31 Окт

АНАЛИЗ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И СИСТЕМ ДЛЯ БЕЗОПАСНОСТИ ВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ




Номер части:
Оглавление
Содержание
Журнал
Выходные данные


Науки и перечень статей вошедших в журнал:

По статистике, каждый миллион тонн угля, добытого подземным способом, обходится ценою более чем одной человеческой жизни. Характер причин аварий в 82% несчастных случаев кроется во внезапных выбросах метана (стихийное бедствие, несчастный случай, человеческий фактор)[1].  Существует несколько представлений о механизме внезапного выброса и причинах его проявления. Отличаются они в основном оценкой участия во внезапном выбросе газа, напряженно-деформированного состояния массива, а также физико-механических и физико-химических свойств полезных ископаемых или породы.

На сегодняшний день существует несколько информационных систем (ИС) для прогноза или выработки мероприятий, позволяющих избежать возникновения чрезвычайных ситуаций, связанных с внезапными выбросами. Каждая ИС характеризуется наличием математического аппарата, уникальным аппаратным обеспечением в виде различных устройств и контроллеров, а так же специализированным программным обеспечением. Отдельно стоит отметить использование геоинформационных технологий, внедрение которых позволяет оперативно выяснить расположение возникающих чрезвычайных ситуаций.

К примеру, на шахте «Березовская», входящая в состав горно-металлургического комбината (ГМК) «Норильский Никель», внедрен аппаратно-программный комплекс «Талнах-координата» для определения местонахождения персонала и его оповещении об аварии. В состав комплекса входит система позиционирования «Талнах-координата», позволяющая вести базы данных о местонахождении горнорабочих и самоходной техники под землей. Информация о положении абонентов может быть представлена как в табличном, так и в графическом виде на электронных планах подземных выработок. Система позволяет определить местонахождение шахтеров в подземных выработках и обеспечить поиск людей, застигнутых аварией. Внедрения системы позволило организовать прямую радиосвязь с абонентами, находящимися под землей, как с рабочего места горного диспетчера, так и с любого телефонного номера через АТС шахты.[2]

В Свердловской области, в ВУЗе УГГУ коллектив Горно-механического факультета разработал систему мониторинга состояния горного массива. В результате исследований были созданы специальные датчики мониторинга и соответствующее программное обеспечение. Датчики, размещенные в определенных местах горного массива, могут принимать проникающий туда сейсмический сигнал. Обрабатывается информация на сервере, в результате определяются зоны напряженного состояния в массиве. Преимущество системы состоит в возможности «видеть» опасные участки не только в средней и дальней зонах видения горных работ, но и в ближней – на уровне до 50 метров. [3]

Приаргунское производственное горно-химическое объединение (ОАО «ППГХО») разработало проект «Геодинамический полигон», направленный на повышение безопасности шахтеров, работающих на подземных объектах Объединения. Геодинамический полигон — многоуровневая система мониторинга поведения подземных пород, предназначенная для прогнозирования и предупреждения горных ударов. В рамках проекта по всему Стрельцовскому рудному полю, разработку которого осуществляет ППГХО, были установлены датчики наземной GPS-навигации, акустики, сейсмики. Поступающая с них информация позволяет определять опасные для производства участки, осуществлять прогнозирование поведения этих участков и принимать меры, направленные на предупреждение несчастных случаев. В случае опасности повышенного горного давления сигнал датчиков позволит работающим в шахте горнякам вовремя выйти на поверхность без риска для жизни.[4]

Анализ существующих информационных систем показал, что работы, посвященные вопросам внедрения информационных технологий для обеспечения безопасного ведения горных работ, охватывают обширный круг задач. Однако все применяемые методы  основываются на  анализе пространственно-атрибутивной модели шахты и, как следствие, вероятностном прогнозировании  чрезвычайных ситуаций при ведении очистных работ. При этом эти методы не содержат методик моделирования, которые бы позволяли сымитировать некоторое состояние модели и оценить возможные чрезвычайные ситуации.

На сегодняшний день предпринимаются попытки в различных научных лабораториях (горный институт НИТУ МИСиС[5], специалистами НФИ КемГУ [6] и др.) по моделированию геомеханических процессов. Однако, поскольку основой любой геоинформационной системы является анализ, то необходимо разработать технологии и средства, позволяющие визуально проводить комплексную оценку различных параметров с помощью электронных карт. Поскольку известно, что комплекс мероприятий проходящих на выработках косвенно влияет на распределение давления на всей земной поверхности.

В связи с этим, возникает необходимость в разработке комплексной информационной системы использующей ГИС-технологии, позволяющей не только прогнозировать, но и моделировать процессы разрушения горных пород с учетом циклического воздействия на них со стороны механизированных крепей. Информационная система должна быть  обеспечена гибкими средствами визуализации полученных результатов моделирования, что позволит не только строить модель, но и проводить геометрический анализ исследуемых процессов. Такая информационная система могла бы выявлять возможные аварийные и чрезвычайные ситуации ещё на стадии планирования очистных работ, которые могут возникать за счет внезапных выбросов газо-угольной смеси, высокой скорости продвигания очистного забоя и т.п.

 Список литературы:

  1. Список:Аварии на шахтах России — MiningWiki — шахтёрская энциклопедия [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://miningwiki.ru/wiki/Список:Аварии_на_шахтах_России  – (Дата обращения: 01.2017)
  2. GDC: Прочные дорожные основания — технология NovoCrete – Талнах — [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://gdc.do.am/index/0-2 – (Дата обращения: 01.2017)
  3. Наука и технологии России — Гора в напряжении – люди в опасности
  1. АО «АТОМРЕДМЕТЗОЛОТО» / Пресс-центр / Новости Талнах — [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.armz.ru/press/news/?id=466 – (Дата обращения: 01.2017)
  2. Шек В. М. Использование объектно-ориентированной методологии при создании пространственно-временных моделей горнопромышленных систем // ГИАБ . 2005. №9. С.191-194.
  3. Степанов Ю. А. Модель идентификации геомеханического взаимодействия механизированных крепей с углепородным массивом // ГИАБ . 2011. №7. С.39-44.
    АНАЛИЗ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И СИСТЕМ ДЛЯ БЕЗОПАСНОСТИ ВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ
    В статье изложен анализ существующих информационных систем для безопасности ведения горных работ. Описаны современные тенденции в области моделирования геомеханических процессов. Предложена идея разработки комплексного решения на базе ГИС-технологий.
    Written by: Бурмин Леонид Николаевич, Барич-Бурмина Виктория Юрьевна
    Published by: БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА
    Date Published: 01/28/2017
    Edition: ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_31.10.15_10(19)
    Available in: Ebook