Заведующий отделом
Вячеслав Александрович Бобин
Профессор, доктор технических наук
.
.
.
.
.
Область научной деятельности
Центр осуществляет научную и научно-техническую деятельность в соответствии с единым планом НИР Института и планами работы Центра. Область научной деятельности центра — горное недроведение и технологическая минералогия.
Основные направления работы центра:
-обеспечение экспериментально-аналитической базы ИПКОН РАН для выполнения научно-исследовательских работ по формированию эффективной системы недропользования при добыче и переработке твердых полезных ископаемых;
-разработка новых способов и методик комплексного и экспрессного анализов минерального сырья;
-работа по решению фундаментальных научных проблем согласно плану НИР
Основные задачи Центра:
-коллективное использование высокотехнологичных научных приборов и оборудования для повышения уровня фундаментальных и прикладных исследований;
-определение вещественного состава, физико-химических свойств и структуры геоматериалов.
Основные научные результаты
Научно обоснована теория структурной трансформации газонасыщенного угольного вещества при различного рода внешних воздействиях.
На основе теории структурной трансформации газонасыщенного угольного вещества предсказан и экспериментально подтвержден эффект интенсификации выхода метана из угля при электромагнитном воздействии на газонасыщенное угольное вещество в диапазоне частот от 30-50 кГц до 40-50 мГц для всего ряда метаморфизма углей, а также разработана методика вычисления кинетических параметров угольного вещества, которая позволяет количественно установить временные интервалы развития процесса газовыделения и дифференцированно оценить количество метана, сосредоточенного в основных элементах макроструктуры угольного вещества.
Разработана методика определения минимального количества циклов разгрузки-сжатия и увеличения проницаемости при вибрационном гидровоздействии на добычную зону неразгруженного угольного пласта, достаточного для интенсивного развития макропор-трещин в угольных пластах любой прочности и интенсификации процесса метановыделения из них.
Установлен характер изменения проницаемости пласта вокруг горизонтальных скважин для типичных угольных пластов Кузбасса и разработаны метод оценки размеров зон структурной нарушенности в окрестности горизонтальной скважины, позволяющий увеличить проницаемость угольных пластов почти на три порядка величины, а также методика расчета проницаемости неразгруженных угольных пластов при коллинеарном и компланарном расположении горизонтальных скважин.
Составлены обзорные карты угольных месторождений Беловского, Томь-Усинского и Мрасского районов Кузбасса, где перспективно внедрение технологии извлечения метана из нерагруженных угольных пластов с помощью горизонтальных скважин, а также Ускатского района Кузбасса, где применимо внедрение технологии извлечения метана из нерагруженных угольных пластов с помощью отдельной добычной зоны, расположенной между трещинами гидроразрыва.
Разработана методика рентгенофазового анализа состава неорганической части каменных углей, показавшая, что изучение физико-химических и горно-технологических свойств каменных углей должно включать их исследование с пози¬ции природных органоминеральных композиционных материалов с учетом влияния минеральных включений. При внешних воздействиях (механических, термических, электромагнитных) минеральные частицы играют роль центров концентрации напряжений и генерации дефектов. Глубина и направленность указанных преобразований определяется, помимо степени метаморфизма, элементным и фазовым составом минеральных включений.
Разработаны модели и силовые критерии разрушения микроструктуры газонасыщенного угольного вещества с учетом влияния его минеральных включений, расположенных непосредственно между парой аморфных групп и кристаллитов, образующих поверхность наномикропор, и установлено, что в результате внешнего воздействия трансформация структуры угольного вещества происходит в наномикропорах, содержащих минерал-включения, независимо от их пространственного нахождения в структуре этих пор с образованием внутреннего фильтрацонного микропространства.
Установлено, что комплекс физических свойств алмазоносных пород – кимберлитов, во многом определяется составом вторичных минералов. Получены зависимости, связывающие минеральный и химический состав, а также степень метасоматических преобразований с электрическими, магнитными, и физическими характеристиками кимберлитов. Это позволяет оптимизировать выбор технологических решений по извлечению и обогащению алмазоносного сырья.
 |
 |
|
Оптический микроскоп «Олимпус» для петрографических исследований |
Изображение аншлифа сульфидной руды под микроскопом (увеличение 10х) |
 |
 |
|
Cканирующий электронный микроскоп JSM-6610LV |
Растровый снимок образца горной породы |
 |
 |
|
Энергодисперсионный спектр минеральной пробы |
Дифрактометр рентгеновский для проведения фазового анализа минерального сырья |
Техническая база центра формируется на основе технических средств, приобретаемых за счет бюджетных ассигнований, хозяйственных договоров, грантов РФФИ, других программ расширения материально-технической базы институтов РАН
|
№п/п |
Прибор | Название |
Назначение |
| 1 | Рентгеновский дифрактометр | XRD-7000 «SHIMADZU» | Фазовый анализгеоматериалов |
| 2 | Рентгенофлуоресцентныйспектрометр | ARL Advant’X IntellipowerARL(Швейцария) | Элементный анализгеоматериалов |
| 3 | Автоматизированный атомно-абсорбционный спектрофотометр | АА-7000«SHIMADZU», |
Элементный анализ геоматериалов |
| 4 | Лабораторная системамикроволновойпробоподготовки | MARS 6CEM Corporation (США) | Ускоренноеразложения проб неорганической и органической |
| 5 | Сканирующие электронные микроскопы | LEO 1420VPJEOLJSM-6610LV | Растровая электронная микроскопия (РЭМ) |
| 6 | Микроанализатор | OXFORD INСA ENERGY 350 | Элементный анализ объектов РЭМ |
| 7 | Микроскоп прямой промышленный | OLYMPUS | Оптическая микроскопия |
| 8 | Тринокулярныйстериомикроскоп | SZ-61TR | Оптическая микроскопия |
| 9 |
Конфокальный лазерный сканирующий микроскоп |
VK 9700 фирмы KEYENCE (Япония) | Изучение наноразмерных частиц, профилометрия, 3Dизображения |
| 10 | Двухлучевой сканирующий спектрофотометр | «SHIMADZU» UV-1700(190-1100нм ) | Измерение концентрациифлотореагентов в растворах |
| 11 | ИК- фурье-спектрометр с приставками | IRAffinty-1«SHIMADZU», | Анализ молекулярной структуры |
| 12 | Атомно-силовой микроскоп | «ИНТЕГРА Прима» | Анализ свойств поверхности |
| 13 | Прибор синхронного термического анализа | STA 449 F3 Jupiterтемпературный диапазон от -150°С до 2000°С | Изучение термической стабильности, определение температуры фазовых переходов, контроль качества материалов |
Инновационные результаты и технологии
Разработан, создан и прошел испытания опытный экспериментальный образец гигроскопической мельницы для оперативного опробывания руд и пород, реализующий принцип сухого истирания материалов за счет управления силами разрушения на основе гироскопического эффекта.