Ученые ТПУ придумали, как облегчить труд горняков с помощью звука и математики

| 927

Специалисты Института неразрушающего контроля Томского политехнического университета (ИНК ТПУ) разработали акустический скважинный глубиномер нового поколения для измерения глубины скважин на предприятиях горнодобывающей промышленности.

«Чтобы добыть руду, специалисту необходимо пробурить в рудном теле большое количество скважин. Затем в них закладывается взрывчатка, происходит взрыв, и руду достают по частям, — рассказывает ассистент кафедры промышленной и медицинской электроники ИНК ТПУ, директор ООО «НПО «Ультразвуковые технологии» Юлия Шульгина. — Чтобы точно спрогнозировать направление и силу взрыва, нужно с максимальной точностью измерить глубину скважин. Ошибешься в большую сторону — туда положат слишком много взрывчатки, и это может привести к обвалам и необходимости восстанавливать шахту. Ошибка в меньшую сторону означает, что недостаточно мощный взрыв не сможет раздробить рудное тело, и придется взрывать снова». 

Источник: http://bloknot-volgodonsk.ru

На большинстве предприятий сегодня глубину скважин измеряют с помощью палки и веревки или обычного складного метра. Приборы, которые не надо погружать в скважину, существуют, но дают очень большие ошибки, особенно это относится к скважинам с измененной геометрией ствола. Специалисты ТПУ предложили новые методы обработки звукового сигнала, которые позволяют исключить неточности.

 «Нам удалось решить проблему математически, — говорит Юлия Шульгина. — Скважина зондируется двумя импульсами разной частоты, каждый из них на преградах ведет себя по-разному. Имея эти данные, мы исключаем преграды и можем вычислить донный сигнал — а значит, точно измерить глубину скважины, а не расстояние до какого-нибудь камня, который случайно туда попал».

Глубиномер, разработанный томскими учеными, представляет собой компактный переносной прибор весом 2,5 килограмма. Датчик с микрофоном принимает отраженные импульсы, передает данные на микроконтроллер, после обработки результат выводится на дисплей. Использование прибора позволяет не только избежать аварий и экономических потерь, но и облегчает труд маркшейдеров.

«Среди маркшейдеров очень много женщин, — добавляет Юлия Шульгина. — Сейчас они должны с тяжелым специализированным оборудованием пройти полтора-два километра до забоя, а потом измерить до пятидесяти скважин глубиной до 30 — 40 метров. И вот эта хрупкая женщина заталкивает шланг с насечками сначала а одну скважину, потом в другую… А с нашим прибором нужно просто нажать кнопку».

Сотрудник ТПУ и руководитель компании «Ультразвуковые технологии» отметила, что у разработки есть отечественные аналоги, однако из-за невозможности измерить скважины с измененной геометрией, они не нашли широко применения. Томский глубиномер, в котором использованы уникальные запатентованные методики обработки данных, прошел первое тестирование на шахте Таштагольского филиала Евразхолдинга.

«В дальнейшем мы планируем работать по заказам, потому что на каждом месторождении есть нюансы, и каждый прибор в некотором смысле должен быть уникальным», — сообщила Юлия Шульгина, уточнив, что после небольшой доработки глубиномеры можно будет использовать на нефтяных скважинах, водозаборах и многих других областях.

Справка:

Кафедра промышленной и медицинской электроники Института неразрушающего контроля Томского политехнического университета (ПМЭ ИНК ТПУ) открыта в 1959 году. В области научных исследований разработаны и внедрены: преобразователи напряжения для индукционного нагрева, источник питания привода постоянного тока, источник питания мощных магнетронных распылительных систем, источник тока для электрохимических технологий, прибор контроля твердости колец железнодорожных подшипников, ультразвуковой измеритель плотности пива, ультразвуковая система количественного учета пива в форфасных танках.