Пресс-релиз от 15 сентября 2014г. Учёные ТУСУР создают информационную систему, повышающую уровень безопасности при работе в шахтах

24 сентября 2014

С её помощью возможно будет осуществлять постоянный мониторинг электромагнитной активности горных пород в шахте, чтобы зафиксировать на самых начальных стадиях возникновение микротрещин и их разрастание, которые могут привести к техногенному землетрясению.

В основе системы - регистратор электромагнитных и акустических сигналов, разработанный сотрудниками конструкторского бюро «Смена» Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) совместно с представителями проблемной научно-исследовательской лаборатории ЭДиП Томского политехнического университета. Он регистрирует электромагнитное излучение в шахте и определяет, классифицирует это излучение по интенсивности.

По словам разработчиков, возникновение трещин в горных породах сопровождается электромагнитной эмиссией. При добыче полезных ископаемых, особенно с использованием технологических взрывов, целостность породы неизбежно нарушается. При помощи разрабатываемых методик по интенсивности электромагнитного излучения будет возможно прогнозировать подземные толчки, обрушения или техногенное землетрясение.

- Очень важно обеспечить высокую чувствительность прибора. Потому что амплитуды излучения горных пород, которые нужно зафиксировать, очень малые, - поясняет Александр Бомбизов, м. н. с. конструкторского бюро «Смена» ТУСУР. – Другая, не менее важная задача, - отделить этот полезный сигнал от техногенных шумов, которые присутствуют в работающей шахте. Их создают и работающие машины и система вентиляции.

Созданные учёными исследовательские образцы прибора уже используются в экспериментах по мониторингу горных пород. С их помощью производится регистрация сигнала и его обработка в реальном времени, которая включает в себя спектральный и статистический анализ, определяющие интенсивность излучения в частотном распределении. Именно в том, что прибор может в реальном времени производить не только замеры, но и обрабатывать их, - его особенность и уникальность, - подчеркивает Александр Бомбизов. Он добавил, что при этом разработчикам удалось также добиться низкого энергопотребления при работе прибора:

- В шахте, где предполагается установка ряда таких приборов, мы не можем использовать сеть электропитания, это связано с техникой безопасности, поэтому всё работает от аккумуляторов. Используя собственные оригинальные методики, мы смогли добиться того, что отдельный прибор, находясь постоянно в рабочем режиме, потребляет менее 3 Вт и может работать без замены аккумуляторов 3-4 суток.

Ещё один плюс математической обработки прибором входных данных в том, что это позволяет минимизировать нагрузку на линии связи для передачи данных в диспетчерский пункт, в котором будут собираться данные со всех таких устройств для обладания полной картиной происходящих в шахте событий.

- Проблема, которую пытаются решить инженеры и геофизики двух вузов, - создать оборудование для прогнозирования геодинамической обстановки и, соответственно, повысить безопасность горных работ. Такого оборудования на данный момент просто не существует. Это, безусловно, очень важный проект, работают над которым в основном молодые учёные, в том числе, аспиранты ТУСУР, – говорит начальник отдела аспирантуры и докторантуры Татьяна Коротина.

Финансирование проекта в основном государственное. Это выигранные разработчиками гранты в рамках программ «УМНИК» Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере, а также Российского фонда фундаментальных исследований, Федеральной целевой программы и т.д.