Роль ученых МГА-МГИ-МГГУ



Предыдущая | Следующая

 

Роль ученых МГА-МГИ-МГГУ в развитии технологических систем открытой угледобычи Первые научные исследования в области открытой угледобычи начались еще на кафедре рудных разработок горного факультета Московской горной академии. Здесь же была организована первая в СССР специализированная группа по проектированию открытых разработок месторождений.
КОВАЛЕНКО Владимир Сергеевич Заведующий кафедрой «Технология, механизация и организация открытых горных работ» МГГУ, чл.-корр. РАЕН, доктор техн. наук, профессор ОСНОВАН В 1918 г.
Начало регулярным научным исследованиям в этой области было положено в МГИ Е. Ф.
Шешко. Первые научные труды Е. Ф. Шешко, посвященные актуальным вопросам открытых разработок месторождений полезных ископаемых, относятся к 1928-1932 гг. Из них наиболее важной была монография «Экскаваторные горные работы», изданная в 1932 г.
Значительную роль в формировании школы специалистов открытых горных работ в СССР и в разработке теоретических вопросов сыграли руководство и практическое участие профессора Е. Ф. Шешко в проектировании и организации открытой добычи угля и других полезных ископаемых. Большое место в его первых трудах занимают теоретические исследования, проектирование и организация открытой добычи бурых углей. Научные основы открытых разработок месторождений бурых углей изложены в книге «Буроугольные карьеры», изданной в 1933 г. В ней был обобщен мировой опыт разработки буроугольных карьеров, намечены перспективы развития отечественной открытой разработки бурых углей, популяризировалась прогрессивная техника цикличного и непрерывного действия.
В первый период после организации кафедры открытых горных работ (1940 г.) Е. Ф.
Шешко участвовал в проектировании разработки буроугольных месторождений Украины.
Он теоретически обосновал комбинированные системы разработки и их элементы при использовании техники непрерывного действия. Конструктивно были решены вопросы вскрытия, осушения и транспорта на буроугольных карьерах. Научно обоснованные предложения по вскрытию и системам разработки нашли практическое применение не только на строящихся буроугольных, но и на многих других карьерах страны.
В послевоенный период небольшой коллектив кафедры (профессор Е. Ф. Шешко, доцент А. Г. Ионов, научные сотрудники М. Н. Курепин, С. В. Васильев, С. Н. Рабинович, А. И. Мещеряков, Н. А. Кулешов, В. В. Ржевский) работал над обоснованием развития открытых горных работ в Подмосковном бассейне, Кузбассе, на Богословском и Коркинском угольных месторождениях Урала.
Основные теоретические исследования в области открытых горных работ проводились по ряду главных направлений с целью создания наиболее совершенной и высокомеханизированной технологии горного производства, которая обеспечивает рациональное использование недр при наименьшем количестве производственных процессов и наименьших затратах средств и труда. Среди них следует отметить следующие главные направления:
— создание теории вскрытия месторождений и научных основ проектирования систем их разработки;
— изыскание теоретических основ и рациональных структур комплексной механизации открытых горных работ;
— научное обоснование режимов открытых горных работ;
— теоретическое обоснование задач, возникающих при проектировании глубоких карьеров;
— научное исследование процессов эксплуатации горного и транспортного оборудования.
На основе многолетних крупномасштабных исследований профессор Е. Ф. Шешко издает в 1950 г. книгу «Основы проектирования угольных карьеров», которая явилась первым научным трудом по вопросам проектирования открытых разработок. И это было весьма своевременно, так как послевоенный период характеризовался интенсивным развитием открытой разработки месторождений разнообразных полезных ископаемых. Оснащение в этот период открытых разработок современной техникой — электрическими экскаваторами (механическими лопатами, драглайнами), а также внедрение достаточно мощных буровых установок и новых дешевых ВВ, изготовление и внедрение мощного подвижного состава — электровозов и думпкаров, а также отвального и вспомогательного оборудо вания позволили убедительно доказать большие экономические и организационно-технические преимущества открытой добычи угля, руд и нерудных ископаемых. Во всех отраслях горнодобывающей промышленности создавалось большое количество проектов новых карьеров, для которых требовалось научное обеспечение.
Поэтому своевременно были созданы классические методы аналитического решения многих задач открытой разработки месторождений полезных ископаемых. Предложенные методы проектирования контуров карьера и определения режима горных работ при открытой добыче угля и других полезных ископаемых используются в настоящее время в качестве основных как при проектировании, так и в производственной практике.
В 1959 г. кафедру и научную школу возглавил ученик Е. Ф. Шешко профессор В. В. Ржевский.
В этот период на кафедре защищаются кандидатские и докторские диссертации, в которых рассматриваются и решаются различные задачи и проблемы открытых горных работ, в частности для открытой угледобычи.
Так, в кандидатской диссертации Е. И. Васильева «Исследование вскрытия и систем открытой разработки угольных месторождений Кузбасса» (1959 г.) дан широкий научный анализ вопросов развития открытых работ в Кузбассе и практические рекомендации по их совершенствованию. В диссертационной работе Н. А.
Малышевой «Исследование эффективности сезонного и круглогодового производства вскрышных работ на угольных карьерах» (1959 г.) выявлены преимущества сезонных работ и установлены границы их применения. Работа Ю. П. Самородова (1960 г.) рассматривала конкретные вопросы отработки сложно залегающих пластов Кузбасса. Работа Л. К. Федяева (1961 г.) осветила один из важнейших вопросов, связанных с параметрами систем разработки — проблему обеспечения необходимого количества вскрытых и готовых к выемке запасов угля. Она решена в увязке с вопросами сезонной организации использования вскрышного добычного оборудования. В работе П. И. Томакова «Исследование транспортной системы разработки открытым способом свит крутых угольных пластов Кузбасса с размещением вскрыши в выработанном пространстве» (1963 г.) впервые предложена новая система разработки крутопадающих месторождений с внутренними отвалами. Эти исследования имеют большое значение для дальнейшего развития и совершенствования открытых разработок в Кузбассе и в настоящее время.
Ряд исследований был посвящен одному из актуальных вопросов открытых разработок, применению высокопроизводительных роторных экскаваторов. В частности, в работе Ю. Д. Буянова (1958 г.) комплексно исследуются находящиеся во взаимосвязи параметры систем разработки, элементы забоя и усилия резания.
В ней автор определил область эффективного использования роторных экскаваторов, что послужило основанием для их использования на угольных карьерах.
По инициативе и под непосредственным руководством профессора В. В. Ржевского в 1961-1963 гг. начата разработка новых математических методов исследования и проектирования карьеров при помощи современной вычислительной техники.
Основные вопросы проектирования карьеров, связанные с установлением оптимального режима горных работ, выбором трассы вскрывающих выработок, вида транспорта и т. д. успешно решены в исследованиях С. Д. Коробова, С. С. Резниченко, В. В.
Хронина, А. С. Чиркова, В. Д. Красильникова и др.
В это же время положено начало исследованию актуальных проблем совершенствования технологии, организации и управления карьерным транспортом. Еще ранее, в 1950 г. Н. А. Кулешов защитил кандидатскую диссертацию на тему «Условия рационального применения ленточных конвейеров в угольных карьерах», где научно обосновывалась целесообразность широкого использования высокопроизводительного поточного конвейерного транспорта. Вопросы поточности карьерного транспорта были широко рассмотрены в работе С. А. Ильина «Исследование поточных схем комплексной механизации на вскрышных работах» (1962 г.)
применительно к колесным видам транспорта:
железнодорожному и автомобильному. Это положило начало дальнейшим исследованиям проблем повышения производительности транспорта за счет его лучшей управляемости.
Это направление исследований продолжало развиваться и в последующем. Над вопросами управления карьерным транспортом успешно работали В. И. Ганицкий, П. И. Томаков, М. И. Варийчук и др.
В конце 1960-х и в 1970-е годы круг исследований значительно расширился. В это время были защищены докторские диссертации: Ю. И. Анистратовым «Исследование технологических грузопотоков на карьерах со скальными породами» (1970 г.); И. И.
Русским «Технология, механизация и организация отвалообразования на карьерах при колесном транспорте» (1970 г.); П. И.
Томаковым «Исследование формирования структур комплексной механизации карьеров с техникой цикличного действия» (1971 г.); С. А. Ильиным «Научные основы исследования и расчета систем оперативного управления производством на карьерах» (1973 г.). Кроме того, защищались докторские диссертации преподавателями «смежных» кафедр, которые инициировали нововведения, развивали научную базу для проектирования и производственной деятельности угольных предприятий.
С приходом на кафедру Г. А. Нурока начались исследования по созданию научных основ технологии открытых гидравлических разработок пластовых месторождений полезных ископаемых.
Изучались основные вопросы технологии открытой гидравлической разработки месторождений, в частности их ведение в зимних условиях.
Первой докторской диссертацией в области гидромеханизации на карьерах была работа Н. А. Нурока «Основные вопросы технологий гидромеханизации горных работ в условиях карьеров пластовых месторождений полезных ископаемых».
С 1957 г. на кафедре началась подготовка аспирантов по гидромеханизации открытых горных работ и проведение промышленных экспериментальных исследований на карьерах Челябинского угольного бассейна и Кузбасса. Эти исследования проводились по всем основным направлениям технологии гидромеханизации.
В частности были определены области экономически выгодного применения гидромониторного размыва, намечены пути снижения удельного расхода воды и электроэнергии при гидромеханизированных работах и т. д.
Большая работа по напорному гидротранспорту коренных пород «Исследование параметров гидротранспорта коренных пород на угольных карьерах» была выполнена Б. Н. Чаплиным (1963 г.). В ней были даны научные основы расчета гидравлического транспорта таких пород и предложены методы определения его оптимальных режимов.
В работе А. Г. Лутовинова (1965 г.) изучены вопросы гидроотвалообразования при использовании гидротранспорта.
Дальнейшему совершенствованию гидравлического напорного и самотечного транспорта была посвящена работа А. П. Гришко «Исследование гидравлического транспортирования полускальных пород в тяжелых несущих средах применительно к условиям угольных карьеров» (1966 г.). Ряд важных проблем, связанных с расширением области применения гидромеханизации при производстве вскрышных работ, решен Н. Н. Медниковым в труде «Исследование конструктивных и технологических параметров подготовки полускальных пород к гидротранспорту» (1966 г.).
За работы в области создания технологии гидромеханизации открытых горных разработок в сложных горно-геологических и климатических условиях Кузнецкого бассейна сотрудникам кафедры Г. А. Нуроку, Б. Н. Чаплину, Н. Н. Медникову и ряду производственников Кузбасса присуждена Государственная премия СССР.
Кафедра Технологии, механизации и организации открытых горных разработок к концу 1960-х годов представляла собой крупный центр научных исследований и подготовки научных кадров в области открытых горных работ, их гидромеханизации и подводной добычи полезных ископаемых. Все исследования в этих направлениях к тому времени были сконцентрированы вокруг двух проблем: «Научные основы создания комплексномеханизированных и автоматизированных карьеров будущего» и «Подводная добыча полезных ископаемых со дна морей и океанов». При кафедре создаются отраслевые и проблемные лаборатории, в рамках которых выполняется значительный объем научных исследований.
Первоначально в 1963 г. организована отраслевая лаборатория технологии открытой гидромеханизированной разработки угольных и сланцевых месторождений с применением средств радиоэлектроники. В последующем в 1985 г. эта лаборатория реорганизована в отраслевую научно-исследовательскую лабораторию (ОНИЛ) «Интенсификация горных работ и гидромеханизация на угольных разрезах». Научными направлениями ОНИЛ являлись:
— интенсификация разработки Экибастузского и Южно-Якутского угольных бассейнов;
— создание прогрессивной технологии на разрезах КанскоАчинского угольного бассейна;
— разработка поточной технологии отработки наносов и полускальных пород с применением гидротранспорта в условиях разрезов Минуглепрома СССР.
Работы выполнялись в основном по заказам всесоюзных и производственных объединений, а также ведущих проектных и научно-исследовательских институтов и по поисковой тематике.
Были выполнены крупномасштабные исследования для угольных разрезов ПО «Кемеровоуголь», «Приморскуголь», «Северокузбассуголь», «Красноярскуголь», Экибастузуголь», «Якутуголь», «Востсибуголь».
Наиболее важными результатами работы ОНИЛ явились следующие.
Для Экибастузского бассейна разработаны В. В. Ржевским, В. И. Супруном, М. И. Варийчуком научные положения по созданию разрезов особо большой мощности (до 100-125 млн т угля в год). Установлен рациональный порядок отработки запасов бассейна. Основные результаты исследований использовались генпроектировщиком — институтом «Карагандагипрошахт» в «Генеральной схеме комплексного освоения и развития Экибастузского бассейна».
Для разреза «Нерюнгринский» ПО «Якутуголь» (В. И. Томаков, А. А. Дерябин, В. П. Макшеев и др.) разработаны технология и организация ведения вскрышных работ широкими панелями (спаренная работа экскаваторов) и обоснованы качественные сочетания и количественные соотношения мощного оборудования во вскрышных экскаваторно-автомобильных комплексах.
Результаты исследований были внедрены в производство.
Для гидроотвалов разрезов Кузбасса выполнено геомеханическое обоснование технологии и разработаны эффективные мероприятия по повышению емкости гидроотвалов, ускоренному вводу намывных территорий для последующего использования.
Технология внедрена на гидроотвалах разрезов «Новосергеевский», им. 50-летия Октября и «Кедровский» ПО Кемеровоуголь (А. М. Гальперин).
На разрезах Экибастуза внедрена технология отвалообразования драглайнами на втором ярусе (В. И. Супрун, А. И. Курганов), на разрезе «Кедровский» ПО «Кемеровоуголь» внедрены рекомендации по технологии отвалообразования с использованием выработанного пространства для внутренних отвалов (П. И. Томаков, В. С. Коваленко, В. П. Макшеев).
Кроме приведенных работ значительный вклад в решение важнейших вопросов для угольной промышленности внесли:
— И. И. Русский вместе с аспирантами В. А. Карельским, А. И.
Кургановым, М. И. Котровским разработали технологию бульдозерного отвалообразования при железнодорожном транспорте. Большое внимание было уделено вопросам рекультивации нарушенных земель;
— П. И. Томаковым вместе с аспирантами А. А. Клевцовым, С. С.
Федоровым, В. Е. Агарковым, Л. Н. Репиным разработаны и внедрены технологические схемы снижения потерь при выемке маломощных и сложных угольных пластов Кузбасса. Для карьеров Кузбасса разработаны технология и организация горных работ с размещением пород вскрыши в выработанное пространство при отработке крутых и наклонных угольных пластов.
Для разреза «Нерюнгринский» В. В. Ржевский высказал идею о порядке разработки месторождения с целью достижения в кратчайшие сроки горизонтов угля коксующихся марок. Реализация этой идеи в проекте позволила предприятию начать поставку коксующихся углей на экспорт уже на пятом году строительства и эксплуатации разреза. В дальнейшем научные исследования по этому разрезу, связанные с совершенствованием технологии разработки, были продолжены А. А. Дерябиным, В. П. Макшеевым и другими.
Для разрезов КАТЭКа предложены технологические схемы формирования внутренних отвалов, способствующие рациональному использованию земельных ресурсов (В. С. Коваленко, Л. Г. Алейникова). Для многосвитовых разрезов Приморья обос нован порядок их разработки с применением в перспективе внутренних отвалов (В. В. Манкевич, И. В. Зеньков).
Значительный вклад в развитие теории и практики при открытых разработках внес выпускник кафедры, а в дальнейшем ее профессор, доктор технических наук Н. Я. Репин. Им в 1958-1976 гг.
на разрезах Кузбасса при участии производственников проведен комплекс исследований по изучению свойств пород, повышению эффективности их взрывания и экскавации. Это направление и сейчас продолжает развиваться в Кузбассе.
Основная направленность научных исследований в вопросах совершенствования гидромеханизации на угольных разрезах Кузбасса заключалась в обосновании технологии разработки тяжелых глин с применением экскаваторного рыхления, ведения вскрышных работ с повышенным напором на насадках гидромониторов, ведением вскрышных работ на основе технологии многоступенчатого гидротранспортирования.
В 1980-1990-е годы продолжаются исследования для открытого способа угледобычи. Результаты этих исследований легли в основу многих докторских диссертаций, защищенных на кафедре такими известными учеными и специалистами, как А. М. Гальперин (1980 г.),
Ю. П. Самородов (1985 г.), Н. С. Буктуков (1986 г.), А. М. Варшавский (1987 г.), А. И. Корякин (1988 г.), Н. Н. Медников (1990 г.), И. М. Ялтанец (1991 г.), Л. Н. Кашпар (1992 г.), И. М. Щадов (1996 г.), В. И. Супрун (1996 г.), В. С. Коваленко (1997 г.), Е. А. Кононенко (1990 г.). Не меньше количество защищенных кандидатских диссертаций.
В послеперестроечный период, несмотря на деструктивные процессы, больно отразившиеся в деятельности многих научных коллективов и школ, реализация сохранившегося научного потенциала кафедры была направлена на решение жизненно важных проблем открытой угледобычи. Так, для условий разреза «Нерюнгринский» был предложен новый порядок отработки поля разреза, обеспечивающий стабилизацию коэффициента вскрыши до конца отработки месторождения (В. С. Коваленко, В. В. Манкевич, В. П. Макшеев). Была проведена оценка производственных потенциалов всех угольных разрезов страны (В. В. Истомин, Д. В. Пастихин).
Разработаны ресурсосберегающие и ресурсовоспроизводящие технологии открытой угледобычи и обоснованы их параметры для условий угольных разрезов (В. С. Коваленко). Была обоснована мощность угольных разрезов и выполнена оптимизация технологических комплексов (Д. В. Пастихин).
Также разработаны технологические схемы ведения горностроительных работ для условий угольных разрезов (В. С. Коваленко, В. В. Манкевич, В. В. Макшеев). Велись и другие исследования, направленные на совершенствование технологии открытой угледобычи, ее экологизацию, повышение эффективности и инвестиционной привлекательности новых проектов угольных разрезов.
В юбилейный год хочется верить, что научные школы в области открытой угледобычи сохранятся и будут развиваться в будущем не только в стенах нашего университета.

/*/

а какие есть учебные заведения готовящие угледобытчиков?