Геомеханическое обеспечение горных и горно-строительных работ. Ч.1. Геомеханическое обеспечение подземных горных работ. Учебное пособие

расстояние до объекта, доступ к которому для работы необязателен. Кроме того, могут не применяться отражатели. Необходима лишь прямая видимость (даже при наличии пыли, газа). Данные сканирования, полученные с различных точек установки прибора, при помощи компьютерной программы сводят в единое трехмерное «облако точек», которое служит для построения электронной модели. Например, система мониторинга опасных и недоступных подземных полостей (очистные камеры, роспуски) CMS-100 (Cavity Monitoring System) позволяет при помощи программы

LASP решить задачу определения фактических контуров отбитых камер, фиксировать контакт руда-бетон. При этом возможно уменьшать разубоживание руды закладкой. Испытан на рудниках ОАО «Норильский никель», ОАО «Апатит».

По методике ЛС фирма Навгеоком контролирует деформации смещения при тоннелестроении метро, в шахтах, рудниках.

8.3.5. Коммуникационноинформационная база для передачи данных мониторинга и управления оборудованием в опасных зонах

По результатам исследования механических свойств горных пород и составляющих горного давления на основе компьютерных программ проектируют взрывные работы с минимальным сейсмическим воздействием на массив, стабильной геодинамической обстановкой. В автоматическом режиме определяют устойчивое состояние обнаженного массива и разрабатывают паспорта крепления горных выработок.

С целью управления техникой методами удаленной диагностики решают задачи по созданию высокоскоростных коммуникационных сетей с приемопередатчиками, размещенными в выработках, с выводом информации на поверхность. Сеть служит для передачи видеоинформации о рабочей зоне и навигации каждой машины в неустойчивом массиве в режиме

131

реального времени (удароопасность, заколы, работа в камерах), а также данных с сенсоров удаленной диагностики массива и геомеханического контроля (Tell Tale).

В практике США, Канады, Германии и Швеции созданы и широко применяются экспертные системы. Они особенно эффективны при решении задач контроля, диагностики и управления. Система PROSPECTOR предназначена для анализа геологических данных. По сканированию керна и с помощью компьютерных программ строят геологические разрезы, определяют запасы, выявляют тектонические нарушения; система UFFL служит для прогноза газодинамических явлений. Последняя сообщает оператору о повышенной концентрации метана и изменении топологии сети, а также осуществляет геомеханический контроль удароопасности массива.

Краткий обзор свидетельствует о том, что современные «стандартные» зарубежные угольные шахты и рудники оснащены системами дистанционного контроля за напряженно-деформированным состоянием массива горных пород и управления мобильными (самоходными) машинами, а также системами управления очистными комплексами электрогидравлическими методами. Внедрены развитые системы автоматизации техники (дистанционное программирование процессов, бортовые телекамеры, системы технического зрения и автономной навигации, элементы искусственного интеллекта, объединение автоматизированных машин информационной сетью). В ходе автоматизации и роботизации оборудования широко применяют элементы микроэлектроники.

В части внедрения информационных систем при добыче Россия отстает на 50 лет, хотя их актуальность многократно возрастает при освоении месторождений в отдаленных районах с аномальными климатическими условиями, где содержание людей обходится весьма дорого [4].

132

Заключение

Россия богата полезными ископаемыми. Бесконечно разнообразны геомеханические условия земных недр, в которых трудятся шахтеры, горняки, строители.

Горныеспециалистыименеджерыобязаныобеспечитьэффективную и безопасную отработку месторождений. Для этого горным компаниям нужны творчество и активность персонала, способного целенаправленно заниматься инновациями и ускорять их внедрение.

Крометого, требуетсяподготовкавысококвалифицированнойсмены, вкоторойпреуспели, например, нафизико-техническомфакультетеМГГУ. Творческая молодежь, нарушающая в положительном смысле привычный, установленный порядок, способна превратить идеи в реальность.

Надо заметить, что горные компании вознаграждают творческие усилия и деятельность коллектива и создают благоприятный климат для работы на шахтах и рудниках.

Только после согласования интеллектуальной техники и интеллигентных технологий с законами природы представляется возможным повысить безопасность, производительность и прибыль [10].

Изложение материала опирается на результаты исследований геомеханических процессов, выполненных различными науч- но-исследовательскими организациями, а также на опыте работы угле- и горнодобывающих компаний, как отечественных, так и зарубежных.

Однако реальное положение в промышленности определяют нормативы, устанавливаемые государством.

До кризиса 2008 года в добывающей промышленности РФ произво- дительностьотставалаотразвитыхстранпоуглюв10-15 раз, порудев8-12 раз, а по безопасности в 15-20 раз.

Премьер-министр Д. А. Медведев рекомендует «... ржавую машину экономики промышленного производства направить на рельсы иннова-

133

ций». Отечественный бизнес к подобным советам остается равнодушным, так как его устраивает существующая обстановка, когда цена потери кормильца составляет всего 3 млн. рублей, норма доходности бизнеса может достигать 5000% , а затраты на науку – 3%.

В развитых странах эти показатели регулирует государство. Например, Сенат США ежегодно утверждает цену жизни человека (9 млн. долларов) и показатель доходности бизнеса (13%) При этом 65% дохода бизнесадолжнобытьнаправленонанауку иинновации, атакженаповышение безопасности персонала. Прежде чем вести отработку угольных пластов, Правилами безопасности зарубежных шахт предусмотрено заблаговременное (с поверхности) бурение вертикально-горизонтальных скважин для дегазации с доведением остаточной газоносности не выше 8 м3/т. При отработке рудных залежей категорически запрещено отрабатывать залежи «под водой».

134

Список использованной литературы

1.БатугинА.С. К механизму землетрясений25.04.97 и27.04.97 на севере Кузбасса // ГИАБ. – 2006. – № 2. – С. 185-189;

2.Бежанов С.К. Модель реформирования сферы инвестиционного обеспечения воспроизводства минерально-сырьевой базы // Минеральные ресурсы России. – 2005. – № 5. – С. 39-42;

3.Вандышев A.M., Феклистов Ю.Г. Геомеханика при подземной разработке месторождений осадочного типа: Практикум. – Екатеринбург:

УГГУ, 2006. – 135 с.;

4.Вернигор В.М., Кульчицкий В.Б., Кульчицкий С.В. Предупреждение горных ударов и внезапных выбросов в горнодобывающей промышленности // Горная промышленность. – 2006. – № 4. – С. 4-7

5.Викторов С.Д., Еременко А.А., Закалинский В.М., Машуков И.В. Технология крупномасштабной взрывной отбойки на удароопасных рудных месторождениях Сибири. – Новосибирск: Наука, 2005. – 211 с.;

6.Воскобоев Ф.Н., Бучатский В.М., Звездкин В.А. Многоштрековая подготовка выемочных участков // Уголь. – 2006. – №12. – С. 5-7;

7.Еременко А.А., Гайдин А.П., Еременко В.А. Отработка технологических блоков при массовом обрушении руд. – Новосибирск: Наука, 2002. – 112 с.;

8.Зубков В.В. Разработка методов математического моделирования напряженного состояния массива горных пород для выделения зон, опасных по проявлению динамических явлений при отработке пластовых месторождений: Автореферат … доктора техн. наук. Москва, 2006;

9.Курленя М.В., Серяков В.М., Еременко А.А. Техногенные геомеханические поля напряжений. – Новосибирск: Наука, 2005. – 264 с.;

10.Макаров А.Б. Прикладная геомеханика. – М.: Горная книга, 2006. – 386 с.;

135

11.Миренков В. Е., Шутов В. А. Математическое моделирование деформирования горных пород около ослаблений. – Новосибирск: Наука, 2009. – 176 с.

12.Петухов И.М. Управление геомеханическим состоянием массива горных пород: Справочное пособие. – Санкт-Петербург: ВНИМИ, 1994. – 260 с.;

13.Петухов И.М., Батугина И.М. Геодинамика недр. – М.: Недра, 1999. – 256 с.;

14.Ремезов А.В. и др. Многоштрековая подготовка производительных очистных забоев и окупаемость затрат на проведение горных выработок // Уголь. – 2004. – № 10. – С. 16-18;

15.Сашурин А.Д., Панжин А.А. Наведенные геомеханические процессы от масштабной техногенной деятельности по добыче полезных ископаемых. – Екатеринбург: УГГГА, 1997. – 158 с.;

16.Сашурин А.Д., Аглюков Х.И. Управление геомеханическими процессами возведением высокоплотного закладочного массива // Горный журнал. – 2006. – № 2. – С. 36-39;

17.Туринцев Ю.И., Яковлев В.Н., Самарин В.П. Горная геомеханика: Учебное пособие. – Екатеринбург: УГГГА, 2001. – 340 с.;

18.Фармер Я. Выработки угольных шахт. – М.: Недра, 1990. – 272с.

19.Худин Ю.Л. и др. Некоторые результаты применения на шахтах России технологических схем высокопроизводительной отработки угольных пластов // Уголь. – 2004. – № 10. – С. 9-15

136