Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Пермяки создали агрегат, который ускоряет аварийные работы в рудниках и избавляет от тяжелого ручного труда
Каждый третий соляной рудник в мире затоплен. Эта неутешительная статистика заставляет искать новые решения старой проблемы. 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.
В 2025 году разведанные запасы калийных солей в России увеличились на три миллиарда тонн благодаря открытию новых месторождений. Помимо сельского хозяйства, калийные соединения широко применяются в пищевой промышленности в качестве добавок, в фармацевтике для производства лекарств, в металлургии при изготовлении теплоносителей, а также при создании специальных видов стекла и моющих средств.
Однако добыча этих ценных ресурсов сопряжена с серьезными трудностями. Соляные шахты постоянно находятся под угрозой прорыва подземных вод. Такие затопления остаются проблемой, не теряющей свою актуальность и сегодня. Каждая новая катастрофа, как затопление шахты «Тейбл-Рок» в Канаде в 1975 году, масштабная авария на немецком руднике «Нойштассфурт» в 1986-м или трагедия Березниковского в 2006 году — сопровождается колоссальными материальными убытками и катастрофическими последствиями для экологии региона. Эти события, разделенные десятилетиями и тысячами километров, наглядно доказывают, что проблема затопления — не локальная беда отдельных предприятий, а глобальный вызов для всей добывающей отрасли.
Калийные рудники постоянно находятся под угрозой затопления из-за особенностей геологического строения. Соляной массив имеет слоистую структуру: пласты ценной калийной соли отделены от вышележащих водонасыщенных горизонтов защитным слоем плотных водонепроницаемых пород. Целостность этого природного барьера нарушается как по естественным причинам — из-за тектонических процессов и горного давления, так и в результате проходческих и очистных работ.
Ключевая опасность для калийных шахт заключается в способности солей растворяться, образуя при контакте с водой рассол, который заполняет выработки, расширяет трещины и стремительно формирует подземные полости.
Наиболее опасно воздействие рассола на целики — специально оставленные нетронутыми массивы соли, которые выполняют роль несущих колонн, поддерживающих кровлю горных выработок. Их потеря провоцирует масштабное обрушение, которое открывает новые пути для лавинообразного нарастания водного притока. В результате быстро развивающаяся цепная реакция приводит к катастрофическому заполнению выработок грунтовыми водами, которые угрожают людям и оборудованию, а на поверхности могут образоваться обширные провалы.
Для борьбы с затоплением существуют различные методы, но все они имеют серьезные недостатки. Например, технология закачки специальных растворов в породу позволяет создать подземный барьер, но требует много времени на подготовку и не может быть реализована быстро. Другой вариант — автоматические шлюзовые ворота — срабатывают мгновенно, но их установка чрезвычайно дорога и должна проводиться заранее.
Для безопасной эвакуации людей и сохранения инфраструктуры калийной шахты используют гидроизоляционные перемычки. По сути, это герметичные сооружения-затворы сложной геометрической формы (зубчатые, сводчатые или призматоидные), которые встраиваются в породу и сдерживают водный поток. Не менее важна их роль как защиты от потенциальной газовой угрозы — при контакте воды с породой могут высвобождаться токсичные и взрывоопасные газы. Локализуя аварийный участок, перемычки помогают предотвратить затопление и распространение опасной смеси газов. Это создает безопасные условия как для эвакуации, так и для последующих работ по ликвидации аварии, осушению и ремонту поврежденного участка.
Формирование монтажных ниш для гидроизоляционных перемычек осложняется недостатками существующего оборудования. Тяжелые проходческие комбайны мало подвижны из-за массивной ходовой части. Такие машины физически не способны обрабатывать почву выработки и плохо маневрируют в стесненных условиях. Альтернативные подвесные агрегаты с гидромолотом, крепящиеся к кровле выработки, сталкиваются с другой проблемой — их конструкция затрудняет обработку верхней зоны, а ударное воздействие гидромолота неизбежно создает на поверхности породы дефекты в виде трещин и выколов. Для достижения требуемой герметичности приходится прибегать к трудоемкой ручной доработке отбойными молотками и последующей пескоструйной обработке, что увеличивает сроки и стоимость работ.
Для решения этой проблемы ученые ПНИПУ и АО «ВНИИ Галургии» разработали уникальный мобильный породоразрушающий агрегат. Статья опубликована в журнале «Горная промышленность».
Его основное отличие от существующих решений заключается в новой схеме крепления и технологии разрушения породы. В отличие от традиционных установок, которые подвешиваются к кровле выработки, данный агрегат устанавливается между стенками тоннеля с помощью системы радиально ориентированных гидравлических стоек. Эти стойки расходятся от центра устройства к стенкам выработки подобно спицам раскрывающегося зонта, создавая жесткую распорную раму. Такой тип крепления работает по принципу домкрата — стойки создают постоянное усилие распора, надежно фиксируя оборудование в рабочем положении за счет силы трения и упора в стенки тоннеля.
— Агрегат мобилен, 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, закрепленный на подвижном манипуляторе, одновременно вращается вокруг оси агрегата и перемещается вдоль нее, — отметил Дмитрий Шишлянников, профессор кафедры «Горная электромеханика», доктор технических наук.
Такое движение позволяет формировать ниши заданной сложной геометрии, обеспечивая при этом гладкую поверхность без трещин и выколов, поэтому дальше потребность дорогостоящей и медленной зачистки отпадает.
— Важная часть комплекса — система удаления породы пневмопогрузчиком, проще говоря, мощным промышленным пылесосом, который оперативно убирает раздробленный материал из рабочей зоны. Это позволяет обеспечить практически непрерывный процесс за счет минимизации простоев на погрузку отделенной рудной массы, — добавил Дмитрий Ситников, аспирант кафедры «Горная электромеханика».
Агрегат ускоряет процесс строительства ниш под водозащитные перемычки: его мобильность и простота монтажа позволяют быстро развернуть работы, а возможность формировать ниши без шероховатостей по всему контуру выработки обеспечивает создание долговечных и герметичных защитных сооружений. В итоге это приводит к повышению производительности и сокращению сроков ведения горных работ.
Telegram 
Дзен 
VK Исследователи НИУ ВШЭ — Санкт-Петербург обнаружили устойчивую взаимосвязь между движениями глаз и мозговой активностью при помощи искусственного интеллекта. В перспективе это открытие позволит точнее диагностировать болезни Альцгеймера, Паркинсона и расстройства аутистического спектра (РАС).
Американские микробиологи выяснили, что невесомость на МКС заставляет вирусы-бактериофаги вырабатывать мертвую хватку. Чтобы выжить в условиях, где встреча с жертвой происходит редко и случайно, вирусы приобрели мутации, позволяющие им мгновенно прикрепляться к бактериям. Используя эти генетические изменения, ученые сконструировали новые штаммы, способные убивать земные супербактерии.
Группа биологов и иммунологов выяснила роль белка интелектин-2 (Itln2), функции которого долгое время оставались для науки белым пятном. Исследование показало, что это древнее оружие слизистых оболочек, работающее как «двойной агент»: белок одновременно укрепляет защитный барьер кишечника и прицельно уничтожает широкий спектр бактерий.
Ученые уверены, что покрытая водяным льдом юпитерианская луна Европа скрывает внутри себя глобальный океан, но сомневаются в его жизнепригодности. В недавнем исследовании они попытались оценить степень активности в недрах спутника и пришли к неутешительному выводу: тектоника там вряд ли способна обеспечить обогащение воды минералами.
В Олдувайском ущелье на севере Танзании ученые обнаружили скелет слона возрастом 1,78 миллиона лет, а рядом с ним — необычные для того времени каменные орудия. Авторы нового исследования полагают, что им удалось найти древнейшее место разделки гигантской добычи.
Астрономы обнаружили еще одно неожиданное последствие недавнего эксперимента с астероидом Диморф: его крупный и массивный «хозяин» Дидим стал медленнее вращаться вокруг своей оси. Ученые подозревают, что на него так повлияли разлетевшиеся обломки.
От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.
Среди самых интригующих открытий космического телескопа «Джеймс Уэбб» — компактные объекты, получившие название «маленькие красные точки». Их видели только в самых дальних уголках Вселенной. Большинство возникло в первый миллиард лет после Большого взрыва, и ученые предполагали, что такие источники представляют собой небольшие компактные галактики. Однако международная команда астрономов пришла к иному выводу. Они предположили, что на самом деле «маленькие красные точки» — черные дыры, окруженные массивной газовой оболочкой.
Ученые задались вопросом: почему два расположенных по соседству спутника Юпитера такие разные, ведь на Ио повсеместно извергаются вулканы, а Европа полностью покрыта многокилометровой коркой льда. Есть версия, что Ио когда-то тоже была богата водой, но по итогам недавнего исследования это сочли неправдоподобным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно