Rambler's Top100
Институт горного дела СО РАН
 Чинакал Николай Андреевич Знак «Шахтерская слава» Лаборатория механики деформируемого твердого тела и сыпучих сред Лаборатория механизации горных работ
ИГД » Структура института » Научные подразделения » Лаборатория горной информатики

Лаборатория горной информатики

Создана в 1982 году. С первых дней и до 2009 г. ею руководил д.т.н. А. В. Леонтьев. В настоящее время лабораторию возглавляет д.ф-м.н. Л. А. Назаров.
Первоначально была создана как лаборатория измерительной техники, которая выполняла исследования в области научного геофизического приборостроения. В 1998 году преобразована в лабораторию горной информатики.
Основные достижения лаборатории связаны с развитием таких разделов геомеханики, как модельные представления о блочно-иерархическом строении геофизической среды, построение систем непрерывного контроля движений породного массива, математическое и имитационное моделирование геомеханических процессов и вычислительных сетей, научное геофизическое приборостроение.

Основные направления научной деятельности

  • создание методов моделирования процессов эволюции полей напряжений и деформаций геомеханических объектов различного масштабного уровня при действии природных и техногенных факторов;
  • разработка методов и технических средств диагностики и контроля состояния массива горных пород с использованием данных лабораторных экспериментов и натурных наблюдений.

Важнейшие результаты фундаментальных исследований

  • В развитие теоретических основ построения систем геомеханического мониторинга предложена аналитическая модель информационного канала, в виде замкнутой последовательности узлов, каждый из которых является системой массового обслуживания. Построена система дифференциальных уравнений, описывающая нестационарные процессы передачи данных между измерительными станциями и центром обработки при развитии в контролируемом массиве катастрофических событий. Разработан и доведен до программной реализации рекуррентный метод ее решения. Получены функции распределения состояний информационного канала и даны оценки периодам его релаксации при изменении быстродействия измерительных станций и центров обработки, а также при возникновении в канале пиковых нагрузок. Разработанный математический аппарат позволяет на стадии проектирования систем геомониторинга выбрать и обосновать технические параметры информационных каналов, обеспечивающих надежную и своевременную доставку измерительной информации при контроле динамических событий в массиве горных пород.
  • Исследована принципиальная возможность создания системы геомониторинга, обеспечивающей достоверный прогноз катастрофических проявлений горного давления. Рассмотрена математическая модель блочного массива, отображающая процессы консолидации и деконсолидации в массиве. Предложены аналитические методы исследования данной модели, которые позволяют отразить такие ее особенности, как нелинейность; флуктуации моментов перехода блоков из деконсолидированных состояний в консолидированные; потенциальную возможность возникновения катастрофы типа фликер-шум; возникновение апериодического колебательного процесса, определяемого средним числом деконсолидированных блоков на заданном уровне иерархической структуры.
  • Сформулирован подход к созданию информационной модели крупномасштабного объекта, как динамической системы, имеющей распределенную иерархическую структуру, обеспечивающую удаленный доступ пользователей с различным уровнем полномочий, временная компонента которой отображала бы как изменения состояний исследуемого объекта, так и приобретение новых знаний о нем, согласованной с информационными системами соответствующих государственных и региональных служб и органов управления. Для моделирования геометрии объекта в качестве базового предложен метод объемной триангуляции, нашедший широкое применение в вычислительной геометрии, машинной графике, геоинформационных системах, и используемый, в частности, в методе конечных элементов при решении целого ряда задач геодинамики.

Типовая структура информационной геодинамической модели массива горных пород крупномасштабного природного объекта

Важнейшие результаты прикладных исследований

Усовершенствован и экспериментально опробован измерительно-вычислительный комплекс ИВК-"Гидроразрыв", предназначенный для определения в натурных условиях напряжений в породном массиве методом гидроразрыва стенок скважины. Применение комплекса позволяет ряду организаций страны выполнять не только поисковые исследования в области контроля и диагностики состояния массива в верхней части земной коры, но также решать производственные задачи по обеспечению безопасности и эффективности процессов добычи полезных ископаемых.

Одна из возможных конструктивных реализаций комплекса ИВК-"Гидроразрыв"


Версия для печати  Версия для печати (откроется в новом окне)
Rambler's Top100   Рейтинг@Mail.ru
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт горного дела им. Н.А. Чинакала
Сибирского отделения Российской академии наук
Адрес: 630091, Россия, Новосибирск, Красный проспект, 54
Телефон: +7 (383) 205–30–30, доб. 100 (приемная)
Факс: +7 (383) 217–06–78
E-mail: mailigd@misd.ru
© Институт горного дела им. Н.А. Чинакала СО РАН, 2004–2018. Информация о сайте