Моделиране показатели на находища на подземни богатства и свързани с тях обекти чрез компютърни системи



страница1/11
Дата06.01.2017
Размер0.84 Mb.
ТипАвтореферат
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


Минно – геоложки Университет“Св. Иван Рилски”

Веселин Иванов Христов




МОДЕЛИРАНЕ показатели НА НАХОДИЩА НА ПОДЗЕМНИ БОГАТСТВА И СВЪРЗАНИ С ТЯХ ОБЕКТИ чрез компютърни СИСТЕМИ


АВТОРЕФЕРАТ
на дисертация

за получаване на образователно научна степен „Доктор”

Научна специалност „Маркшайдерство”
Научни консултанти:

доц. д-р Станислав Топалов

доц. д-р Петко Лалов

София – 2013г.

Дисертационният труд е обсъден и насочен за защита на разширено заседание на катедра „Маркшайдерство и геодезия” при Минно геоложки университет „Св. Иван Рилски” – гр. София.

Данни за дисертационния труд:


  • страници – 100

  • фигури -38

  • таблици – 13

  • цитирана литература – 50

  • публикации свързани с дисертацията – 7

Номерата на таблиците и фигурите в автореферата съответстват на номерацията в дисертационния труд.

Защитата на дисертацията ще се състои на 23 юли 2013 г. от 14.00 часа в зала 204а - МИНСТРОЙ на МГУ „Св. И. Рилски”, гр. София на заседание на научното жури.
Автор Веселин Иванов Христов

Научни консултанти:

доц. д-р Станислав Топалов

доц. д-р Петко Лалов


Заглавие: МОДЕЛИРАНЕ ПОКАЗАТЕЛИ НА НАХОДИЩА НА ПОДЗЕМНИ БОГАТСТВА И СВЪРЗАНИ С ТЯХ ОБЕКТИ ЧРЕЗ КОМПЮТЪРНИ СИСТЕМИ

Увод
Търсенето на минерални суровини зависи от състоянието на световната икономика и развитието на секторите, в които се извършва потреблението им. Стимулирането на развитието на минната промишленост в света се обуславя от ръста на световната икономика. Темповете на преработващата промишленост надвишават възможностите на минната, а индустриалното производство формира близо 50% от световния брутен продукт. Понастоящем в света се добиват над 150 вида полезни изкопаеми. Независимо, че запасите се отработват интензивно, те ежегодно се увеличават с 1,5 %, което добре кореспондира с ръста на населението в света.

Безалтернативното използване на резултати от научни изследвания и разработки на доказали се в практиката теории и иновационни технологии при оценката и структурирането на отрасъла и осигуряване на приоритет на пазарните принципи е пътя, който бе възприет в миннодобивния отрасъл през последната декада на миналия век. В минното дело в европейски и световен мащаб, дори в страни с успешна икономика, се наблюдава известно съкращаване на научните изследвания. В развиващите се страни няма достатъчно човешки потенциал за провеждане на научни изследвания в минното дело, а в страните с бивша планова икономика – липсват достатъчно съвременни средства – информационни технологии, хардуер, специализиран софтуер и др.

Основните насоки на развитие на открития добив, свързани с иновации в техниката, организацията, автоматизацията на технологичните процеси се изразяват в:


  • увеличаване на единичната мощност на основното товарно-транспортно оборудване;

  • използване предимно на автомобилния транспорт, в това число и на циклично поточни технологии;

  • автоматизация на управлението на транспортния поток, в това число с използване на GPS;

  • сервизно обслужване на техниката в рудника от фирмите производители и др.

  • екосъобразност при разработването на различните по минерален и химичен състав находища.

У нас след структурните промени на миннодобивния отрасъл делът на открития начин на разработване значително превъзхожда подземния добив.

Настоящото научно изследване е осъществено за обекти, чиито продукт е добито по открит начин подземно природно богатство.

Металогенните находища, разработвани в момента по открит начин у нас са със сложно структурен характер, водещ до високи рискове при прогнозиране на количествените и качествените показатели като екологосъобразността се определя от съдържанията на арсен, сяра и др. вредни вещества. В същото време производството на електроенергия в значителна степен е осигурено от добив на въглища, предимно лигнитни. Тези въглища са богати на съдържание на сяра, фосфор и др. В минната дейност и в двата случая доскоро не се отчиташе отражението на присъствието на вредните компоненти в екосистемата. Причините за това – обективни и субективни, се допълват и от липсата на конкретни изследвания.

Ниските съдържания в рудите на цветни метали и високото пепелно съдържание във въглищните находища и сложния характер на изменчивостта им увеличават стремежа за привличане на нетрадиционни методи и прилагане на информационни технологии при тяхното изучаване. Това наложи изследването да бъде осъществено за условията на рудниците „Елаците” и „Асарел”, ТЕЦ „Кремиковци” и др. чрез апробация на приложни и авторови програмни продукти. За целта е използвана информация от хронологично реализираните етапи на проучване и мониторингови отчети.



Цел на настоящото научно изследване е неформално доказване, че методите на минно геометричния анализ, базиращи се на геологомаркшайдерската информация за находищата и на информацията от последващата преработка на добитите минерални суровини са с определена приложна стойност при формиране на решения на технологични задачи, управление на качеството на добиваната суровина, и мониторинга на последствията от добива и опазването на околната среда.

Постигането на тази цел изисква решаването на широк кръг от задачи, до степен на приложимост в практиката. Усилията са насочени към апробиране и разработване, в областта на специализирания софтуер на продукти, успешно решаващи:



  • прогнозни задачи в земните недра;

  • класификации по количествени и качествени критерии на качествени показатели на находища в земните недра и екотовари;

  • поведение на флуиди в различни състояния в райони, близки до преработването / потреблението на подземни богатства.

Основните задачи на настоящето научно изследване на този етап изискват:

  • детайлно изучаване на опита и резултатите от предходни научни изследвания, обхващащи ги в тематично и технологично отношение (умишлено вградено в изложението на всяка глава на настоящия труд);

  • апробиране на алгоритми и програмни продукти за автоматизираното им решаване;

  • оценка на възможността за мултиплициране на ползваните методи и средства за решаване на определени прагматични задачи от областта на геологията, минното дело, екологията, опазването на околната среда и водите и т.н.

За решаването на посочените основни задачи са използвани данни от активни и пасивни експерименти, осъществявани в геологопроучвателното и минното дело, планирани наблюдения за влиянието на екотовари. Общият обем информация надхвърля изискванията за създаване на статистически съвкупности, осигуряващи надеждни решения. Информационните технологии са в основата на решаването на посочените задачи. Използваните методи се основават на теориите на едномерния и многомерния статистически анализ, случайните функции, временните редове, теорията на изкуствения интелект, механика на флуидите и т.н.

Актуалността на разработката се определя от:

  • многообразието на информацията, отнасяща се до земните недра, минните технологии, последствията от преработването / потреблението на подземни богатства и т.н., изискващо оценката на различни по професионална квалификация специалисти;

  • възможностите за постигане на резултати (вкл. и междинни), ползвани от специалистите за оценки свързани с: целесъобразността за разработване на находището, определяне на стратегии за отработването му, възможностите за управление на качеството на добития продукт (руда, концентрат и др.), проследяването на последващи процеси от преработването / потреблението на подземни богатства;

  • обогатяването на определен клас математични методи, използвани в геологопроучвателното и минното дело с алгоритми и технологии с такива, които в определена степен и приближение представят преобразуваното геохимично поле върху земната повърхност.


І. Аспекти на компютърното моделиране при проучване и добив на подземни богатства
Компютърното моделиране има за цел да представи различни аспекти на реалния свят, тяхното взаимодействие и динамика чрез хардуерни и софтуерни средства. То се явява като четвърти стълб на научните изследвания и инженерното проектиране в допълнение на теоретичния анализ, експериментирането и математическото моделиране. В наши дни компютърното моделиране играе все по-важна роля в областта на проучването, добива и използването на полезни изкопаеми, както и в много други области.

Една от причините за това е, че стана възможна транслацията на математическите модели към алгоритми, които се изпълняват на мощни компютри. Развитието през последните 50 години на дисциплини, например числени методи, позволи различни уравнения получени при математическото моделиране (алгебрични, функционални, диференциални, интегрални и т.н.) да се решат алгоритмично. Това позволи за кратко време изключително сложни и трудни проблеми да намерят своето решение. На базата на този успех във все повече области започна използването на компютърно моделиране, включително и в геолого-проучвателното и минното дело.

В развитието на самата информатика се развиват следните направления:


  • изкуствен интелект - невронни мрежи, генетични алгоритми, дълбочинен анализ на данни (data mining);

  • дискретни структури – алгоритми върху дървета и графи и др.

Друга причина за широкото прилагане на компютърното моделиране в инженерните дейности е развитието на графичните хардуерни и софтуерни средства, на базата на които се развиха такива приложения като CAD, CAM и GIS системите и продукти за двумерна и тримерна симулация.

Компютърното моделиране в геолого-проучвателното и минното дело се характеризира със специфика и особености.




    1. Особености при моделиране на находища от природни подземни богатства

С навлизането на компютърната техника и информационните технологии в минното дело се очертават две основни направления на тяхното приложение:

  • управление на информационните потоци и използване на компютъризирани технически средства по време на функционирането на минното предприятие;

  • използване на подпомогнати от компютри и информационни технологии средства за вземане на решения при проучване, проектиране и изследване на формите и свойствата на находища на подземни богатства и свързани с тях обекти.

Изучаването и разработването на находищата на природни подземни богатства, се характеризират с редица особености, които се вземат предвид при тяхното моделиране - етапи на изучаване, респективно с обем и плътност на наличната информация и нейната надеждност при избора на технология за моделиране; подбор на средства и адекватност на избрания модел.

От друга страна рудникът следва да се разглежда като специфична производствена система с редица особености: рудникът е сложна, цялостна, добивна, стохастична, динамична, инерционна, кибернетична система.

Включването в компютърни модели на натрупаните през вековете знания при изучаване и разработване на находищата, от една страна и на натрупващите се знания за конкретно находище, от друга би довело до интензификация и обективност на използване на тези знания. Еволюцията на методите и средствата за събиране, систематизиране, обработване и пространствено представяне на резултатите включително и за геологомаркшайдерската информация значително облекчава нейното използване в компютърните модели. Чрез тях се автоматизира дълбочинната обработка и анализ на големи масиви данни свързани с решаването на конкретни геоложки, маркшайдерски и минно технологични задачи. Един от методите за решаване на посочените задачи е статистическото моделиране.


Каталог: docs -> N Juri
N Juri -> Конкурс за академична длъжност "Доцент" по професионално направление 8 „Проучване, добив и обработка на полезните изкопаеми", специалност „Обогатяване на полезни изкопаеми"
N Juri -> Конкурс за професор по Професионално направление Науки за земята
N Juri -> Конкурс за професор по научно направление 8 „проучване, добив и обработка на полезни изкопаеми" специалност „минно строителство"
N Juri -> И. Паздеров І. Дисертация и публикации, които са части от дисертационния труд
N Juri -> 19. Резюмета на трудовете, с които кандидатът участва 7а. Научни публикации до получаване на онс „Доктор“ (научна степен „Кандидат на техническите науки“), 1978-1988 г
N Juri -> Конкурса за получаване на научното звание "професор" по Професионално направление „Проучване, добив и обработка на полезни изкопаеми"
N Juri -> Конкурс за академичната длъжност „професор" по професионално направление Проучване, добив и обработка на полезни изкопаеми, специалност "Техника и технология на взривните работи" за нуждите на катедра Подземно строителство
N Juri -> С п и с ъ к на научните и научно-приложните трудове на доц д-р Венелин Желев Желев
N Juri -> Конкурс за академичната длъжност „професор" по професионално направление Икономика, специалност „Икономика и управление по отрасли"
N Juri -> Конкурс за академичната длъжност „професор" по професионално направление 13. Общо инженерство, научна специалност „Индустриален мениджмънт"


Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2019
отнасят до администрацията

    Начална страница