авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ГОРНЫЙ ИНСТИТУТ 1-2 № (51) ...»

-- [ Страница 2 ] --

В рамках инновационной образовательной программы «Разработка террито риально совмещенных месторождений нефти и руды» в Пермском национальном исследовательском политехническом университете создан центр геомеханического моделирования, укомплектованный уникальным современным испытательным оборудованием ведущих фирм мира («ZWICK/Roell GmbH & Co», «МТС», «AGT sistems and service»), предназначенном для определения комплекса физико-ме ханических свойств и исследования процессов деформирования и разрушения горных пород. В настоящее время можно проводить широкий круг исследований по определению физико-механических свойств горных пород, характера их де формирования и разрушения на образцах различного масштабного уровня от до 400 мм при различных режимах нагружения: одноосное сжатие и растяжение, объемные испытания в стабилометрической камере с боковым давлением до МПа, испытания контактов на сдвиг.

Таким образом, в лаборатории реализована система параметрического обеспече ния геомеханических расчетов, которая адекватно отражает разнообразие процессов, происходящих в массиве.

34 ГОРНОЕ ЭХО ЛАБОРАТОРИЯ ГЕОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОв И РУДНИЧНОЙ ГАЗОДИНАМИКИ 13 творческих лет в Горном институте Уральского отделения РАН Заведующий Андрейко Сергей Семенович, доктор технических наук Л аборатория геотехнологических процессов и руд ничной газодинамики является одной из самых молодых в Горном институте Уральского отделения РАН. Решение о ее организации было принято на Ученом совете ГИ УрО РАН января 2000 года. Первыми сотрудниками новой лаборатории стали: д.т.н., и.о. зав. лабораторией С.С. Андрейко, д.т.н., профессор, ведущий научный сотрудник П.А. Лыхин и ныне покойный к.т.н., старший научный сотруд ник В.Г. Белобабов. В последующие годы лаборатория «взрослела», постоянно укрепляла свой кадровый состав и повышала квалификацию сотрудников.

В силу сложившейся традиции и предпочтений заведу ющего, в лаборатории работают в основном выпускники кафедры «Разработка месторождений полезных ископае мых» (РМПИ) Пермского национального исследователь ского политехнического университета (ПНИПУ). В настоящее время кадровый состав лаборатории представляет собой сплав опыта и молодости, где рядом с патриархом рос сийской горной науки д.т.н., проф. П.А. Лыхиным, которому в этом году исполняется 95 лет, главным научным сотрудником, д.т.н., проф. Н.И. Алыменко, старшим научным сотрудником, к.т.н. О.В. Ивановым и научным сотрудником, к.т.н. В.М. Мальцевым тру дятся молодые горные инженеры и аспиранты, вчерашние выпускники кафедры РМПИ и ПНИПУ: к.т.н. Н.А. Литвиновская, к.т.н. А.А. Каменских, Е.А. Нестеров, Т.А. Лялина.

Сегодня в составе лаборатории 10 штатных сотрудников, в том числе 3 доктора наук, 4 кандидата и 2 инженера. Кроме этого, для выполнения научных исследований привле кается 8 внешних совместителей, из них двое – кандидаты наук.

№ 1-2 (51) январь-май 2013 Основные научные направления лаборатории таковы.

1. Разработка физико-геологических моделей механизма образования очагов газоди намических явлений в массиве горных пород.

2. Разработка и совершенствование методик прогноза, способов и средств борьбы с газодинамическими явлениями при подземной разработке месторождений полезных ис копаемых.

3. Научное обоснование рациональных технологических схем управления газодинамиче скими процессами в зонах геологических нарушений, позволяющее повысить безопасность ведения горных работ.

4. Исследование и разработка научно обоснованных рекомендаций, обеспечивающих эффективность и безопасность геотехнологических процессов добычи полезных иско паемых из недр.

Исследования лаборатории по проблемам механизма образования очагов газодина мических явлений в условиях месторождений калийных солей получили признание как в России, так и за рубежом. Методы регионального и локального прогнозирования зон, опасных по газодинамическим явлениям, внедрены на Верхнекамском и Старобинском месторождениях калийных солей. Результаты исследований по разработке способов предотвращения газодинамических явлений в калийных рудниках использованы в нор мативных и методических документах, регламентирующих безопасное ведение горных работ при подземной разработке месторождений калийных солей.

В лаборатории выполнен большой объем исследований по проблеме безопасной раз работки газоносных калийных пластов, подвергшихся техногенному воздействию. Так, в результате теоретических и экспериментальных исследований механизма газодина мических явлений при слоевой выемке калийных пластов в условиях Старобинского месторождения калийных солей, установлено, что выбросоопасные зоны при слоевой выемке калийного пласта формируются в области реализации критического напряженно деформированного состояния пород в почве сопряжения нижней лавы с конвейерным или вентиляционным штреками. В почве сопряжения лава-штрек формируются две области возможного роста трещин.

Области возможного роста трещин сдвига в породах почвы сопряжения лава-штрек при отработке сильви нитовых слоев 2, 3 (вид снизу со стороны выработанного пространства лавы): 1 – забой лавы;

2 – конвей ерный штрек;

3 – транспортный штрек;

4 – область I;

5 – контакт ПКС и ГМГ;

6 – область II 36 ГОРНОЕ ЭХО Первая область (I) образуется вдоль забоя лавы начиная от стенки конвейерного штрека и рас пространяется в почве лавы до подошвы ПКС с опережением линии забоя на 5-6 м. Вторая (II) образуется вдоль борта лавы, начинаясь в почве конвейерного штрека. По мере подвигания лавы скопление газа сначала оказывается непосредственно в почве сопряжения лава-штрек, то есть на расстоянии до 4-6 м от забоя в сторону выработанного пространства, сохраняя при этом запас энергии сжатого газа, а затем попадает в область II (трещиноватых пород). На данном участке реализуются необходимые геомеханические факторы для развития внезапного выброса соли и газа, а именно: большая площадь поверхности обнажения пород почвы за крепью сопряжения вблизи очага и критическое напряженное состояние пород между поверхностью обнажения и газовым скоплением.

Из проведенного пространственного анализа геомеханических условий формирования выбросо опасных зон в породах почвы лав следует весьма важный практический вывод: заблаговременную дегазацию пород почвы необходимо проводить только в области сопряжения лава-штрек. Для этого достаточно бурить вертикальные дегазационные скважины по кон вейерному и вентиляционному штрекам лавы, отрабатывающей 2, 3 сильвинитовые слои Третьего калийного пласта. Результаты выполненных исследований вне дрены в калийных рудниках ОАО «Беларуськалий».

Для условий отработки I ка лийного горизонта на Старобин ском месторождении калийных солей были установлены новые закономерности в формирова нии скоплений свободного газа в соляном породном массиве при техногенном воздействии. На основе проведенного комплекса исследований, включающего пространственное геомеханиче ское моделирование и шахтные экспериментальные работы, установлено, что скопления свободного газа и газодинами ческие явления приурочены к участкам массива со значитель- Региональная карта зон, опасных по газодинамическим явлениям, для южной части Верхнекамского месторождения калийных солей ными градиентами вертикаль ных напряжений и в прилегающих к ним зонах разгрузки. В таких зонах создаются условия для фильтрации свободного газа по контактам слоев в зоны разгрузки и формирования в них приконтактных скоплений свободного газа, которые являются очагами газодинамических явлений. На основании установленных закономерностей формирования газонасыщенных зон в подработанном соляном породном массиве разработаны и внедрены способы безопасной разработки калийных пластов на таких участках шахтных полей калийных рудников.

Для условий Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей в лаборатории геотех нологических процессов и рудничной газодинамики разработана методика прогнозирования зон, опасных по газодинамическим явлением, основанная на робастном многомерном дискриминант ном анализе комплекса геологических показателей. Применение робастных процедур позволяет № 1-2 (51) январь-май 2013 повысить надежность прогноза зон, опасных по газодинамическим явлениям, на 20%. Методика прогнозирования таких зон внедрена в калийных рудниках Верхнекамского месторождения.

Методика прогнозирования зон, опасных по газодинамическим явлением, реализована в «Руководстве по прогнозу зон, опасных по газодинамическим явлениям, для условий рудников ОАО «Уралкалий», которое вошло в «Специальные мероприятия по безопасно му ведению горных работ на Верхнекамском месторождении калийных солей в условиях газового режима в ОАО «Уралкалий». Пермь-Березники-Соликамск-2012».

Лаборатория выполняет исследования, направленные на обобщение практики ведения взрывных работ в горизонтальных выработках, систематизацию методов увеличения глубины комплектов шпуров в разнообразных условиях. Под руководством П.А. Лыхина разработаны методы расчета оптимального комплекта шпуров на различную глубину и методы расчета тех нико-экономической эффективности применения врубовых скважин и щелей, а также выполнен большой объем исследований по прогнозированию технологических параметров технических средств и организации проходческих работ в крепких породах. П.А. Лыхиным сформулированы законы эффективности цикличных процессов при проведении горных выработок. На базе опи сания взаимосвязей элементов и параметров проходческого процесса и следствий из законов разработана методика среднесрочного прогноза технологических средств и организации работ в забое, обеспечивающих рост производительности труда проходчиков в 1,5-2 раза по сравнению с достигнутыми показателями. Для условий разработки Верхнекамского месторождения калийных солей П.А. Лыхиным на основе закона циклических процессов обоснованы теоретические положе ния выбора параметров организации работ и технических средств для применения комбайнового комплекса в очистной камере. По наиболее высокой средней производительности комплекса в расчете на тонну добытой руды рекомендуется выбор параметров технических средств комплекса, определяются границы возможного совершенствования данной технологии, и делается прогноз увеличения производительности добычи руды. Кроме этого, выполнен большой объем исследо ваний по обобщению исследований технологии бурения шпуров и скважин, а также технологии буровзрывных работ при проведении горных выработок.

Сотрудники лаборатории принимают активное участие в работе международных, всерос сийских и региональных научных конференций, публикуют результаты научных исследований в изданиях различного уровня, в том числе и за рубежом, патентуют результаты исследований.

По результатам выполненных исследований в лаборатории защищены пять кандидат ских диссертаций (О.В. Иванов, С.Ю. Нестерова, С.В. Некрасов, Н.А. Литвиновская, А.А. Каменских), м.н.с. Нестеров Е.А. завершает диссертацию.

Лаборатория геотехнологических процессов и рудничной газодинамики принимает активное участие в образовательном процессе. В Пермском национальном исследовательском политех ническом университете создана вузовско-академическая кафедра «Разработка месторождений полезных ископаемых», где сотрудники лаборатории ведут активную преподавательскую деятельность: Андрейко С.С. – заведующий кафедрой, Н.И. Алыменко – профессор кафедры, В.М. Мальцев, О.В. Иванов и Н.А. Литвиновская – доценты, Е.А. Нестеров и Т.А. Лялина – асси стенты. Сотрудники лаборатории осуществляют руководство выпускными квалификационными работами по специальностям РМПИ и ФП, магистерскими диссертациями, курсовыми проек тами, производственными и учебно-исследовательскими практиками студентов кафедры РМПИ.

Сегодня коллектив лаборатории представляет собой команду высококвалифицированных специалистов, которая может решать на высоком научном уровне широкий круг задач фунда ментального и прикладного характера в области рудничной газодинамики и геотехнологии.

В последние годы к работе привлекаются талантливые студенты кафедры РМПИ, для которых двери лаборатории всегда открыты. Именно за молодыми и талантливыми учеными будущее лаборатории, именно они будут формировать новые научные направления, сохранять и преумно жать достигнутые позиции в горной науке, в высшем горном образовании и на производстве.

38 ГОРНОЕ ЭХО ОТДЕЛ АКТИвНОЙ СЕЙСМОАКУСТИКИ Заведующий Санфиров Игорь Александрович, доктор технических наук П олученные за «первую пятилетку» института резуль таты позволили сформировать отдельное в рамках лабо ратории сейсмических и акустических методов (зав. лаб.

чл-корр. РАН А.А. Маловичко) направление – активной сейсмоакустики. В мае 1994 г. был образован сектор актив ной сейсмоакустики, который через год стал лабораторией.

Через 5 лет существования лаборатории ее состав был следующим: Санфиров И.А., зав. лаб., д.т.н., Прийма Г.Ю., н.с., Бабкин А.И., м.н.с. (заочная аспирантура), Семерико ва И.И., н.с., к.т.н., Пригара А.М., аспирант, Фатькин К.Б., аспирант, Ярославцев А.Г., аспирант.

Все с высшим образованием, все выпускники кафедры геофизики ПГУ, двое имеют расширенную специализа цию – приставка «геолог» к званию геофизика в дипломе.

1998 г.

Средний возраст 35 лет, пол преимущественно мужской, детей на всех 5 и, что очень важно, одна малютка появилась за период существования лаборатории. Любимый напи ток пиво, любимый день недели пятница, любимый вид спорта футбол, любимая команда «Урал-Грейт», любимая рок-группа «Чиж и К».

№ 1-2 (51) январь-май 2013 Очередные полевые проводы, Пермь, Слева направо: Пригара Н.А. с Пригара И.А., Ярославцев А.Г., Фатькин К.Б., Санфиров И.А., Семерикова И.И., Бабкин А.И., Якушев Г.А.

Сейчас на дворе 2013-й и кое-что успело измениться. Менялся количественный и ка чественный состав, аппаратурное и программное оснащение, автопарк, площади и места дислокации. В 2011 году на базе лаборатории создан отдел активной сейсмоакустики, в составе которого сектор экспериментальной сейсмоакустики (зав. Бабкин А.И), сектор моделирования сейсмоакустических процессов (зав. Ярославцев А.Г), и опытно-методи ческая партия (нач. Шумахер А.И).

Снова в путь Слева направо: Бормотов А.В., Голдобин А.А., Семерикова И.И., Ахматов А.Е., Байбакова Т.В., Ярославцев А.Г., Ванькова Ю.В., Юзвак П.А., Чугаев А.В., Пригара А.М., Санфиров И.А., Фатькин К.Б.

40 ГОРНОЕ ЭХО В штате отдела 17 сотрудников, из них 1 доктор наук, 6 кандидатов на постоянной основе и 4 – по контракту. В полевой период за счет студентов, проходящих производ ственную практику, штат увеличивается на 15-16 человек.

За неполные 20 лет деятельности лаборатории, а потом отдела, сформировались сле дующие основные направления.

1. Определение геометрических и упругих параметров горных массивов для решения проблем комплексного освоения недр.

2. Развитие теоретического и аппаратно-методического обеспечения дистанционного контроля состояния породного массива в целях обеспечения безопасности горного про изводства.

3. Сейсмоакустическая дефектоскопия техногенных и природно-техногенных объектов.

В рамках развития этих направлений получен целый ряд результатов фундаменталь ного характера:

O разработаны методические принципы регистрации, обработки и интерпретации полей упругих колебаний для задач построения детальных сейсмогеологических моделей месторождений пластового типа в интервале малых глубин;

O разработана и теоретически обоснована система сейсморазведочного мониторинга изменчивости напряженно-деформированного состояния горных пород в условиях интенсивного воздействия горных работ на интервал малых и сверхмалых глубин;

O на базе пространственно ориентированных систем наблюдений сконструированы многоволновые сейсмоакустические технологии с использованием отраженных волн для решения инженерно-геологических задач как на земной поверхности, так и во внутренних точках среды;

O сформировано новое направление в области исследований закономерностей распро странения упругих волн – сейсморазведочная дефектоскопия, – базирующееся на принципе интерференционной регистрации упругих колебаний, который позволяет вывести решение задач классической дефектоскопии на новый информационный уровень.

Новые методические решения получили широкое практическое опробование. На сегод ня около 1000 км отработано на Верхней Каме по методике малоглубинной невзрывной сейсморазведки высокого разрешения.

Формируются специализированные базы данных сейсморазведочных исследова ний на каждое шахтное поле, а обобщение и анализ многолетних результатов сей сморазведочных исследований ложатся в основу диссертационных работ. Помимо НМСВР МОГТ на поверхности реализованы различные модификации инженерной сейсморазведки с целью оценки устойчивости солеотвалов, ответственных инженер но-технических сооружений. Обработано почти 80 000 сейсмограмм, полученных специалистами калийных компаний Уралкалий и Сильвинит в горных выработках, то есть, около 160 пог. км.

Необходимость комплексирования сейсморазведочных исследований различ ного уровня возникает и при оценке безопасных условий разработки на участках шахтных полей, территориально совмещенных с городской и промышленной застройкой. Очевидно, что здесь, наряду с сохранностью ВЗТ, особую важность приобретают задачи по определению состояния и свойств верхней части разреза (ВЧР). Актуальность данной задачи резко возросла после затопления в 2006 г.

БКПРУ-1. Для ее решения разработана и внедрена в практику сейсморазведоч ных работ технология многоуровенных сейсморазведочных исследований. Данная технология подразумевает синхронную сейсморазведочную оценку свойств разра батываемого породного массива и устойчивости подрабатываемой территории. Ее № 1-2 (51) январь-май 2013 ВКМКС. Временной разрез МОГТ получение обеспечивается совместным изучением поверхностных, преломленных и отраженных волн, зарегистрированных в рамках единой интерференционной систе мы методики многократных перекрытий. Результаты обработки и интерпретации каждого класса волн по диапазонам изучаемых глубин взаимоувязаны в рамках плоскости, формируемой исследовательским профилем: поверхностные – 0-30 м, преломленные – 15-100 м, отраженные – 80 и более.

Методические разработки, отлаженные на уникальном объекте исследований – Верхнекамском месторождении калийных солей, – приобрели достаточно широкую географию внедрения. Богатый опыт сейсморазведочных исследований ВЗТ позволил нам взяться за решение задач по изучению особенностей геологического строения месторождений каменной соли в Иркутской области (Тыреть) и гипсов в г. Новомо сковске Тульской области.

Результаты изучения процессов соляного карста солеотвалов позволили нам решать задачи по картированию сульфатных и карбонатных карстовых форм на территории Кун гурского района Пермского края, в г. Рига в Латвии, в окрестностях озера Баскунчак в Астраханской области.

Глубинный скоростной разрез по данным поверхностных, преломленных и отраженных волн 42 ГОРНОЕ ЭХО Пермская сейсморазведка за рубежом (Рига, 2003 г.) В центре – Ярославцев А.Г.

Кроме того, аналогичные методические подходы успешно зарекомендовали себя и при локализации погребенных горных выработок в медистых песчаниках на террито рии г. Перми, при выявлении особенностей развития таликовых зон на Кайерканской нефтебазе г. Норильска, при оценке причин деформаций наружных стен «Эритреи»

Тобольского Кремля и для выбора места резиденции патриарха в п. Дивноморское Краснодарского края.

Можно привести еще множество различных примеров изучения самых разно образных инженерно-геологических ситуаций. В последнее время по данному на правлению отдел тесно сотрудничает с лабораторией электроразведки Степанова Ю.И.

Получен целый ряд интересных результатов по изучению суффозионных процессов на территории Добрянской ГРЭС, для различных защитных гидротехнических сооружений и на россыпных месторождениях алмазов Красновишерского района Пермского края.

Широкая география исследований и разнообразный круг задач обеспечили наше знакомство с множеством различных организаций. Кроме нашего основного заказ чика ОАО «Уралкалий», это ООО «Уралгидроизоляция», ОАО «Пермская ГРЭС», ОАО «Верхнекамтисиз», ОАО «КнауфГипсНовомосковск», ОАО «КнауфГипсБа скунчак», Jsc «Interseis», ОАО «Лукойл-Пермь», ООО НПП «Геофизика», ОАО «Проектный институт Ижтехпроект», ОАО «ПНИИИС», ЗАО «Уралалмаз», ООО «Центр гидроизоляции и защитных покрытий», ПК Институт «Пермагропромпро ект», ООО «Регион-подряд», ООО «Инженер», ООО НПЦ «Стройдиагностика», ООО «ПермОблунивермаг» и др. Со многими из них отношения сохраняются на постоянной деловой основе, а с представителями некоторых они уже переросли в дружеские.

№ 1-2 (51) январь-май 2013 ЛАБОРАТОРИЯ НАЗЕМНОЙ И ПОДЗЕМНОЙ эЛЕКТРОМЕТРИИ Заведующий Степанов Юрий Иванович, кандидат геолого-минералогических наук Г еофизические методы (в том числе, электроразведоч ные) для изучения геологического строения ВКМС стали применяться с первых лет существования института. Было создано геолого-геофизическое отделение, организатором и руководителем которого долгие годы являлся доктор геолого-минералогических наук, профессор В.М. Ново селицкий. Он, в свою очередь, для выполнения электрораз ведочных работ пригласил сотрудника кафедры геофизики Пермского госуниверситета И.Е. Королева.

По мере развития института и расширения тематики ис следований на базе геолого-геофизического отделения стали создаваться отдельные лаборатории. Так, решением Ученого совета ГИ УрО РАН от 6 ноября 1997 года была организована лаборатория наземной и подземной электрометрии (НПЭ).

Заведующим ее (1997-2007 гг.) стал д.т.н. В.П. Колесников.

В отдельные периоды в составе лаборатории работали В.А. Кутин, И.В. Геник, А.В. Татар кин, А.М. Серебренников. К полевым работам привлекались студенты кафедры геофизики Пермского госуниверситета. Под руководством В.П. Колесникова были разработаны способы, методика и технология комплексных наземно-подземных электроразведочных исследований, предназначенных для обеспечения безопасности ведения горно-технических подземных работ применительно к геоэлектрическим условиям соляных месторождений.

Создана уникальная система программ компьютерной обработки и интерпретации дан ных электроразведки, позволяющая получать количественную информацию о геоэлек Сотрудники лаборатории.

Слева направо: Тайницкий А.А., Кичигин А.В., Мухамедшин А.М., Степанов Ю.И., Христенко Л.А.

44 ГОРНОЕ ЭХО трическом разрезе надсолевых и солевых отложений. Разработаны основы применения электромагнитных методов, основанных на использовании неконтролируемых источников поля (магнитотеллурических, техногенных и т.п.) с целью выявления и геодинамического контроля зон развития негативных геологических процессов.

В настоящее время в лаборатории работает 5 человек: 1 доктор наук (Мухамедшин А.М.), 2 кандидата (Степанов Ю.И., Христенко Л.А.) и 2 инженера (Тайницкий А.А., Кичигин А.В.). В летний период к полевым работам привлекаются студенты геологического фа культета ПГНИПУ и горно-нефтяного факультета ПНИПУ. Исполнение обязанностей заведующего лабораторией возложено на к.г.-м.н. Степанова Ю.И.

Основным научным направлением лаборатории является изучение природных и антро погенных процессов с помощью электромагнитных полей искусственного и естественного происхождения в экзотехносфере. В рамках этого направления решается широкий круг задач с помощью электроразведки, основанной на изучении постоянного поля методами сопротивлений, естественных полей электрохимического и электрокинематического про исхождения, магнитотеллурического поля звукового диапазона частот и высокочастотного Выделение осложнений геологического разреза в надсолевых отложениях по данным ВЭЗ поля метрового и дециметрового диа пазона при георадарных исследованиях.

Основной объем работ связан с ис следованием геологических осложнений на Верхнекамском месторождении солей и мониторингом прогнозирования и раз вития провалов в г. Березники.

В последние два года проводятся исследования методом аудиомагнито теллурического зондирования с кон тролируемым источником с помощью четырехканального электроразведоч ного комплекса Stratagem ЕН4. Ком плекс предназначен для проведения электрометрических измерений методом магнитотеллурического зондирования с использованием как естественных ва Геоэлектрические разрезы и трехмерная модель поля электрических сопротивлений риаций электромагнитного поля, так и № 1-2 (51) январь-май 2013 Магнито-теллурические зондирования АМТЗ с контролируемым источником (станция Stratagem EH4) Исследование мощности льда в пещерах Трехмерная модель ледника в пещере Медео управляемых, искусственно возбуждаемых специальным источником (трансмиттером).

Станция обеспечивает измерение вариаций электрического и магнитного полей с часто тами от 10 Гц до 100 кГц, что, в соответствии с принципом частотного зондирования и учетом удельного сопротивления пород, обеспечивает глубину исследований от несколь ких метров до 1 км и более.

В лаборатории широко применяются георадарные исследования при инженерно-гео логических работах, а в последнее 3 года успешно развиваются методика и техника про ведения георадиолокационных исследований ледяных отложений в пещерах. Обработка данных георадара позволяет детально изучить морфологию ледяных образований, подсчи тать объем и массу ледника. Практическое применение метода позволит по результатам мониторинговых наблюдений проследить динамику баланса льда во времени с целью установления зависимости этого явления от изменения климата.

46 ГОРНОЕ ЭХО ЛАБОРАТОРИЯ ГЕОПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ПОЛЕЙ Заведующий Бычков Сергей Габриэльевич, доктор геолого-минералогических наук С овременная лаборатория геопотенциальных полей – наследница геолого-геофизического подразделения, из которого вместе с другим подразделением, горным, двад цать пять лет назад был создан Горный институт УрО РАН.

Оно возникло на базе группы сотрудников, работавших в геофизическом отделе Камского отделения ВНИГНИ, которым руководил В.М. Новоселицкий: А.С. Маргулис, В.П. Юзвак, А.А. Маловичко, Г.П. Щербинина, И.А. Санфиров, О.Х. Вольфсон. Это были опытные специалисты – математики, геофизики, геологи.

Со временем геолого-геофизическое отделение стало расширяться. Набирали специалистов других направле ний – по гидрогеологии (Б.А. Бачурин), по электроразведке (И.Е. Королев), исследователей физических свойств пород (В.К. Сидоров), принимали на работу выпускников ВУЗов (Л. Суетина). Занимались про блемой затопления Третьего Березниковского калийного рудника, по ходу дела осваивая специфику рудного дела и решая задачи рудной геологии и геофизики. Так возникало новое научное направление – наземно-подземная гравиметрия.

Затем настал новый этап развития. В недрах отделения ста ли создаваться лаборатории. Руководителем лаборатории по тенциальных полей и всего геолого-геофизического отделения стал В.М. Новоселицкий – крупный ученый в области фунда ментальной и прикладной геофизики. Его разработки являются определяющими в теории и практике разведочной геофизики, горной геофизики, в области обеспечения безопасности жизне деятельности и прогноза природных и природно-техногенных чрезвычайных ситуаций. Работа в лаборатории проводилась в двух направлениях: чисто научном и прикладном. Создавались теоретические основы разделения геопотенциальных полей на составляющие, решения прямых задач, создавались новые программы и методики интерпретации потенциальных гео физических полей. В области геологии изучались закономер ности изменчивости физических свойств пород в пространстве, причины изменения первичных свойств, связь геологического строения территорий и физических характеристик. Это легло в основу современной содержательной интерпретации гравитационного и магнитного полей в различных регионах России.

В 1990-х годах по мере расширения деятельности лаборатории стала развиваться не фтяная тематика исследований.

Полевые работы методического и исследовательского плана проводились в лаборатории с первого дня ее существования, а в 1999 году в связи с резким увеличением их объема в инсти туте было создано специализированное подразделение – научно-производственная геофизи ческая экспедиция, получившая современную техническую базу – гравиметры микрогальной точности Autograv CG-3M и CG-5 (SCINTREX, Канада), системы GPS Trimble 4700- № 1-2 (51) январь-май 2013 (США), протонные и квантовые магнитометры, современные компьютеры и периферийные устройства – которая позволяет получать качественные и надежные результаты.

При выполнении госбюджетных работ лабораторией рассматривался широкий круг фундаментальных и прикладных задач, связанных с интерпретацией геопотенциальных (прежде всего гравитационного и магнитного) полей. Решение фундаментальных задач теории потенциальных полей находит широкое применение при изучении конкретных гео логических проблем, и наоборот, производство полевых гравиметрических исследований и большой объем интерпретации гравиметрических материалов ставит новые математи ческие и геофизические задачи, решение которых позволяет создавать принципиально новые методы обработки и интерпретации геопотенциальных полей.

Анализ и интерпретация гравиметрических данных осуществляется комплексом программ, позволяющим обрабатывать полевые материалы и с высокой точностью вы числять профильные и площадные трансформации полей, определять их интегральные характеристики, решать прямые и обратные задачи в двух- и трехмерном вариантах. Ис пользование аппроксимационного, вейвлетного, фрактального подхода к интерпретации гравитационного и магнитного полей в сочетании с новейшими методами и программами распознавания образов и решения обратных задач позволяет разделить соответствующие поля на составляющие, обусловленные различными интервалами геологического разреза, и получать трехмерную модель структурно-тектонического строения изучаемой площади.

Основные научные направления лаборатории геопотенциальных полей таковы.

1. Изучение особенностей гравитационного, магнитного и акустического полей в гео логических средах.

2. Создание методов решения прямых и обратных задач теории потенциала.

3. Разработка теории и методов трехмерной интерпретации геопотенциальных полей на основе аппроксимационного и векторного подходов.

4. Моделирование волновых процессов в гетерогенных средах.

5. Изучение закономерностей изменчивости физических свойств геологической среды и ее отражение в геофизических полях.

Сотрудники лаборатории в течение всей истории становления и развития принимали актив ное участие в различных семинарах, конференциях, конгрессах, сотрудничая с выдающимися учеными геологами и геофизиками России, Украины, Грузии, Белоруссии, Казахстана.

В последние годы в лаборатории появились молодые талантливые ученые. Именно за ними наше будущее, формирование новых научных направлений, сохранение передовых позиций в мировой науке.

48 ГОРНОЕ ЭХО НАУЧНО-ПРОИЗвОДСТвЕННАЯ ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ эКСПЕДИЦИЯ РАЗВЕДЧИКИ ЗЕМНЫХ НЕДР Начальник экспедиции Верхоланцев Виктор Юрьевич Н емного истории.

Тринадцатого июля 2000 года полевой отряд лабора тории геопотенциальных полей выехал из Перми на свою первую площадь для выполнения гравиметрических работ в Кизнерский район республики Удмуртия. На автомобиле УАЗ в путь отправились семь человек под руководством Г.М. Барановского. Четыре гравиметра ГНУ-КВ и нивелир НЗ – вот и все техническое оснащение. Это было начало большого пути...

Сотрудники лаборатории и раньше выезжали на не сколько дней на полевые работы, например, на шахтные поля «Уралкалия» и «Сильвинита». Но теперь стало оче видно, что этого недостаточно.

В конце 2000 года институт заключил договор на вы полнение больших по тому времени работ. Маленький полевой отряд уже не мог справиться с объемами современных геолого-разведочных и топографо-геодезических задач. Поэтому ученый совет Горного института УрО РАН постановил: «…для выполнения геолого-разведочных и топографо-геодезических работ по заказам организаций и ведомств организовать научно-производственную геофизическую экспедицию (НПГЭ). Научно-методическое руководство деятель ности НПГЭ возложить на доктора геолого-минералогических наук, профессора В.М. Новоселицкого. Начальником экспедиции назначить В.М. Абрамова, главным геодезистом – Г.М. Барановского, руководителем геофизических работ – Н.А. Под сухина» (приказ № 80 от 01.11.2000). Виктор Михайлович Абрамов скомплектовал ка дровый состав ИТР, рабочих и служащих, которые составили костяк нынешней НПГЭ.

Более 80 процентов работников первого состава до сих находятся в штате экспедиции.

№ 1-2 (51) январь-май 2013 Создание постоянно действующей экспедиции было рискованным шагом на фоне повсеместного затухания геолого-разведочных работ – спрос на применение гравиме трического метода снижался. Но благодаря адекватной политике директора института чл.-корр. РАН А.Е. Красноштейна и главного научного сотрудника В.М. Новоселицкого, а также геофизика С.Ф. Меркушева и деятельности всего коллектива в целом, экспедиция не только оправдала себя, но и смогла стать достойным конкурентом на рынке геолого разведочных работ.

В настоящее время экспедиция укомплектована опытными высококвалифицированными кадрами, оборудована вездеходной техникой, современными средствами связи и передовой научно-технической базой: гравиметры Autograv CG-3M и CG-5 (SCINTREX, Канада), си стемы GPS Trimble 4700/5700 и электронные тахеометры Trimble, протонные и квантовые магнитометры, современные компьютеры и периферийные устройства. Постоянно расширя ется география работ. Кроме территории Пермского края, где выполняется большой объем исследований в труднодоступных се верных и восточных районах, работы проводились и проводятся в Тюмен ской, Свердловской, Оренбургской, Волгоградской, Кировской, Мур манской областях, в республиках Удмуртия, Коми, Тыва.

Взгляните в окно, уважаемый читатель. Какое бы ни было сейчас время года – лето, осень, зима или весна, какая бы ни была погода – где-то там, в тайге, в степи, в тун дре, есть люди, выполняющие свою нелегкую работу.

50 ГОРНОЕ ЭХО ЗА ТЕХ, КТО В ПОЛЕ. ПУТЕВЫЕ ЗАМЕТКИ Е.С. Тарасов, техник-топограф …Звон. Непередаваемый звон тишины. Утренний зимний лес в ожидании рассвета. Где-то далеко под тяжестью снега хрустнула ветка промерзшей оси ны, и звук эхом проносится над ущельем. Внезапно из-под ледяной корки наста, словно ядра из пушки, вырываются белоснежные куропатки и, с шумом рассекая воздух крыльями, исчезают в лесной чаще.

На вершине холма, поднимая тучи снежной пыли, пока абсолютно бесшумно, как призраки появляют ся три снегохода. Но вот рокот моторов долетает до низа ущелья, и утренняя тишина тайги, казавшаяся незыблемой, вздрагивает и отступает под натиском нового дня.

…Помню свое первое «поле». Уд муртия, Кизнерский район, деревня Айшур. Разбиваем профиль через деревеньку. Расставляем пикеты – где на улице, где прямо в огородах.

– А что это вы за палки втыкаете, сын ки? – спрашивает нас местная бабушка.

– А здесь, мать, трасса пройдет федерального значения, – отвечаем, особо не задумываясь о последстви ях, – шоссе и железная дорога разом.

И, довольные своей шуткой, про должаем работу.

На следующий день выходим на съемку этого профиля. Доходим до деревни – нет пикетов. Вообще ни одного!

– Бабушка, а вы не видали, куда палки делись, которые мы вчера втыкали?

– В печку делись. На растоп ку хорошо пригодились. И так жить – не сахар. Пенсии на дро ва не хватает. А они еще реши ли через мою картошку поезда пустить. Нет уж, перебьетесь!

Долго же нам пришлось объ яснять старушке, что гравиме трическая разведка абсолютно безопасна для ее урожая.

№ 1-2 (51) январь-май 2013 – А что тут будет, ребятки? – спрашивает в со седнем селе дед, на участке которого только что поставили пикет.

– Нефть ищем, – честно отвечаем, памятуя о давешней бабушке.

Возвращаемся завтра – по всему огороду на ставлены одинаковые вешки.

– Отец, а которая наша-то?

– А все ваши. Чем больше палок в свой прибор сфотографируете, тем больше нефти найдете. А захотите вышку нефтяную поставить, я вам огород в аренду сдам. Можете и жить у меня, недорого.

А к соседу не ходите, он за аренду много больше попросит.

…Однажды переходили узкую протоку между двумя из многочисленных озер в Тюменской области.

Стояла сухая золотая осень. Ерик совсем обмелел, и вода стояла лишь в колее, оставленной машинами, вывозившими сено с другого берега. Мы смело шагали по колее, расправив болотные сапоги. Вдруг Сергей остановился, вгляделся вглубь мутной лужи и, закатав рукава, начал шарить руками по дну.

– Есть! – победно крикнул он, показывая в вытянутых вверх руках улов – щучку кило грамма на полтора. Вслед за ним и остальные начали откуда-то из-под ног выуживать щук.

У кого побольше, у кого поменьше. Одна, две, пять, восемь… Двадцать девять рыбин достали за каких-нибудь десять минут. Лишь повар недовольно ворчал – три дня кряду чистил и готовил рыбу, да Геннадий Михайлович скрежетал зубами от зависти: он три дня тщетно бродил по берегу Тобола, вооружившись новеньким спиннингом, а тут мешок за десять минут, да голыми руками. Вот так-то!

…ГАЗ-66 заскрипел тормозами и остановился. Люди выпрыгивали из теплой «вахтовки» в холодное апрельское утро. Подтаявший накануне под лучами весеннего солнца верхний слой снега заледенел за ночь и встал прочной кор кой наста, выдерживающего человека даже без лыж. Пока солнце не взошло, можно без проблем добраться до места работы. Но чем ближе полдень, тем сложнее передвигаться, тем тяжелее поднимать ноги, обутые в лыжи, к которым ки лограммами липнет снег. И хотя световой день еще только подошел к своему «экватору», пора возвращаться назад. Те километры, которые были пройдены без усилий за неболь шой промежуток времени, теперь придется преодолевать несколько часов, с каждым шагом уставая все больше. Вот уже сумерки опустились на землю и впереди, в конце просеки, замаячил огонек «вахтовки», до которой чуть больше версты. Но чтобы преодолеть это расстояние, потребуется не один час, а последние метры, окончательно обессилев, придется в буквальном смысле ползти, потому 52 ГОРНОЕ ЭХО что крепления на лыжах обязательно порвутся. Но мысли о том, что скоро лето, дают силы, чтобы завтра вновь пробежаться по утреннему насту.

…Снегоходы перевали ли через вершину холма и начали спуск. Участок, который можно было об работать с автомобилей и гусеничных тягачей, от работан, и теперь необхо димо накатать трассы для легкой техники. В XXI век – век компьютерных технологий – мы въезжаем в «тазиках». Продолго ватые пластмассовые сани, больше похожие на ко рыта, в которых зимой дают корм скоту, прицеплены сзади к снегоходам.

На дно «тазика» укладывается инструмент – топо ры, рейки, штативы. Сверху усаживаются пассажиры, занимая места «согласно купленным билетам». Так как при движении из-под гусеницы снегохода летят тучи снега, весь личный состав «корыта» укрывается пленкой, сквозь которую практически ничего не видно.

Затем, при желании и необходимости, за санями вытя гивается трос, за который, стоя на лыжах, держатся те, кому не хватило места в «тазу». Наконец, все готовы и чудо-поезд трогается. Поехали?! Ага, щас!

Обязательно кто-нибудь упадет. С третьей попытки все-таки получается. Попросите полевиков показать видеозапись этого шоу – не пожалеете!

…Полуденное солнце пробивается сквозь макушки сосен, утопающих осно ваниями в метровых зарослях папоротни ка. Жара невыносимая, но одолевающая мошкара и комары не позволяют раздеться, грозя сгрызть заживо. Но я знаю – Усьва рядом, осталось только спуститься с горы.

По реке до лагеря десять верст, а напря мую, через гору, километра два.

И вот однажды у подножия Стрельного нужно было забрать бригаду, припозднившу юся с работы и не успевшую к лодке. Решили из лагеря послать гусеничный транспортер – «газушку». Но когда танкетка перевалила через хребет и спустилась по ущелью между Омутом и Стрельным, стало ясно, что обратно тем же путем уже не выбраться. Было решено, забрав людей, возвращаться по реке.

Стемнело быстро. Одну фару разбили на спуске. На второй барахлила проводка, по этому шли «по приборам» в кромешной тьме, ориентируясь лишь по всплескам волн, отражавших бледную луну.

№ 1-2 (51) январь-май 2013 Никогда не забуду лица туристов, уютно расположившихся на берегу вокруг костра.

Представляете, люди тихо-мирно отдыхают. Вдруг вверх по течению что-то начинает жутко гудеть, визжать, бренчать и приближается с нарастающим грохотом. В свете костра нам было прекрасно видно, как напряженно они вглядываются в темноту. И вдруг метров за пятьде сят до ничего не понимающих людей наша барахлящая фара вспыхивает… Кое-кто, видимо, хорошо служивший в армии и имеющий крепкие нервы, бросается к своим катамаранам и начинает лихорадочно затаскивать их на берег. Остальные, я думаю, до сих пор заикаются.

Когда на следующий день они проплывали мимо нашего лагеря и смотрели на мирно стоящие танкетки, в их взглядах читались ужас, злость и уважение одновременно.

…Ненавижу подсолнухи. После командировки в Волгоградскую область в сентябре.

Когда я вижу бабушку, торгующую семечками, сразу вспоминаю желтое море, нет, океан цветов. Идешь сквозь эти заросли километр, два, десять, а над тобой только желтые шапки. И ничего во круг не видать – подсолнухи гораздо выше тебя. Передвигаться можно только по навигатору и только груп пой. Один отстанет – до вечера не найти, пока он сам – измученный, весь в колючках – чудом не выйдет к людям. Если залезть на крышу «вахтовки», можно увидеть, как над желтым морем плывет белая антенна GPS-навигатора. И хотя стоит жара и кровососов нет, все равно не раздеться.

Потому что подсолнухи колются, а от их пыльцы ужасный зуд.

…В полевой жизни еще много чего инте ресного, комичного, грустного, веселого, увлекательного. Все описать не хватит места. Главное – поле это не просто рабо та, это часть жизни, замечательная и очень значительная часть!

54 ГОРНОЕ ЭХО ЛАБОРАТОРИЯ ПРИРОДНОЙ И ТЕХНОГЕННОЙ СЕЙСМИЧНОСТИ Заведующий Дягилев Руслан Андреевич, кандидат физико-математических наук Л аборатория природной и техногенной сейсмичности была основана в 1989 г. под руководством доктора техни ческих наук Алексея Александровича Маловичко. Первые работы лаборатории связаны с исследованиями сейсмич ности Кизеловского угольного бассейна и наблюдениями в Кунгурской ледяной пещере. Их результатом стал большой объем фактического материала, определивший основные направления развития лаборатории, связанные с изучением наведенной сейсмичности в шахтах и рудниках и с созданием аппаратурной базы для проведения сей смологических наблюдений. В это же время была начата работа по изучению региональной сейсмичности Урала и прилегающих платформенных областей совместно с раз работкой методов сейсмического районирования слабоак тивных территорий.

Существенным толчком в развитии сейсмологиче ских наблюдений и значи мым этапом в становлении лаборатории стало техно генное землетрясение января 1995 г. на калийном руднике СКРУ-2 Верхне камского месторождения.

Установка систем мони торинга на новом объекте, подвергшемся воздействию серьезной техногенной ава рии, позволила существенно укрепить позиции лаборато рии как в прикладном, так и в научном плане. С этим периодом связан приход в лабораторию целой группы молодых специалистов, сформировавших основной костяк научного коллектива. Их исследования на рудниках ВКМКС определили новые задачи, требующие серьезной проработки, внесли свои коррективы в технологию мониторинга разработки месторождения, что в конечном итоге вылилось в несколько диссертационных работ.

Одна из первых – работа Р.А. Дягилева – посвящена методам сейсмологического про гноза на шахтах и рудниках Западного Урала. В ней удалось обобщить опыт прогноза сильных сейсмических событий на различных горнодобывающих предприятиях мира и применить его на шахтах Кизеловского угольного бассейна и на калийных рудниках ВКМКС. Отдельное внимание было уделено изучению возможности переноса в условия подземных выработанных пространств методик, использовавшихся для прогноза сильных землетрясений в большой сейсмологии.

№ 1-2 (51) январь-май 2013 Вопросам изучения механизмов сейсмических очагов в рудниках ВКМКС посвящена работа Д.А. Маловичко. Эти исследования позволили выяснить природу сейсмических очагов, теоретически обосновать модель механизма крупного сейсмического события, связанного с массовыми обрушениями в горных выработках, разработать методику опре деления характеристик процессов в очагах сейсмических событий на калийных рудниках и использовать разработанные подходы в плановом сейсмологическом мониторинге месторождения.

Проблемы анализа пространственно-временной изменчивости сейсмической активно сти в калийных рудниках, влияния горно-технических факторов на сейсмический режим рассмотрены в работе Д.Ю. Шулакова. Полученные решения позволили разработать методику прогноза оседаний земной поверхности в пределах подработанных участков шахтных полей по данным сейсмологического мониторинга и обосновать критерии про странственно-временного прогноза характера развития карстовых процессов в пределах затопленных рудников.

Разработка аппаратуры для проведения сейсмологических наблюдений в шахтах и руд никах, а также для выполнения полевых инженерных изысканий – тема работы П.Г. Бу тырина. Результатом стала система сейсмологического мониторинга на территории ВКМКС, применившая многоуровневый подход к организации и взаимодействию сейсмологических наблюдений за событиями в широком масштабном диапазоне: от телесейсмических землетрясений до локальных микрособытий с отрицательными магнитудами.

Многолетние исследования в области сейсмического районирования легли в основу диссертационной работы Т.С. Блиновой. Ей разработана методика регионального про гноза геодинамически неустойчивых зон по геолого-геофизическим и сейсмологическим данным. Методика предметно ориентирована на анализ слабосейсмичных регионов с платформенным геодинамическим режимом и применена к определению сейсмического потенциала этих территорий (восточная окраина ВЕП, Западная Сибирь, Великобритания).

С введением постоянных инструментальных сейсмологических наблюдений на территории Пермской области (1999 г.) в лаборатории начинается этап развития региональной сети станций, которая совместно со станциями ГС РАН позволяет следить за местными землетря сениями и событиями техногенного характера (взрывы, аварии и др.) практически на всем 56 ГОРНОЕ ЭХО Урале. Расширенная сейсмическая сеть по зволила поднять на но вый уровень представ ления о сейсмичности региона, что отразилось в существенном росте (на порядок) количе ства регистрируемых землетрясений, объеме и качестве собираемых макросейсмических данных. Данные регионального мониторинга открыли новые возмож ности для изучения земной коры и верхней мантии сейсмическими методами, ранее не использовавшимися на данной территории. Впервые проводимые наблюдения в регионе позволили изучать механизмы сейсмических очагов Урала, вести разработку методов идентификации взрывных источников.

Одним из важных направлений деятельности лаборатории является изучение сейсмиче ского воздействия взрывов на здания и сооружения. Множество горнодобывающих пред приятий, ведущих разработку буровзрывным способом в карьерах и шахтах, оказывают вредное влияние на строительные и инженерные конструкции и на людей, что требует технического и юридического урегулирования. Исследования такого воздействия на множестве объектов начиная с 2000 г. позволили разработать методику многофакторного анализа сейсмических воздействий с возможностью выдачи рекомендаций по снижению степени вреда по отношению к людям, а также зданиям и сооружениям различной сте пени ответственности.

Нынешний состав лаборатории – молодые сотрудники и опытные специалисты (сред ний возраст 39 лет), которым под силу поддерживать и развивать большинство научных направлений современной очаговой и инженерной сейсмологии. Успешные исследования, современная инструментальная база, а также большой практический опыт и перспектив ные разработки остаются востребованными не только на Урале, но и в других регионах и за рубежом. Всего сотрудниками лаборатории установлено 15 локальных стационарных систем сейсмологического контроля, 11 отдельных сейсмических станций, большая часть из которых обслуживается своими силами. За весь период существования лабора тория успела наладить и поддерживает тесные отношения с десятком горнодобывающих компаний («Уралкалий», «Лукойл», «Кнауф», Ковдорский ГОК, Норильский никель, СУБР и др.). Выполняются совместные работы с другими отраслевыми и академическими научными организациями (ГС РАН, ГС СО РАН, ТОИ ДВО РАН, ИФЗ РАН, ИЗК СО РАН, ВНИИГАЗ, ВНИИ галургии, «Белгорхимпром», University Missouri Rolla, IMS).

Специалистами-сейсмологами выполнен широкий спектр инженерных изысканий (сей смическое микрорайонирование, оценка опасности сейсмических воздействий, выявление потенциально аварийно-опасных участков на трассах газопроводов и др.) на десятках объектах в различных регионах страны и за рубежом.

Сотрудники лаборатории являются авторами 6 монографий, 3 учебно-методических пособий, 3 патентов, 2 свидетельств на программы для ЭВМ, 25 научных работ в рецен зируемых изданиях. Начиная с 2001 г. лаборатория участвует в организации и проведении молодежных научных школ по геофизике в г. Перми, получивших широкое признание среди российских и зарубежных молодых ученых. В 2013 г. силами лаборатории прово дится подготовка 8-го Международного симпозиума по горным ударам и сейсмичности в шахтах и рудниках.


№ 1-2 (51) январь-май 2013 ОТДЕЛ АэРОЛОГИИ И ТЕПЛОФИЗИКИ ШКОЛА АЭРОЛОГИИ Заведующий Казаков Борис Петрович, доктор технических наук «Любая научная деятельность начинается со школы, а школа начинается с Учителя».

Член-корреспондент РАН А.Е. Красноштейн «Калийные копи»

Ш колу аэрологии в нашей стране можно назвать шко лой Медведева-Красноштейна.

Началось все с открытия в Перми в 1956 году Горного института. Организатором и ректором его стал Михаил Николаевич Дедюкин, выпускник Ленинградского Гор ного института. Он пригласил на работу молодых уче ных Иннокентия Иннокентьевича Медведева и Михаила Алексеевича Патрушева. Это были широко образованные, высококультурные и интеллигентные молодые люди, полные энтузиазма, здоровых амбиций, энергии, далеко идущих планов.

Им было предоставлено широчайшее поле деятель ности, полная свобода выбора направлений исследований, расположенность начальства и изголодавшихся по серьез ной науке производственников.

С этого времени с участием и под руководством И.И. Медведева и М.А. Патрушева начинается детальное изучение проблем рудничной вентиляции Верхнекамского место рождения и постепенное решение научных и производственных задач.

Работы, выполненные в те первые годы на Соликамском и Березниковском рудниках группой И.И. Медведева и М.А. Патрушева, были очень востребованы. Решению стояв ших тогда задач в немалой степени способствовал выдающийся начальник вентиляции Первого Соликамского рудника Гильфанов Рафаэль Ибрагимович. Это был очень знаю щий и чрезвычайно любозна тельный человек, прекрасно разбиравшийся в проблемах проветривания рудников.

Результаты проведенных работ впервые выявили суще ственные особенности провет ривания рудников, показали наиболее труднопроветривае мые участки сети, позволили наметить пути улучшения проветривания рабочих зон.

Они дали возможность систе матизировать элементы стро ения вентиляционных систем 58 ГОРНОЕ ЭХО от вентиляторов главного проветривания до участковых и межкамерных вентиляторов частичного проветривания, определив их роль и значение в общей организации прове тривания и его эффективности.

Начиная с 70-х годов прошлого столетия большой объем исследований был выполнен И.И. Медведевым и его учениками (А.Е. Красноштейн, Н.Н. Мохирев, Б.П. Казаков, Н.Д. Лужецкая и др.) по проблеме микроклимата калийных рудников.

В процессе этих исследо ваний были уточнены тепло физические параметры различ ных типов калийно-магниевых солей, их гигроскопические характеристики, определены размеры (по глубине и по дли не вентиляционного пути) те пловыравнивающей рубашки, получены методы расчетов тем пературы воздуха и пород по длине вентиляционного пути.

Стало ясно, что особенности формирования микроклимата, способы его регулирования и управления микроклиматическими параметрами рудничной атмосферы определяют вы сокая гигроскопичность калийных солей, отсутствие водопритоков, повышенная тепло проводность и теплоемкость калийных солей.

В дальнейшем были разработаны методы опти мизации управления тепловыми потоками в воздухо подающих стволах, исключающие температурные напряжения в эле ментах тюбинговой крепи стволов, разработаны безвентиляторные схе мы подготовки подаваемого в шахту воздуха. Как логическое продолже ние этих работ, в последующие годы Б.П. Казаковым была разработана замкнутая система блочной подго товки и теплофизической обработки рудничного воздуха с максимальным использованием нетрадиционных ис точников тепла и холода. Эта система включает в себя три уровня подготовки шахтного воздуха. На первом уровне – поверхность – производится энергосберегающая подготовка воздуха, включающая калориферы или безкалориферные газовые устройства прямого и непрямого нагрева воздуха, комплекс тепловых насосов и труб, использующих как при родные тепло и холод, так и низкотемпературное тепло вторичных источников.

На втором уровне производится оптимизация тепловлажностных параметров воздуха в центральных тепловлаговыравнивающих устройствах вблизи околоствольного двора.

И третий уровень – локальных участковых регуляторов, включающих местную рецир куляцию воздушных потоков, – позволяет поддерживать требуемые параметры воздуха непосредственно в рабочих зонах.

№ 1-2 (51) январь-май 2013 Реализация всех этих разработок позволила при существенном (на 20-30%) сокращении энергогазозатрат обеспечить нормализацию тепло-влажностных параметров воздуха на всем протяжении горных выработок.

Этот результат был получен уже в лаборатории аэрогазодинамики и теплофизики Горного института Уро РАН, который под руководством д.т.н. А.Е Красноштейна был открыт в Перми в 1988 году.

Работа лаборатории АГД и ТФ с самого начала была направлена на обеспечение и поддержание нормального (безопасного) санитарно-гигиенического состояния рудничной атмосферы, на разработку систем эффективного управления вентиляционными система ми шахт и рудников. Лаборатория изначально была разделена на два отделения – аэро логическое и теплофизическое. Исследования проводились, соответственно, по двум направлениям, одним из которых являлось моделирование движения воздушных потоков по горным выработкам, другим – моделирование тепло- и массообменных процессов, протекающих в рудничном воздухе.

При этом мы понимали, что управление воздушными потоками практически невоз можно без глубокого понимания аэро-, газо- и термодинамических процессов, непре рывно и одновременно происходящих в пространственных сетях горных выработок, и надежных способов расчета распределения воздуха по рудничным вентиляционным сетям.

Комплексное решение перечисленных задач оставалось желанной, но далекой, как тогда казалось, мечтой, так как необходимые для этого сложные математические модели были еще никем не разработаны, да и технических возможностей их реализации просто не было.

Ко времени открытия лаборатории уже были исследованы и решены многие вопросы проветривания калийных рудников.

Одним из самых главных достижений в этом направлении следует считать детальное и всестороннее изучение свойств калийных пылей, разработку и совершенствование методов и средств контроля их весовых и счетных концентраций, дисперсного состава, определение критических влажностей для различных видов пыли и других гигроскопич ных свойств. Результаты исследований позволили в последующем грамотно подойти к разработке методов и технических средств при решении проблемы борьбы с повышенной запыленностью на калийных рудниках.

60 ГОРНОЕ ЭХО Впервые были построены математические модели проветривания выработок, в основу которых были положены классические представления о турбулентном массопереносе.

По существу, впервые в теорию рудничной вентиляции были введены понятия коэффи циентов виртуальной вязкости и диффузии, характеризующие молекулярную и турбу лентную вязкость и диффузию. Определены способы расчета важнейших показателей, определяющих процесс проветривания.

На основе этих подходов были сформулированы краевые задачи математической физики, начальные и граничные условия которых соответствовали различным схемам проветривания при всевозможных способах расположения появляющихся загазованных зон и разных способах подвода свежего и удаления загазованного воздуха. Систематиза ция схем проветривания рудников создала возможность выхода на новый качественный уровень расчетов различных процессов газо- и воздухораспределения, возникающих в рудничных сетях.

В те же годы была поднята еще одна очень актуальная проблема – общерудничного расчета потребного количества воздуха. Это основополагающий параметр любого руд ника или шахты, определяющий технические и экономические показатели предприятия и в то же время обеспечивающий его безопасную эксплуатацию.

Особенности проветривания калийных рудников, связанные с низким аэродинамическим сопротивлением как отдельных выработок, так и целых рабочих зон и участков, большое количество аэродинамически связанных горных выработок определили широкое использование вентиляторов-эжекторов, работающих без перемычки («вентиляторов-толкачей»).

В последнее десятилетие двадцатого века опытным путем с помощью указанных вентиляторов создавалась целая система управления вентиляционны ми потоками. В результате был создан практически новый класс вентиляторных установок эжекторного типа, позволяющих решать многие вентиляционные задачи, используя их как средства положительного регулирования и в качестве вспомогательных вентиляторов главно го проветривания. Однако окончательное решение проблемы общерудничного обеспечения потребного количества воздуха тормозилось и усложнялось отсутствием доступных и точных способов расчета вентиляционных сетей. Поэтому на первый план вышли исследования, посвященные изучению и оптимизации схем проветривания калийных рудников. Начинали расчеты проветривания рудников с помощью программы, разработанной Н.Н. Мохиревым на вычислительной машине Минск-22, расположенной в вычислительном центре отраслевого института «ВНИИГ» (машина занимала площадь в 100-150 кв. м). Даже сравнительно не большие (по нынешним меркам) сети машина считала 3-4 часа и только при непосредствен ном участии Н.Н. Мохирева. Но вычислительная техника делала гигантские шаги и вскоре существенно расширилась возможность проведения сложных расчетов в короткое время.

Разработка численных методов расчета рудничных вентиляционных процессов в лаборатории аэрогазодинамики и теплофизики Горного института УрО РАН началась практически сразу после ее создания. Первый программный продукт для расчета стацио нарного воздухораспределения в руднике под названием VentRed был создан аэрологами.

Программа была написана на языке Pascal в операционной среде MS DOS и позволяла рассчитывать проветривание рудничных сетей размером до 60 ветвей. В основу расчета был заложен стандартный метод Ньютона для решения систем нелинейных уравнений, поэтому сходимость достигалось лишь при достаточно удачном выборе начальных при ближений расходов. Несмотря на весьма скромные по современным меркам результаты, по сравнению с графо-аналитическими методами проведения вентиляционных расчетов программа VentRed, несомненно, была пионерской в смысле компьютеризации.


№ 1-2 (51) январь-май 2013 Параллельно с аэрологическими исследованиями проводилась разработка численных методов и программного обеспечения по моделированию тепло- и влагообменных процессов вентиляционного воздуха с горным массивом. Была поставлена и решена математически за дача сопряженного нестационарного теплообмена рудничного воздуха с горным массивом.

Ее численное решение было реализовано в программе Migr, написанной также на языке Pascal под управлением все той же MS DOS. Программа позволяла при заданной скорости движения воздуха рассчитывать изменения температурных полей воздуха и массива и на их основе моделировать процессы конденсации, испарения и переноса атмосферной влаги.

В период с 1998 по 2002 год в лабораторию пришло сразу несколько совсем молодых, едва закончивших и даже еще не закончивших институт, специалистов – А.Г. Исаевич, Л.Ю. Левин, А.В. Шалимов, А.С. Южанин, Ю.В. Круглов. Эти молодые люди представля ли «новое поколение», современное растущему уровню компьютеризации, с новым, более свободным мышлением, более уверенное в своих силах и резко расширившее горизонт своих мечтаний о возможных жизненных достижениях (как научных, так и материальных).

Резко пошел в гору научный потенциал лаборатории. Защитили диссертации и полу чили степени доктора технических наук:

1998 г. – Н.И. Алыменко, «Исследование и разработка методов и средств повышения эффективности и надежности проветривания подземных рудников с большим эквива лентным отверстием (на примере калийных рудников);

2001 г. – Б.П. Казаков, «Формирование и нормализация микроклимата подземных рудников при разработке месторождений калийных солей».

Защитили диссертации и получили степени кандидатов технических наук:

1999 г. – А.Г. Исаевич, «Физические процессы формирования свойств воздушной среды под воздействием природной воздушной среды»;

1999 г. – А.Н. Чистяков, «Струйное проветривание тупиковых выработок»;

2000 г. – А.С. Южанин, «Использование специальных аэродинамических систем борьбы с внешними утечками воздуха (на примере калийных рудников);

2003 г. – А.В. Шалимов, «Исследование влияния эжекторных установок на воздухо распределение в рудничных вентиляционных сетях произвольной топологии»;

2004 г. – Л.Ю. Левин, «Исследование и разработка энергосберегающих систем воз духоподготовки для рудников»;

2006 г. – Ю.В. Круглов, «Моделирование систем оптимального управления воздухо распределением в вентиляционных сетях подземных рудников».

Как результат – выход на новый виток фундаментальных исследований и теоретических осмыслений всего комплекса аэрологических задач, то есть научная школа оформилась и определила направления исследований с учетом особенностей шахт, рудников и про текающих в их недрах аэрологических и теплофизических процессов.

62 ГОРНОЕ ЭХО С конца 90-х до начала нового века в связи с бурным развитием вычислительной техники, появлением операционной системы Windows и языков программирования нового уровня, таких, как Delphi и СИ, появилась возможность создания и практической реализации числен ных алгоритмов, на несколько порядков превосходящих алгоритмы десятилетней давности и по быстродействию, и по объему используемой оперативной памяти. Данная тенденция в программировании, а также совпавшее по времени слияние обоих отделений лаборатории в одно под общим названием «лаборатория аэрологии и теплофизики», инициировали инте грационные подходы в моделировании вентиляции, выразившиеся в объединении физических моделей аэрологических и тепло-массообменных процессов и соответствующих программных продуктов. Объединяющая программная оболочка получила название «АэроСеть».

В «АэроСети» было реализовано несколько методов расчета, представленных в отечественной (метод Андрияшева, метод контурных расходов, метод узловых давле ний) и зарубежной (методы Кросса, globalgradientalgorithm, Newton-Raphsonmethod, lineartheorymethod, generalisedloopmethod, headgradientmethod и пр.) литературе. Из них были выбраны наиболее эффективные, при этом вычислительные схемы данных алгоритмов подверглись оптимизации, что значительно увеличило скорость счета алго ритмов (доли секунды для сетей размерностью в тысячу ветвей и более).

Развитие программы пошло сразу по нескольким направлениям. Прежде всего, были реализованы современные быстродействующие методы расчета стационарного воздухорас пределения, использование которых ранее было невозможно по причине нехватки опера тивной памяти. Рывок в скорости расчета (с нескольких часов до нескольких миллисекунд) позволил осуществить моделирование процессов, требующих многократных (порядка нескольких тысяч) пересчетов воздухораспределения. В соответствии с практическими потребностями сформировались два основных направления в развитии программы:

1) комплексное моделирование нестационарных аэрогазотеплодинамических процес сов, протекающих в руднике, в частности, во время аварий;

2) оптимальное управление вентиляцией на основе энергосбережения и недопущения возникновения аварийных ситуаций.

В дальнейшем было принято решение дополнить «АэроСеть» модулем расчета нестаци онарного воздухораспределения для переходных аэродинамических процессов, происхо дящих в шахте при смене вентиляционных режимов и работе различных вентиляционных устройств, реверсии и пр. Алгоритмы были разработаны на основе дифференциальных № 1-2 (51) январь-май 2013 уравнений гидравлического удара, при этом для решения использовался метод характе ристик. Модель нестационарного воздухораспределения стала полновесной, описываю щей движение воздуха в шахте с учетом волновых процессов, возникающих вследствие локальной сжимаемости воздуха, а также с учетом его инерционности.

На сегодняшний день программный комплекс «АэроСеть» представляет собой мощ ный вычислительный инструмент для проведения вентиляционных расчетов, постоянно совершенствующийся и развивающийся добавлением новых физико-математических, вычислительных и интерфейсных элементов.

Следующим этапом совершенствования программного комплекса «АэроСеть» стало построение на его основе средства имитационного моделирования оптимальных систем автоматического управления проветриванием (САУП) рудников и шахт. Модуль расчета не стационарного воздухораспределения позволяет имитировать поведение воздушных потоков во времени с учетом важнейших для САУП свойств. «Сердцем» САУП является алгоритм оптимального управления исполнительными механизмами, который управляет вентилято рами и вентиляционными воротами таким образом, что суммарная мощность вентиляторов, затрачиваемая ими на проветривание, является минимальной, а расходы воздуха в контроль ных точках вентиляционной сети равны расчетным (требуемым) значениям. Имитационный модуль для построения САУП позволяет разрабатывать и проектировать оптимальные си стемы управления проветриванием любой сложности, что является совершенно уникальным и передовым решением для систем проветривания современных рудников.

Все вышесказанное позволило определить дальнейшие основные направления ком плексных исследований лаборатории в рудничной аэрологии и теплофизике.

1. Разработка полной аэрогазотермодинамической модели рудника с учетом особен ностей вентиляционных сетей и случайного характера всех аэродинамических и тепло массообменных процессов на основе сетевых методов расчета проветривания рудников.

2. Исследование особенностей структуры потоков и аэродинамических характеристик вентиляционных сетей, представляющих сложную систему выработок и камер большого сечения.

3. Совершенствование и разработка программно-вычислительного комплекса «Аэро Сеть» для исследования процессов газораспределения в выработках рудников при ра бочих и аварийных режимах проветривания с учетом тепломассообменных процессов и конвективных потоков в трехмерной постановке задач.

64 ГОРНОЕ ЭХО 4. Создание систем автоматического управления проветриванием рудников (САУП) на основе алгоритмов оптимального управления воздухораспределением с использованием численных методов нелинейного программирования. При этом под оптимальным регулиро ванием понимается обеспечение всех объектов проветривания необходимым количеством воздуха при минимальных затратах энергии. Решение этой задачи может быть достигнуто путем различных вариаций использования положительных и отрицательных регуляторов.

На сегодняшний день уже защитили диссертации, получили степени доктора техни ческих наук и по существу сформировали три основных взаимосвязанных творческих направления, ими и возглавляемые, Левин Л.Ю. (2010 г., «Теоретические и технологиче ские основы ресурсосберегающих систем воздухоподготовки рудников», диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук), А.В. Шалимов, (2012 г., «Теоре тические основы прогнозирования, профилактики и борьбы с аварийными нарушениями проветривания рудников», диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук), Ю.В. Круглов (2012 г., «Теоретические и технологические основы построения систем оптимального управления проветриванием подземных рудников», диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук). Взаимная связь всех направлений осуществляется теоретическими изысканиями под руководством д.т.н. А.В.Шалимова.

Формирование новых направлений исследований привело к расширению географии применения результатов комплексных исследований на различных рудниках.

С момента основания лаборатория традиционно сотрудничала с рудниками Верхне камского и Старобинского месторождений калийных солей. В 1999 году был проведен комплекс работ на золотодобывающем руднике «Многовершинный». С 2000 года нача лись работы с гипсовой шахтой ОАО «КНАУФгипс-Новомосковск». В 2009 году список партнеров лаборатории пополнился Соль-Илецким рудником. В 2010 году к нему доба вились предприятия АЛРОСА. В 2011 году начались масштабные работы с нефтяными шахтами НШУ «Яреганефть» и рудниками «Норильского Никеля». В 2012 году началось сотрудничество с ОАО ЕВРАЗ ВГОК (шахта Естюнинская).

В 2003 году Горный институт принял участие в создании кафедр в двух ведущих вузах города: в Пермском государственном техническом университете (ПГТУ) – кафедры раз работки месторождений полезных ископаемых, и в Пермском государственном универ ситете (ПГУ) – кафедры физических процессов горного и нефтегазового производства.

Сотрудники лаборатории Б.П. Казаков, Л.Ю. Левин, А.Г. Исаевич, Н.Г. Третьякова, Е.Л.

Гришин, Н.В. Трушкова и другие активно включились в образовательный процесс. Появился приток студентов, работающих в лаборатории во время практики и выполнения дипломных работ. Им нравится стабильно доброжелательный психологический климат, готовность более опытных сотрудников прийти на помощь, да и финансовое вознаграждение основных работ ников тоже привлекает. Многие из студентов заявили о своем желании остаться работать после защиты дипломной работы. Так в лаборатории появился источник будущих научных кадров. На сегодняшний день в лаборатории работают аспиранты Трушкова Н.А., Зайцев А.В., Клюкин Ю.А., Кормщиков Д.С., Мальцев С.В., Семин М.А., Чудинов Г.В., соискатели Кашников А.В. и Мальков П.С., магистры и студенты.

Лаборатория выросла, круг задач расширился. Новые направления требуют все новых специалистов, взаимосвязанность их работы требует новой организации. И в 2013 году Лаборатория АТ и ТФ приказом по институту преобразована в отдел аэрологии и тепло физики, включающий три сектора:

O сектор рудничной вентиляции и горной теплофизики;

O сектор проектирования инновационных технологий и автоматизации горного производства;

O сектор математического моделирования и информационных технологий.

Школа аэрологии растет и развивается.

№ 1-2 (51) январь-май 2013 ЛАБОРАТОРИЯ ПРОБЛЕМ ГИДРОЛОГИИ СУШИ Заведующий Лепихин Анатолий Павлович, доктор географических наук Л аборатория проблем гидрологии суши ГИ УрО РАН создана в июле 2005 г. Ее костяк составили перешедшие в Горный институт сотрудники лаборатории моделиро вания водных экосистем Института экологии и генетики микроорганизмов – д.г.н. проф. Лепихин А.П., к.г.н., с.н.с.

Мирошниченко С.А., инженер Синцова Т.И., аспирант Фо мичев Н.Ю. В настоящее время лаборатория насчитывает 10 человек.

Основной задачей нового подразделения было детальное изучение проблем охраны и рационального использования водных ресурсов на территории деятельности крупных горнодобывающих предприятий.

Созданная лаборатория при няла активное участие в разра ботке программы президиума РАН «Программы ОНЗ РАН № 16 «Формирование водных ре сурсов суши, прогноз их режима и качества с учетом изменений климата и развития экономики»

и в грантах РФФИ.

За время существования лаборатории были выполнены следующие крупные на учные работы.

1. Исследована изменчивость основных гидрометеорологических параметров на ги дрологических постах, характеризующихся наиболее длительными рядами наблюдений.

Показано, что величина годовой суммы осадков подвержена наибольшим колебаниям.

При этом тенденции изменений и даже их знак имеют весьма сложную пространствен ную структуру. Стоковые характеристики крупных водотоков, представляющие собой интегральные пространственно осредненные параметры водосбора, являются более устойчивыми характеристиками.

2. Созданы компьютерные гидродинамические модели для оценки техногенных воз действий и прогнозирования последствий аварийных ситуаций для наиболее проблемных водохозяйственных участков Западного Урала:

– р. Кама (Камское водохранилище) в пределах Соликамско-Березниковского промузла;

– р. Кама (Воткинское водохранилище) в пределах Пермско-Краснокамского промузла;

Эти модели позволяют оперативно прогнозировать состояния водного объекта в зависимости от характера аварийной ситуации, расхода и уровня воды в водо хранилище.

3. Разработаны технологии оценки последствий аварийных ситуаций, включая расчет параметров волн прорыва, на ГТС 4 класса.

66 ГОРНОЕ ЭХО 4. Исследованы механизмы формирования поступления тяжелых металлов из донных отложений в водную массу водных объектов. Данные источники поступления загрязняю щих веществ представляют наибольшую экологическую опасность для водных объектов рек Яйва и Косьва.

5. Рассмотрены механизмы формирования грядового сопротивления в естественных русловых потоках. Корректное задание гидравлического сопротивления имеет принци пиальное значение в построении адекватных гидродинамических моделей. Если схемы оценки зернистого сопротивления достаточно хорошо отработаны, то грядовое сопро тивление значительно менее изучено.

В настоящее время лаборатория занимается как фундаментальными научными иссле дованиями, так и решением прикладных задач.

Основными направлениями фундаментальных исследований являются:

O формирование водных ресурсов суши, прогноз их режима и качества с учетом из менений климата и развития экономики;

O исследование устойчивости и эволюции природных геосистем в зонах активного техногенеза горнодобывающего профиля;

O Основные научно-прикладные направления деятельности лаборатории:

O проведение инженерных изысканий для строительства и проектных работ – инже нерно-гидрологические и инженерно-экологические изыскания;

O разработка разделов ООС и ОВОС проектной документации для объектов капиталь ного строительства;

O разработка программ по проведению мониторинга и непосредственное выполнение мониторинговых работ (отбор проб воды, воздуха, почв);

O разработка деклараций безопасности и паспортов ГТС;

O разработка разрешительной документации по водопользованию;

O разработка имитационных гидродинамических моделей водных объектов для реше ния широкого круга водохозяйственных проблем.

Основными заказчиками работ являются органы власти (Камское БВУ, Министерство природных ресурсов Пермского края) и крупные промышленные предприятия России (ОАО «ЛУКОЙЛ-Пермь», ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез», ОАО «Уралкалий», ОАО «Соликамскбумпром», ОАО «ММК»).

Сотрудники лаборатории активно учувствуют в работе научно-практических конфе ренций российского и международного уровня. Опубликовано более 24 научных статей в рецензируемых журналах ВАК.

№ 1-2 (51) январь-май 2013 КУНГУРСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ-СТАЦИОНАР 65 лет Заведующий Панчуков Николай Павлович, кандидат геолого-минералогических наук В августе 2013 г. исполнится 65 лет Кунгурской ла боратории-стационару Горного института УрО РАН.

Стационар возник в 1948 году как Уральский филиал Комплексной научно-исследовательской карстово-спе леологической станции Московского госуниверситета.

К его созданию привела необходимость исследования карста и подземных вод на территории западного Урала и в Предуралье – районах классического развития карста в карбонатных, сульфатных и соляных породах, – а также изучения и охраны Кунгурской Ледяной пещеры. В 1952 г.

станция была передана Уральскому филиалу АН СССР и преобразована в академический научно-исследователь ский стационар. В 1988 г. Кунгурский стационар вошел в качестве лаборатории в состав созданного в Перми Горного института.

Одним из основных объектов научной и практической деятельности стациона ра все эти годы является Кунгурская Ледяная гора и расположенная в ее недрах ледяная пещера. В 1949 г. в Кунгурской ледяной пещере было создано 30 ме тео- и 30 гидропостов. В 50-х годах удалось восстановить естественный режим и приступить к реализации инженерных мероприятий для безопасного проведения экскурсий. С этой целью возводились искусственные целики и подпорные стенки.

Строительство стационара, наводнение в 50-е годы (фото из архива лаборатории) 68 ГОРНОЕ ЭХО Экскурсоводами были сами сотрудники лаборатории. Одновременно строилось и здание стационара, где в дальнейшем жили сотрудники.

За прошедшие годы стационар выполнил ряд работ важного научного значе ния: региональные исследования особенностей развития карстовых процессов, инженерно-карстологические – для генеральных планов застройки городов, рас положенных в районах распространения карстующихся пород;

изучение условий и факторов, определяющих особенности разработки месторождений полезных ископаемых в карстовых районах;

создание системы наблюдений за развитием карстовых процессов.

Закончены работы по теме «Изучение закономерностей развития карста при разных видах хозяйственного освоения закарстованных территорий», целью которых была систематизация материалов по развитию карста в различных регионах. Огромный ма териал о карсте и результаты его изучения освещены в сводных работах по геологии и гидрогеологии, ряде монографий в многочисленных публикациях.

На протяжении многих лет в лаборатории-стационаре изучается проблема карсто опасности урбанизированных территорий, поскольку жилищное и промышленное строительство в закарстованных регионах требует точной информации о состоянии и динамике геологической среды. В рамках программы «Мониторинг экзогенных процессов» разработана электронная база данных инженерно-геологического буре ния, созданы каталоги поверхностных и подземных карстовых форм на территории г. Кунгур, пгт. Полазна. На территории Кунгура осуществляются режимные гидро логические и гидрогеологические наблюдения.



Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.