ТОННЕЛЕСТРОЕНИЕ И БУРЕНИЕ ШПУРОВ


Аспекты математического моделирования. Математические модели можно подразделить на два класса: аналитические и статистические. Для первых характерны формульные, аналитические зависимости между параметрами изучаемого процесса в виде алгебраических, дифференциальных и других уравнений. При статистическом моделировании в модель вводятся случайные величины, влияние которых на искомый параметр учитывается путем "проигрывания", т.е. с учетом вероятностной характеристики изменения исследуемых параметров. Такие модели позволяют учесть большее число факторов и не требуют грубых упрощений модели, но результаты этого моделирования труднее поддаются анализу и осмыслению. Аналитические модели описывают явление более приближенно, но зато результаты моделирования нагляднее и отчетливее отражают присущие явлению основные законы.

Поскольку ценность прогноза заключается не в однозначности решения, а в возможности анализа и выбора альтернативных вариантов путей развития технологии, такой анализ доступен при использовании аналитических, более абстрактных, чем статистических моделей.

В случае прогноза к моделям предъявляются дополнительные требования.

Модель должна отражать наиболее существенные взаимосвязи явления, объекта, но прогнозист должен быть уверен, что связи качественно не изменяются в прогнозируемом периоде, в противном случае необходимо учесть это. Естественно, возникает вопрос о том, насколько пригодны для описания процесса аналитические модели, основанные на средних величинах, и не учитывающие вероятностной характеристики технологических параметров. Напомним, что законы процесса наиболее полно прослеживаются через средние значения его параметров. Взаимосвязи между средними значениями параметров могут описываться как аналитическими формульными, так и регрессионными моделями. Преимущество алгебраических аналитических моделей для целей прогноза состоит в их большей абстрактности.

В отличие от регрессионных моделей зависимости процесса, описываемого такими моделями, могут прослеживаться на более длительный период, взаимосвязь параметров процесса легче поддается анализу, а составляющие модель параметры - прогнозу. Модель удобна также с позиций деления проблемы на части и получения затем суммарного прогноза. Такое деление позволяет исследовать законы развития отдельного технического решения, предсказать технические пределы этого развития, возможные конструктивные изменения машины, организации работ операций цикла и, таким образом, прогнозировать изменение частных взаимосвязей между параметрами.

Облегчается верификация прогноза, поскольку тенденции развития будут определяться выявленными и прослеживаемыми на будущее основными законами, взаимосвязями, характерными для данной технологии, а ошибки в моделировании могут быть оценены на базе данных практики. Степень изоморфности модели может быть перенесена на прогнозируемый период с вероятностью, определяемой структурой модели.

С внедрением в практику ЭВМ применение аналитических моделей изменилось. В аналитические модели оказалось возможным включать большое число переменных, анализировать многие варианты решений, получая расчеты с заданной точностью. Применение ЭВМ позволяет также значительно шире использовать аналитико-статистические модели для описания таких процессов, как бурение шпуров, их анализа, для прогноза путей развития технологии бурения шпуров, и скважин. Существенный аргумент против моделирования с помощью алгебраических уравнений - тезис о том, что взаимосвязи между параметрами технических средств и организации работ могут измениться при внедрении принципиально отличающихся от существующих машин и оборудования. В данном случае подобное предположение неосновательно.

Как выше отмечалось, моделируются изменение параметров технических средств и организации работ традиционного способа бурения шпуров, особенностью которого является цикличность, основные операции его качественно не изменяться.

Необходимо учитывать, что операция бурения шпуров и скважин является составной частью процесса проведения горной выработки или добычи полезного ископаемого. Поэтому основные законы, присущие данным технологиям с использованием буровзрывных работ, также останутся без изменений. При этом не исключаются частные изменения взаимосвязей.

Применение регрессионных моделей рационально при поиске оптимальных решений и для целей оперативного прогноза / 331, 332 /. При прогнозе на более длительный период подобные модели для крепких и очень крепких пород мало пригодны. В них опущены существенные факторы, например изменение параметров буровзрывных работ при увеличении глубины шпуров. Следует подчеркнуть, что зависимость изменения расхода параметров от глубины шпуров выходит за рамки пассивного опыта и может быть получена по данным целенаправленного опыта, которые трудно использовать в моделях с регрессионными уравнениями. Существенным недостатком таких моделей является также невозможность использования их при применении несерийных, а тем более проектируемых технических средств, когда отсутствуют или почти отсутствуют данные статистики.

Таким образом, для прогнозирования параметров технических средств и организации работ бурения шпуров в забое рационально использование наиболее абстрактных аналитических моделей, принимая в них за исходные средние величины входящих в них аргументов. далее
Навигация по книге: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109