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 |   ...   | 9 | 10 || 12 |

«КАТАЛОГ ИННОВАЦИОННЫХ РАЗРАБОТОК ПО ПРИОРИТЕТНОМУ НАПРАВЛЕНИЮ «РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ» ВЫПУСК 6 Москва, 2012 ...»

-- [ Страница 11 ] --

5. Описание созданных объектов интеллектуальной собственности, их основные особенности и конкретные конкурентные преимущества (патентная защищенность, сравнение с имеющимися аналогами) В результате НИР разработан новый космогеофизический метод прогнозирования сейсмической опасности. Подана заявка (регистрационный № 2012105784) на изобретение «Способ контроля объемно напряженного состояния среды в сейсмоопасном регионе». Отсутствие зарубежных аналогов космогеофизического метода является конкурентным преимуществом на международном рынке новых наукоёмких технологий, а также гарантией патентной чистоты этого метода, что в перспективе может дать потенциал для коммерциализации.

В результате НИР было показано, что космогеофизический метод по изучению глубинного строения сейсмогенерирующих структур, оценки их напряженного состояния и сейсмической опасности, конкурентоспособен по сравнению с традиционными отечественными и зарубежными аналогами в части существующих сейчас оценок размеров сейсмоопасной зоны и повышения точности прогноза магнитуды землетрясения. Полученные результаты способствуют завоеванию РФ лидирующих позиций в мире в области прогноза опасных сейсмических явлений.

6. Описание области применения полученных результатов (области науки и техники, отрасли промышленности и социальной сферы, в которых могут использоваться полученные результаты или созданная на их основе инновационная продукция) Результаты проведенной НИР могут быть использованы в целях:

– прогнозирования сейсмической опасности на основе мониторинга акустических сигналов, генерируемых мюонами космических лучей сверхвысоких энергий;

– оценки природных рисков, связанных с воздействием космического излучения на объекты биосферы, грозовую активность, на сейсмоактивность и глобальные климатические процессы.

Разработанный в ходе НИР экспериментальный образец установки, включающий мюонный детектор, акустические приемники и систему их временной привязки, может представлять интерес для разного рода научно исследовательских организаций, занимающихся регистрацией ионизирующих излучений различной природы или использующих их для решения широкого круга научных и прикладных задач.

Рисунок 5. Фотография сцинтилляционного детектора для регистрации мюонов космического излучения Разработанное в ходе НИР программное обеспечение, предназначенное для моделирования акустических сигналов, возникающих при прохождении широких атмосферных ливней и космических мюонов через различные среды, может быть использовано для статистического анализа данных, получаемых в экспериментах по исследованию космических лучей и нейтрино сверхвысоких энергий.

Результаты проведенной НИР должны способствовать развитию отечественной технологии производства акустических приемников, работающих в широком диапазоне частот, а также производства сцинтилляционных детекторов нового поколения и их продвижению на зарубежные рынки сбыта.

В настоящее время возможно ожидать следующих эффектов от внедрения результатов НИР в реальный сектор экономики:

1) Повышение точности прогнозирования опасных сейсмических явлений в результате использования космогеофизического метода, основанного на мониторинге акустических сигналов, генерируемых мюонами космических лучей сверхвысоких энергий.

2) Получение новых знаний о характере и степени воздействия космического излучения на глобальные природные процессы, влияющие на сейсмическую активность земной коры.

3) Расширение перспектив создания в рамках ОКР на базе Тянь Шаньской высокогорной научной станции ФИАН комплексной установки нового поколения для изучения влияния космического излучения на напряженное состояние земной коры в сейсмически опасных регионах, а также изучение особенностей взаимодействий космических лучей высоких энергий в земной коре на глубинах до десятков километров.

7. Предполагаемые пути коммерциализации инновационной разработки (продажа продукции и/или услуг, заключение лицензионных договоров, создание предприятия, необходимый объем инвестиций (финансирования) и т.п.) Инвестиционная привлекательность использования результатов проекта определяется государ ственными интересами в области среднесрочного и краткосрочного прогноза землетрясений.

Существенно, что стоимость аппаратурного комплекса, построенного на основе использования космо геофизического метода, в несколько раз ниже, чем коммерческая стоимость зарубежной сейсмической станции. Это повышает конкурентные возможности метода и позволяет расширить мониторинг на большие площади при сохранении точности места локализации очага землетрясения, либо при сохранении площади мониторинга увеличить точность локализации очага землетрясения. Объем инвестиций определяется площадью сейсмоопасного региона, внутри которого необходимо проводить непрерывный мониторинг мюонов космических лучей и инициированных ими акустических и сейсмических откликов в земной коре. Ориентировочный объем инвестиций, необходимый для создания одной комплексной установки, позволяющей мониторировать зону в 500 км2 составляет 20 миллионов рублей.

8. Имеющиеся результаты (объемы продаж и т.п. – указать конкретных потребителей) Нет.

Рисунок 6. Пример регистрации акустических сигналов, коррелированных по времени с прохождением группы мюонов космического излучения через сцинтилляционные детекторы установки Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской академии наук (ИГЕМ РАН) Адрес: 119017, г. Москва, Старомонетный пер., д. Тел: +7 (499) 230 82 Факс: +7 (495) 951 15 E mail: vlad243@igem.ru Web: www.igem.ru 1. Номер государственного контракта с Роснуакой № 16.515.11.5056.

2. Наименование темы контракта Исследования в области прогноза развития сейсмогеодинамических процессов для объектов повышенной техногенной и экологической опасности (на примере забайкальского сектора Монголо Охотского подвижного пояса).

3. Критическая технология Технологии предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

4. Описание исследований или разработок, оценка достигнутых результатов постав ленным целям темы Создана геоинформационная система (ГИС) забайкальского сектора Монголо Охотского подвижного пояса, состоящая из трех элементов: территориально централизованной и тематически распределенной базы геолого геофизических данных (рисунок 1), трехмерной (изометрической) модели литосферных блоков с распределением сейсмогенерирующих структур, схемы (ГИС макета) размещения пунктов мониторинга сейсмогеодинамических процессов на территории забайкальского сектора Монголо Охотского подвижного пояса (рисунок 2).

Все ключевые элементы ГИС успешно прошли экспериментальные исследования и апробированы в качестве информационной платформы для решения задач в реальном секторе экономики по определению механизмов влияния природных геодинамических и техногенных процессов на функционирование объектов повышенной техногенной и экологической опасности на примере месторождений стратегических видов минерального сырья.

Применение ГИС обеспечивает повышение эффективности:

– оценки состояния сейсмогенерирующих структур, что позволит разработать мероприятия по предотвращению или существенному уменьшению экологических последствий природных и техногенных катастроф для объектов народного хозяйства, включая месторождения стратеги ческих видов минерального сырья;

– прогнозирования сейсмогеодинамических процессов в части пространственной связи областей генерации напряжений с конкретными геологическими структурами, что позволит районировать территории по современной сейсмогеодинамической активности, включая оценку размеров сейсмоопасных зон и повышение точности прогноза магнитуд землетрясений;

– использования систем мониторинга сейсмогеодинамических процессов, что позволит на единой геоинформационной платформе повысить эффективность процедур принятия решений в областях рационального недропользования, проведения природоохранных мероприятий и социально экономического планирования.

5. Описание созданных объектов интеллектуальной собственности, их основные особенности и конкретные конкурентные преимущества (патентная защищенность, сравнение с имеющимися аналогами) В рамках выполнения НИР получен результат интеллектуальной деятельности, способный к правовой охране. Наименование результата «Способ определения неоднородностей упругих и фильтрационных свойств горных пород». В Федеральную службу по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам 12.09.2012 г. подана заявка на проведение экспертизы по существу. Из Федерального института промышленной собственности (ФИПС) 18.09.2012 получено уведомление о поступлении заявки (вх. № 064136, рег. № 2012139680). Проведенные исследования показали, что разработанный способ обладает патентной чистотой. Сопоставительный анализ объекта по охранному документу и исследуемого объекта техники, оценка преимуществ последнего, позволяет сделать вывод о патентоспособности предложенного способа, возможности отнесения его к категории изобретений и о соответствии предлагаемого решения критериям охраноспособности изобретения. Общим для известных и предлагаемого способов является то, что в известных способах прозвучивают сейсмическими волнами крупные блоки пород или пространство между выработками, а в предлагаемом способе прозвучивают ультразвуковыми волнами образцы керна, выбуренные из горного массива. Это значительно упрощает и удешевляет методику исследования. К тому же в повседневной практике геолого геофизических, инженерно геологических, сейсмогеодинамических, гидрогеологических и других работ нередко возникает необходимость экспрессного выяснения пространственного распределения гидравлически и акустически активных трещинно поровых каналов в образцах пород. Разработанный способ позволяет это делать. Иные способы выявления параметров трещинно порового пространства в образцах пород, основанные на центрифугировании, ртутной и газовой порометрии, импрегнации вязкими цветными или радионуклид содержащими гелями могут использоваться только в специально оборудованных лабораториях при соблюдении норм санитарного и радиохимического контроля.

6. Описание области применения полученных результатов (области науки и техники, отрасли промышленности и социальной сферы, в которых могут использоваться полученные результаты или созданная на их основе инновационная продукция) Результаты работ по проекту рекомендуются для использования отраслевыми институтами и производственными организациями ГК Росатом и МПР РФ для совершенствования проектных технологических решений по отработке месторождений стратегических видов минерального сырья в сложных горно геологических условиях. Такие объекты, в частности, расположены на территории ОАО «Приаргунское производственное горно химическое объединение», г. Краснокаменск, Забайкальский край.

Результаты работ могут использоваться частными компаниями, научными и экспертными организациями, связанными с долгосрочным прогнозом развития природных и техногенных процессов, проявляющихся при эксплуатации объектов народного хозяйства, разработчиками электронно информационных технологий, оказывающими консультационные услуги в горнопромышленной области, органами исполнительной власти, в компетенции которых находятся вопросы планирования регионального социально экономического развития.

Оптимальным условием реализации результатов исследований является частно государственное партнерство, в котором принимают участие предприятия реального сектора экономики (например, ОАО «ППГХО») и организации сферы исследований и разработок (Российская академия наук и Минобрнауки РФ).

7. Предполагаемые пути коммерциализации инновационной разработки (продажа продукции и/или услуг, заключение лицензионных договоров, создание предприятия, необходимый объем инвестиций (финансирования) и т.п.) Наиболее целесообразным путем коммерциализации инновационной разработки является продажа услуг по созданию геоинформационных систем (ГИС) прогнозирования развития сейсмогеодинамических процессов и проведения опытно конструкторских работ по созданию систем мониторинга техноприродных явлений на территориях размещения объектов повышенной техногенной и экологической опасности.

8. Имеющиеся результаты (объемы продаж и т.п. – указать конкретных потребителей) Нет.

Рисунок 1. Структура ГИС по сейсмической опасности территории забайкальского сектора Монголо Охотского подвижного пояса Рисунок 2. ГИС макет размещения базовых пунктов мониторинга сейсмогеодинамических процессов на территории забайкальского сектора Монголо Охотского подвижного пояса в районах гг. Краснокаменск (KRNK), Шерловая Гора (SHGR), Балей (BLEY) и п. Калга (KLGA).

На макете генерализованная карта распространения разновозрастных геологических формаций, схема каркаса линеаментов (синие линии) и разрывных нарушений (черные линии), а также эпицентры землетрясений различной магнитуды совмещены с картой рельефа поверхности.

Пункт SHGR, расположенный в асейсмичном тектоническом блоке, является референтным Закрытое акционерное общество Финансово промышленная компания «ИНВЕСТТЭК»

(ЗАО ФПК «ИНВЕСТТЭК») Адрес: 119019, г. Москва, ул. Новый Арбат, д. 21, офис Тел: +7 (495) 695 31 Факс: +7 (495) 691 82 E mail: rsb@investtek.ru, Krav@marketanalyz.ru 1. Номер государственного контракта с Роснаукой № 16.515.11.5073.

2. Наименование темы контракта Исследование и разработка технологии и агрегатов безлюдной гидравлической выемки крутых пластов, исключающих возникновение эндогенных пожаров.

3. Критическая технология Технологии предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

4. Описание исследований или разработок, оценка достигнутых результатов постав ленным целям темы Согласно техническому заданию на выполнение настоящей НИР основной ее целью являлась «разработка научного задела в области создания новых технологических решений и технических средств для повышения промышленной и экологической безопасности горного производства» путем «разработки технологии безлюдной гидравлической выемки склонных к самовозгоранию крутых угольных пластов с подготовкой участков полевыми выработками и скважинами по породе, минимизирующей потери угля и исключающей утечки воздуха через выработанное пространство и возникновение эндогенных пожаров».

Научный задел по рассматриваемой теме успешно создан и представлен в отчетах о настоящей НИР по теоретическим исследованиям путем создания новых, патентоспособных технологий и техники безлюдной гидравлической выемки крутых пластов, отвечающих заданным условиям по промыш ленной безопасности, рациональному недропользованию и экологичности горного производства.

5. Описание созданных объектов интеллектуальной собственности, их основные особенности и конкретные конкурентные преимущества (патентная защищенность, сравнение с имеющимися аналогами) В ходе выполнения НИР получены охраноспособные результаты интеллектуальной деятельности в виде патентных заявок, зарегистрированных в ФИПС Роспатента на два изобретения с датой регистрации 30.05.2012:

– «способ гидравлической выемки угольных пластов», Входящий № 033535, Регистрационный № 2012122107;

– «устройство для гидравлической выемки угольных пластов», Входящий № 033534, Регистра ционный № 2012122106.

Преимущества, имеющиеся у разработанной технологии по сравнению с альтернативными вариантами:

– используется более простое и дешевое оборудование, что предопределяет также снижение затрат на его ремонт и отсутствие необходимости поиска источника крупных финансовых средств;

– исключается необходимость проведения дополнительных горных выработок (промежуточных штреков, просеков), т.к. подготовка выемочных участков осуществляется полевыми выработками и скважинами по породе;

– большая стоимость проведения полевых подготовительных выработок по сравнению с пластовыми компенсируется снижением затрат на их последующее поддержание;

– увеличивается адаптивность очистной выемки к изменению горно геологических условий залегания пласта (по углу падения – от 35 до 85°, по мощности – от 1,0 до 4,0 м, по устойчивости пород неустойчивые, средней устойчивости и устойчивые);

– обеспечивается совмещение во времени и пространстве процессов разрушения угля в забое и его самотечного (в виде гидросмеси) транспортирования по желобам с отработанной водой;

– обеспечивается блокирование подсосов воздуха в отрабатываемых камерах, что исключает вероятность возникновения пожаров при отработке эндогенно опасных пластов;

– исключается вероятность инициирования взрывов пылеметановой смеси в очистных забоях;

– в разы снижается вероятность возникновения травматизма за счет полевой подготовки выемочных участков и снижения трудоемкости добычи.

6. Описание области применения полученных результатов (области науки и техники, отрасли промышленности и социальной сферы, в которых могут использоваться полученные результаты или созданная на их основе иннова ционная продукция) Наиболее вероятным объектом скорейшего внедрения полученных РИД являются шахты Прокопьевско Киселевского месторождения Кузбасса, входящие в состав одной из крупнейших холдинговых угольных компаний России «Сибирский Деловой Союз» («СДС»), в частности ООО «Шахта Киселевская», входящая в «СДС».

В любом случае, в основе выбора действующих шахтных объектов для реализации разработанных технологии и агрегата безлюдной гидравлической выемки крутых пластов должны соблюдаться следующие требования:

– наличие соответствующих горно геологических условий (основные: крутое падение, мощность пласта);

– наличие горно технических условий (желателен опыт работы шахты по гидродобыче ранее или в настоящее время);

– высокая фактическая себестоимость угля, большая, чем гарантированно обеспечиваемая при опытном пользовании разработанной технологии безлюдной гидровыемки.

7. Предполагаемые пути коммерциализации инно вационной разработки (продажа продукции и/ или услуг, заключение лицензионных дого воров, создание предприятия, необходимый объем инвестиций (финансирования) и т.п.) По результатам маркетингового исследования рекомендуемая форма коммерциализации РИД – «тран 1 полевой аккумулирующий штрек;

2 вскрывающая скважина;

3 обрушенная масса угля;

4 рабочий орган сфер технологии», осуществляемый путем продажи права агрегата;

5 став подачи рабочего органа;

6 станок подачи;

7 желоба для самотечного гидротранспорта пульпы;

пользования патентами, зарегистрированными в ходе 8 угольная пульпа;

9 шпур для установки датчика выполнения НИР в ФИПС. Однако перед этим необхо акустического сопровождения работы очистного забоя:

10 высоконапорный трубопровод димо продолжение настоящих исследований на стадии Технологическая схема очистной ОКР.

гидравлической выемки крутых пластов угля при их подготовке полевыми 8. Имеющиеся результаты (объемы продаж и выработками и скважинами по породе, т.п. – указать конкретных потребителей) предлагаемая в настоящей НИР Нет.

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Арктический и антарктический научно исследовательский институт»

(ФГБУ «ААНИИ») Адрес: 199397, г. Санкт Петербург, ул. Беринга, Телефон: +7 (812) 337 31 Факс: +7 (812) 337 31 E mail: mir@aari.ru Web: www.aari.ru 1. Номер государственного контракта с Роснаукой № 16.515.11.5074.

2. Наименование темы контракта Разработка инновационных технологий обнаружения опасных ледяных образований и прогнозирования опасных и экстремальных морских явлений для обеспечения безопасной морской деятельности как фактор устойчивого развития Арктики.

3. Критическая технология Технологии предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

4. Описание исследований или разработок, оценка достигнутых результатов постав ленным целям темы Выполнен аналитический обзор и анализ современной научно технической, нормативной, методической литературы по опасным ледяным образованиям и опасным гидрометеорологическим явлениям, исследуемым в рамках НИР.

Проведены теоретические исследования процессов формирования опасных ледяных образований (стамухи, айсберги, поля многолетнего льда) и опасных гидрометеорологических явлений (сжатия и интенсивный дрейф льдов, обледенение судов, экстремальные колебания уровня моря, экстремально раннее появление льда).

Выполнено моделирование природных процессов и осуществлена модернизация математических моделей, описывающие опасные гидрометеорологические явления.

Разработаны программные компоненты экспериментального образца программного обеспечения автоматизированного рабочего места по отображению гидрометеорологической информации.

Проведены экспериментальные исследования по обнаружению опасных ледяных образований с использованием спутниковых изображений высокого разрешения, а также оптимального построения прогностических схем для разработки методик прогнозирования опасных гидрометеорологических явлений.

Разработаны методики обнаружения опасных ледяных образований и опасных гидрометео рологических явлений и выполнена оценка оправдываемости методических прогнозов.

Проведено обобщение результатов исследований и сопоставление анализа научно информа ционных источников и результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Разработаны рекомендации и предложения по использованию результатов проведенных НИР в реальном секторе экономики и предложения по плану мероприятий о внедрении разработанных методик и технологий в оперативную практику организаций Росгидромета.

Разработан проект ТЗ для проведения ОКР по теме «Разработка программно аппаратного комплекса методов и технологий обнаружения опасных ледяных образований и прогнозирования опасных и экстремальных морских явлений».

5. Описание созданных объектов интеллектуальной собственности, их основные особенности и конкретные конкурентные преимущества (патентная защищенность, сравнение с имеющимися аналогами) № Сведения п/п Наименование РИД Правообладатель(и) о правовой охране РИД 1 2 3 1 Программа для ЭВМ Федеральное государственное (ФГБУ «ААНИИ») «Определение даты бюджетное учреждение Свидетельство Роспатента о и времени снимков» «Арктический и антарктический государственной регистрации научно исследовательский программы для ЭВМ институт» № 2012611573 от 10.02. 2 Программа для ЭВМ Свидетельство Роспатента о «Оценка вероятности « государственной регистрации аварийных ситуаций программы для ЭВМ из за сжатий льда» № 2012611575 от 10.02. 3 Программа для ЭВМ Свидетельство Роспатента о «Определение толщины « государственной регистрации льда» программы для ЭВМ №2012611576 от 10.02. 4 Программа для ЭВМ Свидетельство Роспатента о «Расчёт скорости « государственной регистрации изменения ширины канала» программы для ЭВМ № 012611578 от 10.02. 5 Программа для ЭВМ Свидетельство Роспатента о «Определение координат « государственной регистрации судна в моменты программы для ЭВМ производства снимков» № 2012611580 от 10.02. 6 Программа для ЭВМ Свидетельство Роспатента о «Определение координат « государственной регистрации судна по данным системы программы для ЭВМ «dKart Navigator» № 2012611581 от 10.02. 6. Описание области применения полученных результатов (области науки и техники, отрасли промышленности и социальной сферы, в которых могут использоваться полученные результаты или созданная на их основе инновационная продукция) Впервые разработан комплекс методик нап равленных на обнаружение опасных ледяных образований и прогнозирования опасных гидро метеорологических явлений в арктических морях, а также средств представления информации конечному пользователю с использованием геоин формационных систем.

В результате практического внедрения сов ременных технологий дистанционного зонди рования Земли и системы гидрометеорологи ческого обеспечения судоходства на Северном морском пути будет решена одна из целей госу дарственной политики РФ в Арктике.

Полученные результаты позволят улучшить современные технологии прогнозирования опас ных и кризисных природных явлений в условиях меняющегося климата.

Рисунок 1. Пример отображения изохрон (сроки ледообразования) 7. Предполагаемые пути коммерциализации инновационной разработки (продажа продукции и/или услуг, заключение лицензионных договоров, создание предприятия, необходимый объем инвестиций (финансирования) и т.п.) В результате внедрения разработок проекта будут снижены риски при судоходстве на трассах Северного морского пути. Учет возможных экстре мальных значений ледовых и гидрометеороло гических параметров позволит определить опти мальную стратегию освоения углеводородных месторождений на континентальном шельфе в Российской Арктике. Прогнозирование опасных гидрометеорологических явлений позволит снизить риски возникновения чрезвычайных ситуаций при эксплуатации гидротехнических сооружений.

Рисунок 2. Легенда символов и пример 8. Имеющиеся результаты (объемы продаж отображения дрейфа айсбергов и т.п. – указать конкретных потребителей) Нет.

Рисунок 3. Пример отображения сжатий Условные обозначения: маленький голубой треугольник – медленное обледенение;

большой голубой треугольник – быстрое обледенение;

льда желтый треугольник – очень быстрое обледенение;

изолинии – значительная высота волн в метрах Рисунок 4. Пример прогноза обледенения судов, выпускаемый в ААНИИ с помощью комплексной модели ветра, волн и обледенения Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный минерально сыревой университет «Горный»

(Горный университет) Адрес: 199106, г. Санкт Петербург, Васильевский остров, 21 линия, д. Телефон: +7 (812) 328 86 Факс: +7 (812) 327 73 E mail: kaf sgp@mail.ru Web: www.spmi.ru 1. Номер государственного контракта с Роснаукой № 16.515.11.5080.

2. Наименование темы контракта Разработка научно технических основ геомеханически безопасного освоения подземного пространства мегаполисов в сложных инженерно геологических и градостроительных условиях.

3. Критическая технология Технология предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

4. Описание исследований или разработок, оценка достигнутых результатов постав ленным целям темы Объектом исследования является подземное пространство мегаполисов с приповерхностным слоем и искусственными сооружениями в нем.

Цель работы – повышение геомеханической безопасности и эффективности комплексного освоения и использования подземного пространства мегаполисов и крупных городов для нужд народного хозяйства.

В предлагаемой работе разработаны новые методы расчета, основанные на пространственных задачах механики подземных сооружений, связанные со строительством и эксплуатацией подземных сооружений различного назначения.

Рисунок 1. Зависимость величины продольных смещений лба забоя тоннеля от расстояния до него при различных значениях величины глинистого пригруза В качестве основного метода исследования были использованы пространственные конечно элементные геомеханические модели, позволяющие адекватно представить реальное напряженно деформированное состояние обделок подземных сооружений при взаимодействии их с грунтовым массивом.

На стадии проектирования высокую ценность представляют разработанные методики, позволяющие с высокой точностью оценить устойчивость лба забоя подземного сооружения, рассчитать параметры упрочняющих анкеров, величину пригруза забоя при строительстве с помощью тоннелепроходческих механизированных комплексов (ТПМК), подобрать рациональные размеры и конфигурацию сборных обделок, выполнить геомеханическое обоснование строительства подземных сооружений большого поперечного сечения, а также рассчитать геомеханически безопасные и рациональные параметры несущих конструкций подземного объекта. Разработанные методики расчета подземных сооружений являются универсальными и имеют широкую область применения.

Результаты научно исследовательской работы, после их внедрения в практику проектирования, позволят повысить безопасность и снизить риски и последствия техногенных аварий и катастроф при освоении подземного пространства на стадии строительства и эксплуатации подземных сооружений.

5. Описание созданных объектов интеллектуальной собственности, их основные особенности и конкретные конкурентные преимущества (патентная защищенность, сравнение с имеющимися аналогами) Основные результаты проекта.

1) Разработаны теоретические основы геомеханически безопасного освоения подземного пространства мегаполисов, включающие пространственные модели прогноза напряженно деформированного состояния грунтового массива и конструкций подземных сооружений при их проектировании, строительстве и эксплуатации. Модели ориентированы на использование численных методов, универсальных программных продуктов и компьютерной техники, что позволяет производить решение геомеханических задач для подземных сооружений сложной пространственной конфигурации.

2) Предложена и обоснована новая постановка задач прогноза напряженно деформированного состояния конструкций подземных сооружений и грунтового массива, учитывающая не только пространственный характер их взаимодействия, но и основные этапы технологии их возведения:

– разработана методика расчета устойчивости обнажений в забоях строящихся подземных сооружений, которая базируется на применении конечно элементного моделирования в пространственной постановке для решения задач потери устойчивости и определения конфигурации зоны предельного состояния. В рамках разработанной методики предложена классификация породных обнажений лба забоя по устойчивости;

– разработан регламент по проведению натурных исследований состояния конструкций подземных сооружений под воздействием природных и техногенных факторов, вызванных влиянием подземной среды;

– разработан лабораторный регламент по исследованию прочностных и деформационных свойств грунтов и горных пород в условиях одноосного и объемного напряженного состояния.

– разработана методика расчета напряженно деформированного состояния сборных конструкций подземных сооружений, основанная на учете взаимодействия тюбинговой обделки перегонного тоннеля метрополитена с грунтовым массивом в объемной постановке;

– разработаны пространственные конечно элементные численные модели прогноза напряженно деформированного состояния конструкций подземных сооружений при взаимодействии их с грунтовым массивом на тектонически нарушенных участках с учетом неравномерных подъемов и опусканий, полученных в натурных условиях;

– разработана методика прогноза напряженно деформированного состояния конструкций подземных сооружений большого поперечного сечения;

– разработан проект технического задания на проведение ОТР по теме «Разработка технологии комплексного геомеханического мониторинга при освоении подземного пространства мегаполисов в сложных инженерно геологических и градостроительных условиях».

3) Сформулированы основные принципы и основы методологии освоения подземного пространства мегаполисов, которые являются теоретической базой для разработки программ а) общий вид модели;

б) элементы конструкций в модели;

1 четвертичные отложения;

Q 1;

2 третичные грунты T 2 или T3;

3 коренные породы;

4 тоннель;

5 стена из буронабивных свай;

6 фундамент здания;

7 сваи Рисунок 2. Объемная конечно элементная модель грунтового массива, подземных и инженерных сооружений основных направлений комплексного освоения и использования подземного пространства городов. Программы комплексного использования подземного пространства мегаполисов должны входить в Генеральные планы развития мегаполисов и крупных городов.

Сопоставление разработанных методов прогноза напряженно деформированного состояний конструкций подземных сооружений и грунтового массива в пространственной постановке с результатами аналогичных работ показывает, что они превосходят отечественные разработки, которые, в основном, выполняются в условиях плоской деформации, и соответствуют лучшим зарубежным работам в данной области, определяющим мировой уровень.

В результате выполнения работы получены два патента.

6. Описание области применения полученных результатов (области науки и техники, отрасли промышленности и социальной сферы, в которых могут использоваться полученные результаты или созданная на их основе инновационная продукция) Область применения полученных результатов – подземное строительство и эксплуатация подземных сооружений в мегаполисах.

Методы расчета напряженно деформированного состояния крепей, обделок и окружающего их породного массива в настоящее время основаны на решениях плоских задач, полученных исследованиями в условиях плоской деформации, которые не учитывают пространственный характер деформирования конструкций подземных сооружений и грунтового массива.

Пространственные модели работы конструкций подземных сооружений особенно перспективны при проектировании станций метрополитенов, многофункциональных подземно наземных комплексов, пересадочных узлов, сопряжений выработок и других сложных пространственных сооружений.

Потенциальными потребителями научного результата являются проектные и строительные организации, занимающиеся освоением подземного пространства мегаполисов РФ.

Рисунок 3. Конструкция временной крепи (1) и постоянной обделки (2) пилонной станции метрополитена глубокого заложения Разработанные методы расчета конструкций подземных сооружений в пространственной постановке позволяют определять геомеханически безопасные и рациональные параметры конструкций сооружений.

Геомеханически обоснованы параметры малоосадочных технологий при строительстве подземных сооружений, существенно снижающих вредное влияние подземных сооружений на осадки земной поверхности и устойчивость наземных зданий.

7. Предполагаемые пути коммерциализации инновационной разработки (продажа продукции и/или услуг, заключение лицензионных договоров, создание предприятия, необходимый объем инвестиций (финансирования) и т.п.) Нет.

8. Имеющиеся результаты (объемы продаж и т.п. – указать конкретных потребителей) Нет.

Рис. 4. Картина распределения растягивающих напряжений на последнем этапе строительства станции по малоосадочной технологии, Па: 1, 2, 3, 4 расчетные точки Таблица 1.

Рекомендации по выбору рациональной области применения геомеханических моделей материалов для описания изотропных грунтов Федеральное государственное бюджетное учреждение «Высокогорный геофизический институт»

(ФГБУ «ВГИ») Адрес: 360030, КБР, г. Нальчик, пр. Ленина, д. Телефон: +7 (8662) 40 19 Факс: +7 (8662) 40 24 E mail: adessa1@yandex.ru Web: vgistikhiya.ru 1. Номер государственного контракта с Роснаукой № 16.515.11.5081.

2. Наименование темы контракта Разработка инновационных технических решений для предотвращения катастрофических последствий от схода снежных лавин.

3. Критическая технология Технологии предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

4. Описание исследований или разработок, оценка достигнутых результатов постав ленным целям темы Цели и задачи НИР выполнены в полном объеме проведением следующих работ:

а) созданием экспериментального образца устройства для дистанционного определения характеристик снегонакоплений в лавинных очагах и методики дистанционного определения толщины и объема снега в лавиносборах;

б) разработкой методики фонового прогноза лавиноопасности применительно к Северо Кавказскому региону;

в) созданием действующих устройств для воздействия на структуру снега и льда электро магнитным полем.

Экспериментальный образец (рисунки 1, 2) для дистанционного определения характеристик снегонакоплений: толщина снега, площадь и объем, занимаемые снегом в лавинных очагах разработан на основе лазерного зондирования. Точность дистанционного измерения толщины снега в лавинных очагах составила 10,26%.

Разработка защищена патентом на изобретение №2454651 «Способ дистанционного определения толщины снежного покрова в лавинных очагах».

Точность (оправдываемость) прогноза лавинной опасности по разработанной методике составила более 80%, что, несомненно, является высоким показателем решения прогностических задач.

Созданный в результате НИР экспериментальный образец устройства для воздействия на структуру снега и льда электромагнитным полем на длинах волн 0,63 мкм, 1,26 мкм, 3,2 см и 10 см обладал следующими техническими характеристиками:

а) дальность воздействия на лавинный очаг до 800 м;

б) кучность воздействия на лавинный очаг Вб/х 1/40;

в) опасный радиус разлета осколков и опасных ЭМП при воздействии на лавинный очаг не более 40 м;

д) возможность обеспечения воздействия на снежный покров плотностью от 0,15 до 0,2 г/см3.

Экспериментальный образец устройства для воздействия на структуру снега и льда электро магнитным полем обеспечивал воздействие на структуру снега и льда на длинах волн: 3.2 см;

10 см;

0.63 мкм;

1.26 мкм.

Проведен мониторинг снеголавинного режима на горно лыжном курорте «Роза Хутор» (Красная Поляна, г. Сочи).

Подготовлен проект технического задания на ОКР «Разработка противолавинного переносного комплекса для предупредительного (контролируемого) спуска снежных лавин»

5. Описание созданных объектов интеллектуальной собственности, их основные особенности и кон кретные конкурентные преимущества (патентная защищенность, сравнение с имеющимися аналогами) Подготовлены и представлены две заявки на изобретение:

а) №2012117644/13 (026608) от 27.04.2012г. «Самолетный генератор ледяных кристаллов»;

б) №2012130343 от 17.07.2012 «Способ раннего обнаружения атмосферных вихрей в облаках некогерентным радаром».

6. Описание области применения полученных результатов (области науки и техники, отрасли промышленности и Рисунок 1. Экспериментальные социальной сферы, в которых могут использоваться исследования образца устройства для дистанционного определения полученные результаты или созданная на их основе характеристик снегонакоплений в инновационная продукция) лавинных очагах Областью применения «Метода фонового прогноза лавинной опасности территории», является гляциология. В настоящее время данная разработка представлена для внедрения в противолавинные службы России.

Внедрение полученных результатов в противолавинные службы повысит эффективность обеспечения противолавинной безопасности, а также точность прогнозирования лавинной опасности.

Проведены сравнительные испытания различных средств воздействия на лавинные процессы.

Исследована возможность удаления снега с участков лавиносборов с использованием передвижного механического оборудования.

Для горнолыжного курорта «Роза Хутор» испытаны технические средства расчистки снега с лавиноопасных участков: одноковшовый экскаватор с обратной лопатой и ратрак с плужным снегоочистителем. Подготовлены методические и нормативные документы по их применению в лавиноопасных участках.

Внедрение результатов работы позволит:

а) снизить затраты на организацию сбора снеголавинной информации;

б) сократить время сбора информации о количестве снежной массы в лавинных очагах;

в) повысить точность (оправдываемость) прогноза лавинной опасности территории до 80%.

Результаты исследования нашли отражения в подготовке проектно изыскательских работ:

а) «Горнолыжный центр вместимостью тыс. зрителей с инженерной защитой территории, хребет Аибга, урочище Роза Хутор (проектные и изыскательские работы, строительство).

б) «Горнолыжный курорт «Роза Хутор» с гостиничными комплексами и апарт отелями категории 3 звезды.

в) «Санно бобслейная трасса вместимостью 11 тыс. зрителей с инженерной защитой и внеплощадочными сетями электро снабжения, водоснабжения и канализации Рисунок 2. Экспериментальный образец устройства для дистанционного определения характеристик (проектные и изыскательские работы, снегонакоплений в лавинных очагах строительство)».

7. Предполагаемые пути коммерциализации инновационной разработки (продажа продукции и/или услуг, заключение лицензионных договоров, создание предприятия, необходимый объем инвестиций (финансирования) и т.п.) Нет.

8. Имеющиеся результаты (объемы продаж и т.п. – указать конкретных потребителей) а) ОАО «Севкавгипроводхоз» (г.Пятигорск), договор №494/220 11 от 10.02.2011г. «Расчет характеристик лавин на горнолыжном курорте «Горная Карусель» и разработка рекомен даций по размещению противолавинных сооружений».

б) ОАО «Севкавгипроводхоз» (г.Пятигорск), договор № 826/106 12 от 15.08.2012г «Подвесная пассажирская канатная дорога B10 и горнолыжные трассы №№ 1В, 2В для туристического комплекса «Романтик» в составе Горнолыжного комплекса «Архыз», расположенного по адресу: Россия, Карачаево Черкесская Республика, Зеленчукский муниципальный район, Архызское муниципальное сельское поселение, район Архызского ущелья».

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела имени Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук (ИГД СО РАН) Адрес: 630091, г. Новосибирск, Красный проспект, д. Телефон: +7 (383) 217 01 Факс: +7 (383) 217 01 E mail: eremenko@ngs.ru Web: www.misd.nsc.ru 1. Номер государственного контракта с Роснаукой № 16.515.11.5085.

2. Наименование темы контракта Технология снижения риска и уменьшения последствий техногенных катастроф с обеспечением эффективного недропользования и безопасности освоения месторождений с повышением извлечения богатой руды в условиях больших глубин и аномально высокого напряженного состояния горного массива.

3. Критические технологии Технологии предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

4. Описание исследований или разработок, оценка достигнутых результатов постав ленным целям темы – Разработаны и освоены в производстве ЭО ПАЧР и ЭО ПО для мониторинга возникновения и развития геодинамических явлений в массиве горных пород после проведения технологических взрывов, при определении связей между масштабами горных работ и релаксацией возбужденного состояния горного массива на различных глубинах отрабатываемых месторождений и по установлению опасных зон в районе тектонических нарушений. Главное преимущество разработанных ЭО ПАЧР и ЭО ПО состоит в том, что они принципиально отличаются от известных тем, что позволяют в реальном режиме времени проводить амплитудно частотный анализ электромагнитных сигналов в условиях работающих рудников и тем самым обеспечивать мониторинг изменения напряженно деформированного состояния массива и прогнозировать удароопасность. Эти преимущества ЭО ПАЧР и ЭО ПО делают их конкурентоспособными не только на российском рынке, но и на международном.

– Создана установка для возбуждения элекромагнитных сигналов, которая обеспечивает возбуждение электромагнитных сигналов (ЭМС) в твердотельных гетерогенных материалах и образцах горных пород детерминированными акустическими импульсами, в том числе с наложением электрического или магнитного поля, а также измерением амплитудно частотных параметров возбуждаемых ЭМС и включает широкополосный апериодический акустический излучатель и приемник, высоковольтный импульсный генератор, который обеспечивает детерминированные длительности акустических сигналов 1, 5, 10, 50 мкс и напряжение на пьезоэлектрическом излучателе 100, 200, 400, 600 и 800 В;

регистратор ЭМС, обеспечивающий последующий амплитудно частотный анализ в диапазоне частот до 1 МГц;

чувствительность электромагнитного приемного тракта – 10 мкВ;

при проведении экспериментов возможно наложение постоянного электрического поля до 500 В/м и магнитного поля до 10 А/м и имеется защита от электромагнитных помех, по сравнению с существующими установками.

– Разработан, создан и испытан стенд для одноосного разрушения образцов гетерогенных материалов и горных пород. Для создания стенда разработаны блок схема стенда для одноосного разрушения гетерогенных материалов и пород;

функциональная схема емкост ного дифференциального датчика;

функциональная блок схема индукционного усилителя тока. Стенд предназначен и в сравнении с известными аналогами позволяет проводить экспериментальные исследования по регистрации электромагнитных и акустических сигналов с помощью ЭО ПАЧР и ЭО ПО.

– Впервые разработан и испытан в производстве показатель сейсми ческой угрозы на основе установленных функциональных зависи мостей распределения ударов горно тектонического типа при технологических взрывах. Показатель сейсмической угрозы позволяет давать оценку состояния массива горных пород при ведении очистных работ в шахтах, склонных и опасных по горным ударам.

– Разработаны и освоены в производстве технологические схемы Рисунок 1. Общий вид выемки богатой руды на удароопасных участках в шахтах на основе экспериментального образца геомеханической и технико экономической оценок, годовой полевого амплитудно производительности шахт, содержания железа в руде по участкам, частотного регистратора выбора технологии ведения очистных работ, строительства и ввода электромагнитных и в эксплуатацию новых промышленных объектов на длительную акустических сигналов перспективу для создания конкурентноспособной продукции.

(ЭО ПАЧР) Данные технологические схемы являются конкурентоспособными в сравнении с известными и позволяют резко увеличить производительность труда в 1,5 2, раза при очистных работах в удароопасных условиях.

5. Описание созданных объектов интеллектуальной собственности, их основные особенности и конкретные конкурентные преимущества (патентная защищенность, сравнение с имеющимися аналогами) Проведены испытания по возможностям регистрации, записи и обработки электромагнитных и акустических сигналов с помощью ЭО ПАЧР и ЭО ПО в лабораторных условиях на стенде для одноосного разрушения гетерогенных материалов и горных пород, а также по возможностям регистрации, записи и обработки электромагнитных и акустических сигналов с помощью ЭО ПАЧР и ЭО ПО в натурных условиях месторождения при проведении технологических взрывов и в период релаксации возбужденного состояния гор ного массива на больших глубинах (подана заявка и получено СВИДЕТЕЛЬСТВО № 2012618354 «Программа формирования набора характерных параметров электро магнитных сигналов на этапах изменения напряженно деформированного состояния горных пород», Мертвецов А.Н., Беспалько А.А., Еременко А.А., Яворович Л.В. (дата регистрации в реестре программ – 14.09. г., заявка от 17.07.2012 г.) В сравнении с имеющимися аналогами ЭО ПАЧР и ЭО ПО позволяют осуществлять сбор электромагнитных сигналов разра ботанными и изготовленными индукцион ными и емкостными электромагнитными датчиками, обеспечивающими линейность Рисунок 2. Ячейка установки для акустического приема ЭМС до единиц вольт в частотном возбуждения электромагнитных сигналов в образцах диапазоне 1 100 кГц. Регистрация акусти гетерогенных материалов и горных пород ческих сигналов осуществляется широко Рисунок 3. Стенд для измерения электромагнитных и акустических сигналов при одноосном разрушении образцов горных пород: 1 образец с датчиками;

2 ЭО ПАЧР;

3 регистратор РЭМС 1;

4 система управления прессом ИП полосным пьезоэлектрическим приемником на основе пьезоэлектрической керамики ЦТС толщиной и диаметром 20 мм с демпфированным резонансом. Конфигурация корпуса акустического и индукционного датчиков обеспечивала их размещение в скважину диаметром 42 мм. Запись электромагнитных и акустических сигналов в приборе осуществляется в частотном диапазоне 100 кГц в цифровой форме в реальном масштабе времени с частотой дискретизации 1 МГц. В целом макет ЭО ПАЧР состоит из аналоговой и цифровой частей. Аналоговая часть отвечает непосредственно за измерение и в свою очередь состоит из электромагнитного и акустического каналов. Суммарный коэффициент усиления дифференциального входного канала регистрации ЭМС составляет 2000.

В результате чувствительность по входу на зажимах катушки индуктивности при необходимости может быть обеспечена на уровне 0,5 мкВ. Оцифрованный и обработанный сигнал записывается во flash память и может быть передан в информационную сеть через порты RS 232 или RS 485.

Разработаны и испытаны технологические схемы выемки богатой руды на удароопасных участках в шахтах, которые обеспечивают конкурентоспособность продукции в сравнении с имеющимися аналогами в части повышения годовой производительности шахты в 1,5 2,0 раза и подземного рабочего до 60 т/см и более и др. В соответствии с проектом НИР и календарному плану для дальнейшей реализации объектов интеллектуальной собственности. Разработаны проекты ТЗ на проведение ОКР по темам: «Разработка геотехнологий освоения рудных месторождений, нап равленных на повышение эффективности и безопас ности производства, уменьшения последствий при родных и техногенных катастроф, в градопромыш ленной системе», «Создание автоматизированной микросейсмической системы прогноза горных ударов Рисунок 4. Показатель сейсмической на месторождениях», «Создание автономного полевого угрозы для шахты, расположенной на амплитудно частотного регистратора электромагнитных сейсмоопасной территории рудного и акустических сигналов».

месторождения 6. Описание области применения полученных результатов (области науки и техники, отрасли промышленности и социальной сферы, в которых могут использоваться полученные результаты или созданная на их основе инновационная продукция) Области применения, в которых могут использоваться полученные результаты или созданная на их основе инновационная продукция – технологии снижения риска и уменьшения последствий природных и техногенных катастроф, технологии экологически безопасной разработки месторождений и добычи полезных ископаемых.


Имеющиеся результаты исследований могут быть использованы ОАО «Евразруда», ОАО «Апатит», ОАО «Кольская ГМК», ОАО «ГМК Норильский Никель», ОАО «СУБР», ОАО «Уралкалий».

7. Предполагаемые пути коммерциализации инновационной разработки (продажа продукции и/или услуг, заключение лицензионных договоров, создание предприятия, необходимый объем инвестиций (финансирования) и т.п.) Для коммерциализации инновационных разработок подготовлены проекты ТЗ на проведение ОКР по темам: «Разработка геотехнологий освоения рудных месторождений, направленных на повышение эффективности и безопасности производства, уменьшения последствий природных и техногенных катастроф, в градопромышленной системе», «Создание автоматизированной микросейсмической системы прогноза горных ударов на месторождениях», «Создание автономного полевого амплитудно частотного регистратора электромагнитных и акустических сигналов».

8. Имеющиеся результаты (объемы продаж и т.п. – указать конкретных потребителей) Нет.

Рисунок 5. Технологическая схема выемки богатой руды системой разработки подэтажного обрушения с фронтально торцевым выпуском руды.

ВДПУ 4ТМ виброустановка;

КПД (Б) комплекс подземного дробления горной массы;

ВГ 9,5 вагон;

d диаметр;

г. (+585 ч 800) горизонты;

р.т. рудное тело;

РД вертикальная выработка для перепуска горной массы Учреждение Российской академии наук Институт проблем машиноведения РАН (ИПМаш РАН) Адрес: 199178, Большой пр. В.О., д. Телефон: +7 (812) 331 02 Факс: +7 (812) 321 47 E mail: Yakimova_ks@npk mt.spb.ru 1. Номер государственного контракта с Роснаукой № 16.515.12.5002.

2. Наименование темы контракта Разработка методов анализа и снижения риска возникновения аварийных ситуаций в гидроэнергетических машинных агрегатах большой единичной мощности при воздействии ударов и вибрации.

3. Критическая технология Технологии снижения риска и уменьшения последствий природных и техногенных катастроф.

4. Описание исследований или разработок, оценка достигнутых результатов постав ленным целям темы 1) Действие вибрации и ударных нагрузок является одной из важных причин отказов и катастроф гидроагрегатов и ряда других энергонапряженных машин. Особое значение при этом имеет износ номинально неподвижных деталей, контактирующих посредством сил сухого трения (болтовые соединения, фланцевые соединения, соединения вал втулка, шестерни, посадочные поверхности подшипников качения. Износ в данных случаях обусловлен взаимным микропроскальзыванием деталей.

2) Результаты первого этапа работы изложены в докладе по итогам его выполнения.

Здесь приводятся результаты работы по всему проекту.

3) Проведены следующие исследования и разработки.

– Выполнен анализ отечественной и иностранной литературы по проблеме.

– Выполнен патентный поиск по вопросам, близким к заявленным изобретениям.

– Спроектированы и изготовлены три базовые модели, позволяющие изучать закономерности микропроскальзывания номинально неподвижных деталей энергетических и других машин под действием ударов и вибраций (рис. 1 4):

• модель «твердое тело на шероховатой плоской поверхности» (модель 1);

• модель «твердое тело» с внутренней степенью свободы на жесткой шероховатой плоской поверхности» – простейшая модель, учитывающая эффекты резонанса и локализации воздействий (модель 2);

• модель «твердое тело в сыпучей среде» (модель 3).

– Выполнено теоретическое исследование указанных трех моделей с использованием новых аналитических методов и численного моделирования.

– Проведены эксперименты со всеми тремя моделями.

– Результаты экспериментов сопоставлены с аналитическими результатами, причем обнаружено хорошее согласие и получены дополнительные данные.

– Сформулированы рекомендации по снижению риска катастроф и аварийных ситуаций энергетических установок большой единичной мощности, связанных с действием ударов и вибрации.

– Предложены функциональные схемы двух устройств, предназначенных для снижения риска катастрофических ситуаций:

• сборная конструкция повышенной надежности (рис. 5);

• устройство для разрушения плит и покрытий раскалыванием и дроблением (рис. 6).

Разработаны соответствующие проекты ТЗ на ОКР.

– Разработаны программы логико вероятностной и логико лингвистической моделей, позволяющие прогнозировать развитие аварийных ситуаций на указанных агрегатах и снижать вероятность их возникновения.

– Проведена технико экономическая оценка рыночного потенциала полученных результатов. Ожидаемый эконо мический эффект – 107 млн. руб. в год.

4) Основные результаты работы по проекту состоят в следующем.

– Установлено, что проблеме снижения риска катастроф на крупных энергетических объектах в мировой литературе уделяется большое внимание. Однако данных, относя щихся к основной задаче проекта, не имеется.

– Получены формулы, связывающие параметры вибраци онных и ударных нагрузок с темпом износа деталей в номинально неподвижных соединениях, а также формулы для необходимой периодичности технического обслу Рисунок 1.

живания соответствующих деталей. Согласно указанным Экспериментальный стенд с формулам темп износа увеличивается быстрее, чем установленной моделью пропорционально амплитуде, и в еще большей мере – с увеличением частоты колебаний.

– Дано теоретическое объяснение и математи ческое описание эффекта выпучивания секций трубопроводов, проложенных вблизи морского дна. Получена формула для оценки величины прогиба трубы, намечены способы его устра нения (рис. 7).

– Разработаны компьютерные программы на основе логико вероятностной и логико лингвис тической моделей развития и анализа аварийных ситуаций в гидроэнергетических машинных агрегатах большой единичной мощности.

5) Рекомендации конструкторам и эксплуатацион никам по снижению риска катастроф и аварий Риунок 2. Установка для проведения ных ситуаций энергетических установок боль экспериментальных исследований модели шой единичной мощности.

– В конструкциях, работающих в условиях удара и вибрации, следует с большой осторожностью рассчитывать на взаимную неподвижность деталей, контактирующих посредством сил сухого трения. Это относится, в частности, к болтовым фланцевым соединениям шаровых и стержневых мельниц, дробилок, грохотов, а также энергетических машин.

а) б) Рисунок 3. Модель 2. Положение консольной балки с дополнительной массой при вертикальной вибрации (а) и при горизонтальной вибрации (б) – Следует учитывать, что в результате микропроскаль зывания контактирующих деталей под действием ударов и вибраций происходит их износ;

возможно также одностороннее смещение деталей (пример – самоотвин чивание резьбовых соединений). Это может при плохом обслуживании привести к аварийным ситуациям и даже катастрофам.

– Если при действии вибрации можно исключить взаимное проскальзывание контактирующих деталей посредством достаточно большого натяга, то в случае ударных нагрузок гарантировать микропроскальзывание нельзя даже при наличии весьма значительного натяга.

– Следует учитывать, что интенсивность микропроскаль зывания может усиливаться вследствие резонансных явлений в соединенных деталях типа модели 2 (см. отчеты по первому и второму этапам проекта). Таких резонансов следует по возможности избегать.

Рисунок 4. Модель 3. Твердое – Проскальзывание деталей под действием вибрации и тело в сыпучей среде ударов в ряде случаев можно уменьшить и даже устранить за счет надлежащих конструктивных и технологи ческих решений. Следует, однако, иметь в виду, что износ номинально неподвижных соединений деталей машин полностью не может быть устранен традиционными техническими решениями, на пример, стопорными (в случае соединения болт гайка – это использование контргайки или гровер шайбы). Эти решения, устраняя макросмещения, не устраняют возникшего микропроскальзывания в области контакта вследствие волновых про цессов, обусловленных упругостью деталей.

– В случаях, когда по приведенным в отчете фор мулам и графикам можно оценить среднюю в единицу времени скорость взаимного проскаль зывания деталей, скорость линейного взаимного износа и время до достижения предельного допус тимого износа оценивается по формулам, приве денным в отчете по перовому этапу работы.

Рисунок 5. Сборная конструкция повышенной надежности Рисунок 6. Устройство для разрушения льда с Рисунок 7 Пролет трубопровода вблизи морского наконечниками на разных уровнях дна – Для повышения надежности болтовых и шпилечных соединений деталей машин рекомен дуется использовать сборную конструкцию повышенной надежности, предложенную и запатентованную в ходе выполнения проекта. Рекомендуется также использование патента РФ 2256108.

– Для раскалывания ледяного покрова вблизи океанских платформ рекомендуется использовать «Устройство для разрушения плит и покрытий раскалыванием и дроблением», предложенное и запатентованное в процессе настоящей работы.

– Для предотвращения выпучивания секций трубопроводов, проложенных вблизи морского дна, рекомендуется, по возможности, обеспечить нулевую плавучесть трубы (погонный вес трубы с транспортируемой средой должен быть приблизительно равен погонному весу окружающей трубу среды в этом же объеме). Соответствующее техническое решение готовится к патентованию.

– Для оценки опасности аварий крупных энергетических объектов и принятия решений по снижению уровня опасности рекомендуется использовать разработанные при выполнении данного проекта программы, созданные с привлечением логико вероятностных и логико лингвистических подходов.


5. Описание созданных объектов интеллектуальной собственности, их основные особенности и конкретные конкурентные преимущества (патентная защищенность, сравнение с имеющимися аналогами) В ходе выполнения проекта разработаны два объекта интеллектуальной собственности:

– Сборная конструкция повышенной надежности, заявка № 2012109010/12(013543) от 05.03.2012;

решение Роспатента от 12 05.2012 г. на выдачу патента.

– Устройство для разрушения плит и покрытий раскалыванием и дроблением, заявка № 2012122710/13(034553) от 29.05.2012;

решение Роспатента от 18.06.2012 г. на выдачу патента 6. Описание области применения полученных результатов (области науки и техники, отрасли промышленности и социальной сферы, в которых могут использоваться полученные результаты или созданная на их основе инновационная продукция) Сформулированы рекомендации по снижению риска аварийных ситуаций предприятиям, эксплуатирующим оборудование, подверженное действию вибрации и ударов, а также организациям, разрабатывающим и изготовляющим соответствующее оборудование.

Разработанные программы логико вероятностной и логико лингвистической моделей, позволят прогнозировать развитие аварийных ситуаций в гидроэнергетических машинных агрегатах большой единичной мощности и снижать вероятность их возникновения.

Вместе с тем результаты по проекту, касающиеся экспериментов по всплытию твердых тел в водонасыщенной сыпучей среде, имеют самостоятельное значение для объяснения и анализа причин выпучивания трубопроводов, заложенных вблизи морского дна.

Разработанные в ходе проекта Рекомендации, устройства, логико вероятностные и логико лингвистические модели (в составе экспертных систем – ЭС) могут использоваться в ОАО «Силовые машины – ЗТЛ, ЛМЗ, Электросила, Энергомашэкспорт», ОАО «ФСК ЕЭС», ОАО «Холдинг МРСК», ОАО «ИНТЕР РАО ЕЭС», ГК «Ростатом», ОАО «РусГидро».

7. Предполагаемые пути коммерциализации инновационной разработки (продажа продукции и/или услуг, заключение лицензионных договоров, создание предприятия, необходимый объем инвестиций (финансирования) и т.п.) Нет.

8. Имеющиеся результаты (объемы продаж и т.п. – указать конкретных потребителей) Нет.

Общество с ограниченной ответственностью «Инситу»

(ООО «Инситу») Адрес: 107113, г. Москва, Сокольническая пл., д. 4а, оф. Телефон: +7 (495) 785 27 Факс: +7 (499) 995 08 E mail: mos.insitu@gmail.com Web: insitu project.ru 1. Номер государственного контракта с Роснаукой № 16.515.12.5003.

2. Наименование темы контракта Исследование и разработка геотомографических методов контроля и прогноза устойчивости системы «газоносный угольный пласт– горная машина» для снижения рисков техногенных аварий при добыче угля.

3. Критическая технология Технологии предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

4. Описание исследований или разработок, оценка достигнутых результатов постав ленным целям темы 1) Разработан, создан, испытан, исследован и доработан макет системы «газоносный угольный пласт – горная машина» (рисунки 2 8 – составные части макета).

2) Проведены исследовательские испытания в лабораторных условиях (рисунок 1) и на натурном объекте по разработанным программам и методикам испытаний.

3) Разработана и откорректирована по результатам испытаний ЭКД на макет системы и его составные части.

4) Проведены патентные исследования, дополнительные патентные исследования и получено положительное решение на выдачу патента на полезную модель «Cистема контроля состояния массива горных пород при подземных горных работах». Ожидается выдача патента.

5) Разработано программное обеспечение (рисунки 9 12).

6) Разрабатываются проекты технического задания на проведение следующих ОКР:

– по разработке зондов в искровзрывобезопасном исполнении для контроля информационных параметров системы «газоносный угольный пласт – горная машина»;

– по разработке комплекса технических средств в искровзрывобезопасном исполнении геотомографического контроля и прогноза устойчивости системы «газоносный угольный пласт – горная машина» в составе блоков регистрации сейсмической, сейсмоакустической и терморадиационной информации о состоянии элементов массива горных пород, сопряженного с высокоскоростным SHDSL модемом концентратором;

– по разработке системы геотомографического мониторинга устойчивости системы «газоносный угольный пласт – горная машина.

Разрабатываются рекомендации по использованию результатов проведенных НИР в реальном секторе экономики, а также в дальнейших исследованиях и разработках.

На данном этапе работы, достигнутые результаты полностью соответствуют календарному плану и теме контракта.

7) Разрабатывается методика использования геофизических данных для выявления очагов критических деформаций горного массива, определения их координат и энергоемкости 8) Разрабатывается методика оценки изменений напряженно деформированного состояния локальных участков вблизи очага критических деформаций горного массива на основе мониторинга его теплового поля.

5. Описание созданных объектов интеллектуальной собственности, их основные особенности и конкретные конкурентные преимущества (патентная защищенность, сравнение с имеющимися аналогами) Получено положительное решение на выдачу патента (патент отправлен на публикацию) на полезную модель «система контроля состояния массива горных пород при подземных горных работах», заявка на патент входящий № 028010, регистрационный № 2012118548, 05.05.2012 г., Россия, ООО «Инситу».

Основные особенности:

1) снижение показателя потерь трудоспособности LTIFR по фактору предотвращения горно геологических осложнений ведения горных работ и разрушения сооружений, в том числе смертельный травматизм, не менее чем в 2 раза;

2) снижение материального ущерба от проявлений горно геологических осложнений при ведении горных работ не менее, чем в 5 раз;

3) снижение материального ущерба от разрушений сооружений и агрегатов не менее, чем в 2,5 раза;

4) выявления очагов критических деформаций и оценку рисков возникновения техногенных катастроф и их предотвращения на угледобывающих предприятиях.

Ведущим аналогом разработанного макета системы является польская система визуализации и обработки информации о сейсмических явлениях в угольных шахтах ARAMIS M/E. Российские аналоги в искровзрывозащищенном исполнении не выпускаются. Главные преимущества разработанного макета системы перед ведущим аналогом:

– стоимость оборудования;

– простота монтажа и ввода в эксплуатацию;

– сроки поставки оборудования после заключения договора.

6. Описание области применения полученных результатов (области науки и техники, отрасли промышленности и социальной сферы, в которых могут использоваться полученные результаты или созданная на их основе инновационная продукция) Полученные результаты могут использоваться на предприятиях горнодобывающей промыш ленности, а также при создании перспективных коммерческих технологий добычи твердых полезных ископаемых.

7. Предполагаемые пути коммерциализации инновационной разработки (продажа продукции и/или услуг, заключение лицензионных договоров, создание предприятия, необходимый объем инвестиций (финансирования) и т.п.) Продажа, лизинг и обслуживание продукции.

8. Имеющиеся результаты (объемы продаж и т.п. – указать конкретных потребителей) Нет.

Рисунок 1. Испытательный стенд макета Рисунок 2. Сейсмический зонд системы «газоносный угольный пласт горная машина»

Рисунок 3. Сейсмоакустический зонд Рисунок 4. Терморадиационный зонд а) б) Рисунок 5. Универсальный регистратор: а) печатная плата и б) в корпусе Рисунок 7. SHDSL модем с интерфейсом Ethernet Рисунок 6. Блок синхронизации с подключенными универсальными блоками регистрации в лаборатории Рисунок 8. Универсальный регистратор Рисунок 9. Интерфейс блока моделирования Рисунок 10. Интерфейс блока задания Рисунок 11. Интерфейс блока визуализации и геометрии обработки первичных данных сейсморазведки Рисунок 12. Интерфейс блока томографического восстановления Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

(НИЯУ «МИФИ») Адрес: 115409, г. Москва, Каширское ш., д. Телефон: +7 (495) 788 56 99, доб. 97 Факс: +7 (495) 324 21 E mail: emonishchenko@mephi.ru 1. Номер государственного контракта с Роснаукой № 16.525.12.5004.

2. Наименование темы контракта Разработка технологии и портативного прибора для оперативного обнаружения альфа радиоактивных загрязнений газоразрядным методом.

3. Критическая технология Технологии снижения риска и уменьшения последствий природных и техногенных катастроф.

4. Описание исследований или разработок, оценка достигнутых результатов постав ленным целям темы Создан высокочувствительный переносной нерадиоактивный детекторный прибор (индикатор), позволяющий дистанционно обнаружить опасную концентрацию альфа радиоактивных нуклидов в воздухе и на поверхности любого профиля, что позволяет значительно облегчить оперативный контроль радиационной безопасности на предприятиях ядерно энергетического и ядерно оружейного комплексов, а также прилегающих к ним территорий, снизить риск облучения граждан и персонала таких предприятий во внештатной ситуации. Прибор «Альфа А» успешно прошел приемочные (государственные) испытания, показавшие, что технические характеристики опытного образа прибора полностью удовлетворяет требованиям Технического задания Государственного контракта. Опытный образец рекомендован для передачи на производство для изготовления установочной серии. Это решение подтверждено Актом приемочной комиссии.

5. Описание созданных объектов интеллектуальной собственности, их основные особенности и конкретные конкурентные преимущества (патентная защищенность, сравнение с имеющимися аналогами) – заявка на патент на изобретение «Устройство для дистанционного обнаружения источников альфа излучения», регистрационный №2012130631 от 17.07.12;

– свидетельство о государственной регистрации топологии интегральной микросхемы № 2012630037 «Специализированная интегральная микросхема для датчика давления» по заявке №2012630001 от 10.01.2012.

6. Описание области применения полученных результатов (области науки и техники, отрасли промышленности и социальной сферы, в которых могут использоваться полученные результаты или созданная на их основе инновационная продукция) Приоритетной областью применения предлагаемой технологии контроля альфа радиоактивных веществ и прибора на ее основе, не имеющего аналогов в мире, является выявление наличия утечек отработанного ядерного топлива (ОЯТ) и альфа радиоактивных соединений на объектах ядерного энергетического и ядерно оружейного циклов, а также эколо гический радиационный мониторинг. Создаваемые в данном проекте методики и технические средства могут найти широкое применение при происходящей как в России, так и за рубежом масштабной модернизации существующих АЭС, а также при техногенных катастрофах на предприятиях ядерного цикла.

7. Предполагаемые пути коммерциализации иннова ционной разработки (продажа продукции и/или услуг, заключение лицензионных договоров, созда ние предприятия, необходимый объем инвестиций (финансирования) и т.п.) Разработанный прибор не имеет прямых аналогов и обладает рядом конкурентных преимуществ по сравнению с Рисунок 1. Прибор «Альфа А»

имеющимися на рынке продуктами. На основании анализа внутреннего и внешнего рынков суммарный потенциальный спрос на разработанный прибор можно оценить более чем в единиц в год. Наиболее перспективным путем коммерциализа ции разработки представляется организация производства в РФ, а также заключение лицензионных договоров с заинтересо ванными зарубежными производителями.

.

8. Имеющиеся результаты (объемы продаж и т.п. – указать конкретных потребителей) Нет.

Рисунок 2. Блоки детектирования прибора с двумя типами насадок (диск и трубка) Рисунок 3. Работа оператора с прибором «Альфа А»

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (ИПКОН РАН) Адрес: 111020, г. Москва, Крюковский туп., д. Телефон: +7 (495) 360 89 Факс: +7 (495) 360 89 E mail: s_kubrin@mail.ru Web: www.ipkonran.ru 1. Номер государственного контракта № 16.525.12.5008.

2. Наименование темы контракта Создание технологии прогноза, оценки риска опасных природных и техногенных явлений при подземной разработке твердых полезных ископаемых и выработки технологических решений по их предотвращению на базе интеллектуальной системы поддержки принятия решений и комплексного синтезирующего мониторинга.

3. Критическая технология Технологии снижения риска и уменьшения последствий природных и техногенных катастроф.

4. Описание исследований или разработок, оценка достигнутых результатов постав ленным целям темы Планируется разработать автоматизированную систему поддержки принятия технологических решений и комплексного синтезирующего мониторинга (АС ППТР и КСМ) для горнотехнической системы шахты, обеспечивающей снижение рисков и предотвращение опасных природных и техногенных явлений при комплексном освоении недр месторождений твердых полезных ископаемых.

Планируется освоение в производстве всей АС ППТР и КС, в том числе – программного обеспечения подсистемы:

– сейсмического мониторинга;

– сейсмоакустического мониторинга;

– терморадиационного мониторинга;

– деформационного мониторинга;

– комплексного синтезирующего мониторинга;

– мониторинга работы очистного комплекса;

– оценки рисков отказов очистного комплекса;

– прогноза состояния горного массива;

– оценки рисков опасных природных и техногенных явлений;

– выбора технологических решений – оценки прогнозов, выработанных и выбранных технологических решений;

– аппаратных компонентов датчиков зондов измерения:

– сейсмической эмиссии;

– сейсмоакустической эмиссии;

– терморадиационной эмиссии;

– тензометрической деформации;

– регистраторов контроллеров и высокоскоростных устройств модемной связи.

5. Описание созданных объектов интеллектуальной собственности, их основные особенности и конкретные конкурентные преимущества (патентная защищенность, сравнение с имеющимися аналогами) Планируется создание не менее трех охраноспособных результатов интеллектуальной деятельности.

По сравнению с аналогами (Микросейсмологическая система ARAMIS (Польша), Микро сейсмоакустическая система ARES (Польша):

– увеличение скорости передачи информации в 2 раза, диапазон передаваемых частот сигнала в 1,3 раза, разрядность сигнала в 1,5 раза, число контролируемых физических параметров в 2 раза (терморадиационный и деформационный мониторинги);

– упрощенная схема интеграции в систему мониторинга и управления шахты.

Использование программного обеспечения для выполнения функций комплексной оценки и синтеза информации, оценки рисков отказов очистного комплекса;

прогноза состояния горного массива;

оценки рисков опасных природных и техногенных явлений.

Создание программного обеспечения подсистемы поддержки принятия технологических решений и оценки прогнозов, выработанных и выбранных технологических решений.

6. Описание области применения полученных результатов (области науки и техники, отрасли промышленности и социальной сферы, в которых могут использоваться полученные результаты или созданная на их основе инновационная продукция) Потенциальные потребители: угольные шахты, разрабатывающие опасные по внезапным выбросам и горным ударам пласт.

7. Предполагаемые пути коммерциализации инновационной разработки (продажа продукции и/или услуг, заключение лицензионных договоров, создание предприятия, необходимый объем инвестиций (финансирования) и т.п.) Разрабатываемая АС ППТР и КСМ ориентирована на коммерческое применение в области подземной разработки месторождений твердых полезных ископаемых и освоения подземного пространства и должна являться конкурентоспособной на мировом рынке.

8. Имеющиеся результаты (объемы продаж и т.п. – указать конкретных потребителей) Нет.

СОДЕРЖАНИЕ Раздел 1.

ТЕХНОЛОГИИ МОНИТОРИНГА И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ И ЛИКВИДАЦИИ ЕЁ ЗАГРЯЗНЕНИЯ.................................................................... Закрытое акционерное общество «Эпитек»(ЗАО «Эпитек») Исследования и создание научно технического задела для разработки технологии каталитического получения жидких моторных топлив из отходов угольного производства................... Общество с ограниченной ответственностью Научно производственное предприятие «Донские технологии» (ООО НПП «Донские технологии») Разработка энергоэффективных ресурсосберегающих технологий экологически безопасного рециклинга техногенных отходов и синтеза на их основе строительных материалов................................. Закрытое акционерное общество «Научно производственное предприятие «Сибэкотехника»

(ЗАО НПП «Сибэкотехника») Выполнить исследования и разработать комплекс по переработке техногенных угольных и нерудных образований с получением топливных брикетов.............................................................................. Общество с ограниченной ответственностью «Национальная инновационная компания»

(ООО «НИК») Разработка биокаталитической технологии утилизации органогенных отходов с получением кормовых добавок.............................................................................................................................................................. Общество с ограниченной ответственностью «Экотехнолог» (ООО «Экотехнолог») Научные основы и технологии переработки отходов производства пищевых и кормовых продуктов комплексом «микроорганизмы дождевые черви» с получением комбинированных биоудобрений и вермипрепаратов............................................................................................................................... Общество с ограниченной ответственностью «ТЕХИНМАШ» (ООО «ТЕХИНМАШ») Проведение прикладных исследований в области технологии переработки и утилизации отходов производства пищевых и кормовых продуктов...................................................................................... Общество с ограниченной ответственностью «АтомЭкоТрансфер ОЦНТ групп»

(ООО «АтомЭкоТрансфер») Разработка технологии очистки водных сред от загрязнений нефтепродуктами с использованием природных сорбентов и наноструктурных мембран.............................................................................................. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии имени П.П. Ширшова Российской академии наук (ИО РАН) Разработка методических основ технологий оценки и прогнозирования пользовательских свойств прибрежных морских экосистем в условиях современных антропогенных и климатических изменений.......................................................................................................................................... Общество с ограниченной ответственностью «Камелот» (ООО «Камелот») Cоздание технологических основ для оптимального лесовосстановления гарей, прогнозирования роста пирогенных березняков лесного Среднего Поволжья на ландшафтно типологической основе и биотехнологических рубок в них................................................................................................................ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Воронежский государственный университет»



Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 |
 





 
© 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.