Регистрация / Вход
Прислать материал

Создание трёхмерной горнотехнологической модели Хибинского горнорудного района

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.0316
Организация
ГоИ КНЦ РАН
Руководитель работ
Мельников Николай Николаевич
Продолжительность работ
2009 - 2011, 25 мес.
Бюджетные средства
9 млн
Внебюджетные средства
1,8 млн

Информация отсутствует

Этапы проекта

1
07.07.2009 - 30.09.2009
С целью формирования требований к цифровой горнотехнологической модели и программному обеспечению, используемому для её создания, выполнен анализ функциональных возможностей системы MINEFRAME, предназначенной для моделирования объектов горной технологии. Анализ программного обеспечения, выбранного для моделирования горно-геологических и инфраструктурных объектов, подтвердил возможность его использования для отображения разнесенных в пространстве разноплановых объектов.
По результатам выполненного анализа осуществлена модификация программных средств системы MINEFRAME, целью которой являлось обеспечение геодезической точности привязки разнесенных в моделируемом пространстве горно-геологических и инфраструктурных объектов. Проверка на тестовых примерах показала, что система может обеспечить точность привязки, достаточную для решения технологических задач.
Для настройки системы MINEFRAME на решение задач, связанных с формированием горнотехнологической модели и работы с ней в информационно-поисковом режиме, произведена адаптация интерфейсных и инструментальных средств системы MINEFRAME для моделирования рельефа местности, объектов геологической среды, горной технологии и инфраструктуры.
С целью проверки функционирования системы MINEFRAME в режиме формирования и отображения объектов, составляющих горнотехнологической модель, создан её макет, представляющий собой набор локальных объектов, сформированных на основе картографических данных и импорта моделей из баз данных предприятий, расположенных в данном регионе.
Для выполнения работ по формированию горнотехнологической модели выполнен анализ доступной исходной картографической, геологической и технологической информации. По результатам анализа сформулированы требования к исходной информации и формируемым на её основе цифровым моделям, суть которых сводится к возможности получения реалистичных моделей горно-геологических и инфраструктурных объектов при сохранении приемлемых для практического использования детальности и скорости отображения.
Развернуть
2
01.10.2009 - 10.12.2009
Выполнен анализ состава моделируемых объектов. По результатам анализа определен перечень объектов, подлежащих включению в горнотехнологическую модель. Перечень объектов включает в себя также их краткую характеристику, которая в дальнейшем используется для формирования структуры хранения моделей объектов.
Разработана методика формирования трёхмерных моделей, обеспечивающих пространственное представление всего комплекса природных и техногенных объектов района. Проверка методики на ряде моделей, как вновь созданных, так и импортированных из БД действующих горных предприятий, показала возможность сохранения достаточной точности передачи геометрических размеров и технологических параметров объектов.
Создана структура управления моделируемыми объектами, включающая набор пространственных фильтров района моделирования и тематическую группировку объектов, обеспечивающие удобный и быстрый доступ к ним. Основное назначение структуры заключается в группировке объектов по определённым признакам и формировании иерархии групп и объектов, обеспечивающей простой и быстрый способ загрузки моделей из БД и их визуализацию.
Осуществлена подготовка исходных данных для создания горнотехнологической модели района, включающей в себя геомеханическую модель Хибинского массива горных пород. В рамках подготовки исходных данных выполнен поиск цифровой и картографической информации, осуществлена векторизация некоторых участков топоповерхности, выполнена их проверка на сопрягаемость.
Развернуть
3
01.01.2010 - 30.06.2010
Созданы векторные и каркасные модели рудных тел и основных тектонических нарушений на основе геологической и маркшейдерской информации. На основе схемы геологического строения Хибинского щелочного массива смоделированы основные породные комплексы, слагающие массив. В модель внесены основные разрывные нарушения.
Созданы векторные и каркасные модели рельефа и инфраструктуры на основе картографической информации и космической съемки. В результате выполнения этой задачи получена цифровая растровая основа для векторизации элементов рельефа, объектов инфраструктуры и водных объектов.
Произведен импорт моделей объектов подземной горной технологии из баз данных горнодобывающих предприятий Хибинского района, осуществлена их адаптация и пространственная привязка, упрощены и разрежены исходные промышленные модели подземных выработок.
Для управления смоделированными объектами создана структура, включающая набор пространственных фильтров района моделирования и тематическую группировку объектов.
Развернуть
4
01.07.2010 - 10.12.2010
Создана трёхмерная геомеханическая модель Хибинского массива, представляющая собой комплекс разномасштабных численных моделей объемного напряженно-деформированного состояния (НДС) массива горных пород с возможностью дифференцированного или комплексного учета основных геологических и горнотехнических факторов. Для получения достоверных результатов расчетного поля напряжений применялась методика последовательных приближений, предусматривающая проведение нескольких этапов моделирования НДС численными методами.
Выполнены расчёты напряженно-деформированного состояния массива на основе геомеханической модели. В результате получена цифровая информация для создания базы данных по современному и прогнозному уровню напряжений и деформаций рудников Хибин.
Разработаны способы трёхмерного представления результатов расчётов напряженно-деформированного состояния массива. Расчетные значения напряжений отображаются в виде векторов в элементах модели, геометрические параметры и цветовая гамма которых зависят от их величин. Визуализация деформаций проводится в виде площадок их действия.
Развернуть
5
01.01.2011 - 31.08.2011
Созданы методика и программные средства обновления информации по горнотехнологической модели Хибинского горнорудного района из баз данных горнодобывающих предприятий, включающие возможности импорта графической и текстовой информации.
Отработан механизм поддержания базы данных в актуальном состоянии за счет процедуры импорта данных о состоянии массива горных пород и границах горных работ, который обеспечивает эффективность проводимых с ее помощью текущих и прогнозных оценок состояния массива пород и выявления зон повышенной удароопасности.
Отработан режим многопользовательского доступа к объектам модели Хибинского горнорудного района, обеспечивающий сетевыми соединениями клиентские рабочие места с сервером баз данных.
Проведена технико-экономическая оценка полученных результатов, включающая оценку технико-экономической эффективности внедрения в научных и проектных организациях, на горных предприятиях и в учебных заведениях горного профиля, а также оценку научно-технического уровня выполненной НИР в сравнении с лучшими достижениями в данной области.
Разработана программа внедрения результатов НИР в образовательный процесс, включающая издание учебных пособий.
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Продолжительность работ
2014, 6 мес.
Бюджетные средства
4 млн
Организация
ИБФМ РАН
профинансировано
Тема
Разработка метода определения границ зоны устойчивости системы электроснабжения района мегаполиса с собственным источником при выделении на изолированную работу.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Создание имплантируемых трёхмерных биоконструкций
Продолжительность работ
2014 - 2016, 27 мес.
Бюджетные средства
114 млн
Количество заявок
7
Тема
Трехмерные клеточно- и тканеинженерные конструкции
Продолжительность работ
2017 - 2019, 26 мес.
Бюджетные средства
120 млн
Количество заявок
6
Тема
Разработка метода реконструкции трехмерной пористой структуры наномембран.
Продолжительность работ
2008, 2 мес.
Бюджетные средства
2,5 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка технологий и сервисов интеллектуального сопоставления и определения схожести трехмерных моделей
Продолжительность работ
2017 - 2018, 12 мес.
Бюджетные средства
40 млн
Количество заявок
7