Лаборатория №2.2. Геотехнологических рисков освоения недр

 
Заведующий лабораторией
Сергей  Сергеевич Кубрин
Профессор, доктор технических наук

 

.
.
.
.
.
.

Область научной деятельности
Областью научной деятельности лаборатории являются горные науки группы «Горная информатика» и «Геотехнология» в части выявления и оценки геологических, техногенных, технологических рисков природного и техногенного происхождения, а также человеческого фактора, возникающих при извлечении полезных ископаемых из недр и обеспечения безопасности горного производства. По направлению «Горное недропользование» решаются научные проблемы «Рудничной аэрогазопылединамики» и «Горной теплофизики» в части снижения пылегазовой опасности, контроля, прогноза и управления технологическими и вспомогательными процессами при извлечении полезных ископаемых.

Основные научные направления лаборатории
Основной вектор научных исследований лаборатории направлен на разработку фундаментальных основ построения, разработки, внедрения и эксплуатации интеллектуальных систем управления технологическими процессами горного производства и создания безлюдных геотехнологий при разработке месторождений полезных ископаемых с дистанционным автоматизированным управлением горным оборудованием и роботизированными технологическими комплексами и их взаимодействие между собой.

Лабораторией ведутся работы по выявлению и исследованию фундаментальных закономерностей, определяющих параметры технологических процессов при освоении месторождений твердых полезных ископаемых. Проводятся исследования процессов, протекающих в горном массиве и рудничной атмосфере в результате техногенного воздействия на горные породы и применяемых геотехнологий и горнодобывающих комплексов.

В лаборатории ведется разработка научного направления, основной целью которого является создание принципиально новых автоматизированных и роботизированных геотехнологий добычи твердых полезных ископаемых, позволяющих повысить безопасность горных работ, снизить риски аварийных инцидентов и развития аварий на горном производстве. Создание новых автоматизированных технологических процессов и модернизация существующих на основе современных информационных технологий создаст возможность управлять техногенными рисками при освоении месторождений полезных ископаемых.

Основные научные результаты

Выявлены и исследованы основные фундаментальные закономерности, связанные с геотехнологическими процессами при освоении месторождений твердых полезных ископаемых. Определены и исследованы основные зависимости физических параметров, характеризующих состояние горного массива и рудничной атмосферы от характеристик геотехнологических процессов при освоении месторождений твердых полезных ископаемых.

Созданы новые, развиты и усовершенствованы существующие геотехнологии, обеспечивающие повышение полноты использования георесурсов. Выполнен цикл работ по решению проблем газопылевзрывобезопасности в условиях выделения много-компонентных природных и техногенных газов и аэрозолей и образования ими взрывоопасных смесей.

Разработаны фундаментальные основы для создания перспективных направлений конструирования, развития и изготовления средств инструментального контроля и выявления потенциально опасных и взрывоопасных концентраций газов и аэрозолей в рудничной атмосфере.

Развитие научных основ обеспечения аэрогазопылединамической безопасности комплексного освоения месторождений твердых полезных ископаемых.

Развитие теории образования скоплений газов и пыли и их динамики с учетом агрегатных состояний в сложных условиях разработки твердых полезных ископаемых (геокриологических, литологических, тектонических и техногенных).

Разработка высокоэффективных средств и способов нейтрализации вредного воздействия рудничной пыли, опасных газов и аэрозолей в рудничной атмосфере на основе использования физических, физико-химических явлений и природных свойств горных пород.

Развитие теоретических основ электровзрывобезопасности горного производства.

Инновационная деятельность

Разработка рекомендаций по организации схем проветривания шахт ОАО «СУЭК Кузбасс» для оценки возможности перевода их на всасывающий или комбинированный способ вентиляции.

Разработка принципов построения, конструкций, методов и способов применения аппаратно-программного комплекса нового поколения – Автоматизированной системы поддержки принятия технологических решений и комплекс-ного синтезирующего мониторинга – АС ППТР КСМ. В системе АС ППТР КСМ реализованы новаторские принципы объединения в едином программно — аппаратном комплексе информа-ционных потоков от систем контроля свойств и состояния массива горных пород, рудничной атмосферы и систем сбора и обработки данных о параметрах работы технологического оборудования, включая добычные комплексы и вентиляционное оборудование.

Сформирована единая информационная среда, объединяющая традиционно автономные системы, что позволяет разрабатывать новые классы алгоритмов управления производственными процессами.

Разработаны технические средства нового поколения регистраторы и датчики-зонды сейсмической, сейсмоакустической, терморадиационной эмиссии, тензометрические датчики деформации, аппаратные средства накопления и передачи данных.

Основные технические средства АС ППТР и КСМ
1 — датчик-зонд измерения сейсмической эмиссии горного массива
2 — датчик-зонд измерения сейсмоакустической эмиссии горного массива
3 — датчик-зонд измерения тензометрической деформации горного массива
4 — регистратор-контроллер информации о горном массиве
5 — автоматизированное рабочее место оператора

 

.
.
.
.
.
.
.
.

Предложены новые алгоритмы, разработаны и апробированы на горных предприятиях программные продукты, реализующие эти алгоритмы в области обработки сигналов, точного определения пространственного положения источников эмиссии, определения вероятности возникновения опасных природных и природно-антропогеннных явлений.

 

Пример реализации системы комплексного синтезирующего мониторинга АС ППТР КСМ

 

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

Разработка и испытание Аспиратора-пылепробоотборника ПП-2Ум, позволяющего получать необходимые данные для решения проблем газопыле- и взрывобезопасности в условиях выделения многокомпонентных природных и техногенных газов и аэрозолей и образования ими взрывоопасных концентраций.

 

Аспиратор-пылепробоотборник ПП-2Ум

 

.
.
.
.

Создание установки для изучения дисперсного состава пыли — аналитического прибора для выполнения исследований в области фундаментальных основ для создания перспективных направлений проектирования, конструирования, развития и производства средств инструментального контроля и выявления потенциальных опасных и взрывоопасных концентраций газов и аэрозолей в рудничной атмосфере.

НАЗАД
ВВЕРХ
Яндекс.Метрика