Область научной деятельности
Область научной деятельности отдела - "Недроведение" в части геомеханики,
разрушения горных пород, рудничной аэрогазодинамики и горной теплофизики.
Отдел участвует в обеспечении института экспериментально-аналитической базой
НИР и разрабатывает новые методы анализа и оценки физических, физико-химических
и структурных изменений, протекающих в горных породах при освоении недр.
Научная работа отдела базируется на научных положениях, созданных в работах
А.А.Скочинского, В.В.Ходота, С.А.Христиановича, Р.М.Кричевского, И.Л.Эттингера,
А.Т.Айруни, С.В.Кузнецова, А.Д.Алексеева, В.Г.Чичерина и других ученых.
Однако, теоретические аспекты концепции структурной нарушенности природных кристаллических
и пористых изначально непроницаемых коллекторов газа, находящихся в сложном
напряженно-деформированном состоянии, нуждаются в новых подходах.
В этой связи в настоящее время актуальной для теории структурной нарушенности
природных кристаллических и пористых изначально непроницаемых коллекторов газа
является задача развития исследований по трансформации структуры горных пород
внешним электромагнитным воздействием, имеющим диапазон амплитудно-частотных
параметров, совпадающим с собственными (резонансными) характеристиками структурных
элементов горных пород.
Это направление исследований направлено на создание научных основ новых принципов
интенсификации процессов трансформации горных пород, которые позволят существенно
снизить энергетические и материальные затраты на их переработку.
Руководящей идеей работы отдела является дальнейшее развитие научных основ и
методов трансформации физико-химических и структурных свойств геоматериалов
при внешнем воздействии.
В этом направлении в ИПКОН получены значительные фундаментальные результаты,
из которых следует выделить создание научных основ теории структурной трансформации
газонасыщенного угольного вещества при различных видах внешнего воздействия,
которая имеет фундаментальное значение для понимания газодинамических явлений
и закономерностей их протекания.
Доказано, что среди биотехнологических методов воздействия на угольные пласты
наиболее перспективными являются методы десульфуризации, солюбилизации угля
и получение биогаза из угля, т.к. процесс биогазификации анаэробный и не требует
кислорода в подземных условиях.
Эти результаты и последующие исследования призваны создать научно-методологическую
основу новых методов воздействия на неразгруженные угольные пласты с целью добычи
из них угольного метана и способов интенсификации процесса газовыделения в процессе
эксплуатации газоугольных месторождений.
В целом научная деятельность отдела направлена на разработку комплексного метода
интенсификации газоотдачи при добыче угольного метана из угольных пластов и
извлечения его наиболее эффективным и рациональным способом с возможностью получения
дополнительно генерированного биометана под воздействием микроорганизмов, а
также на разработку экспресс-методов комплексного определения вещественного
состава и структурных особенностей горных пород.
Научные направления отдела
Научная деятельность отдела формируется в рамках следующих основных направлений
фундаментальных исследований в области наук о Земле:
- 6.13. Наночастицы в природе: условия образования, экологические и технологические
аспекты их изучения;
- 6.16. Проблемы комплексного освоения недр Земли и новые технологии извлечения
полезных ископаемых из минерального и техногенного сырья.
Научные направления деятельности отдела:
1. Теоретические аспекты разрушения природных кристаллических и пористых изначально
непроницаемых коллекторов:
- трансформация горных пород внешним электромагнитным воздействием, имеющим
диапазон амплитудно-частотных параметров, совпадающим с собственными (резонансными)
характеристиками структурных элементов горных пород;
- создание научных основ новых способов интенсификации газовыделения из угольного
пласта за счет физических и физико-химических воздействий;
- создание действующей экспериментальной установки, реализующей принцип истирания
горных пород за счет управления гироскопическим эффектом передачи усилий истирания
на исполнительный орган мельницы;
- обоснование новых принципов создания и основных технических параметров истирающих
мельниц для оперативного опробывания руд и пород.
-
2. Разработка биотехнологического метода воздействия на угли:
- оценка влияния режимов биотехнологического воздействия на эффективность биоконверсии
- изучение влияния биотехнологической обработки углей в закрытой и проточной
системах на метанообразование и свойства углей
- разработка методики биотехнологической обработки углей с целью их конверсии
в биогаз и изменения физико-химических свойств угольного пласта.
3. Комплексный метод изучения влияния вещественного состава горных пород на
их физико-механические свойства:
- создание метода комплексного изучения вещественного состава и структуры горных
пород
- оценка взаимосвязи элементного и фазового состава с петрографическими свойствами
в кемберлитах
- выявление взаимосвязи вещественного состава и физико-механических свойств
пород месторождений полиметаллических руд.
Экспериментально-аналитическое направление деятельности отдела АЦГН:
- выполнение качественного и количественного химического анализа (КХА) веществ
и материалов, полезных ископаемых, материалов, почв, грунтов и других природных
объектов,
- обеспечение экспериментально-аналитической базы для выполнения научно-исследовательских
работ подразделениями института;
- проведение физических и физико-химических анализов объектов и продуктов горного
производства, других материалов;
- разработка новых способов и методик комплексного и экспрессного исследования
горных пород, минералов и других материалов.