CC BY
0
УДК 622.2
ФОРМИРОВАНИЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО АППАРАТА
ДЛЯ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
ДОБЫЧНЫХ РАБОТ
Сафронов В.П., Сафронов В.В., Зайцев Ю.В.
Процесс принятия решений по проектированию добычных работ с предварительной подготовкой породного массива к экскавации тем или иным способом весьма трудоемок из-за многообразия горно-геологических условий по горизонтам залежи. Предлагается организация аппарата постоянного обновления, как решений, так и критериев их отбора. Сначала идет наполнение, а затем обновление уровневых справочников и каталогов модулями с попутным обнаружением ранее не выявленного свойства или структуры геологической, геомеханической систем и систем воздействия на них, или с изобретением новой комбинации из имеющихся элементов, подмодулей, модулей как новой реализации гибкой технологической системы.
Ключевые слова: интеллектуальный аппарат, карбонатный массив, подготовка массива к выемке, открытые горные работы.
Строительная индустрия занимает передовые рубежи в экономике Центральной части России, которая базируется на сырье из осадочных горных пород, в том числе карбонатных месторождений. Карбонатные месторождения Русской платформы используются в основном для производства щебня в строительных работах, железобетонных изделиях, в металлургии и химии. Неоднородность в строении и вещественном составе характеризует разнообразие горно-геологических условий, влияющих на выбор технологии разработки карбонатных массивов. Из множества факторов, которые определяют качество товарного щебня, важнейшими являются структура карбонатных массивов и прочностные свойства отдельно-стей их слагающих. Трещиноватая структура карбонатных массивов задает им вид блочной структуры [1].
Прочностные свойства блоков (природных отдельностей) зависят от горизонта их расположения в геологической среде.
Послойное чередование разнопрочных отдельностей карбонатных пород диктует предпочтение технологии селективной разработки залежей с применением взрывного, безвзрывного или комбинированного способа. Что касается взрывного способа, то опытом отмечено, что взрывная обработка пород снижает их прочностные свойства [2-4]. С целью сохранения природной крепости материала карбонатных пород, появилась тенденция внедрения безвзрывных технологий разработки карбонатных массивов с применением [5] следующего оборудования: гидромолотов и виброрипперов; одностоечных рыхлителей, монтируемых на гидравлических экскаваторах и бульдозерах массой от 30 до 50 т; крупных гидравлических экска-
ваторов массой 120.. .190 т, оснащенных специальными скальными ковшами с зубьями-рыхлителями.
Взрывной способ подготовки выемочного блока к экскавации занимает лидирующие место в горно-добывающей отрасли, как более производительный. Однако при производстве товарного продукта из добытого сырья требует решать задачу по удалению слабых неморозостойких разностей мергелей, известняков и доломитов, заполняющие межслоевые контакты породного массива. Этот способ становиться более эффективным при переходе от скважинного заряда к шпуровому и технологическому разделению полезной залежи на множество добычных уступов, из которых одни представлены слоями слабых неморозостойких разностей, а другие природными отдельностями с высокой прочностью пород.
Процесс принятия решений по проектированию добычных работ с предварительной подготовкой породного массива к экскавации тем или иным способом весьма трудоемок из-за многообразия горно-геологических условий по горизонтам залежи. Снизить трудоемкость принятия решений на современном уровне развития компьютерных технологий позволяет компьютерное моделирование технологических ситуаций, доведенные до искусственного интеллекта, который способен через поиск численных параметров того или иного варианта решения производить операцию с математическими моделями, системами математических уравнений, по экстремуму оценочного функционала.
Для выемочного блока карбонатных пород, как области пересечения геологической, технологической систем и системы организации труда, да еще в особо сложных ситуациях геологических нарушений, выяснилось следующее:
невозможность достаточно полной формализации знаний во всех системах в такой области как в объекте управления в виде системы уравнений в силу разнородности входящих в него компонентов и качественной несопоставимости части из них, например, траектории движения природных отдельностей при воздействии на них взрыва зарядов и способы управления движением отдельностей;
непостоянство структур подобъектов управления; с течением времени в них происходит весьма существенные изменения, которые можно заранее предусмотреть в модели объекта только качественно (например, выемочный блок естественных отдельностей, соседствующий с уже взорванным блоком, имеет иное строение по признакам раскрытых трещин и вновь образованных). В этих условиях метод управления подготовкой массива выемочного блока к экскавации должен быть гораздо гибче, чем позволяют ранее применявшиеся в управлении детальные математические модели;
многокритериальность управления и часто задание самих критериев целесообразности нечеткими понятиями, например, лучше, чаще, легче,
реже и другими, по-разному представляемыми численно различными комбинациями инженерно-техническими работниками (ИТР) и рабочими;
дополненность в производственных условиях анализируемых объектов до системы «человек-коллектив - среда-машина», что еще более усложняет процесс построения модели и алгоритма управления и резко уменьшает возможность единообразной математической формализации функционирования объекта управления.
Преодоление перечисленных выше трудностей предполагается методами моделирования процессов принятия решений.
Аппарат постоянного обновления, как решений, так и критериев их отбора соответствует представлениям об искусственном интеллекте. Проблема сначала наполнения, а затем обновления уровневых справочников и каталогов модулями связана с обнаружением ранее не выявленного свойства или структуры геологической, геомеханической систем и систем воздействия на них, или с изобретением новой комбинации из имеющихся элементов, подмодулей, модулей как новой реализации гибкой технологической схемы. И то, и другое порождает новое технологическое знание. А порождение знания (познание) - это область человеческого интеллекта. Тогда любой метод рационального познания в соответствии с определенными правилами является моделью интеллекта, т.е. искусственным интеллектом. Так, правила, справочники, каталоги искусственно стимулируют естественный интеллект инженера. Аппарат его пополнения, включая формальные языки, теории вывода, базы знаний, уже превращается в методическое обеспечение системы порождения знаний как интеллекта, в еще большей степени ставшего искусственным. Преобразование методического обеспечения в программное, ввод его в компьютер уже окончательно превращает моделируемый им интеллект в искусственный.
Так как технологические решения задаются словесными описаниями (понятийными) или чертежами (графическими моделями), то искусственный интеллект, имитируя мышление, оперирует понятиями или их символами, формируя семиотические модели в отличие от математических, оперирующих числами или символами параметров. Компьютеры научили оперировать образами, в которых образы приходится описывать понятийно, а затем вверять искусственному интеллекту, что открыло путь к кибернетизации гибких технологий. Численные параметры решений искусственного интеллекта вычисляются с помощью математических моделей, вложенных в подпрограммы.
Принимая трехуровневую структуру предметной области, организованной по уровням иерархии геологической (Бг), технологической (Бт) и геомеханической систем (8гм), выберем стратегию очередности по уровням формирования искусственного интеллекта как методологического обеспечения гибкой технологии отделения сырья взрывом от породного массива [8, 9].
Применяя язык тернарного описания, представим геологическую систему в виде многоуровневой модели организации вещества по принципу: объект изучения (и); свойства объекта (ш^; связи, отношения (п, г2 ,г3) (рис.1).
- [ планета Земля]
- С гравитация) -С геосферы]
- С гравитация, кориолисовы силм]
- [ геокомплекси формаций!
-1 гравитация, яэостаэин]
- 1 ряды формаций}
гравитация, фрикционные силы, диффузия]
-С геологические формация) -С позерхностные силы] -[ горные породы] -Е икьекцяя, адгезия, когезия]
-[минералы]
-[молекулярные силы] -[кристаллы]
—Г ионные и ковалентные силы, симметрия]
атомы химических элементов]
Рис. 1. Описание многоуровневой геологической системы 8г
Общеизвестными признаками, определяющие структуру Бгмассива карбонатных пород, являются литологические контакты напластований (11) и разноуровневые системы трещины (1:2) [10]. В случае реализации технологии взрыва Бтв среде Бг, 11 и 1:2 определяют характер трансформации Бг в Б™ в виде дислокации кристаллической решетки в отдельных минеральных зернах уровня (п-6) с образованием трещин в межзеренной цементации и далее развитием естественных трещин уровней (п) и (п+2), имеющие протяженность в сотни и тысячи метров, рассекающие самые различные комплексы пород [11, 12]. Поэтому эффект взрыва определяется не столько прочностными свойствами горных пород, сколько структурой породного массива, обусловленной трещинами 12, контактами напластований с заполнителем 11, координатами заложения заряда и его потенциальной энергией. Эти факторы задают вероятностный характерповедения Бгм, поэтому, что не взрыв, то новый результат, выраженный непредсказуемостью гранулометрического состава горной массы [13].
Результаты изучения физических свойств пород, теория и практика производства взрывных работ (БВР) в породных массивах позволили создать банк данных (БД) распределений и корреляций показателей физических свойств породи характеристик технологических схем БВР [6, 7].
Вг п»е
г,, г*.г, П<гТ
и<тО
Г,, Га , Г з ги5
Г,. Г», Гл т-з
и (то п+г
ПИ
и(тО п
г,, п.Г* п-1
и (п-ч) Л-2
Г-,,г^. Г, п-з
и(то Г)" А
П. Г»,г, П-5
и(тО п-6
П-?
и(ггч) П-8
Поэтому относительно достигнутого уровня современных знаний, появилась возможность для каждого выемочного блока выбирать значения параметров из БД БВР, синтезировать новую модель и пополнять БД БВР новой информацией, что подвластно искусственному интеллекту. Синтез искусственным интеллектом из набора БД БВР комбинаций технологических схем позволяет оптимизировать заряды по мощности потенциальной энергии с учетом ее воздействия по уровням организации Бг в структурной среде (11 и для получения заданного гранулометрического состава горной массы (рис. 2).
V П*8
4 р П*1
м п»6
К Р п«$
м п*<
Я р п»3
м Л4-2
К Р И»!
м п
* Р ГЦ
м 11-2
к р И-3
р м п-А
я Рп-5
м п-6
с Р П-7
м п-а
I
1
м
м
м
м
(1 М р г й р м
й Е> я р
м г м
* Р к р
м г м
а Р я р
м г м
а Р к р
м г м
к
и
к
Рис. 2. Действие взрыва заряда ВВ в структурной среде по уровням организации &
Структурную формулу 5Г массива карбонатных пород можно формализовать и представить в виде
(*1 и Ь)и(С1 и С2б ^ Бг,
где б - элементарная структурная единица массива карбонатных пород; с и с2 - заполнители напластований и заполнители трещин соответственно.
В процессе бурения (Б) скважин (С) под размещения заряды ВВ в карбонатном массиве выемочного блока происходит подсечка (Ст) трещин и литологических контактов напластований по уровням организации^ (рис. 1):
- 3('(2>/-3 \п~ ^{2)п-\\п + |(/(2>/+1 Ци П - 3-3 }п - -1 }п + +1)] •
Процесс бурения Б, включающий взаимодействие бурового инструмента с горными породами на уровне п-2 организации Бг, завершается образованием техногенной полости (С) на уровне п.
Формализация процесса имеет следующий вид:
Б и ^[п - з((2)п-з \ п - %2)п-1 \ п +1((2)п+1 )]и
\п - 3(¿(1)п-3 ), п - %)п-1), п + %)п+1)Ц С.
Воздействие взрыва (В) скважинного заряда, который применяется на практике в карьерах, прослеживается на шести уровнях: п-8, п-6, п-4, п-2, п, п+2 - в области «Ь» Бг (рис. 2). В диапазоне ^действие В вписывается в рамки газовой теории, а именно: под влиянием газов (г) происходит разрыв разноуровневых связей Яп-5, Яп-3, Яп+1 по разноуровневым трещинам между элементами уровней Мп-6, Мп-4, Мп-2, Мп с образованием новой структуры Сн с новыми системообразующими отношениями Я(п+1)2 отличными от первоначальных Я(п+1)1.
Этот процесс запишется в формализованном виде так: В ^ г и (Мп-6,мп-4,Мп)и [п - 3(?(2)п-з\ п -1((2)п-1 \ п + %2)п+1)]и
[п - 3((1)п-3 \ п - %)п-1 \ п + %)п+1 и
(Яп-5,Яп-3,Яп+1)и ^ Я(п+1)1 ^ Сн .
В диапазоне 12 действие взрыва вписывается в рамки волновой теории взрыва (в), а именно: действие взрывной волны оказывает влияние на атомы кристаллической решетки химических элементов. Узлы кристаллических решеток испытывают продольные и поперечные колебания и как следствие, кристаллы минералов, образующие горные породы, испытывают деформации сжатияяп-7, 7, Щ?-7. В зависимости от мощности заряда ВВ подобные колебания от взрывной волны сопровождаются деформациями структурных элементов Мп-6, Мп-4, Мп-2, Мп сразрывами связей Яп-5, Яп - 3, Яп+1 на уровнях Бг и образованием новой структуры Сн1 с новыми системообразующими отношениями Я(п+1)3 отличными от первоначальных Я(п+1)1. Структурная система, представленная (¿1 и ¿2) и (С1 и С2), придает Бг свойство анизотропии О1, которое способствует явлениям отражения волны О2, преломления О3, суперпозиции О4 и локализации О5.
Процесс действия взрыва в диапазоне 12 формализуется в следую-
щем виде:
"ви ^ (Мп - 6, Мп - 4, Мп - 2, Мп ) и
^((¿1 и ¿2) и (с и С2)и (С1 и О2 и О3 и О4 )) ^ (Яп-5, Яп-3, Яп+1);;
В ^
Сн1 (я(п+1)3 ).
Приведенные результаты анализа достигнутого уровня знания о взрыве в рамках волновой и газовой теорий свидетельствуют, что для
установления координат места (точки) заложения заряда для образования взрывом структур Сн1 с новыми системообразующими отношениями (Я(п+1)3) требуется обработать информа-
цию (^1 и t2) и (с1 и С2) и О и О2 и О3 и О4) о породном массиве выемочного блока по уровням (Мп _6, Мп - 4, Мп - 2, Мп) и (Яп-5, Яп - 3, Яп+1) геологической системы Бг. Для получения информации (О1 и О2 и О3 и О4) требуется сканирование (¿1 и ¿2) и (с и С2) по уровням (М п-6, Мп - 4, Мп - 2, Мп ) и (Яп-5 , Яп - 3, Яп+1). В условиях действующего карьера эту информацию можно получить путем сканирования в свободных поверхностей выемочного блока (рабочая площадка, откос, забой) (рис. 3) [14].
Рис. 3. Сканирование откоса для получения цифровой информации
Фоточисловой анализ поверхности откоса выемочного блока приведен в табл. 1.
Таблица 1
Цифровизация и ¿2) и (с\ и с2) поверхности откоса
Фоточисловой анализ поверхности откоса выемочного блока
о уз X (-1 Ъ О = а о Расстояние между трещин&ми, м 2 о я и Е_ О £ н и У ь, X 1 сО
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
О б 0,56 0,69 0,83 0,41 0,89 0,97 0.91 0,98 0,97 0,52 0,69 0,43 0,33 0,6 1.02 0,28 0,51 0,66 0,42 0.34 0,81 1,02 0,72 0,68 0,71
« и 0,9 1,85 1,26 0,77 0,36 0,79 0,52 0,5 0,43 0,48 1 0,54 0,57 1,18 0,78 1,37 0,58 1 22 0,8 0,83 0,88
я 1.09 1,53 1,56 0,77 0,47 1,4 0,49 0,5 1,3 0,47 0,64 0,86 1.02 1,26 0,87 0,91 0,95 0,94 1
а* 0,75 0,95 0,73 1,56 2,44 0,8 1.77 0,67 1,65 1,15 0,75 1 0,77 0,75 1,15 1,25
и 0,83 1,62 1,72 2,22 0,99 1,33 0,88 1,22 0,98 2,07 1,97 1,5 1,67
ж о чо и 1,11 1,58 1,65 0,71 0,99 1,05 0,53 2,18 0,86 0,98 2,12 2,35 1,36 1,67
Ж и 0,35 1,58 2,37 0,99 1,58 2,17 1,84 2 12 2,35 1,88 1,5
>х § 00 и 0,47 1,29 1.83 1.93 3.4 1.02 2,36 3,17 2,14 6,36
Экспорт цифровизованной модели (¿1 и ¿2) и (с\ и С2) в графическую среду редактора АШюёевкАи1:оСАВСш1 2015 позволяет получить графическую объемную модель взрываемого блока (рис. 4).
Рис. 4. Объемная структурная модель (¿1 и ¿2) и С и С2) выемочного
блока
Модель и ¿2) и (с\ и С2) выстроена на основании плоской модели откоса уступа выемочного блока, которая имеет привязку к системе координат ZY. Для определения размера скрытых граней структурных элементов вводится координата X. С объемной модели выемочного блока (рис. 5) выполняется импорт значений приращений координат структурных элементов (¿1 и ¿2) и (с\ и С2) в расчетную таблицу (табл. 2) и устанавливается распределение «негабаритных» отдельностей.
Таблица 2
Оценка содержания негабаритных отдельностей
Оценка процентного содержания негабаритных отдельностей по площади
о ч о я 5 .п р ц о № я о 2 Площадь отдельности, ч К О ц и ьОг-1 3 2 3 о ^ С 15; И 5 = 3 ю 3 о 3 Ь о ° §
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
;= О . Г ™ и 0.56 0,39 0,46 0,23 0.5 0,54 0,51 0.55 0.54 0,29 0.39 0,24 0,18 0,34 0,57 0,16 0.29 0.37 0,24 0,19 0,45 0,57 0.4 8.4 9,24
1с и 0,9 1,67 1,13 0,69 0,32 0,71 0,47 0,45 0.39 0,43 0,9 0,49 0,51 1,06 0,7 Ш 0,52 1,1 0,72 13,5 14,85
§«> о 1,09 1,67 ■ 0,84 0,51 №¡3 0,53 0,55 |42 0,51 0,7 0.94 1,11 1,37 0,95 0,99 1,04 16,35 17,99
ж О 0,75 0,71 0,55 щ 1,83 0,6 1,33 0,5 ■ 0,86 0,56 0,75 0,58 0,57 11,25 12,38
>н о 0,83 134 1.43 1.84 0,82 И 0,73 1,01 0,81 ■ ■ 12,45 13,7
в Що и 1.11 1,75 1.83 0,79 1.1 1,17 0.59 2,42 0.95 1,09 2,35 2,61 16,65 18.32
0,35 0,55 0,83 0,35 0,55 0,76 0,64 0,74 0,82 5,25 5,78
0,47 161 0,86 0,91 ■ 0,48 ■1 1,49 7,05 7,76
Итого кондициониая 53,71 49,08
Итого негабарит 46,29 50,92
Из примера, приведенного в табл. 2, следует, что негабаритные отдельности в выемочном блоке составляют 37 %. Наибольшее количество негабаритов содержится в слоях №3 (15 %) и №6 (17 %). Поэтому необходима технологическая схема селективного дробления породного массива выемочного блока. Технологическая схема селективного дробления работает с соблюдением принципа «не дроби ничего лишнего». В этой ситуации для доставки заряда ВВ может выборочно применяться горизонтальное, наклонное и вертикальное расположение скважин в выемочном блоке добычного уступа. Положение скважинного заряда устанавливается относительно (¿1 и ¿2) путем перебора множества вариантов с учетом анизотропии О1 породного массива и способности взрывной волны отражаться О2, преломляться Оз, локализоваться О5 в межэкранной среде с эффектом суперпозиции прямой и отражённой волны О4. Кроме положения зарядов в
выемочном блоке и параметров их конструкций, вычисляются в соответствии с газовой (г) и волновой теорий (в) радиусы действия взрыва каждого заряда, оценивается их взаимодействие с учетом радиусов кривизны свободных поверхностей выемочного блока. Эти дополнительные параметры позволяют выполнить корректировку положений зарядов в выемочном блоке перед вычислением их координат. Принятие конкретного решения зависит от правильной оценки искусственным интеллектом всех факторов систем: Бг, и 8гм. Конечным ожиданием от искусственного интеллекта является вычисление координат точек заложения зарядов ВВ (рис. 5).
Рис. 5. Точки заложения зарядов ВВ в Зг выемочного блока
Запись координат заложения заряда ВВ выглядит следующим образом:
ттП ( дХП . куп . ,2П )
0-хп? у 0-уП^го ^ гп)-
Эффективность принятого варианта технологической схемы на стадии проектирования БВР в среде многоуровневой модели (Мп-6,Мп-4,Мп-2,Мп)и(Яп-5,Яп-з,Яп+1) оценивается удельным расходом ВВ, необходимого для трансформации природной структуры (¿1 и ¿2) выемочного блока в новую структуру (Я(п+1)3), разрыхленного
взрывом массива, отвечающую по гранулометрическому составу и коэффициенту разрыхления всем звеньям технологической цепи карьера.
На основании приведенных положений разработана методика автоматизированной подготовки паспорта буровзрывных работ для карьеров по добыче карбонатного сырья. Принципиальная блок-схема программного модуля представлена на рис. 6. Блок-схема включает ввод исходной информации; дистанционный сбор расширенных исходных данных; формирование базы данных структурных особенностей Бг, на добычном участке; плоское и объемное моделирование Бг; расчет параметров (вычисление координат заложения зарядов ВВ, расчет радиуса зоны экранирования
взрывной волны, параметры заряда ВВ, подготовка базы данных паспорта БВР); расчет параметров Б™.
Ваза данных структурных особенностей выемочного блока
Расчет показателя трудности разрушения и удельного расхода ВВ послойна
Вывод координат природных отдельностей выемочного блока
Расчет параметров расположения заряда взрывчатого вещества
Расчет параметров конструкции заряда взрывчатого вещества
Расчет радиуса эффективного экранирования энергии взрыва
База данных параметров заряда Взрывчатого вещества
Рис. 6. Принципиальная блок-схема программного модуля расчета
параметров
Процесс принятие решений осуществляется с применением компьютерных технологий, позволивших создать аппарат постоянного обновления, как решений, так и критериев их отбора, что соответствует искусственному интеллекту. Сначала идет наполнение, а затем обновление уровневых справочников и каталогов модулями с попутным обнаружением ранее не выявленного свойства или структуры геологической, геомеханической систем и систем воздействия на них, или с изобретением новой комбинации из имеющихся элементов, подмодулей, модулей как новой реализации гибкой технологической схемы. И то, и другое порождает новое технологическое знание.
Список литературы
1. Сафронов В.П., Сафронов В.В., Макаров А.В. Установление зависимостей геометрических и прочностных параметров природных блоков от мощности вмещающего слоя // Известия Тульского государственного университета. Естественные науки. 2010. Вып. 1. С. 294-298.
2. Ханукаев А.Н. Физические процессы при отбойке горных пород взрывом. М.: Недра, 1974. 224 а
3. Ханукаев А.Н. Энергия волн напряжений при разрушении пород взрывом. М.: Госгортехиздат, 1962. 200 с.
4. Суханов А.Ф., Кутузов Б.Н. Разрушение горных пород взрывом. М.: Недра, 1983. 344 с.
5. Безвзрывные технологии подготовки скальных горных пород к перемещению конвейерным транспортом/ С.В. Бурцев, Я.В. Левченко, В.В. Таланин, К.С. Ворошилин // Уголь. 2018. №10. С.8-17. DOI: http:// dx / doi.org / 10.18796 / 0041-5790-2018-108-17.
6. Распределение и корреляция показателей физических свойств горных пород: Справочное пособие / М.М. Протодъяконов [и др.]. М.: Недра, 1981. 192 с.
7. Справочник взрывника / под ред. Б.Н. Кутузова. М.: Недра, 1981.
8. Сафронов В.П. Оценка по показателю «блочность» основных структурных элементов массива карбонатных пород // Сб. науч. тр. меж-дун. науч.-практич. конф. Проблемы и перспективы развития горнодобывающей промышленности Подмосковного бассейна. ТулГУ, 2002. С.85-86.
9. Сафронов В.П. К вопросу о создании гибких технологий для разработки месторождений известняка // Подземная разработка тонких и средней мощности угольных пластов. Тула, 2002. Ч.2. С.243-246.
10. Сухоручкин В. В., Применение полярной сетки при изучение трещинной тектоники // Горный журнал, 1945. № 10. С.8.
11. Родионов В.Н. Механический эффект подземного взрыва. М.: Недра, 1964. 186 с.
12. Рубцов В.К. Изучение структурных особенностей массива горных пород применительно к взрывным работам // Взрывное дело. 1963. №53/10. С.31-36.
13. Оксанич И.Ф., Миронов П.С. Закономерности дробления пород взрывом и прогнозирование их гранулометрического состава. М.: Недра, 1982. 166 с.
14. Мечиков О.С. Фотограмметрический способ оценки результатов взрывных работ и влияния естественной трещиноватости // Научные доклады высшей школы. Горное дело. 1958. № 3. С. 15-16.
Сафронов Виктор Петрович, д-р техн. наук, доц., проф., viksafronov@ list.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Сафронов Вадим Викторович, канд. техн. наук, директор по техническому развитию, [email protected], Россия, ООО «ГЕОТИМС»,
Зайцев Юрий Владимирович, канд. техн. наук, доц., yura.zaytsev.1975 @,list.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
DEVELOPMENT OF INTELLIGENT APPARATUS FOR MAKING DECISIONS
ON DESIGN OF MINING WORKS
V.P. Safronov, V.V. Safronov, Yu.V. Zaytsev
The decision-making process for the design of mining operations with preliminary preparation of the rock mass for excavation in one way or another is very laborious due to the variety of mining and geological conditions in the reservoir horizons. It is proposed to organize a permanent update apparatus, both solutions and criteria for their selection. First, the level sprays and catalogs are filled and then updated with modules with the concurrent detection of the previously undetected property or structure of geological, geomechanical systems and systems of impact on them, or with the invention of a new combination of existing elements, substrates, modules as a new implementation of a flexible technological system.
Key words: intelligent apparatus, carbonate massif, excavation of massif, open mining operations.
Safronov Victor Petrovich, doctor of technical sciences, docent, professor, [email protected], Russia, Tula, Tula State University,
Safronov Vadim Victorovich, candidate of technical sciences, director of technical development, [email protected], Russia, Tula,LLC "GEOTIMS",
Zayytsev Yurii Vladimirovich, candidate of technical sciences, docent, yura.zaytsev. 1975@,list.ru, Russia, Tula, Tula State University
Reference
1. Safronov V.P., Safronov V.V., Makarov A.V. Determination of the dependences of geometric and strength parameters of natural blocks on the capacity of the enclosing layer // Proceedings of Tula State University, Natural Sciences. 2010. Issue 1. pp. 294-298.
2. Khanukaev A.N. Physical processes during rock breaking by explosion. M.: Nedra, 1974. 224 p.
3. Khanukaev A.N. The energy of stress waves during the destruction of rocks by explosion. M.: Gosgortehizdat, 1962. 200 p.
4. Sukhanov A.F., Kutuzov B.N. Destruction of rocks by explosion. M.: Nedra, 1983. 344 p.
5. Explosion-free technologies for preparing rocky rocks for transportation by conveyor transport / S.V. Burtsev, Ya.V. Levchenko, V.V. Talanin, K.S. Voroshilin // Coal. 2018. No.10. pp.8-17. DOI: http:// dx / doi.org / 10.18796 / 0041-5790-2018-108-17.
6. Distribution and correlation of indicators of physical properties of rocks: A reference guide / M M. Protodyakonov [et al.]. M.: Nedra, 1981. 192 p.
7. Handbook of explosives / edited by B.N. Kutuzov. M.: Nedra, 1981.
8. Safronov V.P. Evaluation by the indicator "blockiness" of the main structural elements of the carbonate rock massif // Collection of scientific tr. international scientific and practical conference. Problems and prospects of development of the mining industry of the Moscow region basin. TulSU, 2002. pp.85-86.
9. Safronov V.P. On the issue of creating flexible technologies for the development of limestone deposits // Underground mining of thin and medium-capacity coal seams. Tula, 2002. Part 2. pp.243-246.
10. Sukhoruchkin V. V., The use of the polar grid in the study of fractured tectonics // Mining Journal, 1945. No. 10. p.8.
11. Rodionov V.N. The mechanical effect of an underground explosion. M.: Nedra, 1964. 186 p.
12. Rubtsov V.K. Studying the structural features of a rock mass in relation to blasting // Explosive business. 1963. No.53/10. pp.31-36.
13. Oksana I.F., Mironov P.S. Patterns of crushing rocks by explosion and prediction of their granulometric composition. M.: Nedra, 1982. 166c.
14. Mechikov O.S. Photogrammetric method for evaluating the results of blasting and the influence of natural fracturing // Scientific reports of the higher school. Mining. 1958. No. 3. pp.15-16.
УДК 622-1/-9; 621.983
РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА ВЫТЯЖКИ С ЛОКАЛЬНЫМ УТОНЕНИЕМ СТЕНКИ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОБОЛОЧЕК С ПРОДОЛЬНЫМИ РЕБРАМИ
В.Д. Кухарь, С.С. Яковлев
Горнодобывающая промышленность характеризуется высокой степенью механизации и автоматизации, что возможно благодаря различным машинам и оборудованию, в которых имеется широкая номенклатура различных металлических деталей. Такие детали зачастую выполняют ответственную роль, поэтому могут предъявляться особые требования к качеству и метод их изготовления. В связи с этим часто применяются методы обработки металлов давлением, которые позволяют получить высококачественные изделия. Рассматривается вопрос о получении оребренных цилиндрических оболочек с помощью нового метода локального пластического формоизменения вытяжки с локальным утонением. Такие детали могут использоваться в качестве элементов сортировочных и бурильных машин и иного оборудования, применяемого в горной промышленности. Описывается и анализируется предложенный новый способ оребрения, приводятся общие схемы операции и описываются его особенности. Основной акцент работы ставится на разработке штамповой оснастки для осуществления процессов холодной вытяжки с локальным утонением для получения оболочек с ребрами на наружной поверхности.
Ключевые слова: горные машины, машиностроение, горная добыча, ребра, локальное пластическое формоизменение, вытяжка с утонением, штамповая оснастка, оребрение.
Введение
Процессы пластического формоизменения металлических заготовок в современной промышленности представлены большим перечнем операций, которыми происходит формирование детали при разных условиях деформирования. Среди прочих методов [1-2] можно выделить локальное пластическое формоизменение, при котором часть заготовки остается неизменной, а другая - подвергается изменению формы. Такой метод поз-
