Новый подход к моделированию горных процессов представили студентки КузГТУ

Во время обучения в КузГТУ Арина Кадочигова и Анастасия Каплун, магистранты института информационных технологий, машиностроения и автотранспорта, заинтересовались имитационным моделированием в горном деле. Один из последних научных успехов девушек – создание компьютерной модели, которая показывает, как работает очистной комплекс при выемке угля.

Молодые учёные использовали программу Rocky DEM, предназначенную для работы с гранулированной средой. В ней задали несколько вариантов моделей мгновенного и дискретного разрушения, в которых массив, обладающий физическими характеристиками угля, разрушался под действием шнека очистного комбайна. Однако не все из них оказались эффективными.

Для выбора имитационной модели учитывали горную породу, рабочие механизмы комбайна и разрушение горного пласта. Экспериментально проверив работу всех моделей, исследователи установили, что использование моделей мгновенного разрушения Ab-T10 более приближено к реальному объекту и даёт оптимальный результат.

Такая модель рассматривает каждую частицу как единое целое, которое можно мгновенно раздробить на фрагменты в зависимости от значений силы разрушения или энергии. Это значит, что данный подход к моделированию эффективен в проектировании и оптимизации систем горнодобывающего оборудования. Однако, как отметили студентки, его необходимо изучать и дальше.

Для того, чтобы данный подход был ещё эффективнее, необходима точная калибровка вводимых параметров разрушения угля и сил трения, а также добавление сил адгезии для приближения модели к реальному объекту, – рассказали исследователи.

Проведённая работа полезна в горной промышленности, так как позволяет более точно и реалистично моделировать процесс выемки угля очистным комбайном. Это поможет снизить затраты на разработку проектов по автоматизации и совершенствованию производственных процессов, повысить безопасность при выполнении горных работ и эффективность техники.

Подробнее ознакомиться с работой можно в приложенном файле.