Разработано компактное устройство для оценки риска обрушения в шахтах
Ученые из Института физики горных процессов в Донецке создали компактный прибор, который позволяет выявлять приближение шахтного забоя к опасным геологическим нарушениям. Устройство анализирует сигнал водорода в угле и прошло первые испытания на шахте «Коммунаровская» в Донбассе. Об этом рассказывает Proulyanovsk.
Сотрудник молодежной лаборатории исследования электромагнитных свойств угля и горных пород института Ярослав Шажко отметил, что с увеличением глубины разработки угольных пластов условия работы в шахтах Донбасса становятся более сложными.
По его словам, на больших глубинах увеличивается концентрация метана, а сами пласты могут иметь нарушения. Впереди забоя могут находиться разломы, что повышает риск внезапных обрушений и выбросов газа.
Для решения этой проблемы специалисты предложили компактную версию спектрометра ядерного магнитного резонанса. Этот прибор, анализируя изменения спектра угля, определяет приближение к геологическому нарушению.
Шажко добавил, что целью ученых было создать малогабаритную низкопольную установку, представляющую собой программно-управляемую измерительную систему.
Разработка выполнена в виде компактного чемоданчика с электронной начинкой. Прибор, используя магнитное поле, анализирует сигнал от атомов водорода в угле.
По изменению этого сигнала устройство определяет, приближается ли шахтный забой к опасной зоне, включая разлом или сдвиг пласта. Это может помочь заранее выявлять участки с повышенными рисками.
Инженеры уменьшили размер и стоимость прибора за счет использования усилителя, работающего короткими импульсами. Благодаря этому не требуется громоздкая система охлаждения.
Обработка данных в приборе осуществляется в цифровом формате. Первые испытания прошли на шахте №22 «Коммунаровская» в Макеевке. Во время проверки устройство успешно показало приближение к геологическому нарушению, когда угольный пласт был сдвинут примерно на метр.
Затем специалисты исследовали более серьезные нарушения, и в каждом случае прибор фиксировал характерные изменения спектра.
В настоящее время ученые продолжают дорабатывать устройство, стремясь сделать так, чтобы прибор мог исследовать уголь с естественной влажностью без предварительной сушки образцов.
