Разработка научных основ создания систем геохода

В последнее годы объемы освоения подземного пространства, странами международного сообщества, включая Российскую Федерацию, имеют тенденцию к постоянному увеличению. Сооружение капитальных подземных выработок горнодобывающих предприятий, магистралей и тоннелей метро - дорогостоящий процесс.

Традиционное представление проходки выработки, как процесса образования полости в массиве горных пород, всегда определяло и до сих пор определяет направления совершенствования геотехнологий строительства подземных сооружений и, соответственно, создания проходческого оборудования для освоения подземного пространства. В то же время, известные технологии проведения горных выработок, развиваясь по пути увеличения мощности и металлоемкости оборудования, практически исчерпали свои возможности в увеличении производительности, обеспечении безопасности работ и расширения области применения.

Дальнейшее развитие работ в области геотехнологий и геотехники может идти по двум направлениям: первое, - модернизация существующего горношахтного оборудования и его совершенствование путем создания систем нового технического уровня и второе, - поиск и создание принципиально нового, альтернативного инструментария (технологий и геотехники) для освоения недр и формирования подземного пространства.

Зарубежные фирмы ведут активный поиск по созданию новых технологий проведения горных выработок и формирования подземного пространства, а также созданию геотехники, способной проходить подземные выработки в любом направлении и создавать достаточное напорное усилие на исполнительном органе для разрушения горных пород.

Разработка новых технологий проходки горных выработок является одним из приоритетных критически важным для государства направлений развития науки и техники Российской Федерации.

В поисках путей совершенствования геотехнологий проведения горных выработок в ИУУ СО РАН ныне (ФИЦ УУХ СО РАН) и НИ ТПУ были рассмотрены альтернативные подходы и решения, используемые, в частности, в самолетостроении и кораблестроении. Как известно, в этих областях используются результаты исследований, в основу которых положен процесс изучения движения твердого тела соответственно в воздушной и водной средах.В настоящее время ведутся работы по созданию опытных образцов нового класса горнопроходческих машин - геоходов, в основу которых положен принцип использования геосреды для создания силы тяги и напорных усилий у проходческого агрегата. Отсутствие научных основ создания систем нового класса горных машин, не только сдерживает процесс разработки опытных образцов геоходов, но и является актуальной научной проблемой в области горного машиностроения и проведения подземных выработок различного назначения и пространственного расположения. <...>