Научные разработки в помощь горнякам

В работе секции «Машиностроительные и транспортные системы горнодобывающей промышленности» принял участие и д-р техн. наук, профессор Высшей Инженерной Школы им. Георга Агриколы (Германия, г. Бохум) Штефан Фёт. После экскурсии по ИИТМА он рассказал о путях развития машиностроения в своей стране и о надежности быстроходных подъемников. Их механизм является важной составляющей крановых установок, которые в логистической производственной цепочке служат неотъемлемыми элементами безопасности и рентабельности транспортировки расплавленного металла в плавильных цехах.
Обмен опытом ученых КузГТУ и коллег из Высшей Инженерной Школы им. Георга Агриколы реализуется в рамках партнерства между вузами уже много лет и направлен в том числе на подготовку высококвалифицированных инженеров для развития различных отраслей промышленности в Кузбассе и России.

В секции «Энергетические системы, электрооборудование и автоматизация в горном деле» д-р техн. наук, профессор Института инженерных систем и энергетики ФГБОУ «Красноярский ГАУ» Марина Баранова представила результаты работы экспериментальных и промышленных котлов на суспензионном водоугольном топливе. Оно получено из бурого угля, отсевов угледобычи, отходов углепереработки и, по мнению автора, может быть использовано для экологически безопасной перестройки системы энергоснабжения. Результаты работы котлов на этом топливе показали, что даже при низких значениях низшей теплоты сгорания (2500 ккал/кг) ВУТ из различных марок углей возможно получение значения КПД котла более 80%. При этом (себестоимость) 1 Гкал снижается на 30-300% по сравнению с сжиганием сортового угля или жидкого нефтяного топлива.
Коллективная работа д-ра техн. наук Ирины Семыкиной, канд. техн. наук Александра Григорьева, канд. техн. наук Андрея Гаргаева и директора Инженерной школы энергетики ТПУ, д-ра техн. наук Валерия Завьялова посвящалась безлюдной шахте XXI века. С точки зрения авторов, полный вывод человека из горных выработок и создание полностью автоматических, роботизированных систем – это наиболее надежный способ повышения безопасности человеческого труда на горнодобывающих предприятиях. Наиболее важной проблемой на пути «безлюдной шахты» ученые считают взаимосвязанное на разных уровнях функционирование сложного и опасного технологического комплекса. Решение данных задач, по их мнению, можно реализовать на основе методов теории оптимального и адаптивного управления и применении комплексного технико-экономического подхода.

Высокоэффективные технологии прогнозирования, поиска, разведки и моделирования месторождений твердых полезных ископаемых были обсуждены на секции, модератором которой выступил доцент кафедры маркшейдерского дела и геологии горного института Сергей Марков. Доклады о правильном, безопасном и экономном ведении горных раз¬работок, рациональном их проектировании, охране недр, борьбе с потерями, о правильной постановке разведок и многом другом собрались послушать не только преподаватели и студенты КузГТУ и других вузов России, но и представители предприятий. Так, научными разработками в этой области заинтересовался Анатолий Терентьев, сотрудник ООО «Шахта Костромовская».
Один из докладов был посвящен совершенствованию методов математического анализа для повышения полноты освоения недр. Согласно исследованиям Марии Фокиной, преподавателя из Южно-Уральского государственного университета (г. Челябинск), уровень использования природных ресурсов в России составляет в среднем лишь 17% от технологически возможного, а инвестиции в горнодобывающую промышленность – всего 1% от тех доходов, которые предоставляет отрасль. Таким образом, центральным становится вопрос о повышении эффективности функционирования горнодобывающих предприятий на основе использования усовершенствованной математической модели освоения разработанного участка. Объектом своего исследования молодой ученый выбрала ОАО «Учалинский ГОК», который является ведущим предприятием по добыче и обогащению медно-цинковых руд в уральском регионе.

Особое внимание слушателей вызвал доклад ученых из Москвы: Марины Рыльниковой, Дмитрия Радченко (Институт проблем комплексного освоения недр им. Академика Н.В. Мельникова РАН) и Дмитрия Клебанова (АО «ВИСТ Групп»). Их научная работа посвящена интеллектуальным горнотехническим системам в структуре Индустрии 4.0. Ученые предлагают, разрабатывают и уже внедряют такое решение проблемы улучшения среды обитания и условий труда человека на горных предприятиях, как использование машин и механизмов с элементами искусственного интеллекта. На данном этапе основное внимание уделяется развитию роботизированных геотехнологий и автоматизированных средств управления горно-транспортными комплексами для исключения или минимизации присутствия человека в опасных зонах ведения горных работ: подготовительно-нарезных и очистных забоях, зонах интенсивного деформирования массива, в зонах с повышенным радиоактивным фоном, высокой или низкой температурой массива горных пород, повышенной загазованностью атмосферы, низким содержанием кислорода или давлением атмосферы. Так, уже прошел испытания первый роботизированный самосвал и беспилотный КамАЗ. При этом разработчики не исключают, что в ближайшие десятилетия вслед за производственными зонами с нулевым вводом человека интеллектуальные системы придут в зону постоянного присутствия людей, и все горные машины и механизмы скоро будут, по сути, промышленными роботами.

22 ноября в рамках Второго Международного инновационного горного симпозиума, посвященного году экологии в России, состоится круглый стол «Реализация концепции SmartCity в Кемерово» с участием представителей администрации Кемеровской области, администрации г. Кемерово, электросетевых и генерирующих компаний, отраслевых и проектных институтов и ученых КузГТУ.