Область научной деятельности
Структурное научное подразделение с таким названием было создано впервые
в 1977 году в ИПКОН РАН с момента его образования.
Область научной деятельности отдела полностью совпадает, в соответствии с
современной классификацией горных наук, с находящейся в группе "Горная
системология" горной наукой "Теория проектирования освоения недр".
Последняя представляет собой систему знаний о закономерностях взаимосвязи
и методах установления параметров техногенного преобразования недр" (Горные
науки. Освоение и сохранение недр Земли, Изд. АГН, Москва, 1997, с.176).
Исторически теория проектирования развивалась как совокупность расчетов по
выбору параметров горных предприятий. Первоначально расчетные методы применялись,
главным образом, для проектирования основных горных машин и механизмов, со
временем их широкая разработка для горных предприятий в целом явилась признаком
создания теории горного дела и перехода горного искусства в горную науку.
При этом под расчетными (аналитическими) методами стали пониматься все те
методы, которые дают количественные решения возникающих при проектировании
задач с учетом влиятельных факторов в их взаимной связи.
Руководящей идеей работы отдела "Теория проектирования освоения недр"
является построение методических подходов к решению задач не на ретроспективных
данных, а, главным образом, на учете параметров и показателей, устанавливаемых
путем построения и проверки гипотез возможного перспективного развития процессов
освоения и сохранения недр.
На этом пути достигнуты фундаментальные результаты, развивающие крупные идеи
"рудной ветви" горных наук в таких областях, как: установление производственной
мощности рудников, стабилизация качества добываемого сырья, открыто-подземный
способ освоения месторождений, научные основы технического переоснащения рудников,
принципы выбора геотехнологической стратегии комплексного освоения мощных
рудных месторождений. Эти результаты и последующие исследования признаны создать
методологическую базу проектирования освоения недр и, в частности, разработки
твердых полезных ископаемых, обеспечивающую необходимый уровень добычи и качества
минерального сырья, учет перспектив совершенствования процессов техногенного
преобразования и сохранения недр, рациональную взаимосвязь различных способов
эксплуатации месторождений в пределах отдельных участков литосферы, а также
закономерностей использования горных возможностей месторождений в зависимости
от изменяющихся природных и социально-экономико-экологических условий.
В целом научная деятельность отдела направлена на создание и развитие научно-методической
базы расчетов критериев принятия решений по обоснованию типа, структуры, параметров
и конструкций горнотехнических систем - техногенных объектов, используемых
в целях извлечения георесурсов и рассматриваемых совместно с участком недр,
подлежащим освоению.
Научные направления отдела
1. Методическое - горно-геологическая и технико-экономическая оценка месторождений;
обоснование типа и структуры горнотехнической системы и методы ее моделирования;
исследование взаимосвязи между элементами горнотехнических систем; разработка
методов оценки точности и надежности принимаемых решений при основании и сохранении
недр Земли.
2. Геотехнологические - установление закономерностей взаимодействия техногенных
процессов и природных условий для выбора способов разработки месторождений
и параметров горнотехнических систем на базе сочетаний различных геотехнологий,
обоснование области их применения на месторождении и в региональном масштабе;
установление производственной мощности горных предприятий и последовательности
строительства и ввода в эксплуатацию.
3. Технико-экономико-экологические - обоснование критерия оптимальности и
установления зависимости между элементами горнотехнической системы и их стоимостными
оценками в связи с научно-техническим прогрессом, социально-экономическими
и экологическими факторами; закономерности выбора параметров горнотехнических
систем на различных этапах их функционирования, реконструкции, технического
переоснащения; исследование целесообразности, масштабов и принципов комплексного
освоения недр, количественных и качественных характеристик георесурсов.
Важными сферами деятельности отдела являются: проведение экспертиз проектов
строительства и реконструкции горных предприятий, направлений перспективного
развития освоения рудных месторождений, а также участие в учебном процессе
горных ВУЗов и подготовка научных работников по специальности ВАК 25.00.21
"Теоретические основы проектирования горнотехнических систем".
Фундаментальные научные проблемы
В соответствии с Приоритетными направлениями фундаментальных научных исследований
ОНЗ РАН основной решаемой проблемой является "Создание научно-методических
основ проектирования и технологий перехода от открытого способа разработки к
подземному в условиях крупномасштабного освоения рудных месторождений".
Актуальность этой проблемы обусловлена необходимостью создания теоретических
основ и нормативно-технологической базы замены выбывающих мощностей карьеров
подземными горными работами при крупномасштабном горном производстве.
В рамках указанной проблемы по заданию РАН выполняется тема "Развитие теоретических
основ проектирования горнотехнических систем при комбинированной разработке
рудных месторождений" (2002-2004 гг.). Исследования поддерживаются грантами
РФФИ.