Бизнес-портал Кузбасса

Новости, обзоры, рынки, аналитика,
события, опросы и многое другое

об изданииархив номеров журналарекламаподпискаобратная связьчитатели о насАвант-ПЕРСОНАДоброе дело

Новости компаний

[25 ноября] Команда Good Line: «развивая продукт, ты развиваешься сам»
[18 ноября] Кузбассовцы на фоне пандемии закупились одеждой и спорттоварами
[17 ноября] ВТБ упрощает кредитование малого агробизнеса
[13 ноября] «Ты – звезда Кузбасса!» Сияй интеллектом!
[13 ноября] Кредитный портфель ВТБ в Кузбассе превысил 250 млрд рублей


Издательская группа «Авант»

Областной экономический еженедельник «Авант-ПАРТНЕР»
Деловой альманах «Авант-ПАРТНЕР Рейтинг»
Журнал «Авант-Style»


наш опрос

Сколько автомобилей в вашей семье?





результаты
архив голосований


Авант-ПАРТНЕР РЕЙТИНГ № 3 от 24.08.2020

Основные критерии – интересы региона и интересы отрасли

В феврале прошлого года Правительство Кузбасса подписало соглашение о сотрудничестве с  Российским фондом фундаментальных исследований (РФФИ). Подписи в документе поставили губернатор Сергей Цивилев и председатель совета Фонда академик РАН Владислав Панченко.
 
Стороны договорились о проведении региональных конкурсов проектов фундаментальных научных исследований и регионального конкурса проектов организации российских и международных научных мероприятий. Задачами конкурсов является оказание поддержки фундаментальных научных исследований, создание условий для обмена результатами исследований по научным проектам, развитие научного сотрудничества, поддержка научных коллективов и отдельных учёных, которые проводят фундаментальные научные исследования на территории Кемеровской области.

Как отметил губернатор, фундаментальная наука имеет важное значение в развитии современного общества, для поддержания промышленной конкурентоспособности. «Научные исследования необходимы для развития науки, для обеспечения технологического рывка. Уже сегодня роботизация и автоматизация способствуют повышению уровня жизни людей», – подчеркнул Цивилев. Также он сказал, что надеется на длительное и плодотворное сотрудничество Кузбасса и Фонда.

В региональных конкурсах участвуют проекты по ряду научных направлений. В числе которых, например, совершенствование технологий переработки угля и выемки угольных пластов, разработка инновационных технологий в металлургии, угледобыче, машиностроении и строительстве, развитие утилизации углеродсодержащих отходов и рекультивации техногенных ландшафтов и др.

Для финансирования научных проектов, получивших поддержку по результатам конкурсов, стороны обязуются выделять денежные средства в равных долях. Для организации конкурса создан региональный экспертный совет, в который вошли ведущие учёные и исследователи Кузбасса.
«А-П» представляет проекты, решающие важные задачи для главной отрасли Кузбасса – угольной.

Конторович Алексей ЭМИЛЬЕВИЧ, председатель региональной конкурсной комиссии на лучшие проекты фундаментальных научных исследований, академик РАН, доктор геолого-минералогических наукКонторович Алексей ЭМИЛЬЕВИЧ, председатель региональной конкурсной комиссии на лучшие проекты фундаментальных научных исследований, академик РАН, доктор геолого-минералогических наук:
 
Кузбасс – крупнейший угольный центр России. В этом нет сомнения. Надо отдавать себе отчёт в том, что уголь в масштабах планеты – важное энергетическое сырьё. Никакие альтернативные источники – ветровые, солнечные, тем более термоядерные – пока не конкурентоспособны перед сжиганием полезных ископаемых. И роль угля будет увеличиваться по мере того, как начнёт падать добыча «традиционной» нефти, пик добычи которой придётся уже на 30-40 годы текущего столетия.

Именно по этим причинам современная действительность диктует новые запросы к поиску оригинальных подходов к добыче, переработке и потреблению угля. Кузбасс как базовый угольный центр страны просто обязан двигаться вперёд, опираясь на весь комплекс научных достижений в области угольной науки.

Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук (ФИЦ УУХ СО РАН), посвящая свою деятельность широкому спектру задач, связанных с угольной отраслью – от разработки новейших технологий добычи, переработки угля до медико-экологических и гуманитарных вопросов, – без преувеличения готов направить весь научный ресурс на благо инновационного развития региона. Этому во многом способствует Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), который проводит региональные конкурсы, направленные на поддержку фундаментальных научных исследований, нацеленных на решение актуальных социально-экономических задач конкретного региона и укрепление региональной безопасности. Финансирование проектов осуществляется из двух источников – средств РФФИ и регионального бюджета.

Надо отметить, что благодаря поддержке губернатора Сергея Евгеньевича Цивилева, в прошлом году финансирование конкурса со стороны регионального бюджета было значительно увеличено. Этот шаг области соответствует решению федеральных властей, одобривших весной этого года Программу развития угольной промышленности России на период до 2035 года, который предполагает увеличение добычи угля даже в консервативном варианте программы.

Исследования, проводимые учёными Института угля ФИЦ УУХ СО РАН, ориентированы исключительно на запрос региона.  Выбирая проекты, мы руководствовались двумя основными критериями: во-первых – это интересы области и её жителей, во-вторых, интересы угольной отрасли. И хочется отметить, что для реализации мы отобрали, действительно, наиболее качественные, интересные и перспективные проекты.

Клишин Владимир иванович, д.т.н., член-корреспондент РАН, директор Института угля ФИЦ УУХ СО РАНКлишин Владимир иванович, д.т.н., член-корреспондент РАН, директор Института угля ФИЦ УУХ СО РАН:
 
Участвуя в проектах, финансируемых РФФИ и Администрацией Кемеровской области, учёные и специалисты Института угля решают самые важные задачи развития ведущей отрасли региона.

Программа развития угольной промышленности России предполагает проведение исследований в части технологий ведения подземных горных работ по следующим направлениям: автоматизация и роботизация проведения горных выработок на основе создания нового класса горнопроходческих машин и комплексов нового поколения; внедрения технологий геоинформационного обеспечения и развития системы «цифрового» управления на горных предприятиях.

С целью обеспечения экологической безопасности угольной промышленности и снижения её негативного воздействия на окружающую среду запланированы исследования в следующих основных направлениях: дегазация угольных пластов до начала их разработки и в процессе ведения горных работ с последующим использованием метана; извлечение метана из вентиляционных струй газовых шахт; очистка шахтных и карьерных вод.

Кроме того, для обеспечения социальной стабильности запланировано выделение финансирования на мероприятия по завершению реструктуризации угольной промышленности и социальную поддержку граждан.

Важно отметить, что результаты проводимых фундаментальных исследований лягут в основу новых Комплексных научно-технических программ полного инновационного цикла, формируемых и реализуемых в рамках созданного в регионе Научно-образовательного центра мирового уровня «Кузбасс».
 
Проект:
«Исследование признаков и факторов проявления динамических явлений, необходимых для учета при построении подсистемы прогноза выбросоопасности многофункциональных систем безопасности угольных шахт»
 
Руководитель проекта:
Шадрин Александр Васильевич, д.т.н., почетный работник высшего профессионального образования РФ

Аспиранты Института угля собирают лабораторную установку для определения радиуса чувствительности спектрально-акустического метода прогноза выбросоопасности
На угольных шахтах Китая, Австралии, Украины, России, ЮАР и других стран ведётся разработка пластов, склонных к проявлению внезапных выбросов угля и газа и им подобных явлений. С увеличением глубины горных работ количество таких пластов возрастает. Для оценки их текущего состояния разрабатываются подсистемы прогноза выбросоопасности (ПСПВ), которые должны входить в состав многофункциональных систем безопасности (МФСБ) шахт.

Взрыв газа и пыли, вызванный внезапным выбросом угля и газа
В последние годы для прогноза динамических явлений на шахтах Кузбасса находит широкое применение спектрально-акустический метод. В нём «шум» работающего оборудования, прошедший от режущего органа комбайна до геофона, несёт информацию о напряжённом состоянии призабойного пространства.

Однако, применяемые в настоящее время ПСПВ имеют недостаточную достоверность прогноза, что приводит к авариям, в том числе с человеческими жертвами. Проект направлен на решение задач совершенствования ПСПВ, получение достоверного прогноза выбросоопасности на шахтах Кузбасса геофизическими методами.

Анализ существующих МФСБ и их подсистем показал, что применяемые ПСПВ контролируют не все основные процессы, вызывающие выбросы. Кроме того, для них нет методик оперативного определения опасных значений показателей выбросоопасности. Подсистемы МФСБ плохо интегрируются друг с другом. К настоящему времени проведен комплекс научных работ по исследованию моделей потери устойчивости призабойного пространства перед динамическими явлениями и определению основных факторов потери устойчивости массива горных пород. Предложен комплексный метод контроля основных факторов, вызывающих выбросы угля и газа: горного давления, внутрипластового давления газа и прочности угля. Установлена степень учёта основных признаков и факторов проявления динамических явлений существующими методами текущего прогноза выбросоопасности, выявлены неучтённые факторы в каждом из них.

Кроме научных изысканий ведётся работа с производственниками. Так на шахтах АО «СУЭК-Кузбасс» проведено ознакомление специалистов с направлениями совершенствования методов прогноза динамических явлений, которые могут быть полезны службам прогноза динамических явлений для повышения достоверности прогноза. Также подготовлен проект соглашения между АО «СУЭК-Кузбасс» и ФИЦ УУХ СО РАН о научно-техническом сотрудничестве по широкому кругу вопросов, относящихся к предотвращению опасности проявления динамических явлений, представляющих взаимный интерес.

В течение следующих этапов выполнения проекта совместно с работниками шахт Кузбасса планируется провести экспериментальные исследования разработанного комплексного метода текущего прогноза выбросоопасности и методики определения критерия опасности для него. Планируется также разработать техническое задание на создание ПСПВ, базирующейся  на учете основных факторов выбросоопасности.

Результаты проекта позволят повысить безопасность ведения горных работ в сложных горно-геологических условиях, снизить уровень травматизма и финансовые потери.
 
Проект:
«Разработка теории дезинтеграции и совершенствование технологий управления состоянием углепородного массива, обеспечивающие безопасное ведение подземных горных работ при разработке угольных пластов»
 
Руководитель проекта:
Опрук Глеб Юрьевич, к.т.н., заведующий лабораторией эффективных технологий разработки угольных месторождений Института угля ФИЦ УУХ СО РАН
 
Нагнетание жидкости в скважину гидроразрыва
На многих шахтах Кузбасса применяется технологическая схема «шахта – пласт», где отрабатывается один угольный пласт, имеется один очистной забой. Возникновение в такой лаве какой-либо аварии равносильно закрытию шахты с убытками в миллиарды рублей.

Механизм развития аварийной ситуации можно описать так: верхней части выработанного пространства скапливается большое количество метана, который постоянно движется по существующим трещинам в обрушенном массиве вверх. Однако в условиях зависающей труднообрушаемой кровли газ скапливается в завале и при внезапном обрушении кровли происходит «поршневой» выброс метана в существующие горные выработки, что сопровождается мощной ударной волной, которая может вызвать воспламенение и взрыв газа и угольной пыли.

Неожиданные неуправляемые динамические обрушения горного массива наносят большой вред – опасны для людей, разрушают механизмы и горные выработки. Кроме того, зависание кровли вызывает концентрацию горного давления на угольный массив в зоне очистного забоя и на сопряжениях его с горными выработками, что может спровоцировать горный удар.

В настоящее время на большинстве шахт кровля разупрочняется путём взрывания зарядов в скважинах (торпедирование кровли), что небезопасно, с одной стороны, и достаточно дорого с другой.

В рамках проекта РФФИ в Институте разрабатываются технологии управления состоянием углепородного массива, которые позволят исключить  площадное зависание пород кровли в очистных забоях и резкие динамические воздействия её на механизированные  комплексы, а также обеспечить  сохранность  повторно  используемых  горных  выработок в зоне  очистных работ.

Идея проекта заключается в заблаговременном воздействии на углепородный массив, создавая в нём искусственные трещины способом гидроразрыва. Причём разработка методов дезинтеграции труднообушаемых кровель в различных технологических схемах приводит к управляемому их обрушению, а поинтервальный гидроразрыв угольного пласта – к интенсификации процесса его дегазации за счёт искусственного образования в горном массиве новых систем трещин.

Новые технических решения по способам управления состоянием горного массива или по переводу части массива в сыпуче-подвижное состояние позволят создать новые, оригинальные и безопасные технологические схемы ведения очистных работ на угольных шахтах.

Проект:
«Разработка научных основ виртуализации рабочего места оператора горнодобывающего производства»
 
Руководитель проекта:
Никитенко Михаил Сергеевич,  к.т.н., научный сотрудник лаборатории угольного машиноведения ФИЦ УУХ СО РАН
 
Прототип «альтернативной» тестовой виртуальной диспетчерской
В рамках проекта учеными исследуются научные аспекты создания диспетчерских пультов нового поколения. Из которых авторы проекта выделяют две основных группы: программно-технические и психофизиологические. К первым относятся технические задачи создания виртуального рабочего кабинета в виде масштабных объектов, текстур, освещения, их «оживления» в гарнитуре виртуальной реальности и последующей программно-протокольной связи отображаемой информации с источниками данных SCADA системы.

В настоящий момент члены коллектива уже заняты разработкой прототипа «альтернативной» тестовой виртуальной диспетчерской, при помощи которого можно будет проводить обучение и исследование психофизиологических аспектов. Это вторая группа аспектов – задачи обеспечения эргономики рабочего места, причём, в большей мере, психической, а не физиологической. К сожалению, научно, практически не обоснованы подходы к проектированию виртуального рабочего пространства, параметры трёхмерной среды –  расположение, размер, цветность объектов, безопасное время пребывания в виртуальном пространстве, обеспечивающие минимальную когнитивную нагрузку и максимальную эффективность оператора в системе «человек – техника – среда» в виде повышения показателей мышления, устойчивости и концентрации внимания, способности к обобщению и классификации, снижения параметров переключения внимания.

При этом, игнорирование базовых требований психической эргономики виртуального интерфейса приводит к проявлению симптомов так называемого «киберзаболевания», выражающихся в виде головной боли, тошноты, головокружения, нарушения пространственной ориентации, концентрации внимания и прочего.

Оператор ДПУ КАО «АЗОТ» Юрий Колегов в процессе проведения исследований нейрофизиологического и когнитивного статуса при виртуализации рабочего информационного пространства
Чтобы этого не допустить, проект реализуется совместно с исследовательской группой лаборатории нейрососудистой патологии ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний» под руководством д.м.н. Ольги Александровны Трубниковой. Разрабатывается методика проведения нейрофизиологических и нейропсихологических исследований операторов диспетчерских пультов. Начаты исследования диспетчеров по определению влияния виртуализации рабочего места оператора на их функциональный статус, возможную когнитивную усталость, определение безопасного времени пребывания в виртуальной среде.

Для этого уже привлекаются диспетчеры АО ХК «СДС-Уголь», АО «СУЭК-Кузбасс», КАО «АЗОТ», ПАО «МРСК Сибири». Люди, для которых иммерсия (погружение) в виртуальную реальность не будет чем-то новым и удивительным, а является обыденной нормой, инструментом, позволяющим более эффективно работать с информацией. Люди, которые  не понаслышке знают о многозадачной работе с большим объёмом информации, требующей принятия ответственных решений, от которых зависит не только бесперебойная работа предприятия, но и жизни и здоровье работников.

Результаты проекта, в свою очередь, позволят предложить программно-технические решения, оптимизирующие работу диспетчерской службы на основе применения иммерсионных технологий, а также сформулировать научно обоснованные рекомендации по психической эргономике рабочего пространства диспетчеров и операторов, тем самым создавать высокотехнологичные рабочие места в регионе.

Кроме того, появляется возможность создания в Кузбассе серийного производства программно-аппаратных комплексов совместно с зарубежными партнёрами Института угля из Индии, Германии, Канады. А продукция может быть предметом экспорта не только в горнодобывающие страны мира, но и диверсифицирована для отраслей промышленности и медицины.

Проект:
«Развитие физико-химических основ фильтрационного массопереноса нестабильных дисперсных сред в химически активных трещиновато-пористых средах (на примере инъекционной локализации и дезактивации очагов самонагревания вскрытых угольных пластов)»
 
Руководитель проекта:
Майоров Александр Евгеньевич,  д.т.н., профессор РАН,  заведующий лабораторией геомеханики и геометризации угольных месторождений Института угля ФИЦ УУХ СО РАН
 
Исследование углей в инертной среде
Одна из особенных проблем угольной отрасли – самонагревание и самовозгорание угля под землей. Когда мы начинаем добывать уголь, в шахту подаётся воздух для проветривания горных выработок. Кислород воздуха окисляет уголь, запускаются химические реакции с большим выделением тепла. Это приводит к подземным пожарам и взрывам, ухудшает состояние шахтной атмосферы. Решение этой проблемы возможно при уплотнении всех трещин в угольном пласте, для чего на поверхность выработок наносят слой «штукатурки», а трещины в угле пропитывают и покрывают «тампонажными смесями» – специальным составом из цемента и молотого шлака, который всё герметизирует и не позволяет кислороду воздуха попасть внутрь массива угля. Химическая активность природного (нетронутого человеком) угля очень высока. Изучение влияния химической активности углей различных марок на все технологические процессы их подземной добычи является важной научной задачей. Также важно понимать, как далеко по трещинам могут распространяться эти «тампонажные смеси» – создаст ли это барьер для распространения подземного пожара в угольном пласте.

Общие результаты проекта и полученные фундаментальные знания позволят решить задачи эффективных профилактических мероприятий по ликвидации эндогенной опасности и потенциально возможных аварийных ситуаций угольных шахт Кузбасса, а также составят научную основу развития способов дистанционного управления физическим состоянием массивов пород в новых технологиях ресурсосберегающей бес-шахтной/-карьерной добычи твёрдых горючих полезных ископаемых следующего технологического уклада.

На сегодняшний день коллективом ученых Института угля созданы новые приборы и способы оценки поведения «тампонажных смесей» в трещинах горных пород и химической активности природного угля. Также проводятся исследования по управлению процессом пропитки угля активными составами, которые позволят безопасно добывать уголь под землей без пожаров.

Проект:
«Исследование процессов формирования и распространения виброакустических волн для создания единых диагностических критериев оценки технического состояния горных машин»
 
Руководитель проекта:
Герике Павел Борисович, д.т.н., старший научный сотрудник лаборатории угольного машиноведения Института угля ФИЦ УУХ СО РАН
 
Таких аварий можно избежать
Улитка промышленного вентилятора, порванная оторванной лопаткой рабочего колеса
Общий вид разрушенного вентилятора. Причина аварии – недопустимые дефекты сварных швов рабочего колеса. Последствия аварии – человеческие жертвы
В процессе эксплуатации горных машин возникает необходимость оценки их технического состояния. Задача создания универсальной методики распознавания технического состояния с учетом специфики конструкции и условий эксплуатации горно-шахтного оборудования на сегодняшний день в полном объёме не решена. Человеческий фактор оказывает сильнейшее влияние на результаты анализа вибрации, ошибки могут допускаться как на этапе сбора информации, так и на этапе анализа, особенно в тех случаях, когда специалист не обладает полной технической информацией об объекте контроля, либо его опыт анализа ограничен рядом однотипных объектов. Ошибки и неверные результаты диагностики, в данном случае,  могут привести к авариям. Отсюда возникает необходимость создания единых критериев оценки технического состояния оборудования горных машин.

Принципиальное отличие новых критериев от уже существующих – минимизация ошибок и повышение эффективности анализа вибрации.

Сейчас квалификация специалиста по вибродиагностике в ряде случает полностью определяет результаты контроля, при этом результаты контроля не сильно зависят от качества и стоимости используемой аппаратуры и программного обеспечения.

Исследование направлено на создание семи единых диагностических критериев – по одному на каждую большую группу дефектов энерго-механического оборудования горной техники (подшипники, зубчатые передачи, неуравновешенность и несоосность, дефекты электрической природы, дефекты соединительных муфт, нарушение жесткости системы, дефекты вентиляторов), каждый из таких критериев может заменить собой большое количество диагностических признаков и правил выявления дефектов.

Создаваемые критерии будут использоваться при осуществлении прогнозирования безаварийной работы техники, что позволит более эффективно управлять системой технического обслуживания и ремонта, минимизировать непроизводительные аварийные простои и уменьшить количество несчастных случаев на производстве, связанных с недопустимым техническим состоянием эксплуатируемого оборудования.

Проект решает проблему повышения безопасности открытых горных работ путем создания новых единых критериев для диагностики технического состояния карьерных экскаваторов. Это позволит автоматизировать диагностику, убрать влияние человеческого фактора на результаты диагностики, осуществлять прогнозирование безопасной работы техники, более эффективно управлять системой обслуживания и ремонтов, уменьшить вероятность аварий.

Проект:
«Разработка методов и средств определения фильтрационных свойств угольных пластов в натурных условиях угольных шахт Кузбасса»
 
Руководитель проекта:
Тайлаков Олег Владимирович, д.т.н., профессор, заведующий лабораторией ресурсов и технологий извлечения угольного метана Института угля ФИЦ УУХ СО РАН
 
Анастасия Колмакова и Михаил Таюрский: оценка фильтрационных свойств угля
В процессе сооружения и эксплуатации дегазационных скважин на угольных шахтах их продуктивность может снижаться в связи с изменением фильтрационных свойств прискважинной зоны пласта, что оказывает существенное влияние на его газодинамику в результате возникновения дополнительного гидравлического сопротивления в непосредственной близости от скважины – в её призабойной зоне. Для повышения газоотдачи разрабатываемых угольных пластов применяют методы гидродинамического воздействия. Однако оценка их эффективности весьма затруднительна в шахтных условиях. В связи с чем актуальным является совершенствование методов и средств определения проницаемости угольных пластов. На решение этой задачи и направлен проект. В рамках проекта предложен и обоснован оригинальный подход к оцениванию состояние изменений прискважинной зоны пласта до и после его стимуляции на основе применения инжекционного метода в горных выработках угольных шахт с помощью разработанного измерительного комплекса, обеспечивающего подключение автономного электронного манометра в тракт подачи флюида в дегазационную скважину.

Разработанный подход обеспечивает возможность регистрации в реальном времени основных параметров гидродинамических испытаний и процесса гидроразрыва углепородного массива, включая темп закачки, объём закачиваемой рабочей жидкости и радиус влияния гидродинамического воздействия на изменение фильтрационных свойств угольного пласта. В дальнейшем эти результаты будут использованы для разработки и исследования численной модели, описывающей различные режимы движения флюида в прискважинной зоне, для выбора и обоснования рациональных технологических параметров гидродинамических воздействий на угольный пласт для повышения его газоотдачи.

Проект является актуальным для Кузбасса, т.к. его результаты позволят значительно повысить эффективность мероприятий по интенсификации газовыделения из угольных пластов, сократить затраты на дегазацию угольных шахт за счёт снижения объёмов бурения скважин, повысить безопасность ведения горных работ, а также увеличить объёмы каптирования и переработки шахтного метана. На основе применения разработанных методов и способов определения фильтрационных свойств угольных пластов будет обеспечено заблаговременное предупреждение внезапных выбросов угля и газа при добыче угля подземным способом в Кузбассе.
 
Подключение оборудования к скважине: 1 – угольный пласт; 2 – исследуемая скважина; 3 – обсадная труба; 4 – рукав высокого давления; 5 – насосная станция; 6 – колба высокого давления с электронным манометром
 
 
 
«АВАНТ» в соцсетях:
       

 


Рубрики:

Деловые новости

[25 ноября] Кузбасс получит более 10 млрд рублей на переселение с подработанных территорий
[25 ноября] В Новокузнецке повезут бесплатно
[24 ноября] Переболевшие преподаватели и студенты КемГУ получили материальную поддержку
[24 ноября] Вячеслав Петров: «Уверен, что мы найдем понимание и поддержку нашей инициативы по стране»
[24 ноября] Кузбасс получит более 5 млрд рублей на выполнение социальных обязательств

Все новости


Рынки/отрасли

Поиск по сайту


 

 
© Бизнес-портал Кузбасса
Все права защищены
Идея проекта, информация об авторах
(384-2) 58-56-16
editor@avant-partner.ru
Разработка сайта ‛
Студия Михаила Христосенко