Научная статья на тему 'К ОПРЕДЕЛЕНИЮ НАГРУЗОК НА КРЕПЬ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК'

К ОПРЕДЕЛЕНИЮ НАГРУЗОК НА КРЕПЬ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
10
1
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
нагрузка на крепь / горное давление / породный массив / система крепь-массив / load on the support / rock pressure / rock mass / support-array system

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Головин Константин Александрович, Копылов Андрей Борисович, Сушков Сергей Леонидович, Сушков Артем Даниилович

При разработке угольных пластов с переходом на большие глубины, характеризующиеся сложными горно-геологическими условиями возрастают затраты на поддержание горных выработок, в связи с чем задача обеспечения их устойчивости на основе разработки методов расчёта, позволяющих раскрыть резервы несущей способности крепи, приобретает особую важность и актуальность.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Головин Константин Александрович, Копылов Андрей Борисович, Сушков Сергей Леонидович, Сушков Артем Даниилович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

TO DETERMINE THE LOADS ON THE SUPPORT OF MINE WORKINGS

When developing coal seams with a transition to great depths characterized by difficult mining and geological conditions, the costs of maintaining mine workings increase, and therefore the task of ensuring their stability based on the development of calculation methods that allow revealing the reserves of the bearing capacity of the support becomes particularly important and relevant.

Текст научной работы на тему «К ОПРЕДЕЛЕНИЮ НАГРУЗОК НА КРЕПЬ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК»

7. Лонца А. Алгоритмы обучения с подкреплением на Python; пер. с.англ. .А.А. Слинкина. М.: ДМК Пресс, 2020. 286 с.

8. Шарден Б., Массарон Л., Боскетти А. Крупномасштабное машинное обучение вместе с Python; пер. с анг. А.В.Логунова. М.: ДМК Пресс, 2018. 358 с.

9. Гиниятуллин В.М., Хлыбов А.В., Федоров М.А., Асадуллин Т.А., Крутин А.С., Осипов И.А., Зарипов Д.М. Сравнение типов ядер в сверточных нейронных сетях. // Вестник кибернетики. 2022. С. 84-97.

10. Ямашкин С.А., Ямашкин А.А., Ямашкина Е.О., Занозин В.В. Интеграция знаний в цифровых инфраструктурах пространственных данных. Саранск: Изд-во Мордов.ун-та, 2021. 216 c.

11. Иванова И.А., Котливец И.Д., Хаханов И.С. Основы построения контейнерной архитектуры современных приложений: учебно-методическое пособие. М.: МИРЭА - Российский технологический университет, 2022.

Кулакова Айгуль Фанисовна, магистрант, Kulakova. aiguul@yandex. ru, Россия, Уфа, Уфимский государственный нефтяной технический университет

USING YOLO8 TO RECOGNIZE PERSONAL PROTECTION EQUIPMENT ON VIDEO

A.F. Kulakova

This article examines methods for developing and emerging artificial intelligence software modules using Yolo8 and Python to search for personal protective equipment (PPE) in video. The focus is on systems architecture, algorithms and managers with real production processes.

Key words: artificial intelligence, image recognition, big data, security, personal protective equipment.

Kulakova Aigul Fanisovna, master, Kulakova. aiguul@yandex. ru, Russia, Ufa, Ufa State Petroleum Technical

University

УДК 622.281

Б01: 10.24412/2071-6168-2024-4-186-187

К ОПРЕДЕЛЕНИЮ НАГРУЗОК НА КРЕПЬ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

К.А. Головин, А.Б. Копылов, С.Л. Сушков, А.Д. Сушков

При разработке угольных пластов с переходом на большие глубины, характеризующиеся сложными горно-геологическими условиями возрастают затраты на поддержание горных выработок, в связи с чем задача обеспечения их устойчивости на основе разработки методов расчёта, позволяющих раскрыть резервы несущей способности крепи, приобретает особую важность и актуальность.

Ключевые слова: нагрузка на крепь, горное давление, породный массив, система крепь-массив.

До недавнего времени нагрузка на крепь горных выработок считалась главным исходным фактором. Утверждение методов механики подземных сооружений, базирующихся на математическом аппарате механики горных пород и строительной механики, привело к коренному изменению представлений о действующих нагрузках. Нагрузка на крепь стала определяться из условий взаимосвязи деформаций крепи и породного массива, вмещающего подземные выработки.

В связи со сложностью строения реального породного массива, заключающегося в его неоднородности, анизотропности свойств, дискретного строения, физическойнелинейности при деформировании в пространстве и во времени создание единой теории горногодавлениясполнымучетом всех свойствреальногопородногомассива оказалось затруднительным.

Это обусловило необходимость замены реального породного массивамоделями, идеализирующимиего-свойства и упрощающими возможные схемы его взаимодействия с крепью подземных выработок. Различными авторами предложены различные модели породного массива, представляющие его в виде сплошной или дискретной среды. Общее признание получили геомеханические модели взаимодействия крепи подземных выработок с породным массивом в виде сплошной среды: упругой, вязкоупругой, жесткопластической, упругопластической неоднородной, вязко-упругопластической и вязкой, вязкопластической. Эти модели отражают признакинапряженно-деформированного состоянияпородногомассивав окрестности горных выработок; режимам работы крепи. Поэтому они служатосновнойпредпосылкойдля расчета крепигорныхвыработок в соответствующих горно-геологических условиях.

В соответствии с геомеханическими моделями породного массива, крепь горных выработок может работать в режиме заданной нагрузки, заданной деформации и взаимовлияющей деформации.

Нагрузка на крепь в указанных режимах ее работы или не зависит отжесткости крепи, что соответствует режиму заданной нагрузки, или полностью определяется жесткостью крепи при заданной деформации, или определяется из условия взаимодействия крепи с породным массивом, т.е. зависит как от жесткости крепи, так и свойств породного массива, чтосоответствует режиму взаимовлияющей деформации. Наибольшее распространение в практике расчета и проектирования конструкций горных выработок получили режимзаданнойнагрузкии режим взаимо-влияющей деформации.

Режим заданной деформации имеет место при значительныхсмещенияхпородного массива, например, в зонах влияния очистных работ на участках сопряжений откаточных и вентиляционных штреков с лавами угольных шахт.

Системный анализ, управление и обработка информации

Наибольший интереспредставляетизучениепроцесса формирования нагрузки на крепь в условиях ее совместного деформирования спородным массивом, имеющего преимущественное проявление при сооружении горных выработок. Этим условиям соответствует упругая, вязкоупругая, упругопластическая, упругопластическая неоднородная, вязко-упруго-пластическая модели массива и работа крепи в режиме взаимовлияющей или заданной деформации. Такое формирование нагрузки может происходить также в породах, склонных к хрупкому разрушению, но в случаедостаточновысокой жесткости крепи, практическиисключающей смещения породного контура выработки.

Нагрузка на крепь находится как контактные напряжения, возникающие между крепью и массивом из условия их совместного деформирования.

Впервые для определения нагрузки на крепь при взаимодействии ее с породным массивом для случая осесимметричной задачи Ф.А. Белаенко было предложено уравнение вида:

и«(Р) = и о + и (Р), (1)

где их (Р)- смещение породного контура к моменту установления статистического равновесия в системе крепь-массив; и о - начальные смещения породного контура, соответствующие промежутку времени от обнажения участка породного контурадомомента ввода крепи в работу; и(Р) - смещения внешнего контура крепи к моментуустановле-ния статистического равновесия в системе крепь-массив.

Важной особенностью уравнения (1) является то, что оно позволяет решить задачу определения нагрузки на крепь для любого механического состояния породного массива с учетом времени отставаниявозведения крепи от выемки пород.

Решению вопроса отставания возведения крепи от забоя горных выработок посвящены исследования Б.А. Картозия, Н.С. Булычева, [1, 2] и др.

В результатеэтих исследований предложено учитывать влияние отставания возведения крепи от забоя выработок в процессе их сооружения коэффициентом а*, имеющим величину меньше единицы и которая тем меньше, чем больше отставание крепи от забоя.Разработанные подходы иметоды определения величины коэффициента а* основываются либо на экспериментальных данных по нормальным контактным давлениям,нормативнымданным по нагрузке,либонарешении задачи работы крепи круглого очертания под действием осесимметричной нагрузки в упругой и упругопластичной среде и анализе уравнения равновесных состояний породного массива, ослабленного выработкой, либо на эмпирических зависимостях.Наиболее обстоятельной методикой определения величины коэффициента а* является методика Н.С. Булычева.Им предложено вводить этот коэффициент во все расчетные схемы контактного взаимодействия крепи и массива.

Многие исследования взаимодействия крепи с породным массивом пока имеют только научное значение, так как их использование в практике расчета и проектирования горных выработокограничиваетсятрудностями получения требующих исходных данных, необходимостью применять сложный математический аппарат для решения контактной задачивзаимодействия системы крепь-массив и большой трудоемкостью решения этой задачи.

Особое место при исследовании проявлений горного давления вподземных выработках принадлежит экспериментальным иэкспериментально-аналитическим методам. Результаты проведения исследований с применением этих методов используются: для непосредственного проектирования крепей в соответствующих условиях (нормативная документация); для определения по одним замеренным контактным напряжениям других напряжений из условия контакта с массивом при решении этой задачи взаимодействия крепь-массив [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]; для определения фактическойнагрузки по замеренным перемещениям крепи посредством задачи теории оболочек или строительной механики стержневых систем [9, 10, 11], по которой затем производится расчет крепи.

Экспериментальные или экспериментально-аналитические методы определения нагрузкинакрепь горных выработок являются в настоящее время наиболее достоверными и входят в графическом виде в нормативные документы. Экспериментально-аналитический методопределения нагрузки на крепь по замеренным ее перемещениям представляетсявозможнымсчитать из-за своей простоты и достаточной точности более предпочтительным по сравнению с методом непосредственного замера нагрузки на крепь. При этом он может использоваться для проверки аналитических теорий определения нагрузки на крепь горных выработок.

Таким образом, произведенныйкраткий обзор определения нагрузки на крепь горных выработок позволяет сделать вывод, что в настоящее время расчет конструкций крепи производится как по заданным нагрузкам, так и по контактным напряжениям. При этом факторы простоты, точности и трудоемкости определения нагрузки предопределяют необходимость дальнейшего исследования вопроса определения нагрузки на крепь горныхвыработок и разработку новых подходов решения этой задачи.

Списоклитературы

1. Баклашов И.В., Картозия Б.А. Механические процессы в породных массивах. М.: Недра, 1986. 270 с.

2. Булычев Н.С. Механика подземных сооружений. М.: Недра, 1994. 382 с.

3. Булычев Н.С., Амусин Б.З., Оловянный А.Г. Расчет крепи капитальных горных выработок. М.: Недра, 1974. 320 с.

4. Каретников В.Н., Бреднев В.А., Переяславцев Е.Л. Расчет крепи подготовительных выработок при ее взаимодействии с упрочненным массивом пород // Проблемы механики подземных сооружений: Тез. докл. II Всесоюзной науч.-техн. конф. Тула, 1982. С. 208, 209.

5. Сушков С.Л. К расчету крепей по заданным деформациям // Подземная разработка тонких и средней мощности угольных пластов. Тула, 1993. 63 с.

6. Сушков С.Л. Оценка несущей способности и выбор параметров шахтных крепей с учетом образования зон дивергенции на контактах крепи с породами: специальность 05.15.02 - Подземная разработка месторождений полезных ископаемых: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических паук / Сушков Сергей Леонидович: Тульский государственный университет. Тула, 1998.

7. Каретников В.Н., Котов В.Ю., Копылов А.Б. Компьютерное моделирование и оценка работоспособности шахтных крепей методом начальных параметров. Издательство ТулГУ, Тула, 2003. 292 с.

8. Головин К.А., Ковалев Р.А., Копылов А.Б. Расчёт крепей, взаимодействующих со слоем расширяющихся пород // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле, 2016. Вып. 4. С. 174-179.

9. Булычев Н.С. Механика подземных сооружений в примерах и задачах: Учебное пособие для вузов. М.: Недра, 1989. 270 с.

10. Власов В.З., Леонтьев Н.Н. Балки, плиты и оболочки на упругом основании. М.: Физматгиз, 1960.

491 с.

11. Ржаницын А.Р. Теория составных стержней строительных конструкций. М.: Госстройиздат, 1948.

192 с.

Головин Константин Александрович, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет,

Копылов Андрей Борисович, д-р техн. наук, профессор, toolart@mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,

Сушков Сергей Леонидович, канд. техн. наук, доцент, [email protected], Россия,Тула, Тульский государственный университет,

Сушков Артем Даниилович, студент, Россия, Москва, Российский университет транспорта (МИИТ)

TO DETERMINE THE LOADS ON THE SUPPORT OF MINE WORKINGS

K.A. Golovin, A.B. Kopylov, S.L. Sushkov, A.D. Sushkov

When developing coal seams with a transition to great depths characterized by difficult mining and geological conditions, the costs of maintaining mine workings increase, and therefore the task of ensuring their stability based on the development of calculation methods that allow revealing the reserves of the bearing capacity of the support becomes particularly important and relevant.

Key words: load on the support, rock pressure, rock mass, support-array system.

Golovin Konstantin Aleksandrovich, doctor of technical sciences, professor, head of chair, [email protected], Russia, Tula, Tula State University,

Kopylov Andrei Borisovich, doctor of technical sciences, professor, toolart@mail. ru, Russia, Tula, Tula State

University,

Sushkov Sergei Leonidovich, candidate of technical sciences, docent, [email protected], Russia, Tula, Tula State

University,

Sushkov Artem Daniilovich, student, Russia, Moscow, Russian University of Transport (MIIT)

УДК 681.5

DOI: 10.24412/2071-6168-2024-4-188-189

МЕТОДИКА И ПРОБЛЕМЫ ПОСТРОЕНИЯ ПРОГНОЗА СПРОСА РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ТОРГОВЫХ

СЕТЕЙ НА ОСНОВЕ BIG DATA

С.Л. Горобченко, Д.А. Ковалёв, С.А. Войнаш, М.В. Тарабан, А.В. Теппоев

Рассмотрены проблемы и методика построения прогноза спроса распределенных торговых сетей на основе Big Data. Показано, что значительные трудности возникают при прогнозировании спроса и пополнении запасов на удаленных точках торговой сети. Для решения задач прогнозирования могут быть применены методы анализа временных рядов, особенно, градиентного бустинга. В тоже время задача прогнозирования временных рядов в распределенном ритейле имеет свои особенности. Приходится учитывать изменение данных при введении новых товаров, внедрении системы уценок, доступности товаров, маркетинговых акций, а также проблемы, свойственные обработке данных таких сетей (невозможность достаточной экстраполяции, неправильные показатели чувствительности к трендам, выбросы и шумы). Приведен уточненный алгоритм коррекции данных для повышения точности прогноза.

Ключевые слова: Big Data, распределенные торговые сети, торговые точки, прогноз спроса, методика и

проблемы.

Традиционно шаги по росту бизнеса во многом связываются с задачами дальнейшей автоматизации прогноза. Это особенно важно для распределенных сетей с большими ограничениями по количеству одновременно хранимых товаров, к которым можно отнести Darkstore (дарксторы). Задачи прогнозирования продаж одновременно влекут за собой необходимость моделирования и планирования закупок. В частности, при прогнозировании спроса для нескольких десятков дарксторов приходится строить прогноз по всем товарам для всех дарксторов, включая и планируемые к открытию. Товаров может быть и сотни и тысячи для одного даркстора и миллионы для всей сети. К этой сложной задаче следует добавить и то, что будет множество акций, скидок, разные типы ценообразования, конкурсов и промо-акций. Отражением этого всего должны быть соответствующие паттерны в разрабатываемой системе автоматизации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.