книги / Методология проектирования строительства подземных сооружений

Теоретико-графовая модель (рис. 3.12) представляет собой

Г - прямое отображение i -ой доли в (i + 1)-ю, i = 1,2,3,4.

Стратегия строительства подземного сооружения фор­ мально определяется выбором одной из вершин в каждой доле и соответствует пути, связывающему эти доли.

Очевидно, что возможное количество стратегий Nc (G) со­ ставляет не больше произведения мощностей носителей до­ лей графа:

NC(G>< |V, | X |V2 I X |V3 I X |V4 I X |VS I = П |V, |; (3.1)

В рассматриваемом случае количество возможных путей

5

Nn, Nn = П |V| | равно 124950. Число стратегий же меньше,

1=1

т.к. не каждая возможная цепь определяет реализуемую стратегию.

Действительно, мощность сигнатуры между соседними долями меньше, чем произведение мощностей их носителей:

1. Каждая вершина о5еУ графа G=(V,U) взвешивается величиной W (ц):

j

где:

р (о,) - экспертная оценка i-ой вершины;

Г 1- соответствующее обратное отображение.

2.(Vuj е V j) (w (oj)=о),

где:

Vi - первая доля.

3.Определяем Wmax(oa ), ya eV5,

4.Определяем вершину i>, еГ _1(оа), для которой

5. Повторяем п. 4 с учетом, что оа = ц , до получения вер­

шины первой доли.

6. Найденные вершины определяют искомую стратегию. Рассмотрим фрагмент рис. 3.12 (рис. 3.12 а).

Рассмотрим тот же фрагмент.

В качестве оптимизируемого функционала рассмотрим ресурсно-стоимостные затраты (рис. 3.126).

Оптимизируемый функционал <р0^х равен 15.

Оптимальная стратегия определяется путем

Если оптимизируемый функционал popt является векто­

ром, то используется один из методов векторной оптимиза­ ции.

Рассмотрим мультипликативный функционал (рор{:

где:

Aj - величина, характеризующая свойство подземного со­ оружения типа "устойчивость";

Bj величина, определяющая ресурсно-стоимостные

(временные) свойства.

Составляющие функционала <рорХ противоречивы.

Наиболее простое решение - эвристическое: выбираем из найденных решений в каждой доле то, которое минимально отличается от среднеарифметической величины в этой доле. Этот выбор определяет эвристику, позволяющую построить оптимальную стратегию проектирования строительства под­ земного сооружения в сложных горно-геологических усло­ виях.

В рассматриваемом фрагменте получаем стратегию, опре­ деляемую путем:

Этот выбор определяет эвристику, позволяющую постро­ ить оптимальную стратегию проектирования строительства подземного сооружения (рис. 3.12 в).

Современные способы строительства подземных соору­ жений в различных условиях характеризуются высокой степенью детализации организационно-технических реше­ ний, что нашло свое отражение в многочисленных класси­ фикационных структурах, аккумулирующих опыт подземной разработки полезных ископаемых, шахтного и подземного строительства [5, 10, 11, 43, 47, 68, 79 и др.]. л

Анализ классификационных построений представленных в этих работах, выявил разнородность структурных призна­ ков для классификаций. В одном случае это геометрический признак (угол залегания пород, простирание и т.п.), в другом случае - технологическое свойство закладочного материала и т.п.

Такая разнородность, даже в пределах одною классифи­ кационного пространства, дает основание характеризовать основание классификаций как объективно-групповое.

Потребности в создании подземных сооружений форми­ руют необходимость обращения при проектировании под­ земных сооружений в сложных условиях к имеющемуся опыту, то есть к тем структурам классификаций, которые, с одной стороны, ограничивают информационное поле поиска технологий, соответствующих конкретным условиям, а с другой стороны, определяют направление и области необхо­ димых конкретных решений. В этом аспекте выявление ос­ нования классификационных групп является необходимой операцией структурного анализа классификаций. Кроме то­ го, анализ классификационных структур технологий созда­ ния подземных сооружений выявил вопрос о необходимости формирования классификационных структур по функцио­ нальным признакам, как общим системным признакам по­ зволяющим на уровне информационной технологии разраба­ тывать и реализовывать в проектах строительства подзем­ ных сооружений основы регулирования и управления техно­ логическими процессами, обеспечивающими безопасность и стабильность функционирования подземных сооружений. Системное обобщение технологических структур строитель­ ства подземных сооружений в сложных горно-геологических условиях, обеспечивающих безопасность технологии строи­ тельства, сформировало базу создания типовой структурной модели выявления соответствия между методами подготовки и способами воздействия на породный массив за счет влия­ ния на его состояние и подземное сооружение при его строительстве. Схема этой модели представлена на рис. 3.13.

На рис. 3.14 представлена аналогичная схема взаимосвязи элементов "массив" и "технология" в системе "массив — технология - подземное сооружение".

Типовость этих схем обеспечивается полнотой проанали­ зированного комплекса технологических задач строительства различных подземных объектов, с одной стороны, и полно­ той набора технологических мероприятий воздействия на массив по обеспечению устойчивости подземного сооруже­ ния, экологичности и безопасности строительства, с другой.

Рве. 3.13. Структурная модель соответствия между методами

подготовки и способами воздействия на массив горных пород