Увеличение глубины разработки месторождений и возрастание геодинамических рисков диктуют необходимость поиска инновационных решений для обеспечения безопасности горных работ. Разработчики из Хабаровского федерального исследовательского центра ДВО РАН представили модель искусственного интеллекта, предназначенную для автоматизации прогнозирования опасных проявлений горного давления в шахтах. Подробности о новой модели предоставил ее создатель, кандидат наук, научный сотрудник лаборатории геомеханики ИГД ДВО РАН Александр Викторович Константинов, а также его научный руководитель, академик РАН, доктор технических наук, директор ХФИЦ ДВО РАН Игорь Юрьевич Рассказов.
По словам И.Ю. Рассказова, данная модель является частью масштабного проекта, целью которого является разработка комплексных систем геомеханического мониторинга. Это одно из наиболее перспективных направлений в мировой науке, применяемых в горнодобывающей отрасли.
«А.В. Константинов пояснил, что для извлечения полезных ископаемых требуется бурение на значительную глубину. На определенном этапе начинают возникать труднопредсказуемые сейсмические явления, вызванные техногенным воздействием или шахтной деятельностью. Предвидеть опасные динамические процессы в подобных условиях – очень сложная задача, и традиционные подходы здесь оказываются неэффективными».
Модель играет важную роль в интеллектуальной обработке данных для систем мониторинга. Обучение модели проводилось на основе сейсмоакустических данных, полученных в течение полутора лет наблюдений на одном из месторождений Дальнего Востока. В течение этого периода было зарегистрировано 2,5 миллиона сигналов, из которых для обучения нейронных сетей отобрано 320 тысяч, представляющих собой полезную информацию, связанную с геомеханическими процессами, происходящими в массиве горных пород.
«По словам А.В. Константинова, модель должна не только выделять значимые данные, отсеивая помехи, возникающие из-за работы оборудования и программного обеспечения, в том числе с использованием машинного обучения. Основная ее функция — определять по полученным данным акустически активные зоны и координаты мест возникновения событий. Речь идет о тех участках, где наиболее вероятно развитие опасных ситуаций, требующих постоянного контроля».
По мнению академика И.Ю. Рассказова, данные разработки являются ответом на актуальные задачи современности. Анализ информации, получаемой при глубоководном мониторинге, требует обработки больших объемов данных (big data) и применения технологий искусственного интеллекта. Цифровая линейка приборов, созданная в центре, в том числе многоканальные системы, находит применение на нескольких российских предприятиях и привлекает внимание иностранных компаний.
«Академик выразил уверенность в отличных перспективах данных моделей. По его словам, они обеспечат автоматизированную обработку колоссальных объемов информации и предоставят прогнозные данные. Это критически важно для безопасной и результативной разработки глубоко расположенных месторождений. Задача, которую мы ставим перед собой, — разработать на их базе более совершенную и всестороннюю модель для продуктивного геомеханического мониторинга».
Развертывание системы идет по плану: после положительного опыта на предприятиях Забайкальского и Приморского краев, новое оборудование устанавливается на Кольском полуострове. Эта российская разработка, сочетающая геомеханику и искусственный интеллект, превращается в реальный инструмент для предотвращения инцидентов и обеспечения безопасности шахтеров при работе на возрастающих глубинах.
Материал создан при содействии Российской академии наук