Конференция «Комбинированная геотехнология: переход к новому технологическому укладу»

X Международная научно-практическая конференция «Комбинированная геотехнология: переход к новому технологическому укладу» проведена с 27 по 31 мая 2019 г. на базе ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова». Организаторами конференции выступили ИПКОН РАН, МГТУ им. Г.И. Носова, ООО «Уралэнергоресурс», при поддержке Российского Фонда Фундаментальных исследований. Участниками X Международной конференции стали 172 человека, среди которых представители академических институтов и вузов, проектных организаций, крупных горнодобывающих компаний.

Работа конференции проводилась под руководством бессменного председателя Оргкомитета – чл.-корр. РАН, д-ра техн. наук, проф. Д.Р. Каплунова и сопредседателей – заведующего кафедрой Подземной разработки месторождений полезных ископаемых МГТУ им. Г.И. Носова д-ра техн. наук, проф. В.Н Калмыкова, директора ИГД и Т МГТУ им. Г.И. Носова д-ра техн. наук, проф. С.Е. Гавришева и заведующего отделом теории проектирования освоения недр ИПКОН РАН д-ра техн. наук, проф. М.В. Рыльниковой.

В конференции приняли участие сотрудники ведущих фундаментальных организаций и горнодобывающих компаний: ИПКОН РАН; МГТУ им. Г.И. Носова; ФГБУ «ВИМС»; ИГД УрО РАН; ИГД СО РАН; ИГД им. Д.А. Кунаева (Казахстан); КарГТУ (Казахстан); Институт «Якутнипроалмаз»; НИТУ «МИСиС»; СПбГУ; УГГУ; ИРНИТУ; ЮРГПУ (НПИ); Itasca Denver, Inc. (США); Itasca Consultants GmbH (Германия); SRK Consulting (Чили), SRK Consulting (Россия); АО «ЮГК»; ТОО «КазГидроМедь» (Казахстан); ТОО «Корпорация Казахмыс» (Казахстан); BASF (Казахстан); АО ГМК «КазахАлтын»; ООО «УралЭнергоРесурс»; ОАО «Уралмеханобр»; ООО «УралГеоПроект»; АО «Учалинский ГОК»; АК «Алроса» ПАО; АО СУЭК; ОАО «Евразруда»; ПАО «Севералмаз»; АК «РМК»; ООО «МагГеоПроект»; Сибайский филиал БашГУ; ТОО «Стройлюкс КЗ»; ООО «Ростра»; АО «Полиметалл»; АО «Апатит»; ОА «Горные машины»; ЗАО «ОРМЕТ»; АО «Михайловский ГОК»; АО «ЕвроХим»; АО «Фосагро»; ООО «НИИОГР».

Международный статус конференции подтверждается географией участников: США, Чили, Германия, Казахстан, Киргизия, Болгария, Канада.

Результаты работы конференции показали, что влияние российских ученых на решение задач в области комбинированных геотехнологий весьма значительно и перспективно по своей направленности. На сегодняшний день по ряду позиций российские ученые, руководители крупнейших предприятий России и ближайшего зарубежья, их достижения и накопленный опыт определяют лидирующее положение российской горной науки в области горного дела.116 1

Анализ докладов конференции показал, что для устойчивого развития горнопромышленного комплекса особую актуальность приобретает выполнение фундаментальных научных исследований в области горных наук, которые влекут разработку инновационных продуктов и услуг, востребованных обществом не только в настоящее время, но и в будущем. В этой связи развитие теоретической базы проектирования горнотехнических систем должно быть связано с развитием геотехнологий, обеспечивающих полноту и комплексность освоения месторождений, ресурсосбережение, эффективное воспроизводство минерально-сырьевой базы и энергоресурсов, снижение негативного воздействия горнодобывающих производств на окружающую среду.

В современных условиях комбинированные геотехнологии в наибольшей мере отвечают принципам эффективности, полноты и комплексности освоения месторождений твердых полезных ископаемых. Комбинация геотехнологий – это сочетание физико-технических и физико-химических способов добычи полезных ископаемых; интеллектуальных средств и способов разработки месторождений, технологий формирования и эксплуатации техногенных образований.116 1

Создание комбинированных геотехнологий предполагает развитие обоснованных принципов поэтапного и многофункционального использования выработанных пространств, применение универсальных средств механизации горных работ на различных участках осваиваемых месторождений.

Все это предопределило повышенный интерес к проведению исследований в области состояния горного массива с внедрением новых принципов управления процессами комбинированной геотехнологии, современных инновационных методик геомеханического мониторинга, геологомаркшейдерских измерений, управления качеством минеральносырьевых потоков, горной экологии. Поэтому на X Международной конференции были рассмотрены проблемы комбинированной геотехнологии в аспекте перехода к новому технологическому укладу.116 1

В ходе проведения конференции доказано и обосновано, что на современном этапе развитие теоретической базы проектирования комбинированных геотехнологий должно в полной мере отвечать прогрессивным научным идеям и технологическим инновациям, которые составляют новый технологический уклад, предусматривающий внедрение новых систем и способов разработки месторождений, инновационного горного оборудования с элементами искусственного интеллекта, экологичных самоходных горнотранспортных средств с электроприводом, комплексов и систем возобновляемой энергетики, автоматизированных систем проектирования, оборудования для интерактивного мониторинга в режиме онлайн состояния горных массивов и подрабатываемых территорий поверхности, инновационных средств исследований свойств, структуры и состояния горного массива.

В этой связи актуальной проблемой развития комбинированной геотехнологии, как научного направления является формирование научных основ создания дистанционных автоматизированных и роботизированных автономных технологий извлечения твердых полезных ископаемых из недр.116 1

Это является базовым трендом во всех отраслях промышленности, а в сфере недропользования определяет особые требования безопасности к ведению горных работ, организации и культуры горного производства при снижении производственного травматизма и существенном улучшении условий труда горняков. В этой связи, перспективно районирование производственных зон карьеров и подземных рудников с учетом факта и частоты присутствия человека на опасных участках ведения горных работ. В зависимости от этого должны быть дифференцированы требования к проектированию и ведению горных работ в районированных зонах по факту опасности работы оператора. В свете указанных перспектив определяются принципы функционирования горнотранспортного оборудования с элементами искусственного интеллекта при его внедрении на горном предприятии, в том числе, на различных этапах его функционирования. Особое внимание при этом уделяется обоснованию параметров схем вскрытия и систем разработки при комбинированном способе освоения недр с машинами и механизмами, оснащенными элементами искусственного интеллекта.

Значительная часть докладов и статей X Международной конференции была посвящена установлению закономерностей геомеханических процессов, в совокупности во многом определяющих эффективность реализации комбинированных геотехнологий при переходе к новому технологическому укладу. Обмен практическими и теоретическими знаниями показал, что решение этих вопросов обеспечивает успешную реализацию процессов комбинированной геотехнологии, а значит и возможность продления на как можно больший срок периода эффективного освоения участка недр за счет комплексного вовлечения в эксплуатацию всех видов георесурсов, в том числе не связанных непосредственно с добычей базовых полезных ископаемых. Благодаря результатам выполненных исследований уже на стадии проектирования должен быть сформирован прогноз состояния георесурсного потенциала участка недр в части возможностей комплексного освоения различных видов георесурсов за счет внедрения новых технических средств и инновационных геотехнологических процессов комбинированной геотехнологии.116 1

Условием перехода на новый технологический уклад является истощение ресурсной базы участка недр, вовлекаемой в эксплуатацию при старом технологическом укладе. Поэтому только благодаря переходу на новый технологический уклад с использованием современных технических и технологических средств, методов проектирования и эксплуатации месторождений возможно определение вида и рациональных параметров применяемых геотехнологий, а также их сочетаний в конкретный период функционирования горнотехнической системы.

Большинство рассмотренных в ходе конференции проблем находятся на стыке научных специальностей. Именно поэтому современные технико-технологические тенденции в контексте разработки месторождений полезных ископаемых при сочетании на одном участке недр различных физикотехнических и физико-химических способов добычи представляют особый интерес для недропользователей, специалистов проектных организаций и научно-исследовательских институтов, вузов и являются основой роста эффективности функционирования горнопромышленного комплекса.116 1

На базе платформы конференции под руководством д-ра техн. наук, проф. М.В. Рыльниковой и д-ра техн. наук О.В. Зотеева состоялся Круглый стол по обсуждению содержания проекта Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила обеспечения устойчивости бортов и уступов карьеров, разрезов и отвалов» и приложений к нему с исполнителями и заказчиками соответствующего проекта. В ходе заседания были внесены согласованные изменения в проект основного закона ФНП, в структуру перечня приложений и их содержание.

Итоги мероприятия

Школа комбинированной геотехнологии работает на протяжении 20 лет, являясь важным и значительным событием для всех, чья деятельность направлена на обеспечение эффективного функционирования горной промышленности.

Значимость подобных исследований состоит в том, что в странах с высокой плотностью населения уже в настоящее время требуется проектирование освоения отдельных участков недр не просто как сырьевого ресурса, но и как важного компонента среды обитания человека. Своевременное создание такого задела обеспечит готовность страны к большим вызовам, еще не проявившимся и не получившим широкого общественного признания. Это позволит своевременно оценивать риски, обусловленные научно-технологическим развитием в областях горного машиностроения, информатизации, глубинной урбанизации и других.

Значимость работы конференции подтверждают ее статистические достижения – за период работы конференции ее участниками или под их руководством защищены 15 докторских диссертаций и более 60 кандидатских, подтвержденных решением экспертного совета ВАК РФ.116 1

Проблематика юбилейного десятого совещания определена глобальными трендами в области горных наук и производства. Развитие сетевых (Интернет) технологий и новой техники, в том числе, с элементами искусственного интеллекта, программных комплексов обработки геоданных, высокоточных методов и средств изучения вещества недр и структуры горных массивов определяют новые направления в проектировании освоения месторождений твердых полезных ископаемых. В настоящее время применительно к каждому осваиваемому участку недр (блоку, камере, выработке, целику) уже на стадии проектирования необходим дифференцированный подход к обоснованию этапов и способов наиболее рационального освоения и управления состоянием горных массивов – как в целях добычи полезных ископаемых, так и на период после отработки основных балансовых запасов. Это становится возможным в современных условиях обработки мета-данных, многомасштабного моделирования, установления обратных связей между характеристиками техногенно изменяемых недр и параметрами комбинированных геотехнологий.

Идея развития недропользования состоит в том, что полный цикл комплексного освоения должен проектироваться не столько для добычи полезных ископаемых, сколько в целях эксплуатации каждого осваиваемого участка недр неопределенно долго, путем первоначального проектирования этапов перехода от одного вида геотехнологий к другому, выбора их рациональных сочетаний, а также направлений их дальнейшего использования после завершения добычи базовых полезных ископаемых. Такой подход является содержанием устойчивого функционирования горнотехнических систем. Это становится возможным при переходе к новому технологическому укладу комплексного освоения участка недр, связанному с его оперативной синхронной трансформацией и адаптацией геотехнологий с учетом потребностей общества в георесурсах. Для этого должны быть получены новые экспериментальные данные и установлены рациональные взаимосвязи между параметрами техногенно изменяемых недр и геотехнологий, обеспечивающих переход к новому технологическому укладу.116 1

По итогам конференции было принято Решение:

1. Считать целесообразным проведение конференции один раз в два года с более широким привлечением международной научной общественности, горных предприятий, аспирантов, магистров, студентов вузов.

2. Учитывая минерально-сырьевой потенциал экономики России и зависимость условий существования городских агломераций промышленно-развитых регионов от разработки месторождений твердых полезных ископаемых, направить в Федеральное Собрание Российской Федерации, Федеральное агентство по недропользованию Роснедра, Министерство промышленности Российской Федерации, иным заинтересованным сторонам, информацию о путях восполнения минерально-сырьевой базы на основе перехода к новому технологическому укладу, предусматривающему расширение перечня горных технологий, успешно разрабатываемых в Российской Федерации.

3. Считать целесообразным предоставление особых преференций организациям, ведущим деятельность в направлениях:

– создание методических основ определения в базовом проекте на освоение месторождений условий и способов перехода от одной технологии к другой при изменении горногеологических условий с соответствующим распределением капитальных и эксплуатационных вложений;

– развитие методической базы выбора рациональных сочетаний процессов физико-технических и физико-химических геотехнологий с разработкой эффективных схем извлечения металлов и их соединений из жидких промышленных растворов и стоков;

– создание технологий и оборудования для безлюдной выемки твердых полезных ископаемых в особо сложных условиях, включая Арктическую зону;

– создание технологий, характеризующихся нулевыми выбросами в отдельных технологических процессах горного производства;

– развитие роботизированных высокоинтеллектуальных геотехнологий освоения участков недр, не предполагающих присутствие человека в опасных зонах ведения горных работ;

– создание геотехнологий комплексного использования георесурсов участка недр, в том числе не отвечающих основному назначению предприятия – недропользователя;

– разработка принципиально иных способов управления отходами, отличных от хаотичного складирования на поверхности, в том числе, отходов прошлых лет, созданных другими предприятиями;

– обоснование методов эффективного использования и более безопасного складирования отходов добычи и переработки твердых полезных ископаемых;

– создание замкнутых схем управления минерально-сырьевых потоков в пределах горных предприятий.

4. Рекомендовать Минобрнауки РФ включить в обязательный перечень образовательных программ и разделов при подготовке горных инженеров, магистров и аспирантов дисциплин, освоение которых будет способствовать переходу к новым реалиям недропользования – комбинированная геотехнология, интеллектуальные геотехнологии, горная техника с нулевыми выбросами опасных веществ, горная техника с элементами искусственного интеллекта; программные комплексы обработки геоданных; высокоточные методы и средства изучения вещества недр, а также структуры горных массивов; программные комплексы горного проектирования и имитационного моделирования.

5. Считать опасной наметившуюся тенденцию значительного снижения выпуска инженеров горного профиля в вузах России, уменьшения количества мест в аспирантуре по горным специальностям. В результате такого снижения в ближайшее 10-летие будет истощена база кадров специалистов высшей квалификации для горной промышленности, способных управлять горнопромышленным комплексом России, нуждающимся в новых инновационных научных знаниях.116 1

6. Обратить внимание УМО горного дела, ведущих издательств России на целесообразность переиздания устаревших учебников горного профиля с ориентированием обучения на интерактивные курсы с использованием ведущих программных комплексов построения блочных моделей месторождений и техногенных образований, техногенного преобразования недр, геомеханики, управления качеством добываемого сырья и отходами.

7. Поддержать создание международных коллабораций для проведения совместных фундаментальных исследований в области изучения минерального вещества и освоения недр Земли ведущими научными центрами России и зарубежными организациями.

8. Поддержать успешно начатую разработку проекта ФНП «Правила обеспечения устойчивости бортов и уступов карьеров, разрезов и отвалов».

Ключевые слова: Конференция, Комбинированная геотехнология

Журнал "Горная Промышленность"№4 (146) 2019, стр.116