Уральское отделение Российской академии наук Институт горного дела СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ИНСТИТУТА ГОРНОГО ДЕЛА УРО РАН

Основные научные направления фундаментальных исследований Разработка теоретических основ стратегии освоения и комплексного использования минерально- сырьевых ресурсов Создание научных основ новых технологий разработки глубокозалегающих месторождений Исследования проблем геомеханики и разрушения горных пород Управления качеством минерального сырья Управления качеством минерального сырья Филиал (г. Челябинск) Филиал (г. Челябинск) Яковлев В.Л. Яковлев В.Л. Бурыкин С.И. Бурыкин С.И. Открытой геотехнологии Открытой геотехнологии Подземной геотехнологии Подземной геотехнологии Транспортных систем карьеров и геотехники Транспортных систем карьеров и геотехники Экологии горного производства Экологии горного производства Сдвижения горных пород Сдвижения горных пород Разрушения горных пород Разрушения горных пород Геодинамики и горного давления Геодинамики и горного давления Геомеханики подземных сооружений Геомеханики подземных сооружений Технологий снижения риска катастроф при недропользовании Технологий снижения риска катастроф при недропользовании Лаборатории

Основные научные результаты В области развития и поддержания сырьевой базы Урала : Разработаны научные основы стратегии освоения минерально- сырьевых ресурсов и генеральные направления преодоления кризисных ситуаций в условиях значительного дефицита традиционных для Урала полезных ископаемых;Разработаны научные основы стратегии освоения минерально- сырьевых ресурсов и генеральные направления преодоления кризисных ситуаций в условиях значительного дефицита традиционных для Урала полезных ископаемых; Разработаны концептуальные основы долгосрочного прогнозирования развития добычи минерального сырья как основы устойчивого развития горнопромышленных комплексов.Разработаны концептуальные основы долгосрочного прогнозирования развития добычи минерального сырья как основы устойчивого развития горнопромышленных комплексов.

Основные научные результаты Исследованиями в области геодинамики горного массива : Установлены величины и направления векторов современного поля природных и техногенных напряжений по линии сочленения крупнейшего в мире Евроазиатского континента;Установлены величины и направления векторов современного поля природных и техногенных напряжений по линии сочленения крупнейшего в мире Евроазиатского континента; Разработаны теоретические и прикладные аспекты использования характеристик внешнего природно-техногенного поля напряжений, имеющего тенденцию к периодическому изменению, и их влияния на напряженно-деформированное состояние конкретных объектов георесурсного потенциала Урала, их инфраструктурных комплексов и крупных урбанизированных агломераций.Разработаны теоретические и прикладные аспекты использования характеристик внешнего природно-техногенного поля напряжений, имеющего тенденцию к периодическому изменению, и их влияния на напряженно-деформированное состояние конкретных объектов георесурсного потенциала Урала, их инфраструктурных комплексов и крупных урбанизированных агломераций.

Основные научные результаты Исследованиями в области горной геомеханики : Впервые доказано, что в волновом поле, возбуждаемом вблизи тектонического нарушения массива горных пород, присутствуют слабозатухающие периодические колебания, что дает основание отнести массив, вмещающий такое тектоническое нарушение, к сейсмически активной среде;Впервые доказано, что в волновом поле, возбуждаемом вблизи тектонического нарушения массива горных пород, присутствуют слабозатухающие периодические колебания, что дает основание отнести массив, вмещающий такое тектоническое нарушение, к сейсмически активной среде; Выявлены цикличные полигармоничные короткопериодные современные геодинамические движения, концентрирующиеся в зонах тектонических нарушений различных рангов, разработаны методики выделения консолидированных блоков, определяющих параметры напряженно-деформированного состояния массива при отработке месторождений.Выявлены цикличные полигармоничные короткопериодные современные геодинамические движения, концентрирующиеся в зонах тектонических нарушений различных рангов, разработаны методики выделения консолидированных блоков, определяющих параметры напряженно-деформированного состояния массива при отработке месторождений.

Основные научные результаты Исследованиями в области геотехнологии (открытой и подземной), а также управления качеством минерального сырья : Предложена теория и методы формирования карьерного и подземного пространства, обеспечивающие высокоэффективное и безопасное извлечение полезных ископаемых при минимальном отрицательном воздействии на окружающую природную среду и ландшафтном техногенном воздействии на литосферу;Предложена теория и методы формирования карьерного и подземного пространства, обеспечивающие высокоэффективное и безопасное извлечение полезных ископаемых при минимальном отрицательном воздействии на окружающую природную среду и ландшафтном техногенном воздействии на литосферу; Исследованы технологические аспекты ресурсосбережения при разработке глубокозалегающих месторождений ограниченной длины с внутренним отвалообразованием;Исследованы технологические аспекты ресурсосбережения при разработке глубокозалегающих месторождений ограниченной длины с внутренним отвалообразованием; Обоснованы условия применения новых типов транспортных машин – гусеничных автосамосвалов, троллейвозов, автосамосвалов с комбинированной энергоустановкой и разработаны основные технические условия на их изготовление.Обоснованы условия применения новых типов транспортных машин – гусеничных автосамосвалов, троллейвозов, автосамосвалов с комбинированной энергоустановкой и разработаны основные технические условия на их изготовление.

Основные научные результаты Исследованиями в области геотехнологии (открытой и подземной), а также управления качеством минерального сырья : Разработан комплекс мероприятий и технологий, обеспечивающих повышение рационального освоения недр за счет селективной отгрузки на фабрику легко- и труднообогатимых руд и внедрения комбинированных методов переработки сырья с использованием гидрометаллургических процессов, новых, синтезированных институтом реагентов типа АИФ, генератора для электроимпульсной обработки сырья, модернизированных флотационных машин колонного типа;Разработан комплекс мероприятий и технологий, обеспечивающих повышение рационального освоения недр за счет селективной отгрузки на фабрику легко- и труднообогатимых руд и внедрения комбинированных методов переработки сырья с использованием гидрометаллургических процессов, новых, синтезированных институтом реагентов типа АИФ, генератора для электроимпульсной обработки сырья, модернизированных флотационных машин колонного типа; На основе эффекта возникновения потенциалов на электродах, помещенных в ионогенную среду, разработан не имеющий аналогов в мире способ генерации электроэнергии перерабатываемым сырьем;На основе эффекта возникновения потенциалов на электродах, помещенных в ионогенную среду, разработан не имеющий аналогов в мире способ генерации электроэнергии перерабатываемым сырьем;

Основные научные результаты Исследованиями в области разрушения горных пород : Установлена степень влияния различных факторов на эффективность взрывного разрушения массива с использованием новых многокомпонентных взрывчатых веществ, обеспечивающих широкий диапазон изменения энергии взрыва;Установлена степень влияния различных факторов на эффективность взрывного разрушения массива с использованием новых многокомпонентных взрывчатых веществ, обеспечивающих широкий диапазон изменения энергии взрыва; Исследован механизм воздействия взрывного разрушения на прибортовой массив пород при короткозамедленном инициировании зарядов;Исследован механизм воздействия взрывного разрушения на прибортовой массив пород при короткозамедленном инициировании зарядов; Выявлены закономерности, раскрывающие механизм разрушения горных пород блокированным и комбинированным сколом при шарошечном и комбинированном ударно-вращательном бурении.Выявлены закономерности, раскрывающие механизм разрушения горных пород блокированным и комбинированным сколом при шарошечном и комбинированном ударно-вращательном бурении. Разработана методика получения информации о структурных особенностях и свойствах пород в массивах взрываемых блоков методом многоволновой сейсмометрии.Разработана методика получения информации о структурных особенностях и свойствах пород в массивах взрываемых блоков методом многоволновой сейсмометрии.

Практическая реализация результатов исследований Институт широко внедряет результаты исследований на предприятиях России и стран СНГ Беларусь: ПО «БЕЛАЗ» Казахстан: ССГОК, «Донской» ГОК АК «АЛРОСА» РОССИЯ ОАО «Ураласбест» «Учалинский ГОК» «Турбомоторный завод» «Комбинат Магнезит» «Качканарский» ГОК «Высокогорский» ГОК «Гороблагодатское» РУ «Карельский окатыш» «Норильский никель» «Белоярская АЭС» «Взрывпром» «НТМК» «УГМК» «Гайский ГОК» ФГУП КБТМ Украина: «Полтавский» ГОК «Центральный» ГОК Узбекистан: «Мурунтау» Монголия: «Эрденет» ОАО «СУБР»

Комплексные исследования Института Подготовлен и согласован с Ростехнадзором РФ технологический регламент подземной отработки запасов трубки «Удачная» (АК «Алроса») с применением систем с обрушением, разрабатывается обоснование для проекта вскрытия рудника.Подготовлен и согласован с Ростехнадзором РФ технологический регламент подземной отработки запасов трубки «Удачная» (АК «Алроса») с применением систем с обрушением, разрабатывается обоснование для проекта вскрытия рудника. Создана и защищена программа поддержания минерально-сырьевой базы комбината «Магнезит» до 2015 г., предусматривающая повышение степени комплексности и интенсивности эксплуатации, а также переработки минерального сырья.Создана и защищена программа поддержания минерально-сырьевой базы комбината «Магнезит» до 2015 г., предусматривающая повышение степени комплексности и интенсивности эксплуатации, а также переработки минерального сырья. Разработаны технико-экономические показатели отработки Гаринского железорудного месторождения и южно-якутского железорудного узла, основанные на новых подходах к комплексному использованию недр и комплексному освоению территорий в слож- ных условиях.Разработаны технико-экономические показатели отработки Гаринского железорудного месторождения и южно-якутского железорудного узла, основанные на новых подходах к комплексному использованию недр и комплексному освоению территорий в слож- ных условиях. Разрабатывается технологический регламент отработки Эльгинского месторождения угля (Южная Якутия), сопровождающийся инженерно-геологическим изысканиями территории будущей промплощадки.Разрабатывается технологический регламент отработки Эльгинского месторождения угля (Южная Якутия), сопровождающийся инженерно-геологическим изысканиями территории будущей промплощадки. С целью повышения степени извлечения полезного ископаемого из недр, уровня безопасности и экономичности подземной разработки выполняются геодинамические, геомеханиеские и технологические исследования для ОАО «Бурятзолото».С целью повышения степени извлечения полезного ископаемого из недр, уровня безопасности и экономичности подземной разработки выполняются геодинамические, геомеханиеские и технологические исследования для ОАО «Бурятзолото».

Разработки Института Совершенствуется методика оценки и мониторинга короткопериодных сейсмических колебаний, характеризующих текущее напряженно-деформированное состояние подрабатываемого массива, а также площадок строительства ответственных зданий и сооружений разного назначения, с целью предотвращения возникновения и развития техногенных катастроф.Совершенствуется методика оценки и мониторинга короткопериодных сейсмических колебаний, характеризующих текущее напряженно-деформированное состояние подрабатываемого массива, а также площадок строительства ответственных зданий и сооружений разного назначения, с целью предотвращения возникновения и развития техногенных катастроф. Развивается и совершенствуется методика технологического аудита горных предприятий, устанавливающего степень соответствия применяемой техники и технологии сложившимся горно- геологическим условиям ведения горных работ.Развивается и совершенствуется методика технологического аудита горных предприятий, устанавливающего степень соответствия применяемой техники и технологии сложившимся горно- геологическим условиям ведения горных работ. Институтом совместно с Качканарским ГОКом разработан способ усиления конструкции моторных думпкаров тяговых агрегатов ЕL-20 на основе замены их хребтовых балок на хребтовые балки ЕL-10 и соответствующей реконструкции их тормозной системы.Институтом совместно с Качканарским ГОКом разработан способ усиления конструкции моторных думпкаров тяговых агрегатов ЕL-20 на основе замены их хребтовых балок на хребтовые балки ЕL-10 и соответствующей реконструкции их тормозной системы. Разработаны, согласованы и утверждены программы и методики экспертизы технических устройств с истекшим сроком службы тяговых агрегатов и вагонов-самосвалов 2 ВС-105.Разработаны, согласованы и утверждены программы и методики экспертизы технических устройств с истекшим сроком службы тяговых агрегатов и вагонов-самосвалов 2 ВС-105.

Разработки Института Проведены исследования, в результате которых установлена целесообразная форма породоразрушающих зубьев и наиболее рациональные расстояния между ними для шарошечных долот, применяемых при бурении взрывных скважин.Проведены исследования, в результате которых установлена целесообразная форма породоразрушающих зубьев и наиболее рациональные расстояния между ними для шарошечных долот, применяемых при бурении взрывных скважин. Осуществлена модернизация применяемых на Качканарском ГОКе смесительно-зарядных машин для приготовления водосодержащих взрывчатых веществ (ВВВ) в процессе заряжания обводненных скважин по непрерывному режиму.Осуществлена модернизация применяемых на Качканарском ГОКе смесительно-зарядных машин для приготовления водосодержащих взрывчатых веществ (ВВВ) в процессе заряжания обводненных скважин по непрерывному режиму. Разработано устройство, предназначенное для экспрессного анализа аналитических проб железосодержащих материалов крупностью до 1 мм по массовой доле магнетитового железа.Разработано устройство, предназначенное для экспрессного анализа аналитических проб железосодержащих материалов крупностью до 1 мм по массовой доле магнетитового железа. Разработан принципиально новый метод индукционного контроля массовой доли железа в конвейерных рудопотоках с точностью, соизмеримой с точностью химического анализа.Разработан принципиально новый метод индукционного контроля массовой доли железа в конвейерных рудопотоках с точностью, соизмеримой с точностью химического анализа. На месторождениях, где существует связь между химическим и гранулометрическим составами руды, рекомендована технология разделения ее на кондиционную и некондиционную составляющие за счет сегрегации на грохотильных пунктах.На месторождениях, где существует связь между химическим и гранулометрическим составами руды, рекомендована технология разделения ее на кондиционную и некондиционную составляющие за счет сегрегации на грохотильных пунктах.

Творческие связи Института НАН Украины УГГУ УГТУ(УПИ) УРГУПС УГЛТУ НТЦ-НИИОГР «Урагипроруда» «Урагипрошахт» «Якутнипроалмаз» «Гипроруда» «НИПИГормаш» ИГД УРО РАН Более 10 докторов и кандидатов наук читают лекции в ВУЗах, являются членами их Диссертационных советов, Высших аттестационных и Государственных экзаменационных комиссий, руководят дипломным проектированием, разрабатывают методические пособия и указания. ИГД СО РАН ИУиУ СО РАН ИГДС СО РАН ГоИ КНЦ РАН ГИ УРО РАН ИГД ДВО РАН ИПКОН РАН ИГД им. Д.А.Кунаева

Перспективные задачи Важнейшей стратегической задачей социального и экономического развития Уральского федерального округа и страны является комплексное решение проблем расширения и поддержания его минерально-сырьевой базы как основы инновационного развития и вывода на мировой уровень металлургического и машиностроительного комплексов Урала. ИГД УрО РАН на перспективу планирует выступить в качестве инициатора, координатора или соисполнителя исследований, направленных на решение одной или нескольких народнохозяйственных задач («Энергетическая безопасность Урала», «Легированные стали Урала», «Урал Полярный – Урал Промышленный» и т.п.).

Перспективные задачи В результате комплексных исследований, уже поддержанных Институтом геологии и геохимии, Институтом экономики, Институтом металлургии и Институтом промышленной экологии УрО РАН только в области горного дела ожидается внедрение инновационных технологий, предусматривающих: - расширение сырьевой базы предприятий за счет повышения интенсивности и эффективности эксплуатации; - создание необходимых условий для комплексного использования добытого полезного ископаемого с целью извлечения ценных компонентов, в том числе ранее считавшихся попутными и неизвлекаемыми, и переработки техногенных месторождений; - внедрение новых технических средств и технологий для добычи и переработки полезных ископаемых, обеспечивающих повышение производительности труда и безопасности производства; - снижение негативных последствий разработки минерального сырья за счет системной оценки развития техносферы во взаимодействии с природной и социальной средой и разработки мер по предотвращению техногенных катастроф и негативных последствий ведения горных работ.

Участие Института в конференциях В «Неделе горняка» (МГГУ, ИПКОН РАН);В «Неделе горняка» (МГГУ, ИПКОН РАН); В семинарах по проблемам освоения территорий в сложных условиях и геомеханики (ИГД СО РАН, ИГД ДВО РАН, ИГДС СО РАН, ГИ УрО РАН);В семинарах по проблемам освоения территорий в сложных условиях и геомеханики (ИГД СО РАН, ИГД ДВО РАН, ИГДС СО РАН, ГИ УрО РАН); По проблемам геоинформатики (ГоИ КНЦ РАН).По проблемам геоинформатики (ГоИ КНЦ РАН). Стала традиционной и будет проведена третий раз конференция по проблемам недропользования, организуемая Советом молодых ученых нашего института.Стала традиционной и будет проведена третий раз конференция по проблемам недропользования, организуемая Советом молодых ученых нашего института. В октябре 2009 г. в г. Екатеринбурге пройдет III Уральский горно- промышленный форум, организуемый при поддержке правительства Свердловской области. Ожидаемый форум, как и предыдущие, получившие высокую оценку, представляет собой выставочно- конгрессное мероприятие, ряд выставок, конференций, круглых столов и деловых встреч.В октябре 2009 г. в г. Екатеринбурге пройдет III Уральский горно- промышленный форум, организуемый при поддержке правительства Свердловской области. Ожидаемый форум, как и предыдущие, получившие высокую оценку, представляет собой выставочно- конгрессное мероприятие, ряд выставок, конференций, круглых столов и деловых встреч.

Кадровая политика Института

Инновационная структура Института

Материально-техническая база научных исследований

Георадарный комплекс ОКО-2 Комплекс спутниковой геодезии Trimble 5800 Новое приборное обеспечение исследований в области геофизики геомеханики Лазерный сканер Trimble GX

Новое приборное обеспечение исследований в области геотехники и неразрушающего контроля Ультразвуковой дефектоскоп EPOCH 4 PLUS Анализатор звука и вибрации SVAN 912 AE

Перспективный план развития материально-технической базы научных исследований создание и оснащение аналитической и диагностической аппаратурой центра оперативного экологического мониторинга состояния воздушной среды, воды и почвы горнопромышленных регионов;создание и оснащение аналитической и диагностической аппаратурой центра оперативного экологического мониторинга состояния воздушной среды, воды и почвы горнопромышленных регионов; развитие и обновление приборной базы автоматизированной системы мониторинга напряженно-деформированного состояния выработанного пространства с использованием индуктивных, ультразвуковых и лазерных технологий, аппаратурой сейсморазведочного профилирования массива горных пород;развитие и обновление приборной базы автоматизированной системы мониторинга напряженно-деформированного состояния выработанного пространства с использованием индуктивных, ультразвуковых и лазерных технологий, аппаратурой сейсморазведочного профилирования массива горных пород; оснащение центра изучения физико-механических свойств горных пород оборудованием, фиксирующим статические и динамические нагрузки при трехосном напряженно-деформированном состоянии пород, центробежной установкой для моделирования процессов разрушения породных массивов в условиях различных гравиметрических нагрузок, а также атомно-абсорбционным спектрометром Varian с системой микроволнового растворения проб для самостоятельного экспресс-анализа химического состава горных пород;оснащение центра изучения физико-механических свойств горных пород оборудованием, фиксирующим статические и динамические нагрузки при трехосном напряженно-деформированном состоянии пород, центробежной установкой для моделирования процессов разрушения породных массивов в условиях различных гравиметрических нагрузок, а также атомно-абсорбционным спектрометром Varian с системой микроволнового растворения проб для самостоятельного экспресс-анализа химического состава горных пород;

Перспективный план развития материально-технической базы научных исследований расширение приборной базы технического экспертного центра за счет приобретения современных газоанализаторов, лазерных и ультразвуковых приборов неразрушающего контроля, создание передвижной измерительно-диагностической лаборатории для исследования параметров транспортных систем карьеров;расширение приборной базы технического экспертного центра за счет приобретения современных газоанализаторов, лазерных и ультразвуковых приборов неразрушающего контроля, создание передвижной измерительно-диагностической лаборатории для исследования параметров транспортных систем карьеров; модернизация и дооснащение испытательным оборудованием центра разрушения горных пород в динамических условиях и испытания новых видов взрывчатых веществ.модернизация и дооснащение испытательным оборудованием центра разрушения горных пород в динамических условиях и испытания новых видов взрывчатых веществ.