Разработка эффективных технологий добычи угля роботизированными горнодобываю-щими комплексами без постоянного присутствия людей в зонах ведения горных работ, систем управления и методов оценки технического состояния и диагностики их ресурса и обоснование обеспечения воспроизводства минерально-сырьевой базы

Объекты исследования – технология скоростной проходки подготовительных подземных горных выработок; роботизированный комплекс на основе гидрофицированной шагающей крепи; in situ алгоритм и программа сбора и обработки информации о тепловых процессах в основных узлах и агрегатах роботизированного комплекса с использованием инфракрасной термографии; процессы смачивания угольной поверхности и фильтрации жидкостей в трещиновато-пористой среде нативного угля; влияние достоверности геологической информации на безопасность, рациональность и эффективность принимаемых геотехнологических решений; принципиальные схемы и рациональные параметры разработки угольных пластов, склонных к самовозгоранию. Цель исследования – разработка эффективных технологий добычи угля без постоянного присутствия людей в зонах ведения горных работ и научно-аналитического, нормативно-методического и правового обеспечения воспроизводства минерально-сырьевой базы с учётом горно-геологических, горнотехнических, горнотехнологических условий и физико-химических свойств угля; создание конструктивных решений узлов, агрегатов роботизированных горнодобывающих комплексов с применением цифрового моделирования, а также систем управления и методов оценки технического состояния и диагностики их ресурса для повышения эффективности и безопасности ведения горных работ. В ЕГИСУ НИОКТР, в связи с техническими неполадками, отображены задачи 2021 года. Задачи этапа 2022 года: – разработать технологии скоростной проходки подготовительных подземных горных выработок и бесцеликовой разработки угольных пластов средней мощности камерно-столбовым способом роботизированным комплексом на основе гидрофицированной шагающей крепи; – исследовать in situ алгоритм и программу сбора и обработки информации о тепловых процессах в основных узлах и агрегатах роботизированных комплексов с использованием инфракрасной термографии; – исследовать процессы смачивания угольной поверхности и фильтрации жидкостей в трещиновато-пористой среде нативного угля. Разработать комплексный подход, учитывающий влияние достоверности геологической информации на безопасность, рациональность и эффективность принимаемых геотехнологических решений. Обосновать принципиальные схемы и рациональные параметры разработки угольных пластов, склонных к самовозгоранию. Результатом решения поставленных задач являются: – кинематические схемы, силовые и конструктивные параметры элементов и гидравлической системы гидрофицированной шагающей крепи. Алгоритмы и структура системы автоматизированного и роботизированного управления многофункционального роботизированного комплекса на основе гидрофицированной шагающей крепи; – методика тепловизионного контроля основных узлов и агрегатов роботизированного комплекса. Критерии предельного состояния основных узлов и агрегатов по параметрам теплового излучения; – подходы и методы оценки смачиваемости поверхности и фильтрации жидкостей в трещиновато-пористой среде нативного угля различного марочного состава. Лабораторная методика оценки параметров смачивания поверхности и фильтрации жидкостей. Методология определения допустимой неопределённости геологических данных, достижение которой обеспечивает формирование экономически устойчивого горного проекта и проектных геотехнологических решений по освоению месторождений угля, что является необходимым условием для правомерности разработки ТЭО кондиций для подсчета запасов, выполнение которых предусмотрено горным законодательством. Принципиальные схемы и рациональные параметры разработки угольных пластов, склонных к самовозгоранию. Для решения поставленных задач использован комплексный подход, основанный на методах натурных экспериментальных исследований, имитационного и математического моделирования основных процессов геотехнологии, методах оценки технического состояния и диагностики ресурса горношахтного оборудования, а также новые подходы к оценке неопределённости горно-геологической информации, достоверности горно-геометрических моделей месторождения, новые подходы к учету изменения состояния угля от нативного (пластового) до техногенно-измененного.