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 Ученые продолжают исследовать фундаментальные частицы на неделимость. На этот раз на БАК исследовали кварки и не нашли у них признаков составной частицы.
В эпоху цифровой трансформации образования учителя сталкиваются со многими сложностями в работе: перегрузки, бюрократия, тревожность и страх перед конкуренцией с ИИ. Это приводит к массовому оттоку опытных кадров, особенно среди специалистов 45–54 лет, переживающих пик выгорания и кризис смысла жизни. Способность оставаться в строю и успешно работать — профессиональное долголетие — напрямую связано с физическими и психологическими показателями. Исследование психологов МГППУ проанализировало психологическое благополучие, возраст школьных педагогов объективный и «по ощущениям». Задача заключалась в поиске взаимосвязи между этими показателями.
Исследователи из США и Гонконга обнаружили в акустических сигналах кашалотов фонологические законы, характерные для человеческих языков. Ученые выяснили, что киты используют аналоги гласных звуков, контролируют их долготу и подстраивают звучание под соседние сигналы в потоке общения. Открытие делает язык кашалотов одной из самых сложных систем коммуникации в животном мире.
Энтомологи сравнили устойчивость коммерческих и диких гибридных медоносных пчел к главному паразиту ульев — клещу варроа. Полевые и лабораторные тесты показали, что гибриды заражаются в пять раз реже, поскольку их личинки не нравятся паразитам. Пчела-гибрид выживает без регулярных химических обработок и, что важно для пчеловодов, сохраняет миролюбивый характер.
Современная мобильная связь постоянно развивается, и операторы внедряют все новые поколения сетей. 30 марта для миллионов российских пользователей из Москвы, Санкт-Петербурга и Новосибирска началась новая цифровая эра. Абоненты из этих городов получили возможность протестировать связь 5G. Однако многие пользователи до сих пор не понимают, в чем принципиальная разница между поколениями — 4G и 5G. Ученый Пермского Политеха объясняет, что именно изменилось по сравнению с 4G и как это влияет на качество и доступность мобильного интернета.
Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
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