ГЛАВА 4. АЛГОРИТМИ И ПРОГРАМИ ЗА ПРИЛОЖЕНИЕ НА СТАТИСТИЧЕСКОТО МОДЕЛИРАНЕ ПРИ РЕШАВАНЕ НА ЗАДАЧИ ОТ ДОБИВА НА ПОЛЕЗНИ ИЗКОПАЕМИ

Програмите, включени към тази глава са:

4.1. SONDA; тази програма извиква подпрограми CHISLA и SXETMK;

Посредством програмата се прогнозира производителността на сонда.

4.2. SAFETYG4; програмата извиква подпрограми Order, Ordfry, Comula, Stopri; OTKOS4;

Програмата е предназначена за анализ на значението на риска при изследване устойчивостта на откоси в многослойна среда.

4.3. SAFETYDDN, SAFETYSDN; програмата извиква подпрограми Order, Ordfry, Comula, Stopri; OTKOS15;

Чрез тези програми се получава вероятността за устойчивост на откоси в строителни изкопи с отчитане на динамичните натоварвания;

4.4. VARIAR2; програмата извиква подпрограми Order, Ordfry, Comula, Stopri; OTKOS20,Sdopa, Sdobo, Srear, Disper;

С програмата се определя вероятността за устойчивост при изграждане на насипища.

4.5. OPTFRONT; програмата извиква подпрограма ATANM]

С помощта на този изчислителен модул се определя оптималната посока на работния фронт при добив на скални облицовъчни материали с отчитане вероятностния характер на напукаността.

4.6. METSLUT; програмагта извиква подпрограма OTKOS4;

Използва се за намиране екстремалните стойности на коефициента на устойчивост по метода на случайното търсене;

4.7. Програми, посредсвом които се реализира вероятностният подход при определяне на Q, RMR, N', като основа за оценка на риска.

4.7.1. QFACTMMK; програмата изисква следните подпрограми Order, Ordfry, Comula, Stopri.

С нея се реализира вероятностният подход за определяне на класификационната характеристика Q

4.7.2. RMRMMK; програмата изисква следните подпрограми Order, Ordfry, Comula, Stopri.

Посредством тази програма се реализира вероятностният подход за определяне на класификационната характеристика RMR

4.7.3. NPRIMMK; програмата изисква следните подпрограми Order, Ordfry, Comula, Stopri.

Чрез нея се реализира вероятностният подход за определяне на показателя N’.

4.8. KRITER3; програмата изисква следните подпрограми Order, Ordfry, Comula, Stopri.

Чрез програмата се реализира вероятностният подход при оценка на коефициента на устойчивост с прилагане критериите на Mohr Coulomb, Hoek-Brown и Drucker-Prager
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ОСНОВНИ РЕЗУЛТАТИ И ПРИНОСИ
Процесите и явленията в природата, свойствата на природната среда, много от техническите, технологичните, икономическите, екологичните, социологическите и др. фактори имат вероятностен характер. От тук произтича необходимостта чрез наблюдение и лабораторни опити да се натрупва за тези фактори достатъчно информация, която достоверно да ги представлява. По-пълното използване на тези данни в съответни модели ще даде възможност по-добре да опишем, анализираме и оценим протичащи природни процеси и явления, или такива свързани с човешка дейност. Всички тези изисквания удовлетворяват статистическите модели. Прилагането им в областта на открития и подземен добив на полезни изкопаеми ще доведе до повишаване на сигурността на работа на хора и съоръжения, рационално и ефективно изземване на земните богатства и т. н. Именно създаването на статистически модели ще позволи да се решат много от възникващите проблеми, тъй като при тях по подходящ начин се отчита вероятностния характер на участващите фактори, от които зависи моделираният природен феномен, производствен процес и т. н.

Авторът се надява представената разработка, с развитите в нея идеи, да послужи като методическо начало на други възможни приложения на статистическото моделиране и изобщо на вероятностното моделиране.

С представения научно-изследователски и образователен труд са постигнати редица резултати, въз основа на които са предявени и съответни авторски претенции за научни приноси.

1. Постигнат е напълно приемлив (от гледна точка на потребностите на практиката на открития и подземен добив) пренос на известни математически методи за решаване на конкретни проблеми от практиката на открития и подземния добив чрез прилагане на методите на статистическо моделиране и компютърно програмиране.

2. Доказана и разширена е приложимостта на имитационното моделиране за вземане на рационални управленски решения, в конкретни области на открития и подземния добив на полезни изкопаеми

3. В областта на открития добив са създадени и изследвани статистически модели за:

1. 
   Определяне на вероятността за устойчивост при изграждане на насипища;
   
2. 
   Построяване и изследване на модел за изчисляване на устойчивостта при многослойни насипи и масиви;
   
3. 
   Намиране на вероятността за устойчивост на откоси и технологични въз­можности за въздействие;
   
4. 
   Получаване на вероятността за устойчивост на откоси в строителни изкопи;
   
5. 
   Определяне на риска при работа на роторни багери в условията на свлачищни деформации и свлачища в открити рудници;
   
6. 
   Намиране и изследване на значението на риска при отчитане на устой­чивостта на откоси в многослойна среда;
   
7. 
   Определяне посоката на работния фронт при добив на скални облицовъчни материали с отчитане вероятностния характер на напукаността;
   
8. 
   Прогнозиране на производителността на сонда посредством имитационно моделиране;
   
9. 
   Намиране на екстремалните стойности на коефициента на устойчивост по метода на случайното търсене.
   

1. 
   Определяне на класификационните характеристики на скалния масив;
   
2. 
   Определяне на Q, RMR, N', като основа за оценка на риска;
   
3. 
   Оценка на коефициента на устойчивост с прилагане критериите на Mohr Coulomb, Hoek-Brown и Drucker-Prager;
   
4. 
   Прилагане на метода на крайните елементи, за намиране полето на напреженията и деформациите, в условията на изменчивост на свойствата на скалите.
   

Въз основа на изброените разработки могат да се формулират следните авторски претенции за приноси:

Към тази авторска претенция се отнася преноса за условията на проблемите в открития и подземен добив с прилагане на статистическото моделиране, създаване на алгоритми и съответно собствено програмно осигуряване за решаване на редица задачи.

1. 
   Определяне на вероятността за устойчивост и риск от свличане при изграждане на многослойни насипи и при изследване на многослойни масиви;
   
2. 
   Получаване на вероятността за устойчивост на откоси в строителни изкопи, в условията на свлачищни деформации и свлачища в открити рудници;
   
3. 
   Намиране на екстремалните стойности на коефициента на устойчивост по метода на случайното търсене.
   
4. 
   Определяне посоката на работния фронт при добив на скални облицовъчни материали с отчитане вероятностния характер на напукаността;
   
5. 
   Вероятностно определяне на класификационните характеристики на скалния масив Q, RMR, N' и оценка на риска;
   
6. 
   Оценка на коефициента на устойчивост с прилагане критериите на Mohr Coulomb, Hoek-Brown и Drucker-Prager;
   
7. 
   Прилагане на метода на крайните елементи, за намиране полето на напреженията и деформациите, в условията на изменчивост на свойствата на скалите
   

1. 
   Определяне на вероятността за устойчивост при изграждане на насипища;
   
2. 
   Построяване и изследване на модел за изчисляване на устойчивостта при многослойни насипи и масиви;
   
3. 
   Намиране на вероятността за устойчивост на откоси и технологични възможности за въздействие;
   
4. 
   Получаване на вероятността за устойчивост на откоси в строителни изкопи;
   
5. 
   Определяне на риска при работа на роторни багери в условията на свлачищни деформации и свлачища в открити рудници;
   
6. 
   Намиране и изследване на значението на риска при отчитане на устойчивостта на откоси в многослойна среда;
   
7. 
   Определяне посоката на работния фронт при добив на скални облицовъчни материали с отчитане вероятностния характер на напукаността;
   
8. 
   Оценка на производителността на сонда;
   
9. 
   Намиране на екстремалните стойности на коефициента на устойчивост по метода на случайното търсене.
   
10. 
    Определяне на Q, RMR, N', като основа за оценка на риска;
    
11. 
    Оценка на коефициента на устойчивост с прилагане критериите на Mohr Coulomb, Hoek-Brown и Drucker-Prager;
    
12. 
    Прилагане на метода на крайните елементи, за намиране полето на напреженията и деформациите, в условията на изменчивост на свойствата на скалите.
    

А2. Михайлов Г., Г. Трапов. Вероятностен подход за анализ и оценка на някои природни и технически фактори и тяхното влияние върху степента на риска при избора на оптимално решение за добивна технология, Годишник на Минно-геоложкия университет “Св. Иван Рилски”, том 44-45 II, стр. 23-25, София, 2002.

А3. Трапов Г., Г. Михайлов. Фактори, влияещи върху коефициента на устойчивост при оразмеряване на открити добивни пространства в подземния рудодобив. Международна конференция “Съвременни геомеханични методи в минната промишленост и подземното гражданско и тунелно строителство”. Сборник доклади, стр. 269-274, Несебър, България, 9-13 юни 2003.

А4. Трапов Г., Г. Михайлов. Прилагане метода на крайните елементи в условията на изменчивост на свойствата на скалите. Годишник на Минно-геоложки уни­верситет “Св. Иван Рилски”, свитък II, стр. 85 - 89, София, 19 – 20 октомври 2009.

А5. Трапов, Г., П. Златанов. Оптимизиране устойчивостта на откос по метода на случайното търсене. Годишник на Минно-геоложки университет “Св. Иван Рилски”, свитък II, стр. 91 - 94, София, 19 – 20 октомври 2009.

А6. Zlatanov, P., P. Stoeva, R. Kachikova, G. Trapov. Modele de computer d’estimation du risque pendant la construction des dйpфts non productifs, Colloque les risques en Gйnie Civil. Tunisie, pp.258-261, 18/19 mars 2004.

А7. Zlatanov, P., P. Stoeva, G. Trapov. Technological risk at big excavators operation at land sliding deformations and landslides in open-pits. Seventh international conference on marine science and technology, v. 2, Varna, Bulgaria, pp.53-55, October 7 – 9, 2004.

ЛИТЕРАТУРНИ ИЗТОЧНИЦИ
1. Газиев, Э.Г., В.И. Речицкий. Учет точности исходной информации при анализе устойчивости скальных откосов, Труды Гидропроекта, 68, 65-79 с., 1970.

2. Георгиев, Г., Ш. Христов. Изчислителни схеми за оразмеряване на откосите в откритите рудници от басейна на Марица Изток. Доклади на националната конференция по открит добив, том 1, Варна, 1971.

3. Ильницкая, Е.И. и др. Свойства горным пород и методы их определения. Под ред. д. т. н. Протодяконов, М., Недра, 392 с., 1969.

4. Ломтадзе, В.Д. Инженерная геология. Л., Недра. 528 с., 1970.

5. Михайлов, Г.А. Научни изследвания върху възможностите за прилагане на едностадийни и многостадийни добивни технологии при подземно разработване на рудни находища. Хабилитационен труд за получаване на научното звание “професор”. София, 2007.

6. Низгуредкий, З.Д. Учет нееднородностей при формировании статистических функций распределения геологических показателей. В сб. Маркшайд.дело, вып.1, Л., 135 с., 1974.

7. Половов Б.Д. Решение задач устойчивости откосов в условиях риска. Изв.ВУЗ, Горн. журнал, 4, 30-33 с., 1981.

8. Соболь, И. М. Метод Монте Карло.М., Наука, 1972.

9. Стоянов, Д.Ст. Ръководство за упражнения по технология на открития добив, С., 1996.

10. Трендафилов, Ст. и др. Определяне на широчината на предпазните пло­щадки в ненарушен и свлачищен масив в зависимост от динамичните натоварвания. Научен отчет на МГУ. София, 1991.

11. Фисенко, Г.Л. Устойчивость бортов карьеров и отвалов. М., Недра, 378 с., 1965.

12. Чини, Р.Ф. Статистические методы в геологии. М., Мир, 189 с., 1986.

13. Alonso, E. Risk analysis of slopes and its application to slopes in Canadian sensitive clays. Gйotechnique, 26,3, pp.453-472, 1976.

14. Barton, N.R., Lien R. and Lunde J. Engineering classification of rock masses for the design of tunnel support. Rock Mech., 6(4), pp.189-236, 1974

15. Bieniawski, Z.T. Engineering classification of jointed rock masses. Trans. S. African Instn. Civ. Engrs., Vol 15, No 12, Dec. 1973, pp.335 – 344, 1973.

16. Courant, R., Hilbert D. Methods of Mathematical Physics. – Berlin: Springer Verl., 1924.

(Руски превод: Курант Р., Гильберт Д. Методы математической физики.- М. – Л.: Гостехиздат, 1951).

17. Dhillon, B.S., Sing Chanan. Engineering reliability. New Techniques and Applications. New York, 1981.

18. Forster, W., E. Weber. Факторы. влияющие на вероятность разрушения породных откосов.

19. Hoek, E., P.K. Kaiser, W.F. Bawden. Support of Underground Excavations in Hard Rock. A.A.Balkema /Rotterdam /Brookfield/, p.216,1995.

20. Hutchinson, D. J., Diederichs, M.S. Cablebolting in Underground Mines. Published by Bi Tede Publishers Ltd, Richmond, British Columbia, Canada, 1996.

21. Metropolis, N., Ulam S. The :onte Carlo method. J. Amer.statistical assoc.,44, № 247, pp.335-341, 1949.

22. Naylor, Thomas H., Computer simulation experiments with models of economic systems. New York, 1971.

23. Todorova, M., P. Stoeva. Estimation de mecanisme de deformation des pentes dans un milieu de polycouches et changement des materiaux du terrie. Rapport scientifique de Mariza Est, (bul), 205 p., 1970.