CC BY
13
ИЗВЕСТИЯ УРАЛЬСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ АКАДЕМИИ
2002 УГГГА - 85 ЛЕТ Вып.14
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ
В УГГГА
РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ НА КАФЕДРЕ РМОС
Профессор ХОХРЯКОВ В С.
Открытый способ разработки применялся в первой трети XX века преимущественно в виде простейших карьеров. Даже в тех случаях, когда некоторые карьеры (Гороблагодатский, Высокогорский. Бакальские) имели значительные размеры в плане и большую по тем временам глубину (свыше 60-80 м), а горные работы производились с применением экскаваторов, теория открытых горных работ находилась на примитивном уровне, так как потребности практики в ней было мало.
Первые теоретические изыскания с использованием приемов аналитики появились в начале 30-х годов, когда в Кривбассс потребовалось решать, переходить ли на подземные работы, так как карьеры достигли проектной предельной глубины в 80-100 м. Тогда появились простейшие формулы предельного по экономическим условиям коэффициента вскрыши и предельной глубины карьера, которые неоднократно видоизменялись и дополнялись различными авторами в течение полувека Эти формулы, их математический вывод в различном виде до середины 50-х годов были, по существу, единственным вкладом в математическую область теории открытого способа, в отличие от теории подземного способа, где уже были развиты исследования не только в вопросах вентиляции подземных выработок, шахтного подъема, но также в вопросах вскрытия, систем разработок и где в трудах Б.И.Бокия, Л.Д.Шевякова получила развитие теория оптимизации параметров и процессов горного производства. Что касается открытых работ, то карьер рассматривали как статический, а отнюдь не развивающийся динамический объект.
Типичным алгоритмом осуществления открытого способа разработка был следующий.
1. Исходя из предельного коэффициента вскрыши определялись проектные предельная глубина и контуры карьера, не подлежащие изменениям до конца отработки.
2. Дтя вскрытия предусматривалась проходка внешней траншеи на однн-два горизонта и затем устройство стационарных внутренних съездов - спиральных или тупиковых на погашаемых бортах карьера.
3. Система разработки представляла послойную выемку с одновременной отработкой двух, максимум трех уступов, из которых один находился в очередной подготовке. После отработки слоя до предельных контуров производилась отработка следующего по глубине.
Распространенное представление об этой схеме привело к тому, что в среде специалистов горного дела господствовал взгляд на открытые работы как на простейшие приемы и способы, не требующие каких-либо теоретических изысканий, а также подготовки специалистов данного профиля
Однако практика уральского горного производства, где основным способом были открытые работы и где карьеры уже в конце 30-х и 40-х годах достигли значительных размеров, стала вносить в эту теоретическую схему существенные изменения. Это особенно сильно проявилось в период Великой Отечественной войны, когда потребовалось на действующих предприятиях Урала быстро и значительно, иногда в несколько раз, увеличить объемы добычи. Для этого пришлось в карьере переходить с одно-двухуступной системы разработки на многоуступную, на способы вскрытия с временными и скользящими съездами, оставлять недоработанные участки бортов по вскрыше, переводить их во временно законсервированные. Более того, начали пересматривать основные проектные параметры действующих карьеров: конечную глубину, производственну ю мощность, балансовые запасы, в том числе за счет расширения погашенных бортов. Одновременно происходили изменения в техническом оснащении. Карьеры из статических объектов стали превращаться в динамические, изменяющие в процессе эксплуатации первоначально принятые параметры, системы разработки, транспортные схемы.
Элементы динамизма открытых горных работ, несмотря на то, что многими специалистами, в том числе контролирующими, руководящими и утверждающими инстанциями они рассматривались как отступления от норм, правил и традиций, постепенно начали проникать в проекты, вначале реконструкции карьеров, а затем строительства новых.
Проектные организации (Унипромсдь. Уралгипроруда, Уралгипрошахт), выполнявшие эти проекты, были тесно связаны с горным производством и имели на ряде предприятий свои филиалы и конторы. Многие проектировщики поневоле воспринимали все новое, полезное, создаваемое практикой, и внедряли эти новые элементы в проекты. Так, в ряде проектов меднорудных, железорудных и асбестовых карьеров стали появляться этапы и очереди разработки, временно -законсервированные участки бортов, скользящие съезды и др.
Эти вопросы начали освещаться в информационных сборниках, в журнальных статьях, однако в учебниках вопросы параметров карьера, систем разработки и способов вскрытия излагались традиционно.
Положение принципиально изменилось в середине 50-х годов, когда появились работы В В.Ржевского (1952-1958) и несколько позднее (1961) А.И.Арсентьева, которые заложили основы современной теории открытых горных работ и динамического подхода к решению технологических задач открытых разработок.
Список этих работ, прежде всего, включает книги В. В. Ржевского, изданные Углетехиздатом: "Скользящие съезды в карьерах"(1952), "Проектирование контуров карьеров' (1956), "Режим горных работ при открытой добыче угля и руды" (1957), а также учебник для вузов Е.Ф.Шешко и В. В Ржевского "Основы проектирования карьеров" (1958).
98
Книга А И Арсентьева "Определение производительности и границ карьеров (1961). содержащая не только теорию, но и практические методики горно-геометрического анализа рабочей зоны карьеров, получила признание в среде проектировщиков и оказала большое влияние на методику проектирования карьеров.
С этого периода происходит интенсивное развитие и становление горной науки в сфере открытого способа разработки, которая сейчас занимает свое самостоятельное место в классификации горных наук и структурно включает ряд разделов. В течение 50-70-х годов одновременно с бурным развитием открытого способа разработки, который в короткое время превращается в преобладающий в горном производстве, также интенсивно развиваются научные исследования и идет подготовка кадров по профилю открытой разработки. Возникают кафедры Открытых горных работ в Москве. Свердловске и Днепропетровске, а затем и в других вузах, лаборатории в академических и отраслевых НИИ. возрастает количество защит кандидатских и докторских диссертаций, создается когорта энергичных молодых ученых, формируются научные школы открытчиков не только в Московском, но и в Криворожском, Днепропетровском, Свердловском горных вузах, а также в академических и отраслевых институтах горного дела в Москве (ИПКОН), в Свердловске (ИГД МЧМ), в Алма-Ате. а затем и в других регионах
Для научных исследований и учебно-методической работы кафедры открытых разработок Свердловского горного института, созданной в 1954 г., характерны две отличительные черты
Первая - это динамический подход к решению технологических задач открытой разработки. Молодые преподаватели и сотрудники (самым старшим - зав. кафедрой В.С.Хохрякову, доцентам А.Т.Шелесту. Г.П.Молтусову в 1962 г. было по 35 лет) быстро восприняли новую научную идеологию в теории открытых горных работ. Методы горно-геометрического анализа В. В.Ржевского и А И Арсентьева начали использовать в курсовом и дипломном проектировании, в хоздоговорных научно-исследовательских работах, выполняемых по заданиям горных предприятий, а также развивать в своих диссертациях. Между кафедрой и школами В.В.Ржевского и А И Арсентьева на три десятилетия установились тесные творческие связи.
Вторая - кафедра в исследовании ряда проблем горного дела оказывалась первой или даже была инициатором постановки той или иной научной задачи, которая затем развивалась в одну из наиболее актуальных проблем теории и практики открытых горных работ.
В докторской диссертации М.Г.Новожилова (1955) впервые была рассмотрена проблема глубоких карьеров, хотя для того времени сама возможность глубины открытых работ более 400-500 м казалась фантастической. Кандидатская диссертация В.С.Хохрякова (1954) была посвящена исследованию условий применения мощных карьерных автосамосвалов, производство которых только что было освоено в Советском Союзе. А.Т.Кмитовснко и Г.П.Молтусов защитили диссертации по вопросам применения ленточных конвейеров сравнительно нового дая того времени вида карьерного транспорта. В конце 50-х - начале 60-х годов начались работы по созданию методики учета разновременных затрат в технологических задачах открытой разработки и применению критерия прибыли для оценки технических решений, что выходило за рамки канонов, господствовавших в среде ученых-экономистов. Статья "Учет разновременности затрат при открытой разработке месторождений", оп>бл и кованная в Торном журнале" № 7 за 1962 г., была первой в отечественной
горной литературе. В середине 60-х годов начались работы по применению ЭВМ, которые только-только начали появляться в вузах и академических институтах, в середине 70-х годов - по созданию теоретических основ САПР горного производства, в середине 80-х годов - по обоснованию и разработке теоретических начал геоинформатики горного производства, в 90-х годах - по энергоемкости горного производства, прежде всего, карьерного транспорта.
Сотрудниками кафедры за период с 1966 по 2001 гг. защищено 56 кандидатских и 6 докторских диссертаций. Не умаляя значения и достоинства всех работ, необходимо дать оценку и характеристику тех из них, которые оказались в числе ключевых, определяющих развитие теории открытых горных работ.
В 1966-1967 гг. прошли первые защиты диссертаций.
В докторской диссертации В.С.Хохрякова (март 1966) главными были два вопроса, которые во многом определили тематику кафедры на последующие годы.
1 Впервые сформу лированы принципы поэтапной отработки в глубоких карьерах и исследованы ее технологические аспекты.
2. Впервые созданы основы методики оценки технических решений с учетом фактора времени в стоимостной форме.
В кандидатских диссертациях А.Т. Шелеста, Г.А.Неволина, П.Т.Церенщикова, Л.А.Сорокина, А.Я Элькина эти вопросы были развиты в приложении к тем или иным технологическим задачам. А.Т. Шелест на основе критерия суммарной приведенной прибыли доказал необходимость у величения производственной мощности Качканарского ГОКа до 45 млн т сырой руды в год, что и было принято в проектных решениях. Л.А.Сорокин впервые применил критерий приведенной прибыли для оценки и сравнения различных видов карьерного транспорта, Г.А.Неволин - для обоснования временного размещения отвалов в границах перспективного контура карьера. Диссертация П.Т.Церенщикова содержала методику проектирования карьеров с выделением этапов и очередей, получившую широкое признание специалистов.
Метод экономической оценки с учетом фактора времени и сейчас применяется для различных технологических задач в хоздоговорных работах, в методических пособиях и учебниках
В диссертации А.Я.Элькина впервые был введен такой фактор, как ценность земли, в диссертации В.П.Капустина наследовалось влияние ценности полезного ископаемого на параметры карьера в диссертации В.Н.Беляева - влияние стоимостных факторов на производственную мощность карьеров, в диссертациях С.В Корннлкова, Г.Г.Саканцева и М.ГСаканцева - на конечные контуры карьера и способы вскрытия, на конструкции рабочей зоны.
Исследования различных аспектов метода технико-экономической оценки были также предметом диссертаций Я.М.Шаварина. Б.М.Волегова. Ю.В.Хатунцева. А.М.Ольховского.
Динамический подход, экономические оценки на основе расчетов разновременности затрат и доходов и технология поэтапной разработки широко использовашсь и применяются до сих пор в учебном процессе, в курсовых и дипломных проектах не только на надпей кафедре, но и в других вузах. Хотя он использоватся на предпроектных стадиях во многих проектных институтах, но практическая реализация этого метода была затруднена тем, что он не входил в официальные рамки существующей в то время системы финансирования в промышленности. Даже в угольной
промышленности, где он был принят в официально утвержденной в 1975 г. Инструкции по расчету эффективности капитальных вложений, применялся практически другой критерий, расчет которого не требовал большого труда и времени, а именно пресловутые приведенные затраты С+ЕК.
Лишь в середине 90-х годов, когда возникла практическая необходимость реального учета разновременности затрат и доходов, т.е. через 30 лет после первых работ кафедры по этому вопросу, они получили возможность для практической реализации не только в учебном процессе, но и в реальных технико-экономических обоснованиях. В связи с этим в 1996 г. на кафедре было издано первое в горном деле учебное пособие "Оценка инвестиционных проектов открытой разработки" (11 печ.л ), созданы машинные программы и подготовлены новые методические пособия.
В ряду этих работ следует отметить создание И.Н.Сандригайло, ГГ. и М.Г. Саканцевыми экономико-математических моделей для прогнозирования в условиях того или иного проектируемого карьера стоимостных показателей (себестоимости добычи и вскрыши, удельных капзатрат), необходимых для экономических расчетов при выборе вариантов производственной мощности, глубины карьеров, технологий горных работ. Эта работа в последние годы продолжена Ю.В.Терехиной, которая сделала переводы аналогичной американской методики Кэмма и показала возможность ее использования в отечественной практике.
Экономическая подготовка студентов, базирующаяся на научных исследованиях преподавателей и являющаяся до сих пор отличительной чертой в г.едагогическом процессе кафедры, оказалась весьма полезной для многих выпускников в их практической деятельности, как они неоднократно отмечали на своих традиционных встречах. Среди выпускников кафедры известные доктора экономических наук (В.П.Чичканов. М.С.Суменков, В П.Пахомов. А.М.Миняйло. Ю А Мамаев), преподаватели экономических дисциплин, научные сотрудники в области экономики горного дела.
Ко второму научному направлению и группе диссертаций, которые характеризуют научный профиль кафедры, относятся работы по математическому моделированию месторождений и карьеров, разработке программного обеспечения для автоматизированного проектирования и планирования открытых горных работ. Первой была кандидатская диссертация аспиранта А.Ф.Ткачева (1966 ), в которой была применена одна из первых появившихся в городе ЭВМ, а именно "Урал-Г'. На основе простых геометрических моделей карьера и развития рабочей зоны был впервые выполнен компьютерный горно-геометрический анализ. Вспоминается, с каким интересом и даже волнением сотрудники кафедры впервые держали в руках узкую бумажную ленту с пробитыми в ней отверстиями, которая содержала машинную программу горной задачи.
В 1973 г. на кафедре ниивилась ЭВМ "Наири-К", затсм дъе "Мера-60", а в 1986 г. была создана специализированная лаборатория САПР на базе новой для того времени машины "Мера-125" (аналог мини-ЭВМ СМ-1420) и "Эра-1300". Одновременно использовались на условиях аренды большие ЭВМ "Мннск-32", БЭСМ-1\'. ЭВМ ряда ЕС-1045 и др., а также созданный в институте ВЦ с ЕС-1020.
На базе больших ЭВМ широко развернулись работы по горно-геометрическому моделированию на основе программ, разработанных М.Н. Сивновым, осуществлялось решение прикладных задач, был произведен (С.В.Корнилков. В.Л.Беляев) послойный и поэтапный пересчет
101
запасов по такому сложному и больших размеров месторождению, как Баженовское асбестовое (длиной около 11 км), проводились комплексные расчеты вариантов глубины карьеров, их производственной мощности, направлений углубки, способов вскрытия (Г.Г.Саканцев) на основе горногеометрического анализа с построением календарных графиков и их экономической оценкой.
Методика моделирования и результаты расчетов по разным месторождениям, в том числе Качканарскому железорудному, Тырныаузскому вольфрамо-молнбденовому. Николаевскому меднорудному др., широко обсуждались на конференциях, которые ежегодно проводились в рамках горной секции САПР Минвуза РСФСР. Кафедра стала головной по этой секции и получила целевое финансирование, которое осуществлялось в течение 15 лет. Естественно это обусловило широкое развитие работ, создание аспирантуры, а позднее организацию в 1990 г. специализированного совета для защиты диссертаций по новым специальностям: "Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях (технические науки)" и "Системы автоматизированного проектирования в промышленности".
Среди диссертационны х работ этого направления следует отметить кандидатские диссертации С.В.Корнилкова. М.Н.Сивкова. Г.Г.Саканцева. В.М.Каплана, В.В.Андрейчика. Особенно выделяется диссертация А.З.Яшкина. которая явилась переломным ключевым звеном в цепи исследований того времени (конец-60-х - начало70-х).так как в ней впервые были сделаны два новых принципиальных решения: во-первых, вместо блочной была предложена точечно-цифровая модель, в которой первичным информационным элементом был не мини-блок с адресным номером, а точка с координатами на плоскости горизонтального слоя, на которые разделялось месторождение и карьер в границах горного отвода. Во-вторых, было предложено, в отличие от предыдущих методик, не совместное, а раздельное моделирование месторождения, рельефа местности и карьера.
К этим, в наше время кажущимся элементарными, принципам моделирования исследователи пришли в результате длительных и интенсивных работ не только в СГИ. но и в других центрах - в Москве. Алма-Ате. Усть-Каменогорске. Ташкенте и др. Причина была в том. что первая простейшая мини-блочная модель, предложенная И.Б.Табакманом. в которой блок размером 1 Ох 1 Ох 10 м содержат всю информацию о геологин, технологии, экономике, а месторасположение его в пространстве горного отвода карьера определялась порядковым номером. Количество таких блоков для крупного карьера исчислялось десятками и сотнями тысяч, а в каждом мини-блоке содержались десятки и сотни цифр. Поэтому кодирование модели в цифровой форме для ввода в ЭВМ превращалось в рутинную тяжелейшую длительную работу, что явилось основным препятствием на пути практического применения ЭВМ для проектирования и планирования горных работ в реальных условиях.
Переход на точечно-цифровые послойные модели, раздельные для карьера, месторождения и рельефа местности, основы которых были впервые разработаны в диссертации А.З.Яшкина (1972). позволил решить эту проблему, хотя для этого потребовалось длительное время, и привел к обоснованию геоинформатики.
В конце 70-х начале 30-х годов среди специалистов шли дискуссии о том, какие принципы должны быть положены в основу создания банков данных ячя горного предприятия и. прежде всего, месторождения, карьера, а также рельефа местности, системы транспортных коммуникаций и всей инфраструктуры с учетом зон воздействия на окружающую среду. Горная секция САПР
102
пользовалась в этом вопросе консультациями академиков А.А.Самарского, Н.Н.Красовского, проф. В.П.Чистова и других специалистов.
Постепенно в результате развития работ по математическому моделированию, а также работ по компьютерной графике в приложении к рельефу местности, трассам коммуникаций и карьерам стала созревать необходимость создания таких информационных банков данных, в которых в единых координатах трехмерного пространства и времени были бы записаны в виде точечно-цифровых массивов информация по геологии, параметры горных работ и прочие компоненты. 1979 г. С.В.Корнилков предложил понятие "информационная емкость" модели и назвать такой подход техно-геоинформационным.
' В это время в литературе по горному делу и геологии, а также в смежных областях этого термина не было. Более того, в Большом энциклопедическом словаре не только 1982 года издания, но и в более позднего (1997) он также отсутствует. Поэтому было принято решение назвать этот метод, позволяющий представить информацию о месторождении и горных работах в виде массива точек в трехмерной системе координат, геоинформационным. Наш приоритет в этой части был зафиксирован в докладе "Геоинформационный метод математического моделирования" на VII Всесоюзном семинаре по оптимизации горных работ в ИГД СО АН СССР в 1985 году, а затем в статьях, опубликованных в 1986 г. в журналах "Физико-математические проблемы разработки полезных ископаемых" и "Горный журнал. Известия вузов".
Разработка основ горной информатики в приложении к потребностям горного производства стала основной тематикой госбюджетных работ, а также ряда ХОЗТСМ и диссертаций: кандидатских Е.Ю.Ребрина. Е.В.Ригина, А.Д.Старикова. А.И.Старикова. Е.Ю.Терехина, С.В.Исакова, а также вошла в докторские диссертации В.М.Аленичева. С.В.Корнилкова. Ю.И.Леля.
В 1999 и 2001 п\ были вышли в свет два издания учебного пособия с грифом УМО "Введение в геоинформатику горного производства", которые явились первыми в отечественной практике в области горного дела.
Результаты работ кафедры по системам автоматизированного проектирования широко тиражировались и использовались в вузах горного профиля, в проектных и исследовательских институтах, а также на предприятиях.
В 1986 г. по приказу Минвуза РСФСР на кафедре был проведен семинар заведующих кафедрами горных вузов с практическим участием их в вычислительных работах. К 1990 г. произведена передача методического и программного обеспечения САПР в 9 вузов и 25 других организаций и получены акты внедрения в учебный процесс в Московском геологоразведочном институте 10 задач. КИЦМ - 16 задач. Криворожском горнорудном - 7 задач и др. С 1985 г. на кафедре проходили стажировку длительностью от двух недель до двух месяцев преподаватели горных вузов: Магнитогорского горно-металлургического. Красноярского цветных металлов. Софийского горно-геологического и др.
По результатам работ по САПР в 1985 г. издательством "Недра" было выпущено учебное пособие с грифом Минвуза РСФСР "Автоматизированное проектирование карьеров" (14 печ.л.). которое явилось одной из первых кн иг в стране по проблеме САПР.
Помимо горно-технологических, горно-экономических, горно-транспортных и
ЮЗ
гсоинформационных на кафедре имели место работы по истории горного дела Начало этому направлению положил фундаментальный труд "Разработка месторождений полезных ископаемых Урала" (М.: Недра. 1967. - 40 печ.л). Кафедра являлась одним из авторов, а также редактором и организатором большого коллектива (56 чел.) соавторов этой книги. Затем вопросы этого направления освещались в ряде статей. С 1998 года началась работа по созданию многотомной горной энциклопедии "Урал горный на рубеже веков '. В 2000 г., к юбилею 300-летия горного дела в России, вышел из печати первый том "Вклад Урала в горное дело России за 300 лет" (680 стр.. тираж 1000 экз.). готовятся к изданию последующие тома: "Горное производство Урала для цветной металлургии". "Уголь Урала". Золото Урала" и др.
Хронологический обзор научных исследований кафедры за 50-летний период можно оконтурить тематикой по карьерному транспорту, так как именно этому вопросу посвящены работы начала этого периода и последних лет.
Предметом исследования в диссертациях по открытым работам в начале 50-х годов были скиповые подъемники (М.Г.Новожилов), ленточные конвейеры (А.Н.Иконников) и автомобильный транспорт (В.С.Хохряков). Затем эта тематика стала развиваться, прежде всего, в хоздоговорных работах На Сибайском карьере были проведены большие экспериментальные исследования по режиму движения автосамосвалов МАЗ-525, их безопасной эксплуатации. Впервые установлены зависимости скорости движения от уклона трассы, измерена (с помощью устройства, стреляющего краской при нажатии на тормозную педаль) длина тормозных путей и т.п На Баженовскнх асбестовых карьерах был проведен удачный эксперимент по применению автотранспорта для проходки траншей По результатам этих работ была издана книга "Проектирование и организация карьерного автотранспорта" (М.: Углетехиздат, 1962). Для проектируемого карьера "г.Могутовая" при строительстве Ку йбышевской ГЭС был выбран оптимальный вариант трассы автодорог в условиях сложного рельефа. Проведена бслыная серия хозтем (Л.А.Сорокин) по оценке вариантов применения скиповых подъемников на ряде карьеров. К сожалению, практическая реализация осуществлена лишь на Сибайском карьере, где 40-тонный подъемник проработал более 20 лет, а на Николаевском карьере эти работы были прекращены в начале 90-х годов на стадии технического проекта. В ГСеляниным и Е М Федоровым создан прибор для автоматического учета работы карьерных автосамосвалов, который был принят для реализации Транспортным управлением Минутлепрома СССР. А.Ю.Макеевым в результате промышленных экспериментов были предложены конструкции ограждающих устройств для карьерных автодорог, которые вошли б СНиП "Промышленный транспорт' и построены на ряде карьеров.
Отдельные работы по вопросам карьерного транспорта выполнялись в 60-80-с годы, но интенсивное развитие этого направления уже на новом уровне, с применением компьютеров и гсоинформационных моделей, началось в 90-х годах. Эти работы возглавил Ю.И.Лель, под руководством которого защищены кандидатские диссертации Е.Ю.Ребриным (1995) и Е Ю Терехиным (2001). внедряются системы управления карьерным автотранспортом на Сафьяновском меднорудном. Баженовском асбестовом. Саткинском магнезитовом карьерах (Ю.В.Стенин, А.И.Стариков), реализуются компьютерные программы в Уралгипроруде В своей докторской диссертации (1998 г.) Ю.И.Лель изложил результаты многолетних исследований энергоемкости карьерного транспорта.
обосновал применение нового показателя удельного действия для энергетической оценки видов карьерного транспорта и создал систему этой оценки.
Научно-исследовательская работа кафедры в последний период проходит в тесном содружестве с ИГД УрО РАН, институтом НИИОГР. который является научно-техническим центром угольной промышленности по открытым работам, а также с проектным институтом "Уралгипроруда
В.Л.Яковлев, член-кор. РАН, директор ИГД УрО (выпускник нашего института) ранее читал курсы лекций для студентов-открытчиков, а в последние годы участвует в педагогическом процессе в качестве профессора кафедры и консультанта по научным исследованиям.
Базовым положением в научных исследованиях В.Л.Яковлева является динамичный подход к проблемам горного дела, и поэтому его научные труды, и прежде всего теория динамики транспортных систем глубоких карьеров, вошли в методический арсенал кафедры.
В институте НИИОГР в течение 7 лет функционировал филиал кафедры под руководством проф. д.-ратехн. наук В. А Галкина. На основе индивидуальных программ и с финансовой помощью предприятий угольной промышленности шла подготовка горных инженеров-менеджеров. Преподаватели кафедры принимали участие в выполнении НИР. в подготовке кандидатов наук, в работе специализированного совета по защите докторских и кандидатских диссертаций.
Это был полезный и интересный научно-исследовательский эксперимент на базе обучения детей шахтеров из восточных районов страны. На первом этапе они обучались в интернате "Байт", организованном при НИИОГР. одновременно с программой 10-11 классов получали хорошее общее развитие, а также дополнительную языковую и компьютерную подготовку. На втором этапе они. будучи слушателями УГГГА, но проходя обучение в Высшем горном колледже при институте НИИОГР. прикреплялись к лабораториям и отделам, входили в состав исследовательских групп, участвовали в разработке бизнес-планов по заданиям угольных карьеров и шахт Почти все дипломные работы этих студентов были подготовлены на высоком уровне В 2001 г. студентке ВГК И В Сяйлевой была присуждена медаль за лучшую студенческую научную работу в конкурсе студенческих работ горных вузов России. К сожалению, из-за финансовых •затруднений эта форма обучения отменена.
Институт "Уралгипроруда" в последние годы заметно выделяется применением методов геоинформатики и высоким уровнем автоматизации проектных работ в ряде отделов. Значительная часть сотрудников являются выпускниками кафедры, которые успешно реализуют знания и навыки компьютерной подготовки, полученные на кафедре. Группа сотрудников этого института в 1995 году прошла компьютерное обучение на кафедре, освоила созданный на кафедре программный продукт по экономической оценке технических решений, который уже в преобразозанном виде успешно применяется много лет.
Кафедра за весь период своего существования выполнила значительное количество хоздоговорных работ не только для горных предприятий Урала: Качканарского ГОКа, комбината "Ураласбест", Учалинского и Сибайского меднорудных карьеров и др., но также для горных предприятий в других регионах: Соколовско-Сарбайского ГОКа, Восточно-Казахстанского. Николаевского меднорудных карьерсв. фосфоритных карьеров Каратау, алмазного карьера Трубка Мир", карьеров Верхнеднепровского металлургического комбината и др.
С начала 70-х годов в течение 15 лет на кафедре функционировала отраслевая лаборатория Министерства цветной металлургии СССР, в рамках которой выполнен ряд работ отраслевого характера: "Разработка методических положений прогнозирования основных направлений развития технологии открытых работ ка карьерах цветной металлургии до 2000 г.". "Разработка общих нормативно-методических положений автоматизации проектных работ карьеров цветной металлургии", "Создание норм технологического проектирования горнорудных предприятий цветной металлургии с открытым способом разработки" и др.
Большинство из выполненных НИР были в той или иной мере реализованы, а по ряду работ был получен значительный экономический эффект.
Программно-методическое обеспечение для автоматизированного проектирования и планирования горных работ, а также ряд обучающих программ были переданы в проектные институты и вузы горного профиля.
Ряд научно-исследовательских работ выполнялся в содружестве с другими кафедрами. Например, в цикле НИР по скиповым подъемникам участвовали кафедра транспорта (В.А.Кормильцев), горной механики (Б А.Носырсв, С.М.Кубарев, Ю.В Попов). В 1964-1969 годы совместно с кафедрой автоматизации производственных процессов (Ю.С.Петров) был создан фотоэлектронный стереопланимстр - прообраз современных дигитайзеров, в последние годы в исследованиях по геоинформатике принимали участие кафедры геодезии (В.Е.Коновалов), информатики (М Д.Печорина). Ряд сотрудников принимали и принимают участие в работах других кафедр академии.
В кризисной ситуации, сложившейся в конце XX века в промышленности страны, в том числе в горном производстве, аюуальнейшей проблемой становится реконструкция действующих горных предприятий Необходимость поддержания объемов добычи полезных ископаемых, являющихся основой для экспортной продукции, и в то же время практическое отсутствие инвестиций для строительства новых горных предприятий выдвигают проблему реконструкции на первый план. Во многих случаях реконструкция оказывается единственным способом эффективной разработки месторождения. Научные заделы кафедры в решении этой проблемы приобретают высокую ценность, так как такие задачи, как у правление рабочей зоной, компьютерное планирование и проектирование горных работ, оптимизация и энергетическая оценка транспортных систем в карьерах, геоинформационное, горно-геометрическое моделирование, а также методики экономических расчетов, являются основой при оценке действующих горных предприятий как объектов реконстру кции, при планировании горных работ, а также при разработке проектов реконструкции.
