Материальная база

Центры и лаборатории факультета.

1. Перечень приборов и оборудования с указанием основных параметров и использования в учебно-научном процессе.

Кафедра ИГ
Кафедра МД
Кафедра механики
Кафедра СГП и ПС

Кафедра ИГ и МД
Приборное обеспечение

Традиционно кафедра была хорошо обеспечена гироскопическими и звуколокационными приборами. К настоящему времени после реализации Инновационно-образовательной программы в 2007 году и программы развития Национального исследовательских университетов кафедра обеспечена самыми современными геодезическими приборами и системами. В распоряжении сотрудников кафедры имеются следующие современные приборы и системы межкафедральной лаборатории:

• электронные тахеометры и теодолиты (Zeiss, Sokkia, Trimble и др., всего - 17 шт.);
• гирокомпасы и гиробуссоли (МВТ-2, МВГ-1, МВБ-4 и др., всего - 11 шт.);  
• спутниковые системы определения координат (Zeiss, Trimble R3, Trimble R8., всего - 10 шт.);
• лазерно-сканирующая система IMAGER5006;
• лазерно-сканирующая система RIGLE 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 GIROMAT 3000;
• лазерные дальномеры класса Disto (22 шт.).

2. Перечень программных продуктов с указанием основных параметров и использования в учебно-научном процессе.

Программное обеспечение

На компьютерах кафедр и компьютерных классов установлены программы для управления 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 исследованиях можно выделить:

• AutoCAD 2008 и Civil 3D 2008;
• GKModeller;
• MicroMine;
• Комплекс на платформе Сredo III (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 III, 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 времы 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. Комплекс приобретен как альтернатива известному продукту Trimble Geomatics Office.

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 моделирования 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 геомеханических 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.

На базе кафедры СГП и ПС создана научно-исследовательская лаборатория, которая проводит исследования прочности, деформации горных пород и процессов в них в условиях высоких давлений, температур, скоростей деформирования; комплексные экспериментальные исследования процессов деформации и разрушения горных пород в широком диапазоне условий, применительно к проблемам механики подземных сооружений.

Приборная база лаборатории кафедры СГП и ПС

• пресс для исследования акустической эмиссии горных пород;
• пресс для изучения физико-механических свойств нескальных пород и грунтов;
• пресс для изучения физико-механических свойств скальных пород в условиях трехосного сжатия;
• пресс для изучения физико-механических свойств скальных пород и фильтрационных свойств горных пород в условиях трехосного сжатия;
• установка простого и сложного нагружения и изучения порового давления;
• пружинный пресс для длительных испытаний горных пород;
• газовая установка для исследования прочности горных пород;
• установка жесткого нагружения горных пород;
• установка динамического испытания горных пород;
• прессы гидравлические настольные ПГР-70 и ПГР-50 (для создания визуально контролируемого усилия сжатия образцов строительных мате-риалов);
• универсальная испытательная машина (для исследования свойств горных пород и испытания строительных материалов);
• приборы неразрушающего контроля: ПУЛЬСАР-1, ПУЛЬСАР-1.2, БЕТОН -32, ОНИКС-2.6,  склерометр ОМШ-1 (определение прочности бе-тона в бетонных и железобетонных конструкциях и изделиях);
• прибор БЕТОН-ФРОСТ (для измерения объемных деформаций бе-тона);
• прибор ОНИКС-ОС (для измерения прочности бетона методом от-рыва со скалыванием);
• прибор ВИМС-2 (для измерения влажности твердых и сыпучих ма-териалов);
• прибор ТЕМП-3.2 (для измерения температуры и влажности воз-душной среды);
• прибор ВИП-1.2 (для ускоренного определения параметра возду-хопроницаемости бетона, раствора);
• автоматический прибор Vicatronic E044N (для определения начального и конечного времени схватывания гидравлического вяжущего вещества);
• климатическая камера Binder MK53 (предназначена для испытаний на нагревание/охлаждение);
• миксер лабораторный (для перемешивания цементных растворов)
• лазерный дальномер-рулетка Leica DISTO.

3. Учебные полигоны (краткая характеристика, оснащение).

• 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 горизонта +463 м бывшего Юкспорского рудника. Подземная опорная маркшейдерская сеть здесь 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.

• Кузьмолово - Основной полигон для проведения учебных практик по специальности «Инженерная геодезия».  Проводятся практики по дисциплинам: «Геодезия», «Инженерная геодезия» и «Высшая геодезия».