Историческая справка

Федеральному государственному бюджетному учреждению науки
Институту горного дела им. Н. А. Чинакала
Сибирского отделения Российской академии наук – 70 лет!

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН (Горно-геологический институт Западно-Сибирского филиала АН СССР (октябрь, 1943 г.), Институт горного дела СО АН СССР (май, 1957 г.)) – первый академический институт горного профиля за Уралом.

Директором Горно-геологического института (ГГИ) был назначен д.т.н., проф. Н. А. Чинакал (чл.-корр. АН СССР (1958)). В ГГИ были организованы два отдела: горный возглавил Н. А. Чинакал, геологический – д.г.-м.н., проф. М. К. Коровин. Именно они определили генеральные научные направления деятельности Института: совершенствование щитовой системы разработки, расширение области ее применения с целью получения дешевого угля для промышленности; организация работ по изучению возможностей создания самостоятельной железорудной базы для металлургии Западной Сибири; изучение нефтеперспективных структур Сибирской платформы.

Первым крупным достижением Института стала щитовая система разработки угольных месторождений, положившая начало новому направлению в горной науке, которая способствовала увеличению добычи угля и созданию безопасных условий труда горнорабочих. Важнейшей задачей всех подразделений Института было содействие быстрейшему развитию производительных сил Сибири. Полигонами для испытания и доводки новых машин и технологий стали шахты Кузбасса, рудники горной Шории и Кривого Рога, заводы горного машиностроения. Выдающийся вклад в создание научных основ теории разработки и проектирования ударных машин внесен трудами лауреата Ленинской премии д.т.н., проф. Б. В. Суднишникова, д.т.н. Г. В. Родионова и их учеников.

В 1972 г. директором Института горного дела СО АН СССР был избран д.т.н. Е. И. Шемякин (чл.-корр. (1976), академик (1984) АН СССР). Под его руководством и при непосредственном участии коллектив Института внес значительный вклад в развитие теоретических основ экспериментальной геомеханики, в решение проблем добычи полезных ископаемых в Кузбассе, Норильске, на Дальнем Востоке, КАТЭКе и, в конечном счете, в развитие производительных сил Сибири.

В 1987 г. Институт возглавил д.т.н. М. В. Курленя (чл.-корр. АН СССР (1987), академик РАН (1991)) – ученый, работающий в области механики горных пород, геотехнологии, экологии и ресурсосбережения при разработке полезных ископаемых, руководитель крупнейшей Сибирской научной школы в области геомеханики и технологий добычи полезных ископаемых. Руководство М. В. Курлени совпало с трудными годами «перестройки». Однако, глубокое понимание задач, решаемых горной наукой, умение сплотить для их решения ведущих ученых-горняков и специалистов, позволило коллективу Института сохранить свой высокий статус и продолжить фундаментальные исследования по широкому спектру горных наук.

В 1967 г. в Инстиуте был организован периодический семинар по измерению напряжения в массиве горных пород. Этот семинар под руководством сначала чл.-корр. АН СССР. Т. Ф. Горбачева, затем акад. Е. И. Шемякина и М. В. Курлени, стал постоянно действующим. С 1999 г. Институт горного дела СО РАН возродил традицию обсуждения актуальных проблем контроля, диагностики и прогнозирования напряженно-деформированного состояния массива горных пород в Новосибирском научном центре с организацией Международной конференции «Геодинамика и напряженное состояние недр Земли», которая проводится и в настоящее время.

С 2003 по 2013 год Институт возглавлял чл.-корр. РАН. В. Н. Опарин – специалист в области нелинейной геомеханики и горной геофизики. Под его руководством учеными Института достигнуты результаты в развитии теории деформирования и разрушения горных пород и геоматериалов, использовании новых методов геофизических исследований.

В настоящее время деятельность Института осуществляется в рамках трех взаимно дополняющих друг друга научных направлений, связанных между собой предметом исследования: современные геодинамические поля и процессы, вызванные техногенной деятельностью; геомеханика горных пород и их массивов; теория разработки месторождений полезных ископаемых и комплексная переработка минерального сырья на основе ресурсо- и энергосберегающих экологически безопасных технологий; горное и строительное машиноведение. Для ускорения освоения минерально-сырьевого комплекса Читинской области в Институте в 2007 г. создан филиал на базе Читинского (ныне Забайкальского) государственного университета. Таким образом, предметом интересов ученых ИГД стал новый перспективный регион с разнообразными природными ресурсами.

За последние 5 лет сотрудники Института выполняли 30 проектов НИР, 24 интеграционных проекта, полтора десятка ФЦП, 70 грантов РФФИ. Ими опубликовано более 70 монографий и учебных пособий, около 600 статей в рецензируемых журналах, более 1000 докладов в сборниках трудов конференций, защищены 140 патентов. Наиболее значимые разработки применяются в горнодобывающей, строительной и других отраслях промышленности в России и за рубежом.

Успешному решению этих сложных задач способствует активное взаимодействие Института с академическими и учебными горными институтами России. Институт горного дела – партнер крупнейших предприятий отечественной горнодобывающей промышленности. Мы сотрудничаем с Норильским горно-металлургическим комбинатом, основной базой цветной металлургии, с компанией «АЛРОСА» – крупнейшим предприятием по разработке алмазных месторождений. Многолетние партнерские отношения связывают Институт с угольными предприятиями Кузбасса.

На основе исследований ученых геомеханического направления за последние десятилетия созданы разнообразные приборные комплексы, в частности измерительный комплекс для мониторинга деформационных процессов в потенциально опасных к обрушению откосах бортов карьеров в экстремальных климатических условиях – «Карьер-Т», с помощью которого проводится непрерывная регистрация величины раскрытия трещин, что является одним из показателей нарушенности массива. Комплекс эксплуатируется на самой глубокой алмазоносной трубке «Удачная» (Саха, Якутия).

Созданы методы интерпретации данных измерения параметров геомеханических полей для определения напряжений и деформационных характеристик породных массивов, включенные в систему мониторинга НДС горнотехнических систем на объектах ФГУП «ГХК» (Красноярск), Саяно-Шушенской ГЭС и рудников АК «АЛРОСА».

С использованием комплекса специализированных математических моделей решена задача интенсификации добычи газа на основе гидроразрыва углепородного массива.

Широко востребованы новые технологии отработки месторождений полезных ископаемых. Так, метод вибрационного воздействия для разупрочнения и обрушения угольных пластов крутого падения при отработке их механизированными комплексами подэтажной выемки без применения буровзрывных работ повышает безопасность очистных работ и снижает потери угля в целиках.

Выполнены исследования по совершенствованию технологий добычи и переработки угля, обеспечивающие получение угольной продукции с учетом попутного извлечения промышленно значимых редких элементов и их сохранности. Разработаны схемы взрывной отбойки блоков вертикальными концентрированными и параллельно-сближенными зарядами увеличенного диаметра на зажатую среду и компенсационную камеру. Их применение на Шерегешевском месторождении снизило объемы проходки нарезных выработок в 1.25 раза, бурения скважин в 1.3 раза и удельного расхода ВВ в 1.2 раза.

Предложен способ отработки мощных угольных пластов Прокопьевско-Киселевского района, имеющих сложное залегание и высокую нарушенность, спроектирован механизированный комплекс для реализации технологии подэтажного обрушения с выпуском межслоевой толщи угля.

В области обогащения полезных ископаемых теоретически обоснован и испытан в производственных условиях способ фотоэлектрохимического выщелачивания золота, меди, молибдена из упорных руд и техногенного минерального сырья Забайкальского края. Использование этого способа выщелачивания обеспечивает возможность высокорентабельного и экологически безопасного извлечения ценных компонентов.

Предложена гипотеза формирования флотационных комплексов, согласно которой флотационная активность физически сорбированного реагента (ФСР) заключается в его способности быстрого удаления жидкости из прослойки, разделяющей минеральную частицу и пузырек газа. Дано определение флотационной силы, как меры воздействия ФСР на жидкую прослойку. Предложенная гипотеза устанавливает связь между собирательной активностью реагента и структурой его молекул, открывает перспективы направленного синтеза нового поколения эффективных флотационных реагентов.

Повышение эффективности технологий невозможно без новой техники и технических средств, реализующих их на практике. Мировой приоритет в создании погружных пневмоударников для бурения геологоразведочных скважин в вечномерзлых породах обеспечила ИГД СО РАН реализация в буровом комплексе для разведки россыпного золота идея использования в пневмоударном устройстве осевого канала для центрального шламотранспорта.

Новые погружные пневмоударники, позволяющие на 50% увеличить скорость бурения в сравнении с действующим буровым оборудованием, разработаны и испытаны в натурных условиях рудников ООО «Евразруда» Горно-Шорского филиала. Созданы и применяются в практике подземных и открытых горных работ пневмоударные расширители для бурения скважин диаметром до 250 мм.

Разработан типоразмерный ряд пневмомолотов «Тайфун». В основе их конструкции лежит запатентованная система воздухораспределения, обеспечившая рост энергии удара на 50% и снижение на ту же величину расхода воздуха по сравнению с существующими аналогами. Самый большой из пневмомолотов имеет массу ударника 1500 кг и способен проходить скважины диаметром до 1200 мм.

Установлены новые закономерности процессов взаимодействия вибрационных технических систем с перемещаемым и уплотняемым дисперсным материалом. Созданы вибрационные устройства, позволяющие обеспечить выпуск из аккумулирующих емкостей материалов с существенным сцеплением, внедрены в производство эффективные технологии формирования высокоплотных компактов дисперсных материалов.

Все эти достижения – результат творческого поиска ведущих ученых Института и молодых высококлассных специалистов, для подготовки которых созданы кафедра «Геомеханика» на геолого-геофизическом факультете НГУ и Горный научно-образовательный центр (ГНОЦ ИГД СО РАН), участниками которого стали крупнейшие высшие учебные заведения Новосибирска (НГУ, НГТУ, НГАСУ, СГУПС, СГГА, СНИ), Сибири, а также ближнего (Киргизия, Казахстан) и дальнего (Китай) зарубежья.

Научный журнал «Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых», выпускаемый Институтом, единственный в России, охватывающий весь спектр горных наук, имеет англоязычную версию («Journal of Mining Science»). В редколлегию журнала включены 35 российских ученых и 23 зарубежных специалиста.

Ежегодно Институтом проводятся научные конференции с участием иностранных ученых. ИГД СО РАН активно сотрудничает с академическими и отраслевыми организациями в России, а также с учеными из Австралии, Австрии, Болгарии, Германии, Казахстана, Киргизии, Китая, Литвы, Польши, Тайваня, Украины, Японии и других стран.

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала известен научному сообществу благодаря широкому спектру геомеханических исследований, перспективным геотехнологиям, направленным на эффективное освоение месторождений полезных ископаемых и их полноценную разработку, созданным нашими специалистами уникальным машинам для горных и строительных предприятий.