О чем мыслит молодежь

Какие научные изыскания по темам угольной отрасли беспокоят кузбасскую молодежь?


Ответ дало мероприятие под сложным названием «Инновационный конвент «Кузбасс: образование, наука, инновации», которое в конце прошлого года собрало огромное количество участников.

В январе 2017 года, в Татьянин день, «умники» получили областные награды и сегодня продолжают работу на заданные научными руководителями темы.

Так, Александр Семин, победитель конвента в секции «Горное дело. Строительство. Машины и оборудование. Энергетика», нацелен на обеспечение безопасности при проведении взрывов (полная версия работы на стр. 65).

Когда взрывы не мешают

Дело в том, что с увеличением количества угольных разрезов в Кузбассе, ростом объемов вскрышных работ; с учетом приближения этих работ к населенным пунктам сейсмическое воздействие массовых взрывов представляет существенную опасность. Не секрет, что жители населенных пунктов, расположенных в непосредственной близости, испытывают как минимум дискомфорт от предприятий главной для нашего региона промышленности.

Угольные компания и холдинги, руководство которых в подавляющем большинстве понимает ситуацию и нацелено на социальную разрядку, заказывают ученым мониторинги, во время которых проводят оценку степени опасности. Так, Игорь Машуков, доцент кафедры открытых горных работ и электромеханики СибГИУ, научный руководитель Александра Семина, на основании обращений разрезов южных регионов Кузбасса в свое время проверял уровень сейсмического воздействия при производстве массовых взрывов на горных отводах ООО «Разрез «Березовский», ООО «Разрез «Бунгурский-Северный», ООО «Разрез «Корчакольский», ОАО «Разрез «Томусинский», ОАО «Междуречье», ООО «Энергоуголь» и других. Анализ результатов тогда показал — колебания земной поверхности не превышают допустимых значений. Хотя случаются аномалии…

В 2014 году этой же работой занялся уже студент 4-го курса СибГИУ — под руководством преподавателя.

— Знакомство с научным руководителем произошло в первые дни студенческой жизни, — говорит Алексей. — В дальнейшем я узнал о тематике его изысканий, которые очень заинтересовали меня, вследствие чего начал работу по замерам уровня колебаний грунта от производства массовых взрывов на различных промышленных объектах. На протяжении нескольких лет собирались данные, которые, на данном этапе работы, подвергаются анализу для получения различных зависимостей. На этой основе надеюсь получить реальные рацпредложения для повышения безопасности ведения взрывных работах на различных объектах.

— К сожалению, интерес к данной тематике у промышленников проявляется лишь тогда, когда появляется резкая необходимость в замерах, — добавляет он. — Лично мне хотелось бы, чтобы данная тематика, доскональное изучение воздействия взрывов на охраняемые здания и сооружения, оставалась актуальна. Я думаю, что угледобыча, несмотря на некоторые гонения на данный вид топлива, продолжит свое развитие. И тема предотвращения негативных сейсмических проявлений массовых взрывов будет актуальна всегда.

Золотой проект

Еще один лауреат конвента (третье место в секции «Горное дело…») — Владимир Кандинский, третьекурсник из КуГТУ. Он разработал новое информационное и программное обеспечение метода моделирования рациональной технологии обогащения углей Апсатского месторождения.

Проект был представлен на 12 научно-практических конференциях, симпозиумах и конкурсах в Междуреченске, Кемерове, Томске, Екатеринбурге, Москве и Караганде; опубликован в 15 научных работах; подтвержден свидетельством о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2016611796. В 2015 году исследование удостоено первого места на конкурсе «Золотой кадровый резерв СУЭК» в номинации «Информационные технологии» в категории «Исследовательские разработки и проектные идеи по инновационному развитию и совершенствованию отрасли».

Свою научную деятельность в КузГТУ Владимир начал в 11-м классе в научном кружке кафедры обогащения полезных ископаемых (ОПИ) «Моделирование процессов и схем обогащения». Здесь юноша стал работать над оптимизацией вычислений интеграла Гаусса при моделировании технологических процессов обогащения углей. Результаты этого исследования вошли в состав электронного учебного пособия.

Руководитель Владимира, доктор технических наук, профессор и заведующий кафедрой ОПИ Владимир Удовицкий, предложил продолжить работу. Вместе занялись разработкой информационного и программного обеспечения для проектировщиков будущей обогатительной фабрики по переработке 5 миллионов тонн угля в год Апсатского месторождения (Каларский район Читинской области) компании СУЭК.

Программный комплекс позволяет без затрат на промышленные испытания достоверно определять параметры технологии обогащения высокозольных углей Апсатского месторождения в условиях действующих (или проектируемых) обогатительных фабрик в зависимости от способов разработки и методов выемки пластов; оперативно изменять параметры при колебаниях качественных показателей сырья; снижать потери горючей массы с отходами углеобогащения.

Владимир Кандинский предложил свой способ расчета технологических показателей обогащения углей в гравитационных аппаратах, который отличается от традиционных методов тем, что не рассчитывает теоретический баланс продуктов, а сразу практический — по конкретной технологической схеме с учетом важнейших параметров угля. Новый метод значительно экономит время на расчеты и помогает создавать более качественный товарный продукт.

К безлюдным технологиям

Среди других работ вышеназванной тематики особенно интересным показалось создание горного робота-спасателя. В основу разработки положена роботизированная платформа, состоящая из основного робота-носителя, способного передвигаться на большие расстояния по пересеченной местности и транспортирующего в своем корпусе вторую часть системы, состоящую из нескольких малых беспилотных летательных аппаратов (МБПЛА) для разведки на местности и внутри закрытых помещений.

По своим техническим характеристикам разрабатываемая система может быть использована для проведения предварительной разведки путей подхода к месту аварии, завалов, анализа воздушной среды и поиска пострадавших на шахтах после взрывов, пожаров и обрушений. Платформа-носитель может быть оснащена не только МБПЛА, но и малыми наземными роботами (МНР), основанными на шасси сверхвысокой проходимости. Внешний вид платформы, запускающей МБПЛА, показан на рис. 1.

Основными преимуществами перед аналогами у разрабатываемого робототехнического средства являются повышенная надежность, за счет меньшего количества выступающих из корпуса частей; повышенная маневренность, за счет конструкции подвески; повышенная живучесть машины, за счет применения колесного движителя, а не гусеничного, то есть в случае потери или повреждения части колес робот будет передвигаться.

Назначение многофункциональной роботизированной платформы — движение по пересеченной местности, доставка двух малых беспилотных летательных аппаратов к эпицентру аварии, работа в качестве ретранслятора для удаленного управления малыми беспилотными летательными аппаратами. (Сергей Кизилов, КузГТУ, sergkizilov@gmail.com).


СГИ Тимофеева