Научные направления работы Горного института в 2023 году

О работе Горного института Кольского научного центра рассказал на отчетной сессии его директор, доктор технических наук Сергей Лукичев.

Сегодня институт работает по четырем основным научным направлениям. Это развитие методологии рационального и экологически сбалансированного недропользования при освоении минерально-сырьевых ресурсов Северо-Запада Арктической зоны Российской Федерации, развитие научных основ обеспечения геомеханической безопасности природно-технических систем горнодобывающей отрасли, создание ресурсосберегающих технологий переработки природного и техногенного минерального сырья и разработка цифровых технологий и информационных систем для решения задач горно-обогатительного производства. Все направления соответствуют Программе фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период.

Сотрудники института проводили исследования по госзаданию в рамках пяти НИР.

При выполнении НИР «Развитие физических, физико-химических и цифровых основ разработки и промышленной адаптации эффективных технологий обогащения различных видов минерального сырья» задействованы сотрудники четырех научных лабораторий института. Получены интересные результаты, связанные с повышением эффективности технологий рудоподготовки и селективного разделения минералов различных видов минерального сырья.

Научные и практические результаты НИР «Изучение механизма формирования и обоснование критериев потери геомеханической устойчивости при ведении крупномасштабных горных работ» основываются на изучении закономерностей формирования поля напряжений в районе проведения крупномасштабных открытых и подземных горных работ, что характерно для горнодобывающих предприятий Кольского полуострова. Одним из новых направлений исследований является оценка устойчивости бортов карьеров на основе данных радарного мониторинга. На основе многолетнего радарного мониторинга карьера Ковдорского ГОКа предложена классификация случаев потери устойчивости участков бортов крупных рудных карьеров.

Обеспечение безопасности горных работ – приоритетная тема для ученых, где важное место занимает развитие методов оценки упруго-прочностных характеристик горных пород и удароопасности массивов. В рамках исследований получены интересные результаты по развитию методов экспресс-оценке сдвиговых характеристик трещиноватых скальных пород и влияния скорости деформирования пород на характер их разрушения. Для проведения теоретических исследований в Горном институте широко используются методы численного моделирования.

– Наши работы в области цифровых решений показали, что использование цифровых моделей позволяет учесть больше факторов, влияющих на эффективность горных работ, – подчеркнул Сергей Лукичев.

Исследования, проводимые по теме НИР «Научно-методические основы формирования цифровой платформы для комплексного решения задач горной технологии» позволили с использованием современных цифровых технологий получить комплекс практически значимых результатов. Разработана инструкция по состоянию запасов, планированию количественных и качественных потерь апатит-нефелиновой руды на рудниках ОА «Апатит». Выполнен инвестиционный анализ технологии комплексной переработки апатит-нефелиновых руд месторождения «Олений ручей», включая маркетинговые исследования рынка сбыта редкоземельной продукции и попутных концентратов со сценарным моделированием. Разработана новая технология щадящей отбойки с использованием крутонаклонных скважин большого диаметра для постановки уступов карьера в конечное положение. Технология проверена на Восточном руднике, рекомендации ученых включены в регламент работ на Коашвинском карьере. Выполнена оценка сейсмического воздействием массовых взрывов рудника «Железный» Ковдорского ГОКа на поверхностные сооружения, что позволило сформулировать рекомендации по снижению этого воздействия.

Связанные с деятельностью горнорудных предприятий проблемы экологии нашли свое отражение в результатах темы НИР «Развитие методологии экоинвестиционного подхода к восстановлению природных экосистем, нарушенных при освоении георесурсов». В рамках работ по теме создана компьютерная программа, обеспечивающая доступ к данным Системы мониторинга состояния природных экосистем, нарушенных в ходе освоения георесурсов. Также разработан методический подход к оценке потенциала нарушенных экосистем, позволяющий с помощью спутниковых наблюдений оценить потенциал формирования фитоценоза при восстановлении природных экосистем.

Актуальны и востребованы горнорудными предприятиями результаты НИР «Развитие научно-методических основ оценки промышленной безопасности объектов складирования минеральных отходов горного производства на основе многоуровневого мониторинга». Построена многоуровневая 3D-модель хвостохранилища АНОФ-3, позволяющая путем численного моделирования выявлять наиболее характерные особенности изменения его гидрогеологического режима. Гидротехнические объекты, а для нас это в первую очередь хвостохранилища, являются объектами повышенной опасности. Для изучения процессов, влияющих на устойчивость дамб хвостохранилищ, используется целый комплекс натурных наблюдений, а также методы численного моделирования. На сегодня ученые Горного института КНЦ РАН ведут наблюдение за всеми крупными хвостохранилищами ГОКов, что позволяет не только получать натурные данные, но и разрабатывать рекомендации по повышению безопасности их эксплуатации.

В институте продолжаются исследования по гранту РНФ, направленные на исследование удароопасных месторождений Хибинского массива с целью снижения техногенного воздействия на природу Арктики.

В 2023 году на предприятиях Мурманской области и за ее пределами реализована 31 разработка ученых Горного института. По хоздоговорам объем привлеченных средств на одного исследователя составляет 2,14 млн. рублей.

Сегодня в институте работают 199 человек, из них 46 – научные сотрудники, молодежи в возрасте до 39 лет – 21 процент.

По сравнению с прошлым годом растет число публикаций: на каждого научного сотрудника приходится 2,48 статьи – всего за год опубликовано 114 научных статей. В прошедшем году научными сотрудниками Горного института защищено две диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. 19 сотрудников Горного института читают 51 курс лекций в Мурманском арктическом университете, в очной аспирантуре ФИЦ КНЦ РАН обучаются 16 человек.

В 2023 году за счет бюджетных средств институт приобрел оборудования на 52,6 млн. рублей, из внебюджетных средств – на 6,2 млн. Успешно работает опытно-промышленная обогатительная установка – гордость Горного института. Ближайшая цель – дооснастить ее и перевести на цифровую систему управления.

В 2023 году институт провел уже ставшей регулярной Всероссийскую научно-технической конференцию «Цифровые технологии в горном деле», по результатам которой подготовлен специальный выпуск журнала «Горная промышленность».

Как наиболее знаковое событие года прошедшего следует отметить строительство корпуса Лаборатории по исследованию проблем переработки труднообогатимых апатит-нефелиновых руд КФ АО «Апатит». Строительство и оснащение лаборатории выполнено силами компании ФосАгро и в настоящее время происходит запуск и настройка оборудования. Важно, что это межинститутский проект, и координирующая функция лежит на руководстве КНЦ РАН.

– Надеемся, что этот проект послужит хорошим примером тесного сотрудничества между наукой и производством, – подчеркнул Сергей Вячеславович.