CC BY
36
"БРЮССЕЛЬ-ЭВРИКА - 2003 (г. Брюссель, Бельгия, авторы: Шувалов Ю.В., Нифонтов Ю.А.) и реализован в промышленных условиях при строительстве брикетной установки производительностью 72 тыс. т брикетов в год на шахте "Северная" ОАО "Воркутауголь" (г. Воркута), а также брикетного модуля производительностью 10 тыс. т в год (Ленинградская область, ОАО "Концерн
1. Блинов В.А., Нифонтов ЮЛ., Лезгин Л.А. Способ получения топливных брикетов - Патент N 2006500 на изобретение, 1994.
2. Будаев С.С., Нифонтов ЮЛ. Молявко А.Р. и др. Способ получения угольных брикетов - Патент N 2078794 на изобретение, 1996.
3. Шувалов Ю.В., Нифонтов ЮЛ., Экгардт В.И. и др. Способ получения топливных брикетов - Патент № 2002129513/04(031113), 2004.
4. Нифонтов ЮЛ., Шувалов Ю.В., Бенин АЛ. Явление самоструктурирования при брикетировании
Рис. 2. Экструдированные топливные брикеты из каменноугольной мелочи
ЛЕМО"). Теоретические положения, на основе которых разработан данный комплекс технологических решений, признаны научным открытием [4].
---------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
углеродсодержащих твердых материалов с активным тонкодисперсным связующим/ Научное открытие, № 219 от 23 декабря 2002 г., Российская академия естественных наук, Международная академия авторов научных открытий и изобретений, Международная ассоциация авторов научных открытий, М., 2002 г.
5. Шувалов Ю.В., Кусков В.Б., Маковский А.Н., Маковский С.А. Легковоспламеняющийся топливный брикет - Патент № 2208044 на изобретение, 2002, приоритет установлен 31.01.2002.
— Коротко об авторах ------------------------------------------------------------------------------
Азимов Р.А. - кандидат технических наук, доцент,
Бенин А.А. - доктор технических наук, профессор кафедры ЭА и ОТ, генеральный директор ОАО "Концерн ЛЕМО".
Шувалов Ю.В. - доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, академик АГН, зав. кафедрой ЭА и ОТ,
Нифонтов Ю.А. - доктор технических наук, профессор кафедры ТТБС, член-корр. РАЕН.
Никулин А.Н. - студент,
Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет).
---------------------------------------- © И.Б. Мовчан, Е.А. Коваленко,
2005
УДК 614.838.12
И.Б. Мовчан, Е.А. Коваленко
МОНИТОРИНГ ЭКСПОЗИЦИОННОЙ ДОЗЫ ГИДРОГРАФИЧЕСКИ ИЗОЛИРОВАННОЙ ОБЛАСТИ
Семинар № 6
'И~¥ остоянный рост заболеваемости,
А. Л. обусловленной загрязненностью воздуха, определяет актуальность создания системы мониторинга временной динамики активной пылевой взвеси. Она регистрируется косвенным образом путем измерений экспозиционной дозы на исходно неактивных пористых материалах вдали от грунта. Для изолированной экологической системы структура результирующих карт изолиний формируется вследствие распространения колебаний экспозиционной дозы в пространстве, т.е. данная структура обладает квази-волновой природой. Это открывает возможность аналитического моделирования временной динамики активной пылевой взвеси.
Дозиметрия, как основной метод физических регистраций в экологии, предполагает периодические площадные измерения с их обобщением в виде карт изолиний в системах ГИС. Стандартно исследования ведутся промышленными дозиметрами на грунте для выявления и последующей дезактивации областей с дозами, превышающими допустимые. Как правило, появление этих областей связано с лабораторными изотопами, а также радиоактивными материалами из технически измельченных горных пород. Решение указанной задачи, а также малая частота повторных площадных измерений не позволяют выявить общей закономерности во временной динамике экспозиционной дозы. Вместе с тем, объем дозиметрических исследований в жилых массивах сокращается в
силу износа оборудования и уменьшения финансирования. Независимо назревает про-
блема роста заболеваемости, обусловленной общей загрязненностью и, в частности, запыленностью жилых массивов. Учитывая указанные факторы, нами исследована возможность аналитического прогноза и, как следствие, системы мониторинга сезонной динамики радиационного фона.
Для минимизации влияния
антропогенного фактора все измерения велись на высоте человеческого роста: в формировании экспозиционной дозы
а-, в —
излучения от грунта не участвуют. На каждом пикете дозиметр располагался своим чувствительным элементом вплотную к коре дерева: исходно древесина и ее кора являются неактивными пористыми материалами и регистрируемая на них ненулевая экспозиционная доза может являться результатом сорбции пылевой активной взвеси.
В качестве тестовой нами выбрана заселенная территория, изолированная от прилегающих промышленных и жилых районов бассейном Финского залива, руслом р. Нева и ее рукава - Малой Невкой - Васильевский остров С.-Петербурга (рис. 1). Указанная изолированность условна, то есть распространение активной пылевой взвеси по территории избранного полигона подчиняется большей частью интенсивным ветровым потокам, а не потоку транспортному. Последний ограничен малым числом мостов, соединяющих полигон с основной частью С.-Петербурга. Общее число измерительных пикетов не превышало 60, что для полигона означало оценку низкочастотной составляющей поля пространственного распределения значений экспозиционной дозы.
Рис. 1. Схема полигона. Красным даны улицы, зелеными точками - измерительные пикеты, синим - каналы, стрелками - доминирующие направления ветрового потока с побережья
Рис. 2. Временная динамика активной пылевой компоненты по площади полигона (восстановлено по измеренной экспозиционной дозе)
Эксперимент выполнялся на базе бытового дозиметра
КВАРТЕКС РД 8901 и не затрагивал территорий промышленных предприятий и вблизи поликлиник с рентгеновскими установками.
Основные технические характеристики прибора:
• в качестве чувствительного элемента вмонтирован газоразрядный счетчик Гейгера-Мюллера, диапазон измерений которого составляет от 0 до 1000 мкР/ч;
• регистрируемый сигнал возникает вследствие ионизации камеры счетчика р - частицами, энергии которых меняются в диапазоне 0.1 - 1.25 МэВ;
• один цикл измерений, которому соответствует выдача одного показания радиационного фона, составляет 321 с. При повторении измерений на каждом пикете временной интервал достигает нескольких минут; относительная погрешность измерений - менее 30 % на тестовом изотопе;
• температурный диапазон, в пределах которого можно пренебречь собственным временным ходом показаний дозиметра, ограничен интервалом значений от -450 °С до +5500 °С. Кроме того, нами выполнены тестовые измерения в малоактивных полостях, на основании которых можно утверждать, что температурный ход показаний прибора в интервале -150 °С ^ +100 °С незначителен
Общая схема измерений предполагала равномерное распределение пикетов по избранному полигону (рис. 2) с выполнением на каждом из них нескольких замеров для определения абсолютной погрешности, временного хода радиационного фона и, как следствие, кондиционности результирующей карты наивероятнейших (средних) значений экспозиционной дозы. Измерения проводились один раз в месяц и захватывают сен-
мкР/час
тябрь, октябрь, ноябрь, январь, март и апрель. Таким образом, они могут дать не только представление о влиянии антропогенного фактора на радиационный фон, но и о его временной динамике. Изменения радиационного фона при многократных измерениях на каждом пикете показали, что абсолютная погрешность определения экспозиционной дозы составляет от 10 % до 40 % относительно среднего значения.
В пространственном распределении значений экспозиционной дозы (рис. 2) отчетливо выделяются четыре области, отличающиеся друг от друга максимальным и минимальным значением фона, простиранием аномалий и степенью их изометричности. Одна область приходится на центральный район Васильевского острова, другая область пространственно отвечает промышленной зоне на юго-западе Васильевского острова, третья область совпадает с Приморским районом, четвертая - с парковыми массивами.
Сопоставление пяти представленных карт показывает, что независимо от временного хода радиационного фона границы указанных областей практически не меняются. Таким образом, Васильевский остров обладает стационарной пространственной структурой в распределении активной пылевой компо-
Рис. 3. Временная динамика экспозиционной дозы на побережье Финского залива: а - полиномиальная аппроксимация; б - подбор гармонической функции
ненты, т.е. является замкнутой экологической системой. Переход от осеннего к зимнему сезону отмечается уменьшением степени дифференцированности пространственной структуры радиационного фона. Характер изолиний и четкая их корреляция с планировкой Васильевского острова указывает на доминирующее влияние антропогенного фактора, и воздушного потока в окрестности побережья Финского залива на радиационный фон в пределах каждой из выделенных зон. Анализ временной стационарности показывает, что радиационный фон наименее устойчив во времени в окрестности центральной части Васильевского острова (стройки, интенсивное движение), в окрестности побережья Финского залива (песчаный пляж+интенсивный воздушный поток) и в промышленной зоне. Формирование стационарной структуры в пространственном распределении экспозиционной дозы есть следствие распространения в пространстве временных ее колебаний, что нами обосновано аппроксимационным путем. Именно: временной ряд значений дозы для каждого пикета описывается степенным полиномом. Отбор оптимальной степени полинома выполнялся на основании критерия хи-квадрат и в нашем случае оптимальная аппроксимация достигалась полиномом третьей степени: z (t) = a0 + a1t + a2t2 + a3t3. (1)
На рис. 3,а дан пример временного хода экспозиционной дозы в течение сентября -апреля вблизи прибрежной зоны. Вид графика полинома (1) наводит на мысль о наличии здесь периодической компоненты. Подбор соответствующей гармонической функции (рис. 3,б) дает выражение вида z (t) = co + ci exp (C2t) sin (c3t + c4)
что по структуре напоминает решение дифференциального уравнения, описывающего свободные затухающие колебания неравновесной физической системы. В частности, для прибрежной зоны
z (t ) = 11.00 + 0.50 • exp (0.32 • t) x x cos (• t/80 +1.59^) (3)
. (3)
Видно, что колебания идут на фоне постоянного ненулевого фона (11 мкР/час), что может быть обусловлено наличием гранитного материала в засыпке пляжа и в оформлении набережной.
Эти колебания растут во времени по экспоненциальному закону, что является показательным для перехода от осени к зимнему и - к весеннему сезонам. Причиной роста могут быть как увеличение интенсивности застройки в прибрежной полосе, так и сильный ветровой поток, влияние которых увеличивается в период отсутствия вегетации. Периодичность колебаний экспозиционной дозы составляет в данном случае порядка 160 дней или около трех месяцев. Это значение с отклонениями до 10% мы получаем для периода колебаний экспозиционной дозы на остальных 59 пикетах.
Зависимости (2) подчиняется временная динамика экспозиционной дозы на каждом из измерительных пикетов полигона. Таким образом, ее закономерные изменения, отраженные на рис. 2, можно представлять как следствие распространения колебаний (2) в пространстве. Иными словами, для гидрографически изолированной территории структуру карты изолиний экспозиционной дозы можно охарактеризовать как квазивол-новую, что открывает возможность аналитического моделирования ее временной динамики или временной динамики активной пылевой взвеси.
а
— Коротко об авторах -----------------------------------------------------------------
Мовчан И.Б., Коваленко Е.А. — Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет).
------------------------------------------ © Н.С. Батугина, Е.Ф. Маликов,
В. М. Федоров, 2005
УДК 622.342.1:33(571.56)
Н. С. Батугина, Е. Ф. Маликов, В.М. Федоров
ОБОСНОВАНИЕ ПРИЕМЛЕМОГО УРОВНЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТРУДА ПРИ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ РС(Я)
Семинар № 6
бъективная необходимость кратного повышения производительности труда в хозяйственном комплексе РС(Я)
Целью развития любой социальноэкономической системы является достижение максимальных эффектов (в соответствие с принятыми критериями эффективности) с минимальными затратами ресурсов или при заданных ограничениях на используемые ресурсы.
Наиболее распространенные критерии развития стран (регионов), используемые в международной статистике, следующие: валовой внутренний (региональный) продукт (ВВП, ВРП); валовой внутренний продукт на душу населения (ВВПд); валовой национальный продукт (ВНП); валовой национальный продукт на душу населения (ВНПд); производительность труда - ВВП (ВРП) на одного занятого в хозяйственном комплексе (ВВПз, ВРПз и др.). Однако полной системы критериев эффективности в мире пока не разработано и нет общепризнанного мнения по этими показателям.
Более 50 лет назад экономисты разработали систему национальных счетов - систему статистических показателей, которыми измеряется совокупное производство страны и его отдель-
ные части с целью оценки состояния экономики в целом. Страны с плановой экономикой в этих обзорах не указывались из-за принципиальных расхождений в ценовой политике и по многим другим причинам.
В последние годы появились международные оценки экономических показателей и уровня жизни Российской Федерации. Например, ВВП на душу населения в 1997-2000 гг. оценивался в России на уровне 3-4 тыс. долл. В 1998 году ВРП РС(Я) был на уровне 34 млрд руб. [1], что по разным оценкам составляет на душу населения республики 3,5-4,5 тыс. долл. США. Вместе с тем, удельный вес убыточных предприятий по РС(Я) составляет более 50 %. Это говорит о неэффективности сравнения ВРП на душу населения с другими регионами и странами, т. к. в развитых странах доля убыточных предприятий незначительна.
Доперестроечные данные свидетельствуют о том, что ВВП на душу населения и другие показатели по Росси были в 2-3 раза ниже, чем в передовых странах (рис. 1).
Например, соотношение позиций России и США в процентном отношении в стоимостной оценке характеризовалось в 90-е гг. следующими показателями: производительность труда в сфере материального производства в США в
