Ю. А. Дик, начальник отдела, к. т. н., Д. Р. Будник, заведующий сектором, В. А. Запрудин, старший научный сотрудник, Д. Л. Топко, научный сотрудник
АО «Уралмеханобр», г. Екатеринбург, Россия
Эффективная организация проходки горных выработок задаёт общий темп работы подземного рудника, поскольку определяет возможность своевременного выполнения всех последующих технологических процессов — от бурения вееров взрывных скважин до ведения очистных работ. Ключевым элементом данного процесса является крепление выработок, требующее слаженного взаимодействия специалистов и оперативного обмена данными.
Требования нормативной документации по промышленной безопасности жёстко регламентируют необходимость составления паспортов крепления на планируемые к проходке горные выработки. Вместе с тем существующая практика обмена документами в бумажном формате серьёзно сдерживает скорость взаимодействия инженерно-технического персонала и отнимает значительную часть их рабочего времени.
Таким образом, повышение эффективности этого процесса становится важной задачей, решение которой сегодня невозможно без применения ориентированных на практику цифровых инструментов, способных автоматизировать процесс разработки паспортов крепления горных выработок. Таким решением стал программный комплекс «Горизонт», разработанный специалистами АО «Уралмеханобр».
Программа «Горизонт» — это многопользовательское приложение, разработанное на базе Java для объединения руководителей проходческих участков, участковых геологов и геомехаников в едином цифровом пространстве для разработки паспортов крепления горных выработок.
Основные функции программного комплекса «Горизонт»
В зависимости от должности, указанной системным администратором при добавлении нового пользователя в программу «Горизонт», после авторизации открываются вкладки «Проходчик», «Геолог» или «Геомеханик».
Вкладка «Проходчик» создана для начальника проходческого участка или его заместителя. В ней указывается название планируемой к проходке
горной выработки, её привязка в пространстве и площадь поперечного сечения.
После сохранения в базе данных создаётся строка, содержащая всю введённую информацию. База данных доступна для просмотра как из окна «Авторизация», так и из вкладок «Проходчик», «Геолог» и «Геомеханик». База данных имеет функции сортировки и фильтрации, но не редактируется.
Вкладка «Геолог» создана для работы участковых геологов. После выбора нужного горизонта и названия горной выработки из ниспадающего списка участковый геолог в окне «Графические материалы» загружает план горизонта, поперечный и продольный разрезы с изображённой горной выработкой согласно привязке. Далее по интерактивной номограмме определяет геологический класс устойчивости массива, в котором планируется вести проходку. При адаптации программы «Горизонт» под условия конкретного месторождения специалистами АО «Уралмеханобр» в условиях шахты оцениваются геологические типы пород и руд, определяются геологические классы устойчивости массива, которые для удобства пользователей представляются в виде номограммы. В зависимости от выбранного геологического класса устойчивости в последующем программа «Горизонт» подбирает способ крепления горной выработки. Геологическое описание во вкладке «Геолог» заполняется автоматически и доступно для корректировки. Далее участковый геолог указывает длину горной выработки, которая будет пройдена в указанных геологических условиях.
Устойчивость горного массива и способы крепления горных выработок зависят не только от свойств геологической среды, в которой ведётся процесс проходки, но и от особенностей системы разработки. Например, для систем разработки с камерно-целиковым порядком отработки рудных запасов проходка горных выработок на больших глубинах в камерах последней очереди ведётся в условиях высокого горного давления, а в случае многоярусной схемы горный массив может быть подвержен разуплотнению ввиду его подработки. Для систем разработки с обрушением деформация горных выработок, проводимых вблизи обрушения, может проявляться в виде ползучего движения при наличии таких структур, как сбросы, сдвиги и надвиги. Всё это создаёт технологические факторы, оказывающие влияние на устойчивость горных выработок и проектирование их крепи. На различных рудниках применяют различные системы разработки, поэтому перечень технологических факторов, оказывающих влияние на устойчивость горных выработок, определяется индивидуально для каждого рудника.
Функция определения технологических факторов для планируемой к проходке горной выработки доступна для геомеханика.
Геомеханик выбирает из ниспадающего списка горизонт и название планируемой к проходке горной выработки. Такие поля, как привязка, геологический класс устойчивости и геологическое описание, заполняются автоматически. Используя графические материалы, загруженные участковым геологом (план горизонта, поперечный и продольный разрезы), геомеханик определяет технологические факторы, которые будут оказывать влияние на устойчивость горной выработки.
После сохранения введённой геомехаником информации в базе данных в столбце «№ листа типового паспорта крепления» автоматически появляется номер типового паспорта крепления. Типовые паспорта разработаны заранее для применяемых на руднике сечений горных выработок для каждого геологического класса устойчивости в сочетании с различными технологическими факторами.
Перечень используемых на руднике сечений горных выработок и их сопряжений является исходной информацией для разработки типовых паспортов крепления. Разработка типовых паспортов крепления производится с учётом применяемых на руднике типов крепления, имеющегося оборудования и накопленного опыта за предыдущий период эксплуатации.
Для начальника проходческого участка или его заместителя во вкладке «Проходчик» доступна функция «Печать». После выбора горизонта и названия горной выработки, для которой нужно составить паспорт крепления, используется функция «Создать паспорт», и в текстовом редакторе открывается готовый паспорт крепления, содержание которого полностью удовлетворяет требованиям федеральных норм и правил в области промышленной безопасности. Далее начальник проходческого участка или его заместитель распечатывают готовый документ для его утверждения у технического руководителя объекта и ознакомления линейным персоналом проходческих бригад.
Почему профессионалы выбирают программу «Горизонт»?
1) Индивидуальный подход к оценке устойчивости горных выработок в зависимости от особенностей геологического строения месторождения и технологических факторов.
2) Чёткое распределение обязанностей и ответственности для слаженной работы руководителей проходческих участков, участковых геологов и геомехаников без дублирования функций.
3) Сокращение времени на разработку паспортов крепления без потери качества.
4) Полное соответствие содержания паспортов крепления требованиям ФНиП и единый стандарт оформления для предприятия.
5) Вся информация о крепи горных выработок хранится в структурированной базе данных для контроля и корректировки процесса крепления.
Вы можете узнать дополнительную информацию о программе «Горизонт», если свяжетесь с нами: kotenkov_av@umbr.ru.