Научные знания

Традиционно в феврале, в преддверии Дня российской науки, в вузе отмечают тех, кто успешно защитил диссертации в ушедшем году.

Недавно появившиеся кандидаты наук и их научные руководители приглашены на торжественное собрание завтра, 5 февраля. Вспомним над какими актуальными темами работают наши ученые.

Елена Васильева, ассистент кафедры ХТТТ, защитила работу «Прогнозирование выхода основных химических продуктов коксования углей Кузбасса методом нейронных сетей». Научный руководитель – Татьяна Черкасова, профессор, доктор химических наук.

Продукты коксования – кокс, каменноугольная смола, сырой бензол и коксовый газ. Автор исследования работала над способом, который позволит прогнозировать количество продуктов коксования на основании качественных характеристик угля (смесь, шихта). Елена Васильева представила метод высокой точности прогноза выхода основных химических продуктов на примере кокса. На основе метода была создана компьютерная программа.

Михаил Соколов, старший преподаватель кафедры АДиГК, защитил работу «Геомеханическое обоснование параметров укрепления неустойчивых грунтовых оснований эксплуатируемых горнотехнических зданий и сооружений». Научный руководитель – Сергей Простов, профессор, доктор технических наук.

 Михаил Соколов занимался проблемой устойчивости сооружений поверхностных комплексов горнодобывающих предприятий. Например, воздухоподающих каналов, опор галерей, комплексов наклонной сепарации и обогащения, трансформаторных подстанций, водоотливных установок и т.п. Причин для осадки фундаментов таких сооружений много – наличие ослабленных и водонасыщенных зон, неравномерные нагрузки и пр. Решение проблемы – уплотнение грунтов с целью повышения их прочностных и деформационных характеристик. Ученый предложил использовать численные методы моделирования на базе современных компьютерных программ для прогнозирования и корректирования параметров технологии укрепления грунтовых массивов на основе оценки изменения его геомеханического состояния.

Евгений Шабанов, старший преподаватель кафедры СПиЭН, защитил диссертацию «Разработка метода оперативного мониторинга процессов загрязнения и очистки грунтов от нефтепродуктов при освоении недр». Научный руководитель – Сергей Простов, профессор, доктор технических наук.

Евгений Шабанов в своей работе предложил метод диагностирования зоны загрязнения грунтов нефтепродуктами, ее размеров и местоположения, определения степени загрязнения грунтов при добыче, транспортировке, хранении и переработке полезных ископаемых (например, автозаправочных станций, складов ГСМ, электроподстанций, дамб отстойников и др.) Метод основан на установленной автором взаимосвязи между физико-механическими и электрическими свойствами горных пород при их загрязнении. Основная идея работы состоит в использовании электрической контрастности нефтепродуктов как заполнителей порового пространства грунтов для диагностирования зон загрязнения и контроля процессов очистки. Оперативный мониторинг степени загрязнения грунтов имеет важное значение для оценки и обеспечения экологической безопасности природно-технических систем при освоении месторождений полезных ископаемых.

Анастасия Штоцкая, доцент кафедры АП, защитила диссертацию «Совершенствование методов оценки транспортного спроса городского населения». Научный руководитель – Александр Михайлов, доктор технических наук, профессор ИНИТУ (г. Иркутск).

Анастасия Штоцкая исследовала транспортное поведение городского населения. Традиционно транспортные прогнозы основываются на использовании агрегированных моделей, построенных на усредненных значениях показателей, определяющих спрос на передвижение. Автор в основе своего исследования использовала инструменты, учитывающие индивидуальное транспортное поведение респондентов.

Предложенная Анастасией научно обоснованная методика, на основе дезагрегированной модели спроса, поможет прогнозировать перспективный транспортный спрос с учетом изменения транспортного поведения населения в результате изменения социально-экономических и градостроительных условий. Методику можно использовать на стадиях проектирования генерального плана города, программы комплексного развития транспортной инфраструктуры, схемы организации дорожного движения.

Федор Непша, старший преподаватель кафедры ЭГПП, защитил диссертацию «Повышение энергоэффективности систем электроснабжения угольных шахт при оптимальном регулировании напряжения». Научный руководитель – Владимир Ефременко, кандидат технических наук.

В диссертационной работе Федора Непши предлагается алгоритм оптимизации уровня напряжения в системе электроснабжения (СЭС) угольной шахты по критерию минимума потерь активной мощности, который обеспечивает снижение потерь электроэнергии и повышение энергоэффективности СЭС. Кроме того, в результате исследования установлено, что при регулировании напряжении в СЭС угольных шахт необходимо учитывать статические характеристики нагрузки по напряжению при оптимальном регулировании напряжения в системе электроснабжения. Эффективность алгоритма была подтверждена с помощью апробированной имитационной модели. Полученные результаты рекомендованы для использования при регулировании напряжения в сетях организаций, осуществляющих электроснабжение угольных шахт.

 Андрей Фурман, старший преподаватель кафедры ЭА, защитил диссертацию «Оценка эффективности эксплуатации экскаваторно-автомобильных комплексов на технологических трассах разрезов Кузбасса». Научный руководитель – Геннадий Буялич, доктор технических наук, доцент.

По разным оценкам, доля угля, добываемого открытым способом, будет расти. Развитие такого способа добычи сопровождается ростом глубины разрезов, что ведет к усложнению профиля трасс. Сложность профиля трассы зависит от изменчивости величин дорожных уклонов и радиусов поворотов, т.е. от параметров трассы, ограничивающих скорости движения карьерных автосамосвалов. В свою очередь скорость движения карьерных автосамосвалов на отдельных участках технологической трассы определяют такие параметры трасс, как коэффициенты сопротивления качению и сцепления колеса с дорогой, ровность дорожного полотна, радиус поворота, продольный уклон, что также сказывается на эффективности использования экскаваторно-автомобильных комплексов в целом и затраты на его эксплуатацию.

Одним из решений, что предлагает ученый в своей работы, стала методика выбора эффективного состава экскаваторно-автомобильных комплексов в зависимости от параметров технологических трасс на основе повышения производительности, прибыли и снижения затрат. Методика также позволяет определить скорость движения карьерных автосамосвалов по маршруту, продолжительность транспортного цикла рационального типа ЭАК как для существующих трасс, так и для вновь проектируемых.

 Ирина Костинец, директор филиала КузГТУ в г. Белово, защитила диссертацию «Обоснование параметров опорной поверхности внешнего движителя геохода». Научный руководитель – Алексей Хорешок, доктор технических наук, профессор.

Существующие горнопроходческие системы и технологии проведения горных выработок не поспевают за задачами, которые возникают вследствие повышения интенсивности освоения подземного пространства. На основании ряда проведенных исследований был предложен отличный от традиционного подход к процессу проведения горных выработок, основная идея – рассматривать проходку выработок как процесс движения твердого тела (проходческого оборудования) в твердой среде. Данный подход лежит в основе геовинчестерной технологии проведения горных выработок, базовым функциональным элементом которой является геоход.

В настоящее время ведутся работы по созданию нового поколения геоходов. Одной из основных систем аппарата является внешний движитель (ВД). Существующие движители проходческих систем не соответствуют особенностям работы геохода. Сдерживающим фактором в его разработке является отсутствие методик определения параметров внешнего движителя. Поэтому исследования, направленные на обоснование параметров опорной поверхности ВД геохода сегодня актуальны.

В диссертации научно обоснованы параметры опорной поверхности ВД геохода, изложены технические решения для пород средней крепости, применимые для создания новых горных машин, обладающих повышенной производительностью.