- Общая характеристика работы
- Содержание работы
- Анализ результатов
- Литература
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность Земная поверхность находится в непрерывном движении в результате деятельности шахт. Что приводит в свою очередь к деформациям наземных объектов, неработоспособности оборудования и ряда другим разрушительным действиям. Чтобы избежать таких последствий, на производстве маркшейдер выполняет предрасчёт ожидаемых сдвижений и деформаций земной поверхности, и принимаются соответствующие меры охраны. Все результаты закрепляются на графической документации. Для районов Донбасса это необходимо и важно знать. Такие территории обширные и требуют их систематического объединения. Все эти функции, качества и другое в себе объединяют геоинформационные системы (ГИС).
Цель работы Целью работы является разработка баз данных (БД) и программных средств ГИС наблюдений за деформациями земной поверхности от влияния очистных работ для условий Центрального Донбасса, данные которой станут надёжным инструментом в наблюдении и прогнозе сдвижений и деформаций на подрабатываемых территориях.
Научная новизна Работа предусматривает построение 3-х мерных графиков распределения оседаний, кривизны, наклонов, горизонтальных деформаций и сдвижений.
Практическая ценность Разработка такой ГИС позволит на практике ускорить решение маркшейдерских задач при расчёте деформаций земной поверхности; предоставит возможность географически, то есть в наиболее наглядной и удобной для восприятия форме, отображать, исследовать, запрашивать и анализировать данные; комбинирования данной системы с другими ГИС.
Реализация результатов работы Внедрение данной работы предусмотрено на ГОАО "Шахта Южнодонбасская №1", а также в учебном процессе, в курсах маркшейдерского обеспечения безопасности ведения горных работ, при подготовке специалистов горного профиля.
Метод исследования В основу моих исследований положено сравнение результатов, полученных с помощью создаваемой ГИС и фактических, полученных по результатам инструментальных наблюдений. Отсюда сделать анализ насколько условия фактические соответствуют принятым для расчётов, и найти зависимость между параметрами, характеризующие процесс сдвижения.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Введение Грамотное и рациональное ведение горных работ под природными объектами и застроенными территориями является необходимым условием нормальной их деятельности. Необходимы периодические наблюдения и прогнозы деформаций. Такие вопросы решаются маркшейдерами, руководствуясь действующей Инструкцией [1].Решение такой проблемы всё больше волнует руководство горных предприятий, поскольку в Донбассе подрабатываемые шахтами территории огромны, возникают даже случаи провалов земной поверхности и не только.ГИС позволяет решить эту задачу: всесторонне исследовать процессы сдвижений и деформаций, расширить возможности управления и контролирования ими, с целью защиты зданий, сооружений и горных выработок от вредного влияния ведения очистных работ и рационального использования недр.
Обеспечение безопасности эксплуатации наземных природных, промышленных и других объектов, более рациональное использование ресурсов, снижение риска возникновения аварий, уменьшение возможного ущерба при аварии, увеличение эффективности управленческих решений требует использования таких информационных систем.
При этом требуется хранение и оперативный доступ к сложной и разнообразной информации о состоянии объектов, о характеристиках процесса сдвижения, о планируемых прогнозных расчётах.
Важной задачей является информационное обеспечение контроля за ходом процессов деформаций в населенных пунктах, промышленных и сельскохозяйственных объектах, находящихся в зоне подрабатываемости.и т.д.
Цель и задачи исследований Основной целью исследования является создание геоинформационной системы, которая позволила бы выполнять прогноз сдвижения земной поверхности от влияния горных работ для определённых условий.
В ходе достижения цели поставлены задачи:
- разработать методику компьютерного расчёта математической модели сдвижений и деформаций земной поверхности от вредного влияния горных работ;
- разработать базу данных и программные средства геоинформационной системы наблюдений за сдвижениями и деформациями земной поверхности от влияния горных работ;
- выполнить анализ результатов и графическая интерпретация полученных результатов согласно [1, 2].
Анализ технологических способов создания геоинформационных систем При эксплуатации объектов используется большое количество графической информации: планы поверхности с нанесёнными на них объектами, планы горных работ, геологические разрезы толщи пород. Для ввода, хранения, оперативного обновления и использования такой информации требуется информационная система, обладающая унифицированными методами представления графической информации.
Поэтому основными средствами проектирования будут Arc View 3.1 и AutoCAD. Такой выбор объясняется также простым созданием и поддержанием атрибутивных баз данных, наличием встроенных объектноориетированного языка программирования Avenue с большими возможностями пространственного анализа, достаточным набором инструментов для векторизации исходных графических данных.
Методы компьютерного моделирования, изучения и расчёта основных характеристик процесса сдвижения породного массива. Подобными разработками занимались и занимаются во ВНИМИ. Гавриленко Ю.Н., сотрудником кафедры "Геодезии и геоинформатики" ДонНТУ, в своё время была предложена и разработана программа на языке Delphi расчёта всех характеристик процесса сдвижения. В моей работе за основу компьютерного моделирования взят пакет с прикладными программами Mathcad 2001 Professional.
Разработка баз данных и программных средств геоинформационной системы наблюдений за сдвижениями и деформациям вследствие ведения очистных работ В данной работе будет производится информационный анализ. На его основе будут выявлены основные информационные признаки и разработана структура соответствующей БД. В качестве программного обеспечения планируется использовать специальный язык программирования для создания приложений к Arc View.
АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ И ДАЛЬНЕЙШИЕ ПЕРСПЕКТИВЫ
Так как моя работа находится в процессе выполнения, результат известен только промежуточный. На данный момент работаю над реализацией методики компьютерного расчёта с помощью средств Mathcad 2001 Professional.
ЛИТЕРАТУРА
- Инструкция по наблюдениям за сдвижением горных пород, земной поверхности и подрабатываемыми сооружениями на угольных и сланцевых месторождениях / Мин-во угольно промышленности СССР: Утв. 30.12.87. Разраб ВНИМИ; Состав.: И.А. Петухов, Н.И. Мичкина, В.Н. Замисев и др. - М.: Недра, 1989. - 96 с.: ил.
- Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях/ Министерство угольной промышленности СССР. - М., "Недра", 1981, 288 с.
|