«Разработка программного обеспечения для расчета условий подработки зданий и сооружений подземными горными работами»

Днепропетровский национальный горный университет

студентка М-07 ДонНТУ

Бочарникова Марина Григорьевна

      Вопросы, связанные с движениями земной поверхности не утратили своей актуальности. Наоборот, возникают новые проблемы, связанные с изменением технологии и условий ведения горных работ, вовлечением в разработку запасов под застроенными территориями и на участках пластов со сложной геологией. Поэтому необходимо применять меры охраны для обеспечения нормальной и безопасной эксплуатации подрабатываемых зданий, сооружений или природных объектов. Безопасные условия подработки зданий и сооружений определяются методом сравнения расчетных деформаций земной поверхности с допустимыми показателями.       В данной работе поставлена цель, создать программное обеспечение для сравнения расчетных деформаций с допустимыми показателями деформации.
       Согласно правилам подработки рациональную выемку угля под эксплуатируемыми зданиями устанавливают путем сравнения расчетных и допустимых показателей деформаций. При этом к учету принимаются максимальные значения расчетных деформаций из всех стадий подработки.
      На данный момент существует программа расчета максимальных ожидаемых деформаций под объектом из всех стадий подработки, с помощью которой вычисляются значения наклонов, кривизны, горизонтальных деформаций и др.параметры. Для вычисления расчетных деформаций, будут использоваться значения кривизны и горизонтальных деформаций.
      Для того чтобы достичь поставленной цели, необходимо в первую очередь создать БД. Решение этой задачи производится средствами Microsoft Office Access. БД представляют собой таблицы, в которых занесены необходимые параметры, для дальнейшего расчета, т.е. это таблицы исходных данных для вычисления расчетных деформаций, а так же созданы таблицы различных коэффициентов, которые необходимы для расчета допустимых деформаций. После того как созданные БД, т.е. можно сказать, заложен фундамент, для дальнейшей реализации задачи. Разрабатывается программное обеспечение с помощью VISUAL BASIC, в которой все ранее созданная БД связаны с помощью SQL запросов.
      На данный момент разработано программное обеспечение определения расчетных деформаций с допустимыми показателями деформации для жилых и общественных зданий.
      Вычислим расчетное значение показателя суммарных деформаций l для гражданских зданий, которое определяется из выражения:


l – длина (ширина) здания (отсека), мм; Н – высота здания от подошвы фундамента, до верха карниза, м.
      Величины l и Н определяются из таблицы основных параметров (характеристик), они является исходным материалом для выполнения данного расчета, которые пользователь вводит самостоятельно, по данным замерам определенного общественного или жилого здания.
m, mк – коэффициенты условий работы. Эти величины зависят от вида деформации (наклонные, горизонтальные), и от длины l здания, сооружения. Коэффициенты условий работы выбираются с помощью SQL запросов из ранее созданной БД.
р – расчетное значение горизонтальных деформаций под зданием;
Кр – расчетное значение кривизны.
      Величины р и Кр определяются из расчета максимальных ожидаемых деформаций под объектом из всех стадий подработки. Для того чтобы осуществить этот расчет была разработана ранее программа на Visual Basic. Для удобства использования этих данных была создана БД расчетных величин. Эти данные будут выбираться из БД для расчета по названию здания, т.е. те параметры, которые указаны в поле Кр и Ер.
      Таким образом, выбираются соответствующие параметры по каждому зданию, и вычисляются показатели расчетных суммарных деформаций l. Вычисления производятся с помощью программного обеспечения VISUAL BASIC.
      Она позволит пользователю наглядно видеть все расчеты, которые будут выполнены. А в дальнейшем послужит для сравнения с допустимыми показателями.
      Для полного завершения расчета, необходимого его произвести и для допустимых деформаций, для того же гражданского здания. Необходимо привести расчет допустимых суммарных деформаций l определяемый из выражения:


[l]н– нормативные допустимые показатели суммарных деформаций, определяются в зависимости от этажности и назначения здания (пользователь вводит по исходным данным), а по назначению выбирается разряд здания. Параметр выбирается с помощью SQL запросов.
kг – коэффициент основания, определяется в зависимости от грунта основания;
kс – коэффициент конструкции наружных несущих стен, определяется в зависимости от материала и толщины наружных стен;
kп – коэффициент конструкций перекрытий (если перекрытие всех этажей сборные или монолитные железобетонные kп = 1,2; деревянные или другие kп = 1; если часть перекрытий железобетонные, а часть – деревянные или другие kп определяют интерполяцией). Значение этого коэффициента выбирается с помощью SQL запросов.
kф – коэффициент формы здания в плане (для зданий прямоугольной формы kф = 1; для зданий сложной формы – П, Г, Т-образных и т.п. kф = 0,8). Значение этого коэффициента выбирается с помощью SQL запросов.
kр – коэффициент остаточного деформационного ресурса здания, определяется в зависимости от степени деформаций зданий. Степень деформации определяется по величине максимальных раскрытий трещин в наружных стенах. Значение этого коэффициента выбирается с помощью SQL запросов.
      Данные выбираются из разработанной базы данных средствами Microsoft Office Access, на основе «Правил подработки зданий, сооружений и природных объектов при добыче угля подземным способом».
      Ключевые поля в БД не связаны, поэтому связь между таблицами косвенная. Необходимые параметры выбираются с помощью SQL запросов.
      После того как получены все данные по расчетным и допустимым деформациям, необходимо их сравнить, для выбора мер охраны. Они вызваны обеспечить нормальную и безопасную эксплуатацию подрабатываемых зданий, сооружений или природных объектов.
      Таким образом, поставленные задачи были реализованы и в итоге получена программа в среде VISUAL BASIC, которая базируется на БД разработанной средствами Microsoft Office Access вычисления расчетных и допустимых показателей деформации. После чего эти величины сравниваются между собой и применяются меры охраны, которые обеспечивают нормальную и безопасную эксплуатацию подрабатываемых зданий. Это могут быть горные меры охраны, под которыми понимают изменение технологии добычи, порядка отработки. Конструктивные меры – усиление конструкции или увеличение податливости здания. Оставление под объектами предохранительных целиков.
      Но на этом работа не заканчивается, планируется в дальнейшем разработать подобную программку для определения расчетных и допустимых показателей деформации для производственных зданий, инженерных сооружений и коммуникаций, железных дорог, технологического оборудования.