Projektová činnosť

Národné

IQ:ROCK – Identifikácia a kvantifikácia kľúčových parametrov jadrového vŕtania hornín novými diagnostickými metódami
Identification and quantification of key parameters of core drilling of rocks by new diagnostic methods
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Ivaničová Lucia, PhD.
Anotácia: Jadrové rotačné vŕtanie hornín je energeticky náročná operácia široko využívaná v prieskumnom vŕtaní. Počas vŕtania dochádza k opotrebeniu vrtnej korunky, čo je komplexný dej závislý od množstva faktorov: tvaru, materiálu a stavu vŕtacej korunky, vlastností rozpojovanej horniny a režimových parametrov vrtného procesu. Skúmanie procesu jadrového vŕtania hornín otvára perspektívy pre využitie inovatívnych alebo doposiaľ zriedka používaných spôsobov a metód identifikácie rozhodujúcich veličín procesu, akými sú snímanie a vyhodnocovanie sprievodného vibro-akustického signálu a posudzovanie vrtnej drte ako produktov rozpojovania. Pri riešení projektu bude realizovaný rozsiahly experimentálny výskum malopriemerového jadrového rotačného vŕtania na experimentálnom laboratórnom vrtnom stande s využitím vsadzovaných a impregnovaných diamantových vŕtacích koruniek a koruniek s tvrdokovovými prvkami. Predpokladá sa vŕtanie vzoriek magmatických, sedimentárnych aj metamorfovaných hornín na pokrytie čo najširšieho spektra ich vlastností. Ako umelý materiál simulujúci horninu bude pri experimentoch využitý i betón. Vzhľadom k tomu, že priamo počas vŕtania nie je možné posúdiť interakciu vrtnej korunky a horniny, vrátane opotrebovania korunky, budú na posúdenie procesu využité nepriame metódy, ako inovatívne spôsoby rozšírenej vibračnej diagnostiky, metódy rozpoznávania obrazu pri identifikácii charakteru vrtnej drte, vrtného jadra a stavu opotrebovania rozpojovacieho nástroja. Identifikácia a kvantifikácia kľúčových parametrov jadrového vŕtania hornín novými diagnostickými metódami vytvára predpoklad pre správne charakterizovanie procesu vŕtania, čo spolu s definovaním rozpojiteľnosti hornín umožní jeho spoľahlivé a optimálne riadenie z hľadiska výkonu a energetickej náročnosti, čo môže významne znížiť ekonomické náklady pri prieskumnom vŕtaní, ťažbe nerastných surovín a v podzemnom staviteľstve.
Doba trvania: 1.7.2024 – 30.6.2028
Proces rozpojovania hornín s využitím vibračného signálu
Rock drilling process using the vibration signal
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Bali Hudáková Mária, PhD.
Anotácia: Výskum bude zameraný na diferenciáciu oblastí rozpojovania vytipovaných hornín jadrovacími korunkami vlaboratórnych podmienkach na experimentálnom vrtnom stande, ktorý simuluje reálne podmienky rozpojovania.Preskúmanie diferenciácie týchto oblastí pomocou vibračného signálu spolu s determinovaním spotrebyenergie, môže prispieť ku kvantifikácii a kvalitatívnemu určeniu oblasti efektívneho objemového rozpojovaniapriamo v podmienkach in situ. Pre analýzu a interpretáciu údajov budú po každom realizovanom odvrte použiténumerické a analytické metódy, spolu s obrazovým spracovaním vyvŕtaných jadier a aktuálneho stavu korunky asledovaním distribúcie a tvaru úlomkov vrtnej drte. Z mechanických vlastností testovanej rozpojovanej horninybudú sledované pevnostné a abrazívne vlastnosti. Výstupom projektu budú spresnené informácie o interakciihornina – indentor, pričom nositeľom týchto nových informácií bude odvŕtané jadro, vrtná drť, vibračný signál azmeny stavu testovaného rozpojovacieho nástroja.
Doba trvania: 1.1.2023 – 31.12.2026
Výskum predikcie rozpojiteľnosti hornín a horninového masívu
Prediction of Drillability of Intact Rock and Rock Mass
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Ivaničová Lucia, PhD.
Anotácia: Predkladaný projekt je zameraný na komplexný výskum rozpojiteľnosti hornín a horninového masívu. Zámeromprojektu je hodnotenie a predikcia rozpojiteľnosti hornín na základe ich fyzikálnych a mechanických vlastností svyužitím energetickej teórie rozpojovania (špecifickej energie rozpojovania). Modelovaním rozpojiteľnosti hornína masívu pomocou konvenčných matematických a štatistických metód a prostriedkov umelej inteligencie amodelovaním silových pomerov na kontakte hornina-nástroj bude možné posúdiť mieru vplyvu rozpojovanejhorniny, aplikovaného režimu rozpojovania a voľby rozpojovacích nástrojov na efektívnosť rozpojovania a určiťvzájomné väzby medzi vstupnými a výstupnými veličinami procesu rozpojovania. Po verifikácii odvodenéhomodelu rozpojiteľnosti hornín a masívu bude možné na základe výsledkov analýzy rozsiahlehoexperimentálneho výskumu stanoviť dominantné faktory ovplyvňujúce rozpojiteľnosť hornín a horninovéhomasívu.
Doba trvania: 1.1.2015 – 31.12.2018
Energetická interpretácia pevnostných vlastností horninového masívu
Energy interpretation of rock mass strength properties
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Lazarová Edita, CSc.
Anotácia: Úspešné mechanizované razenie podzemných diel je podmienené rozsahom znalostí o rozpojovanom horninovom prostredí a vhodnosťou konštrukcie plnoprofilového raziaceho stroja pre predpokladané prírodné podmienky. Horninový masív je nehomogénne a anizotropné priestorové diskontinuum, ktorého matematické popisy sú neúplné a jeho vlastnosti musia byť stanovené z konvenčného inžinierskogeologického prieskumu. Dopĺňa ho nami vypracovaná inverzná kontinuálna metóda stanovenia vlastností horninového masívu z monitorovaných údajov, ktorá umožňuje poznať horninové prostredie a rádovo prevyšuje hustotu údajov získanú z klasického prieskumu. Transformácia energetického výkladu rozpojovania hornín plnoprofilovými raziacimi strojmi na problém energetickej interpretácie pevnostných vlastností horninového masívu, by umožnila už v štádiu deštrukčnej etapy výstavby tunelového diela (razenie), získať podrobné informácie pre projektovú prípravu konštrukčnej etapy diela (vystužovanie).
Doba trvania: 1.1.2012 – 31.12.2014
ABRAS – Štúdium vplyvu abrazivity a iných horninových parametrov na opotrebenie nástrojov pri rozpojovaní hornín priamymi a nepriamymi metódami
Research of abrasiveness and other rock parameters affecting the tool wear in rock disintegration by direct and indirect methods
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Labaš Milan, PhD.
Anotácia: Mechanické rozpojovanie a teda aj rotačné vŕtanie je charakterizované interakciou indentora a rozpojovaného materiálu. Interakcia spočíva v rozpojovaní horniny ako želateľného procesu a opotrebovania ako škodlivého procesu. Indentor je pri rozpojovaní vtláčaný do povrchu horniny a zároveň vykonáva určitý predpísaný pohyb (posuvný, rotačný) podľa typu aplikovaného nástroja. Komplexné štúdium mechanizmu opotrebenia rozpojovacích nástrojov pri vŕtaní hornín umožní efektívnejšie riadenie procesu rozpojovania. Súčasná aplikácia priamych a nepriamych metód hodnotenia opotrebenia umožní ich porovnanie a vyhodnotenie efektívnosti nepriamych metód pre kontinuálne sledovanie opotrebenia. Korelácia opotrebenia a charakteristík hornín, predovšetkým abrazivity, spresní vhodnosť výberu indentora a aplikovaného procesného režimu
Doba trvania: 1.1.2011 – 31.12.2013
Vývoj progresívnych technológií zužitkovania vybraných odpadov v cestnom staviteľstve
Development of progressive technologies for utilization of selected waste materials in road construction engineering
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj
Zodpovedný riešiteľ: Doc. Ing. Kušnierová Mária, PhD.
Doba trvania: 1.1.2010 – 31.12.2012
Štúdium rozpojovania hornín nepriamymi metódami
Study of rock disintegration by indirect methods
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Krepelka František, PhD.
Anotácia: Rozpojovanie hornín mechanickým nástrojom alebo valivým diskom je základnou operáciou využívania nerastných surovín a razenia banských a inžinierskych podzemných diel. Z uvedených dôvodov je žiadúce študovať a zvyšovať efektívnosť rozpojovacieho procesu. Mechanickému spôsobu rozpojovania hornín sa v súčasnosti vo svete venuje značná pozornosť. Pri štúdiu rozpojovania hornín sa využívajú priame a nepriame metódy. Nepriame metódy štúdia rozpojovacieho procesu sú zamerané na sprievodné javy pri rozpojovaní, ako sú hluk a vibrácie. Poznanie sprievodných javov rozpojovacieho procesu pomocou metód ako matematické modelovanie, fuzzy logika, neurónové siete a podobne, spresňuje mechanizmus interakcie nástroja s horninou.
Doba trvania: 1.1.2009 – 31.12.2011
Štúdium sprievodného vibračného signálu pri minimalizácii špecifickej energie rozpojovania hornín
Research of accompanying vibration signal at minimization of specific disintegration energy of rock cutting
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Miklúšová Viera, PhD.
Anotácia: Mechanické vŕtanie a razenie líniových banských a inžinierskych podzemných diel je energeticky veľmi náročný proces. Pri interakcii nástroja s horninou dochádza k distribúcii dodanej mechanickej energie na rozpojenie horniny, na opotrebovanie rozpojovacieho nástroja, na teplo, na vibračné a akustické prejavy a iné. Rozpojovací proces pri rôznych hodnotách vstupných režimových parametrov má rôznu energetickú náročnosť a je optimalizovateľný podľa viacerých kritérii na základe zmien vstupných režimových parametrov. Cieľom grantovej úlohy je cez snímanie, spracovanie, štúdium a analýzu sprievodného vibračného signálu optimalizovať proces podľa kritéria minimálnej špecifickej energie rozpojovania a tak znížením energetickej náročnosti dosiahnuť zefektívnenie procesu.
Doba trvania: 1.1.2008 – 31.12.2010
Modelovanie výkonu razenia tunelovacieho stroja metódou fuzzy
Modelling the excavation performence of the tunneling machines by fuzzy methods
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Lazarová Edita, CSc.
Doba trvania: 1.1.2006 – 1.12.2008