«Умный напарник» для эндоскопических исследований подземных выработок

В настоящее время в горнодобывающей и нефтедобывающей промышленности для снижения производственных издержек существует необходимость осмотра различных технологических скважин, а также визуальной инспекции бывших в употреблении компонентов нефтегазового производства.

Оптимальным способом решения этих задач являются эндоскопические исследования. Специфика данных предприятий, а именно работа во взровоопасной атмосфере, накладывает многочисленные технические ограничения на оборудование, предназначенное для выполнения работ.

Кроме этого, обследуемые скважины имеют вертикальную, наклонную и горизонтальную направленность (рис. 1), что затрудняет работу эндоскопов с мягким и даже частично жёстким подающим кабелем. Особенно остро эта проблема стоит при необходимости осмотра вертикальных скважин, где эндоскоп должен двигаться вверх.

Метод эндоскопических исследований дезинтеграции внутриконтурного массива выработок был предложен ВНИМИ ещё в начале 1970-х годов, но из-за отсутствия специализированного оборудования для проведения осмотра разнонаправленных скважин он до сих пор достаточно редко используется на предприятиях.

Безусловно, существуют иные способы решения этих задач (например, бурение новой скважины и анализ керна), но эти решения требуют дополнительных временных и финансовых затрат, а для современного безопасного производства важно оперативно проводить определение горнотехнических условий.

В 2020 году ООО «Кузбасс-ЦОТ Электро» запустило в серийное производство взрывозащищённый (РО Ex ia I X / 0Ex ia IIC T4 X) видеоэндоскоп «Умный напарник», позволяющий решить проблему осмотра разнонаправленных скважин протяжённостью до 20 метров во взрывоопасной среде. Видеоэндоскоп имеет гибкожёсткий рукав, обеспечивающий возможность силовой подачи эндоскопа в скважину, и позволяет осматривать скважины диаметром 30 мм и более.

Камера видеоэндоскопа оборудована светодиодами белого свечения, что позволяет хорошо освещать объекты в зоне фокусного расстояния видеокамеры. Датчик положения камеры, размещённый в одном корпусе с камерой, позволяет индицировать ориентацию «верх» — «низ» у горизонтальной скважины и оценивать наклон вертикальных скважин.

Проведение эндоскопических исследований даёт геологам возможность оперативного обследования скважин любой направленности, в т. ч. вертикальных с подачей снизу и наклонно-направленных, распознавания наличия геологических нарушений и деформационных процессов, определения горнотехнических условий на разных стадиях эксплуатации выработки, обводнения и выявления его источника — всё это позволяет предвидеть осложненные участки ведения горных работ и заблаговременно предусмотреть ряд мероприятий, чтобы эти участки преодолеть более эффективно и безопасно.

Сейчас видеоэндоскопы «Умный напарник» успешно эксплуатируют на четырёх шахтах АО «Воркутауголь». С учётом опыта использования данного оборудования расширился и фронт задач, решаемых специалистами АО «Воркутауголь», а также сформировался перечень новых задач, решение которых позволит более точно и быстро выполнять оперативные производственные цели.

Итогом обратной связи от специалистов АО  «Воркутауголь» явилась разработка новой модификации видеоэндоскопа с бесконтактным датчиком расстояния, позволяющим оценивать протяжённость скважины, а также расстояние, пройденное эндоскопом в стволе скважины. Для измерения протяжённости скважины используется акустический принцип, позволяющий корректно проводить измерения даже в скважине, имеющей искривление ствола.

В первом квартале 2021 года запланированы опытно-промышленные испытания новой модификации видеоэндоскопа на одном из горнодобывающих предприятий Кузбасса.

Видеоэндоскоп «Умный напарник» является одним из функциональных модулей одноимённого электронного взрывозащищённого планшета. Электронный планшет, также являющийся собственной разработкой компании, функционирует под управлением операционной системы Microsoft Windows, имеет привычный интерфейс, позволяет запускать программы для работы с промышленной автоматикой, использовать стандартный инструментарий.

Важным достоинством планшета является наличие разъёма с искробезопасными стандартными интерфейсами (Ethernet, USB, RS-485), которые позволяют подключать различное научное или технологическое оборудование, в том числе и видеоэндоскоп.

Изображение, получаемое с помощью камеры эндоскопа, выводится на дисплей планшета, также на его жёсткий диск сохраняются все статические изображения (рисунки 2-5) и видеофрагменты.
Видеоэндоскоп совместно с другими, уже хорошо зарекомендовавшими себя средствами контроля горного массива, позволяет оптимизировать производственные процессы и сэкономить время маркшейдерам и геологам, сократить расходы на проведение исследований для собственников горнодобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий.

С 2020 г. является резидентом АО «Кузбасский технопарк» и участником фонда «Сколково». Компания занимается разработкой и производством взрывозащищённого электронного оборудования.

Текст: Ярослав Сергеевич Ворошилов, канд. техн. наук, директор ООО «Кузбасс-ЦОТ Электро», Светлана Александровна Короткова, главный геолог АО «Воркутауголь», Мария Николаевна Гусева, главный геолог шахты «Заполярная», Михаил Михайлович Елисеев, главный геолог шахты «Воркутинская».

На правах рекламы

ООО «Кузбасс-ЦОТ Электро»

www.kcelectro.ru
office@kcelectro.ru
8-903-907-6700
г. Кемерово, Сосновый бульвар, 1

Перейти на страницу проекта "В помощь шахтеру"