Материальная база

Материально-техническое обеспечение

Учебная и научная деятельность кафедры обеспечена необходимым оборудованием, помещениями и специализированными аудиториями. Приборный комплекс маркшейдерско-геодезического полигона (организован совместно с кафедрой Инженерной геодезии) насчитывает больше 250 единиц маркшейдерско-геодезических приборов и систем. Имеется компьютерный класс на 14 рабочих мест, все компьютеры также подключены к сети и имеют выход в Internet (для работы студентов и слушателей ФПК). Для обеспечения учебного процесса и научных исследований на компьютерах установлены 15 специализированных программных систем различного назначения. Лекционные классы оборудованы мультимедийными комплексами.

В распоряжении кафедры имеется пять аудиторий, четыре из которых специализированные:

  • лекционная аудитория с мульмедийным оборудованием;
  • маркшейдерско-геодезический полигон;
  • лаборатория новых маркшейдерско-геодезических приборов;         
  • компьютерный класс.

Учебные лаборатории

Полигон позволяет смоделировать процесс маркшейдерско-геодезических измерений за счет существенной длины помещения. Он оборудован консолями для установки маркшейдерско-геодезических приборов, имеет сеть точек планового и высотного обоснования. Все точки закоординированы в единой системе. Полигон снабжен дополнительными лампами для подсветки отсчетных устройств и блоками питания и подсветки для гирокомпасов.

Учебные полигоны

Основным полигоном, задействованным в учебном процессе кафедры маркшейдерского дела, является учебный маркшейдерский полигон созданный на базе УПП Кировского рудника ОАО «Апатит». Основу полигона составляют маркшейдерские сети, расположенные в подземных горных выработках Объединенного Кировского рудника. Подземная опорная маркшейдерская сеть насчитывает более 30 пунктов.

Указанный полигон используется при проведении учебной маркшейдерской практики для студентов маркшейдеров в конце второго курса. Он позволяет смоделировать в условиях реальных выработок все основные маркшейдерские работы характерные для подземной отработки месторождений.

Приборное обеспечение

В распоряжении сотрудников кафедры имеются следующие современные приборы и системы маркшейдерско-геодезического полигона:

  • электронные тахеометры и теодолиты (Zeiss, Sokkia, Trimble, Leica и др., - более 20 шт.); 
  • гирокомпасы и гиробуссоли (Gyromat, Sokkia, МВТ-2, МВГ-1, МВБ-4 и др., - более 11 шт.);   
  • спутниковые системы определения координат (Zeiss, Trimble R3, Trimble R8., всего - 10 шт.);
  • лазерно-сканирующая система IMAGER5006;
  • лазерно-сканирующая система RIEGL 420i;
  • лазерно-сканирующая система Quarryman Pro (LR);
  • роботизированные тахеометры Trimble S8  и Trimble VX (3 шт.);
  • системы автоматизированного мониторинга деформаций на базе Trimble S8;
  • цифровые нивелиры Dini-11 (2 шт.);
  • гироскопическая станция Sokkia GP3130R3;
  • автоматизированная гироскопическая станция Sokkia GYRO X;
  • автоматизированная гироскопическая система GYROMAT 3000;
  • лазерные дальномеры класса Disto (22 шт.).

Программное обеспечение

На компьютерах кафедры и компьютерного класса установлены программы для управле-ния электронными приборами, обмена данными с ними, обработки маркшейдерско-геодезической информации, моделирования и проектирования на основе данных съемок. Среди специализированных программ используемых в ученом процессе и научных иссле-дованиях можно выделить:

  • AutoCAD 2016 и Civil 3D 2016;
  • GKModeller;
  • MicroMine;
  • Комплекс на платформе Сredo IV (Объёмы, Линейные изыскания, Топоплан и др.);
  • Trimble Business Center;
  • TopoCad;
  • Laser Control и RiscanPRO;
  • Cyclone-MODEL;
  • RapidForm (XOV)+(XOR);
  • Plaxis 2D 2012 и Plaxis 3D 2012.

Программное обеспечение для обработки данных геодезических измерений

Программные комплексы Сredo IV, Trimble Business Center и TopoCad предназначены для обработки данных геодезических построений и оценки точности этих построений. Все комплексы реализуют строгие способы уравнивания и оценки точности геодезических сетей, имеют развитый графический интерфейс (позволяющий наглядно представлять геометрию сетей и распределение погрешностей), обладают средствами, обеспечивающими обмен данными с электронных геодезических приборов и систем. На все три продукта, закупленные в разное время по програмее НИУ, имеется коммерческая лицензия.

Программный комплекс Сredo, разработанный в р.Беларусь и заслуживший широкое признание в странах ближнего зарубежья, обеспечивает обработку геодезической информации в наиболее привычном для отечественного инженера виде. Он хорошо адоптирован под нужды геодезических изысканий в условиях нашей страны, поэтому российские компании при приеме на работу часто требуют наличие навыков работы с этой системой. Комплекс построен по модульному принципу, когда базовое ядро можно дополнять специализированными модулями.

Основное назначение комплекса Trimble Business Center – обработка данных спутниковых измерений, анализ качества таких измерений и прогнозная оценка условий спутниковых измерений в конкретных условиях. Помимо основных задач комплекс позволяет обрабатывать данные с других геодезических приборов и систем, строить топографические поверхности и определять объемы горных работ.

Программа TopoCad обеспечивает обработку геодезических сетей строгими способами, имеет развитый графический интерфейс. Система закуплена и внедрена в 2013 году.

Указанные программные комплексы внедрены в учебный процесс в рамках дисциплины «Методы получения и автоматизированной обработки маркшейдерско-геодезической информации» изучаемой на 3 и 4 курсе. Кроме того, они используются при обработке геодезических построений, проводимых в рамках хоздоговорных работ, в основном связанных с деформационными наблюдениями.

Программное обеспечение для графического моделирования и проектирования

Основным программным комплексом для графического моделирования в учебном процессе и научной работе является самая популярная в России CAD система – AutoCAD фирмы Autodesk. Широкая известность и относительная доступность системы, предопределили выбор этого продукта как базового в учебном процессе.

Возможности системы AutoCAD хорошо известны в инженерной среде, в отличии от другого продукта этой же фирмы – Civil 3D. Система Civil 3D построена на базовом графическом ядре AutoCAD и обладает широком спектром дополнительных возможностей обеспечивающих проектирование сложных инженерных сооружений на базе данных инженерно-геодезических изысканий. Комплекс содержит инструменты работы со сложными топографическими поверхностями и обеспечивает инженера проектировщика средствами выбора трасс линейного сооружения, обоснования профиля промышленных площадок и взаимной увязки объектов. Система использует объектно-ориентированную идеологию построения моделей и позволяет связать весь комплекс проектных данных в единое целое, когда при изменении одного из объектов будут автоматически пересчитываться параметры связанных с ним объектов.

Система AutoCAD – это базовая система для представления инженерной графики в учебном процессе начиная со 2-ого курса обучения.

Программное обеспечение для обработки данных лазерного сканирования

Программные комплексы Laser Control, RiscanPRO, GKModeller, Cyclone-MODEL и RapidForm предназначены для обработки данных, получаемых с лазерно-сканирующих систем.

Первые две системы ориентированы на обеспечение работы с конкретными лазерно-сканирующими системами (IMAGER5006 и RIGLE 420i соответственно), имеющимися на кафедре. Они позволяют управлять лазерно-сканирующими системами и осуществлять предварительную обработку (предобработку) данных: оценивать полноту информации, распознавать марки, регистрировать сканы и получать объединенные точечные модели. Эти системы внедрены в учебный процесс, в научные и прикладные работы, осуществляемые кафедрой с 2007 года.

Системы GKModeller, Cyclone-MODEL и RapidForm предназначены для постобработки и графического моделирования пространственных объектов на основе точечных моделей. GKModeller разработан отечественными программистами и имеет вполне доступный интерфейс. Система позволяет работать с большими массивами точек, моделировать сложные поверхности и оптимизировать триангуляционные модели.

Модуль Cyclone-MODEL от фирмы Leica предназначенный для графического моделиро-вания промышленных объектов, является одним из лучших продуктов реализующих работу с 3D-примитивами, и позволяющий создавать сложные пространственные модели.

Система Rapid с модулями XOV и XOR предназначена для моделирования объектов по результатам лазерного сканирования с использованием алгоритмов сложного поверхностного моделирования. Она содержит широкий набор средств для моделирования поверхностей и их пространственного сравнения.

Программное обеспечение для моделирования месторождений и решения горно-геометрических задач

Единственным представителем этой группы программных продуктов, который используется на кафедре, является австралийская система MicroMine. Она предназначена для моделирования месторождений, оценки запасов, проектирования горных производств и планирования горных работ. Как и все горно-геологические системы она содержит инструменты геостатистического анализа. Эта система, характеризующаяся весьма непростым интерфейсом, уже более 10 лет используется в учебном процессе на разных кафедрах университета.

Система в основном используется в учебном процессе в рамках дисциплин «Геометрия недр» и «Рациональное использование недр» на 5 курсе обучения.

Программное обеспечение для моделирования геомеханических процессов

Программные комплексы Plaxis 2D и Plaxis 3D предназначены для моделирования геоме-ханических процессов и оценки сдвижений и деформаций горных пород при ведении горных и строительных работ. Система Plaxis реализует метод конечных элементов (МКЭ), заслуживший широкое признание среди ученых геомехаников. Помимо задач оценки напряженно-деформированного состояния породных массивов система позволяет совместно с ними решать фильтрационные задачи. Система имеет весьма дружественный интерфейс, что позволяет без особого труда использовать в учебном процессе в рамках классических геомеханических дисциплин. Комплекс обладает широким набором встроенных моделей среды имитирующих поведение горных пород и слабых грунтов, а также средствами, позволяющими реализовать собственную модель среды.

Plaxis 2D в основном используется в учебном процессе (на 5 курсе обучения), Plaxis 3D используется в научных исследованиях при прогнозе геомеханического состояния породных массивов. На основе моделирования в системе Plaxis 3D осуществляется прогноз сдвижений и деформаций горных пород при строительстве объектов метрополитена в Санкт-Петербурге.