CC BY
30
УДК 378.096 (09)
Гавришев С.Е., Калмыков В.Н., Чижевский В.Б., Корнилов С.Н.
НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПОДГОТОВКА ИНЖЕНЕРНЫХ КАДРОВ НА ФАКУЛЬТЕТЕ ГОРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ТРАНСПОРТА
Факультет организован в 1934 г. на базе филиала Уральского горного института и является одним из старейших в университете.
Первую горную кафедру «Специальные дисциплины горного дела» (СДГД) в сентябре 1935 г. возглавил и.0. профессора Уральского горного института П.А. Слесарев и уже в октябре 1937 г. был произведен первый выпуск 8 горных инженеров.
С началом Великой Отечественной войны на -учно-педагогическая деятельность на факультете не была остановлена, напротив, необходимость повышения эффективности работы рудников привела к организации осенью 1941 г. второй выпус-кающей кафедры «Эксплуатация рудных месторождений» (ЭРМ), которую возглавил доцент, кандидат технических наук В.М. Огиевский
1946 г. во многом стал знаменательным для горного факультета МГМИ: была организована кафедра «Обогащение полезных ископаемых», руководителем которой долгое время был профессор В.И. Максимов; защитили докторские диссертации В.М. Огиевский, П.А. Слесарев, кавдвдатские - С.И. Попов, Е.И. Каминская; из Нижнего Тагила направлен кавдвдат технических наук П.Э. Зурков.
В пятвдесятых годах на базе кафедр СДГД и ЭРМ были созданы кафедры: «Разработка месторождений полезных ископаемых», «Горные работы и рудничная вентиляция», «Горные маши -ны и рудничны й транс порт », «Электрификация и автоматизация горных работ».
В 1960 году кафедра РМПИ разделилась на кафедры: «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых» (зав. кафедрой - профессор П.Э. Зурков) и «Открытая разработка месторождений полезных ископаемых», зав. кафедрой которой стал профессор СИ. Попов.
В 1999 г. факультет был переименован из горного в факультет горных технологий и транспорта. В настояшре время в его состав входят шесть выпускающих специальных кафедр: подземной разработки месторождений полезных ископаемых (заведующий - профессор, д-р техн. наук В.Н. Калмыков), открытой разработки месторождений полезных ископаемых (заведующий - профессор, д-р техн наук С.Е. Гавришев), обогащения полезных ископаемых (заведующий - профессор, д-р техн наук В.Б. Чижевский), механизации и электрифи-
кации горного производства (заведующий - профессор, д-р техн. наук А.Д. Кольга), промышленного транспорта (заведующий - профессор, д-р техн. наук С.Н. Корнилов), маркшейдерского дела и геологии (заведующий - доцент, кавд. техн. наук Е.А. Горбатова) и одна общеобразовательная -математики (заведующая - доцент, кавд. физ.-мат. наук Е.А. Пузанкова).
Главной из задач, которые в настоящее время решаются на выпускающих специальных кафедрах , несомненно, является многоуровневая под -готовка бакалавров, инженеров и магистров для горной промышленности и транспорта. Факультетом выпускаются дипломированные специалисты по девяти специальностям. К настоящему времени на факультете подготовлено около десяти тысяч инженеров.
На кафедре подземной разработки месторождений полезных ископаемых осуществляется подготовка горных инженеров по специаль-ностям 130404 «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых», 130406 «Шахтное и подземное строительство» и бакалавров и магистров по направлению «Горное дело».
Кафедра ПРМПИ с начала образования активно проводила и проводит исследования по нескольким научным направлениям. Одним из основных является создание технологий отработки месторождений ценных руд в сложных горно-геологических условиях с высокой полнотой выемки. Его создателем был известный ученый - профессор, доктор технических наук Цы-галов М.Н. За многие годы работы по данной тематике получены десятки авторских сввде-тельств на изобретения и патентов, изданы несколько монографий, сотни статей, разработаны и внедрены прогресс ив ные проекты освоения ряда месторождений Уральского региона и Сибири, защищены диссертационные работы разного достоинства. Научные результаты, приоритет кафедры по технологии закладки признаны горной общественностью во всех регионах страны.
В 1964 году под руководством заслуженного деятеля науки РСФСР, профессора, доктора технических наук Зуркова П.Э. была организована отраслевая лаборатория сейсмики и звукометрических методов исследования взрыв ных работ. Разработки и рекомендации выполненных лабо-
раторией исследований используются в проект -ных институтах и на угольных разрезах, карьерах и шахтах месторождений цветных металлов, строительных материалов и ценного минераль-ного сырья нашей страны и ближнего зарубежья.
Важным и достаточно результативным научным направлением кафедры является комплекс исследований по комбинированной геотехнологии. О перспективности и значимости данного на -учного направления говорит большое число авторских сввдетельсгв на изобретения, присуждение профессорам кафедры РыльниковойМ.В и Калмыкову В.Н. премии Правительства РФ за цикл работ по комбинированным способам разра-ботки. Проектные решения по комбинированной геотехнологии использованы на многих рудниках черной и цветной металлургии. Монография, обобщившая многолетние результаты работы, является одной из первых публикаций по данной проблеме. Коллектив кафедры был инициатором организации международных конференций, посвященных решению задач комбинированной технологии. В 2009 году планируется провести пятый по счету научный форум по этой проблеме. Созданная на кафедре научная школа по комбинированной геотехнологии позволила решить широкий круг задач, которые были поставлены практикой перехода горных предприятий с открытого на под -земный способ разработки.
В последние годы на кафедре под руководством профессора, доктора технических наук Рыльниковой М.В. выполнен большой объем теоретических и экспериментальных работ по решению проблем комплексного использования минерально-сырьевых ресурсов за счет вовлечения в разработку запасов нековдиционных руд, техногенных месторождений путем применения физико-химических технологий. На основе сис-тематизации отечественного и зарубежного опыта кучного выщелачивания окисленных медных руд выявлены перспективные технологические решения, соответствующие современному уровню развития технологий в данной области.
Кроме обозначенных выше направлений исследований на кафедре проводятся изыскания рациональных технологий проведения выработок , новых конструкций крепи, методик выбора оптимальных параметров буровзрывных работ в сильно нарушенных массивах руд и пород, методов интенсификации процессов освоения месторождений системами разработки с закладкой, способов стабилизации объема и качества добываемой рудной массы.
На кафедре открытой разработки месторождений полезных ископаемых осуществляется
подготовка горных инженеров по специальностям «Открытые горные работы» и «Взрывное дело».
Выпускники кафедры работают в научных и проектных организациях, на предприятиях горного, металлургического и строительного профиля , в специализированных организациях, связанных с изготовлением, перевозкой, хранением, использованием, учетом, уничтожением и пере -работкой взрывчатых материалов.
С момента образования кафедры ОРМПИ ее возглавлял один из ввднейших ученых в области горного дела - С.И. Попов. Им создана научная школа по устойчивости откосов бортов карьеров и отвалов, которая действует в нашем вузе и в настоящее время. В развитие данного направления на кафедре разработаны: теоретические положения пространственного формирования де-формаций изотропных и квазиизотропных пород на основе их объемного напряженного состоя -ния; классификация объем ных форм деформаций; инженерная методика определения вероят-ных размеров деформаций и оценки объемной устойчивости откосов; методика оптимизации глубины карьера при комбинированном способе разработки, основанная на совместном решении объемной задачи устойчивости откосов и рационального распределения запасов.
Особый интерес представляет разработанная на кафедре ОРМПИ инженерная методика оценки объемной устойчивости и прогнозирования пространственных размеров деформаций изотропных массивов. Разработанная методика позволяет производить анализ объемного распределения напря-жений и их соотношений в массиве откоса, объяснять формы деформаций и прогнозировать их раз -меры для откосов изотропных пород.
Другим важным направлением, развиваемым на кафедре, является формирование и использо-вание техногенных георесурсов в процессе ведения открытых горных работ. Данные исследования направлена на расширение области рацио -нального использования выработанного карьерного пространства и отвалов вскрышных пород за счет формирования их в ввде емкостей для размещения промышленных отходов различных классов опасности Применение разработанной методики определения главных параметров карьеров и отвалов с учетом ценности формируемых техногенных георесурсов позволяет повысить экономическую эффективность горнодобывающих предприятий, увеличить срок их функционирования и снизить экологическую нагрузку на окружающую среду.
Кроме обозначенных направлений на кафедре ведутся исследования в следующих областях:
- инженерные методы управления энергией взрывов при горных работах;
- способы формирования карьерного пространства с применением временных нерабочих бортов;
- схемы вскрытия и системы разработки глубоких месторождений полез ных ископаемых с внутренним отвалообразованием.
Кафедра обогащения полезных ископае-
мых ведет подготовку инженеров по двум спе-циализациям - «Обогащение руд» и «Комплекс -ная переработка технологического сырья».
По окончании вуза инженеры-обогатители на горных предприятиях занимаются организацией производства по переработке и обогащению полез ных ископаемых; в научно-исследовательских институтах и лабораториях выполняют исследования по разработке новых ресурсо- и энергосберегающих технологий, участвуют в разработке проектов горно-обогатительных предприятий.
На кафедре успешно разрабатываются следующие научные направления:
- изыскание новых селективно действующих реагентов;
- разработка эффективных экологически безопасных технологий обогащения руд и техногенного сырья;
- создание низкоэнергоемкого высокоэффективного флотационного оборудования;
- совершенствование технологий флотации медно-цинковых руд;
- интенсификация процессов флотации несульфидных руд.
В последние годы на кафедре активно ведутся работы по созданию высокоэффективных технологии переработки сталеплавильных шлаков. Разработанные технологии, позволяют увеличить выпуск и повысить качество магнитных фракций и получать немагнитные фракции, которые будут удовлетворять требованиям различных отраслей промышле нности.
Также предложена технология переработки конверторных шлаков «жвдкой» ямы с массовой долей железа 17-20%, которые в настоящее время в количестве 800-900 тыс. тонн в год сбрасываются в отвал. Эта технология может быть реализована с использованием отечественного оборудования , стоимость которого в 3,5-4 раза ниже стоимости импортного оборудования.
Впервые разработаны реагенгные режимы и схемы флотации доменных шламов по режимам прямой анионной, обратной анионной и обратной катионной флотации. При флотационном обога-щении шламов по схеме обратной анионной флотации получено снижение массовой доли цинка в
камерном железосодержащем продукте в 2,2-2,4 раза и повышение массовой доли железа с 48,02 до 52-54% при извлечении железа 86-94%. Основная масса цинксодержащих соединений, находящихся в доменных шламах, переходит в пенные продукты флотации, которые характеризуются достаточ -но высокой массовой долей цинка (7-8%) и могут рассматриваться в качестве промпродуктов для последующей их флотационной доводки Исследования в этом направлении являются весьма актуальными и перспективными, поскольку обогатительные процессы не только обладают высокой производительностью и экономической эффективностью, но и соответствуют всем современным экологическим требованиям. Разработка мероприятий по снижению массовой доли цинка в шламах газоочисток доменных печей обеспечит их полную утилизацию в качестве вторичного желе -зосодержащего сырья в составе аглошихты и одновременно получение цинксодержащего продукта для использования его в цветной металлургии.
Кафедра промышленного транспорта выпускает дипломированных специалистов-транс-портников по специальности «Организация пере -возок и управление на транспорте» и бакалавров по направлению «Эксплуатация транспортных средств».
Выпускники кафедры успешно работают на должностях начальников станций, районов и различных служб управления желез нодорожным транспортом, а также на автотранспортных предприятиях.
Общим научным направлением кафедры является «Совершенствование существующих и разработка новых технологических и организа-ционных подходов и решений по повышению качества транспортного обслуживания промышленных предприятий и населения в транспортных узлах, городах и населенных пунктах, разработка методов моделирования транс портных и транспортно-технологических систем, оптимизации параметров этих систем, разработка методов и методик повышения эффективности организа -ции производства на транспорте».
Разрабатываются следующие научные направления :
- разработка логистических методов оптимального взаимодействия подсистем и элементов транспортно-технологических систем; обоснование рациональных параметров функциониро-вания и развития подсистемы ремонта железно -дорожного подвижного состава; совершенствование организации ремонта подвижного состава ; разработка методов и моделей оптимизации структуры парка подвижного состава;
- выбор и обоснование методов оперативного управления работой промышленных транс -портных систем; разработка методологии оптимального развития промышленных транс -портных систем; обоснование размера и структуры парка подвижного состава транс-порт ных компа ний;
- разработка методологии развития транспорт -ных и транспортно-технологинеских систем; обоснование форм организации производства на транспорте с использованием методов управления персоналом;
- обоснование рациональных способов организации ремонта горнотранспортного оборудования на основе использования логистине-ских принципов; разработка методов нормирования эксплуатационных показателей горнотранспортного оборудования; обоснование рациональных методов и моделей эффектив-ного управления функционированием и развитием подсистемы ремонта горнотранспортного оборудования;
- обоснование типа и структуры транспортных и
транспортно-технологинеских систем, включая производственно-транспортные комплексы,
промышленные транспортные системы, транспортно-грузовые системы, системы городского транспорта, логистические системы; совершенствование организации управления про извод -ственно-транспортными комплексами; разработка методов и моделей исследования и оптимизации параметров транспортных и транс -портно-технологических систем; совершенствование технологии и организации мультимодальных перевозок, взаимодействия различных видов транспорта.
О значимости проводимых исследований на кафедре говорят полученные в 2003-2008 годах грант Министерства образования РФ и семь грантов Правительства Челябинской области.
Результаты исследований регулярно публикуются в центральных и региональных научных изданиях и докладываются на научных конференциях в г. Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Самара, Красноярск, Хабаровск, посвященных проблемам развития транспорта.
Кафедра механизации и электрификации горных производств осуществляет подготовку инженеров по трем специализациям: «Горные машины и электрооборудование подземных раз -работок», «Горные машины и электрооборудова-ние открытых разработок» и «Машины и электрооборудование обогатитель ных фабрик ».
Выпускники кафедры М и ЭГП работают в области проектирования, монтажа и эксплуата-
ции электрического и механического оборудова-ния на горных предприятиях, а также в научноисследовательских институтах.
Основными научными направлениями ка -федры являются:
- повышение технического ресурса и межремонтных периодов электромеханического оборудования горных машин;
- совершенствование систем электроснабжения горных предприятий;
- исследование и разработка алмазосберегающих технологий и нструменга для обработки природного камня;
- разработка рациональных систем привода передвижных подъемных установок;
- создание теоретических основ построения и методов расчета автотранспортных средств с регулируемой величиной тормозных и движущих сил.
На кафедре М и ЭГП сравнительно недавно зародилась и активно развивается научнопедагогическая школа, выполняющая исследования и подготовку кадров высшей квалификации по направлению «Совершенствование способов добычи и методов обработки пильного камня» (руководитель - профессор ПершинГ.Д.).
Научно-педагогическая школа включает исследования по разработке эффективных ресурсосберегающих технологий добычи облицовоч-ного природного камня. Комплексность научноисследовательских работ достигается за счет учета горно-геологических особенностей месторождений при технико-технологическом обосновании способов и методов добычи и обработки пильного камня. Результаты проводимых работ внедрены на ряде мраморных, гранитных карье-ров и камнеобрабатывающих заводов Южного Урала и Сибири.
Коллективом научной школы начиная с 2001 г. проводятся ежегодные международные научно-технические конференции «Теория и практика добычи, обработки и применения природного камня».
На кафедре маркшейдерского дела и геологии ведется подготовка инженеров по специаль-ности «Маркшейдерское дело».
Основными научными направлениями ка -федры являться:
1. Развитие научно-практических и теоретических основ техногенных процессов геосреды медно-колчеданных месторождений Южного Урала.
2. Вторичное минералообразование на техногенных объектах медно-колчеданных месторождений Урала.
3. Развитие физико-химической геотехнологии освоения медно-колчеданных месторождений
Для работы по данным направлениям совместно с ОАО «Учалинский ГОК» создана научная группа, в состав которой входят главные специалисты предприятия и ведущие преподаватели кафедры, а также студенты факультета горных технологий и транспорта. Общее руководство по данным темам осуществляется ИПКОН РАН, г. Москва. Результаты исследований являются основным материалом, по которому будут написаны кавдвдатские и докторские работы.
Основными объектами исследований по данным направлениям являются отвалы вскрышных и вмещающих пород, отходы обогатительного пере -дела, сформированные горнодобывающим произ-водством медного профиля, представленные техногенными отходами различных типов, которые являются перспективными источниками минерально -го сырья. Данные исследования направлены на решение вопросов расширения минерально-сырьевой базы горнодобывающих предприятий путем вовле -чения в эксплуатацию различных по происхожде -нию и составу техногенных георесурсов.
Направление исследований «Обоснование и совершенствование технологии освоения при-конгурных запасов карьеров комбинированной геотехнологией системами разработки с обрушением» ведет кавд. техн наук Романько Е.А. При изысканиях рассматриваются пути повышения показателей использования недр при выемке руд системами разработки с обрушением руды и вмещающих пород. Результат исследований -технология освоения приконгурных запасов карьеров системами разработки с обрушением руды, обеспечивающая максимально возможные показатели использования недр, характерные для класса систем с искусственным поддержанием выработанного пространства, и невысокой себестоимостью добычи руды, свойственной систе-
мам с обрушением.
Местом защиты выполняемых на факультете горных технологий и транспорта кавдвдатских и докторских диссертаций является диссертационный совет Д. 212.111.02 Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова, который осуществляет прием и рассмотрение диссертаций по специальностям 25.00.22 - Геотехнология (подземная, открытая, строительная), 25.00.13 - Обогащение полезных ископаемых.
Результаты проводимых исследований и выполняемых диссертационных работ, как правило, реализуются на крупнейших горно- обогатите ль -ных и горно-металлургических предприятиях, являющихся базовыми в черной и цветной металлургии, таких как ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» (г. Магнитогорск, Челябинская область), акционерная компания «Алроса» (г. Мирный, Якутия), ОАО «Сибайский филиал Учалинского ГОКа» (г. Сибай, Башкирия), ОАО «Учалинский ГОК» (г. Учалы, Башкирия), ОАО «Гайский ГОК» (г. Гай, Оренбургская об -ласть), ЗАО «Южуралзолото» (г. Пласт, Челябинская область), «Алексавдрийская горнорудная компания» (Челябинская область) и др. С этими и другими предприятиями горной промышленности университет постоянно поддерживает тесные научные связи, что способствует взаимному развитию предприятий и научных школ вуза.
В условиях жесткой конкуренции на рынке научных и педагогических услуг коллектив факультета осознает необходимость повышения качества научных исследований, актуальности решаемых задач и направляет свои усилия на совершенствование методического обеспечения и материальной базы, рост профессионализма преподавателей и научных работников.
УДК 66.074.6
Черчинцев В.Д., Гусев А.М., Дробный О. Ф.
СПОСОБЫ И СРЕДСТВА СНИЖЕНИЯ ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ АГЛОМЕРАЦИОННОГО ПРОИЗВОДСТВА ОАО «ММК» НА ЭКОСИСТЕМУ МАГНИТОГОРСКОГО ПРОМЫШЛЕННОГО УЗЛА
Агломерационное производство, валовые выбросы которого составляют 58-60% от выбросов всех производств ОАО «ММК», оказывает негативное влияние на экологическое состояние Магнитогорского промышленного узла.
С целью решения проблемы улучшения экологической обстановки проводятся разнообразные
технические мероприятия. Среди них можно выде -лить разработку способов и средств снижения вредных выбросов за счет интенсификации тепломассообменных процессов в зоне спекания и регенерации запыленных поверхностей путем воздействия на них акустических полей, применение форсунок тонкого распыла и коагулятора, рацио-
