Чистые угольные технологии в центре внимания научной общественности

Ярким событием недели стал Российско-китайский симпозиум «Чистые угольные технологии: добыча, переработка, безопасность, экология». Ученые технических университетов России и Китая обсудили передовые достижения угольной отрасли, влияние горной промышленности на экономику регионов и стран в целом, перспективные направления научных исследований в шахтном строительстве, горном машиностроении, глубокой переработки и обогащении.

Реализация международной повестки неслучайна: 2020-2021 годы объявлены годами российско-китайского научно-технического и инновационного сотрудничества в соответствии с «Совместным заявлением между КНР и Россией о развитии отношений всеобъемлющего партнерства и стратегического взаимодействия, вступающих в новую эпоху». Документ подписан Президентом России Владимиром Путиным и Председателем КНР Си Цзиньпином. В план совместного сотрудничества вошли мероприятия различных направлений, включая искусственный интеллект, робототехнику, информационные и биотехнологии.

Симпозиум прошел на базе Кузбасского государственного технического университета с участием Шаньдунского научно-технического университета. Вузы установили дружеские и партнерские отношения с 1989 года. За этот период университеты добились серьезных и плодотворных результатов в различных областях. Это совместная подготовка кадров, взаимный обмен студентами и преподавателями, научно-исследовательское сотрудничество и т. д. 

Партнерские отношения реализуются в виде совместного участия в научно-исследовательских конференциях и симпозиумах, академического обмена студентов и преподавателей. ШНТУ ежегодно предоставляет 80-120 грантовых мест для студентов из разных стран и регионов по программам бакалавриата, магистратуры и докторантуры. В приоритете взаимодействия технических университетов – разработка и внедрение технологий для обеспечения экологической безопасности регионов и стран, улучшение состояния окружающей среды, последовательное решение проблем изменения климата. В числе главных для решения задач – снижение выбросов загрязняющих веществ и парниковых газов, повышение эффективности использования ресурсов, энергосбережение.

 Мировая повестка сегодня определена ESG-трансформацией промышленности. Особо актуален этот вопрос для горнодобывающей отрасли. Во-первых, это переход крупных мировых экономик к низкоуглеродной энергетике. Во-вторых, безопасность людей и экология. В-третьих, потребность промышленности в кадрах с современными компетенциями, – отметил ректор КузГТУ Алексей Яковлев. – Для нас ESG-трансформация — это новый пакет образовательных программ, новые высокотехнологичные продукты и технологии, создаваемые с индустрией и РАН, пилотная ESG трансформация промышленности Кузбасса.

В Кузбассе реализуется региональный экологический стандарт «Чистый уголь – зелёный Кузбасс», и КузГТУ, как один из ключевых участников НОЦ «Кузбасс», проводит масштабные исследования в области промышленной энергетики и экологической безопасности. Более десяти научных проектов по актуальным направлениям эффективного развития угледобывающей промышленности, горного комплекса, постмайнинга и экологии направлены на развитие инновационных угольных технологий и их внедрение в реальную промышленность.

 По случаю успешного проведения нами X Российско-китайского симпозиума позвольте мне от имени Шаньдунского научно-технического университета поздравить с открытием симпозиума и выразить горячее приветствие всем присутствующим почетным гостям, специалистам, ученым! – выступил с приветствием в формате онлайн Яо Цинго, президент Шаньдунского научно-технического университета. – Цель данного симпозиума состоит в том, чтобы содействовать всестороннему обмену мнениями и взглядами о новейших результатах китайских и российских ученых за последние годы в области добычи, умных техник и экологии. Настоящий симпозиум представляет собой высший диалог мышления в научно-технических исследованиях, а также интерактивную платформу разделения мудрости и научного согласования. Он обязательно станет торжественным мероприятием с целью углубления взаимопонимания ученых обеих стран, способствования их сотрудничеству и совместному развитию, и добьется плодотворных успехов! Укрепятся китайско-российские дружеские отношения, расширится в большей степени взаимопонимание в целях установления взаимодоверия, достижение согласия, углубится обмен и совместное развитие в образовании и культуре России и Китая. Желаю успехов в сегодняшнем мероприятии!

Наталья Петрик, директор АНО «Научно-образовательный центр «Кузбасс» представила НОЦ «Кузбасс» как инструмент трансформации угольного региона.

 Целью ближайшего развития является достижение лидерства в области разведки, эффективной добычи, транспортировки и глубокой переработки твердых полезных ископаемых, экологически чистой энергии при снижении антропогенной нагрузки на окружающую среду и рисков для жизни, здоровья и социального благополучия человека на основе консолидации усилий Правительства Кузбасса, научно-образовательного и предпринимательского сообществ, – отметила спикер симпозиума.

 Работа нашего симпозиума направлена на решение актуальных вопросов горнодобывающей промышленности. Уверен, что эффективный диалог представителей российских и зарубежных коллег в рамках проводимого симпозиума позволит провести четкий анализ текущей ситуации в угледобывающей промышленности, обсудить перспективы её развития и внести значительный вклад в развитие техники и технологий горного дела. Я уверен, что полученные результаты будут полезны всем участникам и в первую очередь представителям угольной отрасли Китая и России, а предложенные рекомендации реализуются на практике, – обратился к участникам симпозиума директор горного института КузГТУ Алексей Хорешок

Алексей Алексеевич поблагодарил секретаря парткома ШНТУ, китайских и российских участников за то, что даже в условиях пандемии они нашли возможность принять участие в работе симпозиума, а докладчиков – за готовность внести свою долю в научное содержание симпозиума.

В прошлом году КузГТУ отметил 70-летие. В текущем, 2021 году, 70-летие отмечает Шаньдуньский научно-технический университет. Как КузГТУ является основным поставщиком кадров угледобывающей отрасли Кузбасса и России, так и Шаньдуньский университет готовит огромное количество высококвалифицированных кадров для китайской угольной промышленности. Учёные Кузбасса и Шаньдуня внедряют в производство передовые разработки, выигрывают масштабные гранты, имеют патенты и объекты интеллектуальной собственности, публикуются в высокорейтинговых журналах. 

Китайские ученые представили научному сообществу крупные достижения в области угледобычи и шахтного строительства 
Чен Ляньцзюнь, профессор ШНТУ, представил достижения в исследовании нового оборудования для распыления бетона в Китае.

 Торкрет-бетон играет очень важную роль в креплении и герметизации горных выработок, особенно в сложных условиях горных работ. Торкретирование мокрым способом имеет много преимуществ по сравнению с торкретированием сухим способом: меньшая концентрация пыли, низкий отскок и т. д. Это снижает некоторые опасности горных работ, в том числе, возможность пневмокониоза у рабочих. Мы разработали оборудование для торкретирования, в том числе смеситель принудительного действия с горизонтальным валом, машину для торкретирования без пульсации, манипулятор торкретбетона, шнековый питатель, машину для набрызга бетона с толкающей цепью, бетоносмеситель непрерывного действия и автоматическое дозирующее устройство, а также другое оборудование, которое позволило реализовать эффективный торкретбетон в разные места применения. В частности, технология безимпульсной перекачки и интеллектуальная технология торкретбетона обеспечат сильную теоретическую и техническую поддержку беспыльного интеллектуального торкретбетона.

Тан Юньлян, профессор ШНТУ, декан института исследований предотвращения и контроля горных ударов рассказал о результатах исследования энергии горных ударов 

Горный удар – динамическое явление внезапного высвобождения энергии, накопленной в горных породах и угле, которое происходит на стадии остаточной деформации. Исследования показали, что крепь выработки или угольный целик должны выдерживать динамическое воздействие, исходящее от трещины и оседания со стороны выработанного пространства. Когда сумма накопленной энергии деформации и кинетической энергии крепи выработки превышает ее несущую способность, легко происходит динамическое обрушение. Высвобождение высокой энергии деформации, вызванной концентрацией опорного давления, является необходимым условием обрушения угля, кинетическая энергия, вызванная миграцией опорного давления, является достаточным условием для внезапного сдвижение пород или горного удара. Кроме того, зона разлома блокирует передачу энергии. Угол падения и толщина зоны разлома имеют большое влияние на характеристики «изоляции», что приводит к очевидным характеристикам «зональности» толчка, вызванного активацией. Если угол падения разлома больше его порогового значения, сейсмические волны не могут проникнуть через него. Принцип горного удара, вызываемого кинетической энергией, требует дальнейшего глубокого исследования.

Ван Ганг, профессор ШНТУ озвучил некоторые итоги по повышению эффективности нагнетания воды в угольных пластах с помощью нанотехнологии модифицирования.

 Для повышения эффективности нагнетания воды в угольные пласты влияние наножидкостей на смачиваемость поверхности угля изучается на основе технологии уменьшения сопротивления и увеличения закачки в области третичной добычи нефти. Проводилась оптимизация состава и оценка рабочих характеристик наножидкостей с наночастицами кремнезема и лаурилсульфатом натрия в качестве основных компонентов, а влияние наножидкости с оптимальным соотношением на смачиваемость угля изучается посредством экспериментов по самопроизвольному восходящему пропитыванию. Результаты показывают, что композитная наножидкость имеет более низкое поверхностное натяжение, а наименьшее значение межфазного натяжения составляет 15,79 мН/м.  Следовательно, композитная наножидкость может улучшить смачиваемость угля. Когда размер частиц пылевидного угля составляет 60-80 меш, смачиваемость наножидкости по отношению к углю является наилучшей. Результаты данного исследования открывают новую перспективу для повышения эффективности нагнетания воды в угольные пласты с низкой проницаемостью.

Работа симпозиума продолжилась выступлениями российских ученых.

Позднее участники подведут итоги, подготовят и опубликуют резолюцию, а также наметят дату проведения следующего, одиннадцатого, китайско-российского симпозиума.