Отдел №1 Теории проектирования освоения недр

Kaplunov

 

Научный руководитель отдела
Давид Родионович Каплунов
Член-корреспондент РАН,
профессор, доктор технических наук

Rylnikova

 

Заведующий отделом
Рыльникова Марина Владимировна
Профессор, доктор технических наук

Область научной деятельности
Область научной деятельности отдела охватывает науки группы «Горная системология» в  системе наук о Земле, совпадая полностью с наукой «Теория проектирования освоения недр», представляющей собой систему знаний о закономерностях взаимосвязи и методах установления параметров техногенного преобразования недр. Руководящей идеей работы отдела является построение методических подходов к решению задач не на ретроспективных данных, а на основе параметров и показателей, устанавливаемых путем построения и проверки гипотез возможного перспективного развития процессов освоения и сохранения недр

Отделом достигнуты фундаментальные результаты, развивающие крупные идеи «рудной ветви» горных наук в таких областях, как: установление производственной мощности рудников, стабилизация качества добываемого сырья, открыто-подземный способ освоения месторождений, научные основы технического переоснащения рудников, принципы выбора геотехнологической стратегии комплексного освоения мощных рудных месторождений. Создана методологическая база проектирования освоения недр, обеспечивающая необходимый уровень добычи и качества минерального сырья, учет перспектив совершенствования процессов техногенного преобразования и сохранения недр, взаимосвязь различных способов эксплуатации месторождений в пределах отдельных участков литосферы, а также закономерностей использования горных возможностей месторождений в зависимости от изменяющихся природных и социально-экономических условий.

В целом научная деятельность отдела направлена на создание и развитие научно-методической базы расчетов критериев принятия решений по обоснованию типа, структуры, параметров и конструкций горнотехнических систем – техногенных объектов, используемых в целях извлечения георесурсов и рассматриваемых совместно с участком недр, подлежащим освоению.

Научные направления отдела

Методическое – горно-геологическая и технико-экономическая оценка месторождений; обоснование типа и структуры горнотехнической системы и методы ее моделирования; исследование взаимосвязи между элементами горнотехнических систем; разработка методов оценки точности и надежности принимаемых решений при основании и сохранении недр Земли.

Геотехнологические – установление закономерностей взаимодействия техногенных процессов и природных условий для выбора способов разработки месторождений и параметров горнотехнических систем на базе сочетаний различных геотехнологий, обоснование области их применения на месторождении и в региональном масштабе; установление производственной мощности горных предприятий и последовательности строительства и ввода в эксплуатацию.

Технико-экономико-экологические – обоснование критериев оптимальности и установления зависимости между элементами горнотехнической системы и их стоимостными оценками в связи с научно- техническим прогрессом, социально-экономическими и экологическими факторами; закономерностей выбора параметров горнотехнических систем на различных этапах их функционирования, реконструкции и переоснащения; исследование целесообразности, масштабов и принципов комплексного освоения недр, количественных и качественных характеристик георесурсов.

Важными сферами деятельности отдела являются: проведение экспертиз проектов строительства и реконструкции горных предприятий, направлений перспективного развития освоения рудных месторождений, участие в учебном процессе горных ВУЗов и подготовка научных работников по специальности ВАК 25.00.21 «Теоретические основы проектирования горнотехнических систем».

В соответствии с Приоритетными направлениями фундаментальных научных исследований основными решаемыми проблемами являются:

— создание фундаментального базиса геотехнологической добычи стратегического минерального сырья;

— фундаментальные проблемы и перспективы исследования потенциала комплексного освоения недр на основе ресурсосберегающих и ресурсовоспроизводящих геотехнологий.

В рамках указанных проблем  ведутся исследования в области теории проектирования и создания инновационных технологий комплексного освоения недр.

Исследования поддерживаются грантами РФФИ, проводятся в рамках Программ Президиума РАН, ОНЗ РАН, ФЦП.

Основные научные и научно-практические результаты

Теоретические основы проектирования энерго-  и ресурсосберегающих геотехнологий, обеспечивающих получение высококачественного минерального сырья с подземной утилизацией отходов в замкнутых схемах перемещения минерально-сырьевых потоков.

Методическая база проектирования горнотехнических систем комплексного освоения рудных месторождений с оптимизацией основных параметров  разработки в координатах пространства и времени с учётом природного распределения в недрах ресурсов различного назначения  и качества.

Разработаны основные методические положения по формированию горнотехнических систем комплексного освоения месторождений комбинированной геотехнологией. Установлено влияние способов управления качеством рудопотоков на технико-экономические показатели функционирования горнотехнических систем при сочетании различных способов добычи.

Разработаны принципы модульного проектирования, позволяющие представить горнотехническую систему как ряд макромодулей, выполняющих основные и вспомогательные функции, и модулей более низкого порядка для формирования отдельных подсистем полного цикла комплексного освоения рудных месторождений.

Обоснованы методические положения  по оценке влияния интенсивности разработки и качества минерально-сырьевых потоков на результаты функционирования горнотехнических систем при полном цикле комплексного освоения рудных месторождений.

Инновационные технологии и разработки

Разработаны геотехнологические стратегии долгосрочного развития: алмазодобывающей промышленности России до 2015 г. («АЛРОСА»); цветной металлургии Республики Башкортастан до 2022 г. (Уральская горно-металлургическая компания); геотехнологические стратегии перехода от открытых к подземным горным работам на алмазоносном месторождении «Трубка «Удачная» (рис. 1); строительства и ввода в эксплуатацию медно-колчеданного месторождения «Ново-Учалинское» (рис. 2).

Реализация научных результатов

Подготовлена научно-техническая программа «Перечень приоритетных направлений инновационного развития природно-ресурсного комплекса России и важнейших технологий, обеспечивающих их реализацию» (Минприроды РФ).

Рекомендации по вовлечению техногенного сырья медно-колчеданных месторождений в эффективную промышленную эксплуатацию в комплексе с разработкой балансовых запасов медно-колчеданных руд традиционными физико-техническими способами добычи переданы ОАО «Учалинский ГОК»

Проведены опытно-промышленные испытания физико-химической технологии формирования и разработки методом кучного выщелачивания техногенного массива из бедных вкрапленных медно-колчеданных руд и отходов радиометрической сепарации, представленных в отвалах Учалинского карьера.

Проведены приёмочные испытания комбинированных физико-технических и физико-химических геотехнологий на Учалинском подземном руднике. Выполнены маркетинговые исследования рынка цветных металлов и инновационных комбинированных физико-технических и физико-химических геотехнологий и составлен бизнес-план на их внедрение в условиях Учалинского горнообогатительного комбината.

В каталог инновационных разработок «Комплексное использование вторничных ресурсов и отходов» включена разработка отдела «Экологически безопасные комбинированные физико-технические и физико-химические технологии добычи и переработки руд».

otdel1_ris1

 

Рис.1. Геотехнологические стратегии перехода от открытых к подземным горным работам на алмазоносном месторождении, трубка «Удачная».

otdel1_ris2

Рис.2 Геотехнологические стратегии перехода от открытых к подземным горным работам на медноколчеданном месторождении «Ново-Учалинская»

НАЗАД
ВВЕРХ
Яндекс.Метрика