Разработка инновационного метода прогнозирования последствий вибраций грунта при взрывных работах
Направление НПТ:
Исполнитель:
Ответственные исполнители от ПИШ СПбПУ: К.Г. Шашкин, канд. техн. наук, старший научный сотрудник Лаборатории самовосстанавливающихся конструкционных материалов ПИШ СПбПУ; Сабри Моханад Муаяд Сабри, канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник Лаборатории самовосстанавливающихся конструкционных материалов ПИШ СПбПУ
Международная научная группа, в состав которой вошел исследователь ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг», разработала инновационный метод прогнозирования последствий вибраций грунта при взрывных работах.
Точным показателем оценки вибраций грунта, вызванных взрывной волной в открытых шахтах, является показатель пикового ускорения грунта (PPV). Исследователи применили для построения прогнозной модели мягкие вычисления (Soft Computing) и искусственный интеллект. Использован ансамбль методов машинного обучения, включая нейронные сети и алгоритм градиентного бустинга (последовательного построения ансамбля моделей). Объектом для построения имитационной модели исследования стал Ангуранский свинцово-цинковый карьер (Иран).
Рассмотрено семь параметров схемы взрывных работ в качестве входных данных для моделей: количество взрывных скважин, глубина скважины, нагрузка, расстояние, пороховой коэффициент, задержка подрыва заряда, расстояние между установленными сейсмографами и взрывной стенд. Всего смоделировано 162 различных подрыва, измерены параметры эффективности взрывных работ. Точность прогноза достигла 99,7%, что значительно выше результатов лучших индивидуальных моделей.
Кроме того, исследования включают методы для мониторинга PPV в реальном времени, что позволит предпринимать проактивные меры по минимизации воздействия вибрации на близлежащие конструкции.
Сабри Моханад Муаяд Сабри, ведущий научный сотрудник ПИШ СПбПУ:
«Наша работа призвана решить актуальную проблему в горнодобывающей промышленности – управление взрывами и минимизация их воздействия на окружающую среду и рабочих. Использованные нами методы прогнозирования взрывного воздействия на грунт улучшают эффективность и повышают безопасность горнодобычи. Публикация статьи в столь авторитетном журнале, как Scientific Reports, подчеркивает важность внедрения передовых методов в промышленность и их роль в снижении негативного воздействия на окружающий нас мир».