Рост глубины разработки месторождений и повышение геодинамических рисков заставляют науку искать новые подходы к безопасности горных работ. Специалисты из Хабаровского федерального исследовательского центра ДВО РАН представили модель искусственного интеллекта, способную автоматизировать прогнозирование опасных проявлений горного давления в шахтах. Подробнее о новой модели рассказал ее разработчик, кандидат наук, научный сотрудник лаборатории геомеханики ИГД ДВО РАН Александр Викторович Константинов и его научный руководитель, академик РАН, доктор технических наук, директор ХФИЦ ДВО РАН Игорь Юрьевич Рассказов.
Как рассказал И.Ю. Рассказов, модель — это часть масштабной работы по созданию комплексных систем геомеханического мониторинга, одного из самых перспективных направлений в мировой науке для горнодобывающей отрасли.
«Простая истина в том, что для добычи полезных ископаемых необходимо уходить на большие глубины, — объяснил суть проблемы А.В. Константинов. — На определенном этапе начинает проявляться трудно прогнозируемая техногенная, или шахтная, сейсмичность. Прогнозировать опасные динамические проявления в таких условиях — задача крайне сложная, и старые методы здесь уже не работают».
Модель является ключевым элементом интеллектуального анализа данных для систем мониторинга. Она обучалась на массиве данных сейсмоакустических наблюдений, собранных за полтора года на одном из дальневосточных месторождений. За это время было зафиксировано 2,5 миллиона сигналов, из которых для обучения нейросетей было отобрано 320 тысяч полезных, связанных с геомеханическими процессами в массиве породы.
«Задача модели — не просто отфильтровать полезные сигналы от множества промышленных помех с помощью аппаратных и программных методов, включая машинное обучение, — уточняет А.В. Константинов. — Главное — на основе этих данных выявить акустически активные зоны, координаты источников событий. Это зоны, где с наибольшей вероятностью могут произойти опасные явления, требующие пристального наблюдения».
Академик И.Ю. Рассказов подчеркивает, что подобные разработки — ответ на вызовы времени. Мониторинг на больших глубинах невозможен без обработки больших данных (big data) и методов искусственного интеллекта. Разработанная в центре линейка цифровых приборов, включая многоканальные системы, уже используется на ряде российских предприятий и вызывает интерес за рубежом.
«Перспектива у таких моделей очень хорошая, — уверен академик. — Они позволят в автоматическом режиме обрабатывать огромные объемы данных и выдавать прогнозные оценки. Это ключ к безопасной и эффективной отработке месторождений на большой глубине. Наша цель — создать на этой основе более серьезную, комплексную модель для эффективного геомеханического мониторинга».
Внедрение системы продолжается: после успешного опыта на предприятиях в Забайкалье и Приморье новое оборудование устанавливается на Кольском полуострове. Российская разработка на стыке геомеханики и искусственного интеллекта становится практическим инструментом для предотвращения аварий и защиты жизни шахтеров в условиях растущих глубин.
Новость подготовлена при поддержке Российской академии наук
Источник фото: GarryKillian Freepik
