ПНИПУ и ВНИИ Галургии создали мобильный агрегат для борьбы с затоплением шахт

Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) совместно со специалистами АО «ВНИИ Галургии» создали агрегат для механизации и повышения эффективности ликвидации аварийных ситуаций в шахтах. Информацию сообщили в пресс‑службе ПНИПУ.

«При прорыве воды в подземные выработки рабочие вынуждены вручную создавать защитные перемычки с помощью отбойных молотков, работая в условиях постоянного притока воды и угрозы обвалов.

Ученые ПНИПУ и АО „ВНИИ Галургии“ впервые в России разработали мобильный агрегат для механизации этого процесса. Технология минимизирует ручной труд и исключает необходимость дополнительной обработки поверхностей выработок, значительно ускоряя монтажные работы», — сообщили в университете.

По словам авторов разработки, калийные рудники постоянно подвергаются риску затопления из‑за особенностей геологического строения месторождений. В калийных шахтах соли при контакте с водой растворяются и образуют рассол, который заполняет выработки, расширяет трещины и быстро формирует подземные пустоты. Особую опасность представляет разрушение целиков — оставленных нетронутыми массивов соли, выполняющих роль опор для кровли выработок. Их утрата ведёт к обрушениям и открывает новые каналы для притока воды.

В результате развивается цепная реакция: выработки заполняются грунтовыми водами, что создаёт угрозу для людей и техники, а на поверхности может образоваться значительная просадка. Для борьбы с этими процессами пермские инженеры предложили мобильный породоразрушающий агрегат, принципиально отличающийся от известных решений.

Суть конструкции — иной способ крепления и обработки. В отличие от подвесных систем агрегат опирается на стены тоннеля при помощи радиально ориентированных гидравлических стоек, расходящихся от центра устройства подобно спицам раскрывающегося зонта.

Такая распорная рама функционирует по принципу домкрата: стойки создают постоянное усилие распора, фиксируя оборудование в рабочем положении за счёт трения и опоры на боковые поверхности выработки.

«Агрегат мобилен и может последовательно обрабатывать весь контур тоннеля. Вместо гидромолота он использует режущую коронку, что меняет качество обработки стенок выработок. Принцип работы основан на движении по пространственной спирали: режущий инструмент, закреплённый на подвижном манипуляторе, одновременно вращается вокруг оси агрегата и перемещается вдоль неё», — рассказал профессор кафедры «Горная электромеханика» ПНИПУ, доктор технических наук Дмитрий Шишлянников. По его словам такое движение позволяет формировать ниши заданной сложной геометрии и обеспечивает гладкую поверхность без трещин и выколов, вследствие чего далее не требуется дорогостоящая и медленная зачистка.

В состав комплекса входит также система удаления породного материала — пневмопогрузчик. «Проще говоря, мощный промышленный пылесос оперативно убирает раздробленный материал из рабочей зоны. Это позволяет обеспечить практически непрерывный процесс за счёт минимизации простоев на погрузку отделённой рудной массы», — пояснил аспирант кафедры «Горная электромеханика» Дмитрий Ситников.

По данным ПНИПУ, мобильность агрегата и простота его монтажа обеспечивают быстрое разворачивание работ и последовательную обработку контура выработки. Формирование ниш с ровными, лишёнными шероховатостей поверхностями даёт возможность возводить долговечные и герметичные водозащитные перемычки без дополнительной дорогостоящей зачистки. «В итоге это приводит к повышению производительности и сокращению сроков ведения горных работ», — добавили в ПНИПУ.