Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Розроблення методу розрахунку стійкості зовнішніх відвалів з урахуванням неоднорідності розкривних порід і слабкої основи

Предмет: 
Тип роботи: 
Автореферат
К-сть сторінок: 
32
Мова: 
Українська
Оцінка: 

яких мають вигляд: f1 (x, y), f2 (x, y), f3 (x, y). Поверхня сковзання поділена на чотири частини. Друга частина лінії сковзання може бути представлена параболою, колом або еліпсом. Третя й четверта частини лінії сковзання можуть бути представлені колом або еліпсом. 

Якщо склад тіла відвалу або його основи шаруватий, доцільно використовувати кусково-лінійні функції, а також їх поєднання на певних ділянках з кривими другого порядку. Кількість кусково-лінійних функцій, які складають лінію сковзання, залежить від різноманіття літологічного складу порід і кількісної різниці фізико-механічних властивостей порід. 
Третій розділ містить результати досліджень впливу параметрів на стійкість зовнішніх відвалів за допомогою імітаційної моделі «відвал-основа», математичний апарат якої дозволяє відтворювати реальні процеси відвалоутворення і умови формування відвалів. 
У загальному випадку Kст залежить від геометричних параметрів відвалу й літотипу основи, фізико-механічних властивостей відвальних порід і ґрунтів основи, і може бути представлений у вигляді функції багатьох змінних:
 , (2)
 
де n – кількість ярусів відвалу; hi – висота i-го ярусу,  ; Bi – берма безпеки i-го ярусу,  ; Sвідв – множина значень фізико-механічних властивостей порід відвалу, що залежать від їх гранулометричного складу, місця розташування у відвалі й часу укладання; l – кількість літологічних шарів основи відвалу; mj – потужність j-го шару основи відвалу,  ; Soc – множина значень фізико-механічних властивостей порід основи відвалу. Множини Sвідв і Soc є кінцевим набором випадкових векторів, компонентами яких є невипадкові координати точки відвалу або основи, а також випадкові – неперервні з кінцевого інтервалу значень властивостей порід, а саме:   – зчеплення,   – густина,   – кут внутрішнього тертя. Значний ступінь невизначеності вихідної інформації при розрахунку коефіцієнта запасу стійкості долається за рахунок багаторазової імітації різних комбінацій випадкових векторів множин Sвідв, Soc і форми лінії сковзання з подальшою статистичною обробкою результатів моделювання. 
У блоках 1 і 2 в діалоговому режимі вводяться вихідні дані для побудови геометричної моделі вертикального розрізу відвалу і його основи (n, hi, Bi, l, mj). У блоці 3 вводяться межі інтервалів зміни значень фізико-механічних властивостей порід відвалу і основи. Межі інтервалів задаються мінімальними й максимальними значеннями для зчеплення (cmin, cmax), для густини (γmin, γmax) і кута внутрішнього тертя (ρmin, ρmax). Параметри, що визначають хід імітаційного експерименту, наведені в блоці 4. До них належать закони розподілу фізико-механічних властивостей порід відвалу та його основи, форма кривої сковзання (коло, парабола, еліпс, кусково-лінійна), межі зміни ширини призми можливого зсуву – а, випору – d, початкова кількість варіантів генерації множин Sвідв і Sос – N0, а також похибка обчислень – ε. 
У блоці 7 для візуального контролю на екран монітору виводиться досліджуваний розріз відвалу й основи. 
При перебиранні можливих значень призми можливого зсуву та величини випору в блоці 8 і 9 визначаються параметри ліній сковзання. Кількість реалізацій для кожного варіанту розподілу фізико-механічних властивостей порід залежить від кроку зміни величин призми можливого зруйнування, випору й типів ліній сковзання. Під час моделювання на екран монітора виводиться тільки лінія сковзання, яка має Kст менший, ніж будь-який інший попередній. Кожному варіанту відповідає одне мінімальне значення коефіцієнта запасу стійкості. 
Після того, як прораховано N0 варіантів, у блоці 10 визначається таке загальне число варіантів N, при якому вибірка, яка складається зі мінімальних значень Kст, є репрезентативною. Величина N визначається за формулою:  , де σ2 – дисперсія Kст, що обчислена по N0 значень коефіцієнта стійкості; tα – коефіцієнт Стьюдента; ε – похибка обчислень. 
Отже, за результатами імітаційного експерименту маємо вибірку випадкових значень Kcт об’ємом N. У блоці 11 здійснюється статистична обробка вибірки з отриманням основних числових характеристик вибірки: середнє, дисперсія, середнє квадратичне відхилення, медіана, мода, коефіцієнт варіації, а також емпіричний розподіл у вигляді гістограми. 
Отримані розподіли Kcт дозволяють оцінити величину ризику можливого деформування відвалу, тобто ймовірність того, що його значення буде меншим від нормативного. 
Розрахунки ризиків можливого деформування відвалів здійснювались за формулою: 
 , (3)
 
де Р – ймовірність того, що Kcт буде мати значення менше нормативного, дорівнює приросту інтегральної функції розподілу на проміжку [0; 1, 2]; Kнорм – нормативне значення Kcт (Kнорм = 1, 2). 
Для випадку, коли встановлено закон розподілу Kcт і він відповідає нормальному, ризики можливого деформування розраховуються за формулою
 , (4)
 
де Ф – функція Лапласа; σ2 – дисперсія. 
Основним висновком на цьому етапі досліджень є те, що при розрахунках стійкості необхідно враховувати неоднородність властивостей порід як у відвалі, так і в основі. Результати досліджень на імітаційній моделі «відвал-основа» свідчать, що значення й характер зміни Kcт залежить від того, наскільки відрізняються параметри фізико-механічних властивостей гірських порід, розподілених у просторі випадковим чином. 
Далі у роботі проведені дослідження на імітаційній моделі «відвал-основа», метою яких було встановлення закономірностей зміни стійкості відвалів від геометричних параметрів. Обрано схему триярусного відвалу з різним поярусним складом розкривних порід 
У зв’язку з тим, що імітація спирається на реальні характеристики процесу відвалоутворення, використовуються наступні вихідні дані для визначення коефіцієнта запасу стійкості: 
1) геометричні параметри відвалу: n = кількість ярусів відвалу, n
Фото Капча