оптимального числа типов номинальных объектов и численности наиболее представительной ГРУППЫ ОБЪЕКТОВ 1
2.9 Влияние степени организации номинальных образов горногеологических объектов на эффективность информационного
ПРЕДСТАВЛЕНИЯ НОМИНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ 1
2. ДИАМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИФОРМАЦИОШ1ЫХ ОБРАЗОВА1ШЙ НОМИНАЛЬНЫХ СИСТЕМ
2. Определение границ возникновения хаоса в иерархических структурах информационных образований номинальных систем
2. Выводы по второй главе
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СПИСКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ НЕОБХОДИМЫХ ДЛЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННОАНАЛИТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ОПТИМАЛЬНОЙ ОТРАБОТКИ ШАХТНЫХ ПОЛЕЙ И МЕСТОРОЖДЕНИЙ
3.1 Анализ существующих моделей
3.2 Исследование списка моделей системы
3.3 Анализ списка моделей, входящих в систему, по степени соответствия исходным данным1
3.4 Морфологический анализ свойств моделей системы.
3.5 Разработка морфологического метода вычисления степени определенности моделей системы.
3.6 Создание перечня математических моделей необходимых для решения задач информационноаналитических систем разработки проектов очистных работ и оценки запасов.1
3.7 Оценка математических моделей с учетом организации информации
3.8 Выводы по третьей главе
4 НОВЫЕ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И МЕТОДЫ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННОАНАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМЫ ОПТИМАЛЬНОЙ ОТРАБОТКИ ШАХТНЫХ ПОЛЕЙ И МЕСТОРОЖДЕНИЙ.
4.1 Разработка математической модели расчета координат
ПОДСЕЧЕК СЛОЕВ В РАЗВЕДОЧНОЙ СКВАЖИНЕ.
4.2 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ НА БАЗЕ НЕЛИНЕЙНОЙ АППРОКСИМАЦИЯ ПОВЕРХНОСТИ МЕТОДОМ ТРИАНГУЛЯЦИИ
4.3 РЕАЛИЗА1 т МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ НЕЛИ ЕЙНОГО ПОСТРОЕНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ С УЧЕТОМ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАЛЕГАНИЯ СЛОЯ. .
4.4 Пример построеия поверхности почвы пласта с помощью МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ РАСЧЕТА ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ С УЧЕТОМ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАЛЕГАНИЯ.
4.5 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЧИСЛЕННОГО СРАВНЕНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
4.6 Оценка математической модели построения геолог ической
ПОВЕРХНОСТИ НА ПРИМЕРЕ ПОВЕРХНОСТИ ПОЧВЫ ПЛАСТА ЛАВЫ 6 ШАХТЫ Бельцевская.
4.7 МОДЕЛИРОВАНИЕ МОЛЕЙ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ФРАКТАЛЬНЫМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ
4.8 Математическая модель юстроения геологической толщи шахтного поля.
4.9 Математическая модель зонирования площади угольного пласта.
4. Выводы по четвертой главе.
5 ОСНОВЫ РЕАЛИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННОАНАЛИТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ОПТИМАЛЬНОЙ ОТРАБОТКИ ШАХТНЫХ ПОЛЕЙ.
5.1 Программные и информационные средства системы ОПТИМАЛЬНОЙ ОТРАБОТКИ ШАХТНЫЙ ПОЛЕЙ И МЕСТОРОЖДЕНИЙ С УЧЕТОМ КОНКУРЕНТНОЙ СПОСОБНОСТИ УГЛЕЙ.
5.2 Разработка функциональной структуры информационноаналитической системы оптимальной отработки шахтных полей и МЕСТОРОЖДЕНИЙ
5.3 Результаты работы информационноа1 1алитической системы оптимизации отработки шахтных полей и месторождений
6 ЗАКЛЮЧЕНИЕ
7 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
Введение


Показатели, определяющие качество углей, можно сгруппировать по свойствам, связанным с этапами проведения работ с полезным ископаемым технологичность, сохранность, назначение. Свойства технологичности определяют условия разработки и обогащения крепость, абразивность, флогируемость, растворимость и т. Сохранность угля на складах и при транспортировке обуславливают такие свойства, как окисляемость, самовозгораемость, слживаемость и другие. Показатели назначения влияют на техникоэкономические и экологические показатели потребителей угольной продукции. Кроме этого на ценность углей для различных технологических процессов и энергетики влияют вредные примеси. Табл. Основные показатели но маркам углей. Определение качества угля производи гея с помощью большого числа показателей. Значения показателей находят в ходе лабораторных исследований и технологических испытаний проб угольных пластов. Обобщенной характеристикой качества углей является их марочный состав. Согласно ГОСТу 3 0 марки углей делятся на группы и подгруппы. В зависимости от марочного состава углей определяется направление их использования в народном хозяйстве. Информация о качестве угля по пробам является первичной. В ходе эксплуатации месторождения она дополняется и уточняется. Соответственно, крайне важным аспектом в системе оперативной оценки запасов выступает подсистема, отвечающая за ввод, обработку, хранение и представление данных о качестве угля по пробам угольных пластов. В общем плане эту подсистему нужно несколько расширить. В нее следует добавить данные по опробованию вмещающих пород. Эти данные необходимы для решения ряда технологических задач, связанных с подготовкой к выемке и с самой выемкой угля. Следовательно, необходимо разработать такую методику построения подсистемы Опробование угольных пластов и вмещающих пород, которая позволила бы интегрировать указанную подсистему в другие системы. На этом этапе оценка качества угля влияет на определение границ. В ходе разработки месторождения необходимо оперативно решать задачу оконтуривания запасов угля определенного качества в зависимости от его изменчивости. В зависимости от требуемого качества границы зон с благоприятными к выемке углями меняются. Следовательно, на сегодняшний день, необходимо на угледобывающем предприятии решать задачу определения границ зон благоприятных к выемке запасов. Морфологические особенности шахтного поля, месторождения имеют очень важное значение. Формы, размеры, пространственное расположение угольных пластов, вмещающих пород и тектонических нарушений оказывают влияние на выбор способа разработки, схемы вскрытия и подготовки, параметров систем разработки и параметров производственных процессов. Существенное значение для разработки угольных пластов имеет мощность и характер ее колебания в пределах рабочего контура. Уменьшение мощности приводит к снижению производительности горных работ и вследствие этого ухудшению конкурентной способности добываемого угля. Для избежания этого необходимо оперативно оконтуривать блоки с малой мощностью пласта, и особенно те участки месторождения шахтного поля, где вследствие колебания мощности пласта необходимо менять технологию проходки и использовать другие системы разработки. При обработке флангов месторождений необходимо учитывать характер вклинивания угольных пластов, поскольку здесь возможны потери или увеличение породы в горной массе. Геометрические размеры пластов в плане определяют границы карьерных и шахтных полей, способы и схемы вскрытия, параметры системы разработки и другие параметры. Для решения задачи определения конфигурации капитальных, нарезных и очистных выработок требуется определение не только границ пластов, линз и областей выклинивания, но и границ областей пласта с заданным качеством угля. Пласт в пределах рабочего контура в отдельных точках, блоках и участках может иметь нерабочую мощность. В практике горною дела пользуются понятиями выдержанности мощности пласта. Это понятие противоположно понятию прерывистости, но в него входит еще показатель величины площади рабочего контура.