Автоматизированная станция профилирования вертикальных шахтных стволов на горнодобывающих предприятиях, разработанная в ИРНИТУ, получила патент

Уникальное оборудование для контроля параметров жестких проводников шахтных стволов в движении получило название «ЛИС» (Лазерная Измерительная Система).

Разработчиком является доцент кафедры маркшейдерского дела и геодезии Иркутского политеха Семен Гриднев.

Семену Гридневу удалось достичь высокого технического результата. Конструкторские решения позволяют оперативно и точно произвести маркшейдерские работы в самых сложных шахтных стволах, предоставить заказчику максимальный объем информации и тем самым своевременно принять решения, от которых зависит безопасность и работоспособность предприятия.

«Станция предназначена для выполнения профильной съемки проводников – это направляющие, по которым перемещается клеть шахты. С помощью ролика измеряется износ проводника, отклонение от вертикали в двух плоскостях и ширина колеи. Инновации в конструкции заключаются в том, станция беспроводная – все отклонения отображаются непосредственно на экране и сохраняются в памяти.

Главное отличие «ЛИС» от предшественников – лазерная сканирующая головка, которая устанавливается перпендикулярно оси ствола, синхронизируется в момент запуска по временной метке с ведущей кареткой и сканирует ствол в движении. Мы получаем трехмерное облако точек вертикальной горной выработки и можем определить зазоры во всех направлениях. Благодаря сканеру строим профиль стенок шахтного ствола и создаем его трехмерную модель. Это прогрессивное решение, которое в мировой маркшейдерской практике еще не встречалось», - подчеркнул Семен Гриднев.

Станцию высоко оценили специалисты немецкой компании «Тиссен Шахтбау ГмбХ», выполняющей строительство двух уникальных стволов глубиной 2052 метра на руднике «Скалистый» Заполярного филиала компании «Норникель» (самые глубокие стволы в Евразии). Маркшейдеры Иркутского политеха провели профилировку двухкилометрового ствола за три часа. Между тем, традиционное ручное профилирование 1 км занимает неделю, что экономически невыгодно предприятиям, так как приходится останавливать производство.   Техническая новизна заключается в том, что станция состоит из лазерного сканера и двух кареток, выполненных с возможностью крепления к подъемной клети шахты с помощью распорных штанг. В конструкцию также входят контроллеры, узлы прижимных и ходовых роликов. Лазерный сканер закреплен на клети. Плоскость сканирования расположена перпендикулярно оси ствола с обеспечением обзора 360 градусов.

Преимуществом станции является её компактность, пыле- и влагозащищенность. Ролики покрыты полиуретаном, что позволяет очень плавно выполнять измерения. Станция не имеет ограничений по глубине, работает 10 часов на внутренней батарее, оснащена достаточным объемом памяти.

«Разработан софт для обработки данных со станции, получения профилей, создания трехмерной модели, сечения и другой необходимой информации. Наша программа управления микроконтроллером каретки станции зарегистрирована в Роспатенте.

В настоящее время собран модернизированный вариант станции, стоит задача получить сертификат на средство измерения», - пояснил Семен Гриднев.

В течение 2021 года «ЛИС-1» прошла 40 тысяч метров по проводникам в самых различных условиях, включая «тропический ливень», удары, мазут и пр. Оборудование полностью подтвердило свои заявленные характеристики. Маркшейдеры ИРНИТУ применяли опытную станцию для работ на Березовском руднике, Мариинском прииске (Свердловская область), Приаргунском производственном горно-химическом объединении, Холбинском руднике (Бурятзолото).

Необходимо отметить, что маркшейдерское сообщество уже давно нуждалось в высокотехнологичной станции для профилирования. Поэтому еще до получения патента Семен Гриднев собрал «ЛИС» для коллег из Казахстана. Следующая заявка ожидается от горняков Дальнегорска (Приморский край).

Сейчас Семен Гриднев работает над созданием взрывобезопасной станции для угольных и других шахт, опасных по газу и пыли. В новой конструкции он планирует применить передовые инновационные решения, используя специальные взрывобезопасные датчики. На это оборудование у политеховских маркшейдеров уже есть первый заказчик – компания «Воркутауголь».