ИНФОРМАЦИЯ ОБ УЧАСТНИКЕ ПЛАТФОРМЫ: ИПКОН РАН

Институт проблем комплексного освоения недр РАН создан 15 октября 1977 года по инициативе академика Николая Васильевича Мельникова при поддержке и содействии вице-президента АН СССР академика А.В. Сидоренко, директора Института физики земли им. О.Ю. Шмидта АН СССР академика М.А. Садовского и вице-президента РАН академика Н.П. Лаверова. Основой для создания Института послужил организованный Н.В. Мельниковым в 1967 году Сектор физико-технических горных проблем Института физики Земли.

За более чем тридцатипятилетнюю историю Института, им руководили выдающиеся ученые: академик Н.В. Мельников (1977 -1980 гг.), чл.-корр. АН СССР Д.М. Бронников (1980-1987 гг.), академик К.Н. Трубецкой (1987 -2003 гг.), академик В.А. Чантурия (2003 – 2011 гг.), чл.-корр. РАН А.Д. Рубан (2011 г.). С 2011 года Институт возглавляет профессор, д.т.н. В.Н. Захаров.

ИПКОН РАН вобрал в себя интеллектуальный потенциал и прогрессивные традиции, заложенные выдающимися учеными и специалистами в области горного дела. В Институте длительное время плодотворно работали заведующими отделами академики М.И. Агошков (1977- 1993 гг.), Б.Н. Ласкорин (1977 – 1997 гг.), В.В. Ржевский (1977 – 1992 гг.).

ИПКОН РАН стал академическим научным центром страны в области горных наук. За первые десять лет работы Института были исследованы проблемы, имеющие принципиальное значение для развития минерально-сырьевого комплекса. Получены не имеющие до настоящего времени аналогов и остающиеся актуальными по своей государственной важности результаты. Так, под руководством академика М.И. Агошкова впервые были разработаны единые и обязательные к применению на всей территории страны Методические указания по определению и учету потерь твердых полезных, что позволило заложить основы для подготовки и реализации законодательных положений, обеспечивших переход к принципам рационального освоения недр. Под руководством академика Н.В. Мельникова выполнен комплекс работ по обоснованию долгосрочных прогнозов развития минерально-сырьевой базы страны, основных методов, способов и технологий разработки и обогащения полезных ископаемых, рационального размещения предприятий горнодобывающей промышленности и машиностроения. Значительные результаты были достигнуты при проведении фундаментальных исследований по основным направлениям горных наук:

·         технологии разработки месторождений на больших глубинах;

·         рациональному извлечению твердых полезных ископаемых из недр;

·         прогнозу освоения минерально-сырьевой базы и техническому перевооружению подземных рудников и карьеров;

·         прогнозу развития и созданию прогрессивной техники и технологии обогащения полезных ископаемых;

·         созданию новых способов дегазации угольных шахт;

·         технологии с использованием простейших взрывчатых веществ и взрывной отбойки руды пучковыми зарядами;

·         управлению горным давлением при подземной разработке рудных и угольных месторождений;

·         технике и технологии переработки и утилизации техногенного сырья;

·         развитию новых актуальных проблем комплексного освоения недр и созданию научных основ разработки малоотходных, ресурсосберегающих и ресурсовоспроизводящих технологий добычи твердых полезных ископаемых.

Исследования Института существенно углубили и расширили взгляды на содержание, цели и задачи горных наук. Созданы и развиты основы комплексного освоения недр и воспроизводства георесурсов. Выдвинуто и обосновано положение о горных науках как системе знаний о закономерностях и методах управляемого техногенного преобразования недр, их комплексного и экологически безопасного освоения и сохранения, объединенных единым естественнонаучным содержанием.

Полученные результаты отражены в серии научных работ, авторы которых – академик К.Н. Трубецкой, чл.-корр. РАН Д.Р.Каплунов и проф. Н.Н.Чаплыгин — удостоены премии РАН им. академика Н.В. Мельникова за выдающиеся достижения в области наук о Земле. На основе полученных результатов разработана Классификация горных наук, одобренная РАН и положительно воспринятая горной общественностью, академическими и отраслевыми научными организациями и университетами горного профиля, предприятиями промышленности РФ и стран СНГ, системой подготовки и аттестации научных кадров и специалистов. Итоги обсуждения проблем современных горных наук, их классификации и месте в науках о Земле подведены в совместных статьях академиков Н.П.Лаверова и К.Н.Трубецкого на страницах «Горного журнала» и «Вестника РАН». Выдающийся вклад в горные науки внесла широко известная монография «Горные науки. Освоение и сохранение недр Земли», научным руководителем, главным редактором и одним из основных авторов которой является академик К.Н. Трубецкой.

Работы коллектива ученых ИПКОН РАН привели к крупным научным достижениям, определившим современный облик горных наук и состояние горной промышленности страны. Тематика исследований Института охватывает все основные виды твердых полезных ископаемых – уголь, сланцы, руды черных и цветных металлов, алмазы, редкоземельные элементы, горнохимическое сырье, нерудные и строительные материалы, способы, системы и технологии их добычи и обогащения, воспроизводства и геоэкологические проблемы.

Академик К.Н. Трубецкой выдвинул и обосновал идею целенаправленного создания техногенных месторождений полезных ископаемых с заданными параметрами и характеристиками для последующего эффективного использования их запасов, которая получила развитие в его трудах и работах учеников в виде научных основ формирования и классификации техногенных месторождений и технологических процессов утилизации техногенного минерального сырья. Им впервые введены новые понятия – «реально выявленные ресурсы недр», «потенциальные георесурсы», «ресурсовоспроизводящие технологии», разработана концепция управляемого ресурсовоспроизводства и классификация его методов, применение которых существенно расширяет минерально-сырьевую базу страны.

Учеными Института впервые получены результаты, подтверждающие возникновение наночастиц в процессах разрушения горных пород, и разработаны методы дезинтеграции тонкодисперсных минеральных комплексов и вскрытия наночастиц благородных металлов – академик В.А. Чантурия, академик К.Н. Трубецкой, проф. С.Д.Викторов, д.т.н. И.Ж. Бунин.

Под руководством проф. М.А. Иофиса изучен механизм деформирования массивов горных пород и земной поверхности при разработке месторождений полезных ископаемых и строительстве подземных сооружений, выявлены особенности процессов деформации сложнопостроенных слоистых сред.

Работами чл.-корр. РАН А.Д.Рубана, проф. В.Н. Захарова развиты основы прогнозирования строения, свойств и состояния массивов горных пород, рудных тел и угольных пластов методами шахтной геофизики, в том числе и высокоинформативными методами сейсмической томографии, созданы теоретические основы новых методов геоконтроля.

Под руководством проф. Г.П. Демидюка впервые в нашей стране созданы экономически эффективные и безопасные в обращении промышленные взрывчатые вещества на основе гранулированной аммиачной селитры в виде простейших механических смесей. Обоснован, получивший широкое распространение, энергетический критерий оценки промышленных взрывчатых веществ.

Под руководством проф. С.Д.Викторова сформулированы принципы управления распределением энергии в массиве при взрывной отбойке, позволившие существенно снизить негативные проявления, сопровождающие промышленные взрывы. Разработана новая технология ведения горных работ на подземных рудниках, позволившая существенно увеличить размеры рудных блоков и масштабы подземных взрывов, снизив, соответственно, затраты на бурение скважин и проведение вспомогательных горных выработок.

Значительный вклад внесен сотрудниками Института в решение проблем рудничной аэрогазодинамики и повышения безопасности процессов добычи угля. Комплекс исследований, выполненных под руководством академика К.Н.Трубецкого и проф. А.Т. Айруни, позволил определить формы связи метана с углем, создать основы физико-химических методов прогноза и предотвращения внезапных выбросов газов, физико-химических методов воздействия на газоносные пласты и способы дегазации угольных пластов. Под руководством проф. Захарова В.Н. выполнен комплекс работ по систематизации методов интенсификации процессов газовыделения из углей и созданы научно-методические основы способов интенсификации газоотдачи угольных пластов. Исследованы основные природные и горнотехнические факторы, влияющие на интенсивность метановыделения в горные выработки, и разработаны принципы построения дегазационных систем угольных шахт.

В работах чл.-корр. РАН А.Д.Рубана и проф. В.Н.Захарова исследованы процессы газовой эмиссии в угольных пластах и определены основные факторы, влияющие на их развитие. Выявлены особенности формирования взрывоопасных метано-воздушных и газопылевых смесей, установлены зависимости параметров эмиссии газов и пылеобразования от основных природных и горнотехнических факторов.
В области горной информатики разработаны принципы формирования комплексных систем контроля и прогноза состояния массивов горных пород и рудничной атмосферы при ведении горных работ. Такие системы позволяют в режиме реального времени контролировать ситуацию, прогнозировать возможность проявления газогеодинамических явлений, и принимать верные технологические решения при организации и выполнении горных работ.

Изучены основные причины и характер изменения состава рудничной атмосферы и ее влияние на газо-, пожаро- и взрывобезопасность при различных системах вскрытия и разработки рудных месторождений и систем проветривания (проф. Н.Г.Матвиенко и проф. А.С.Воронюк).

Одним из магистральных направлений работы Института является горная системология и теория проектирования освоения недр. Под руководством чл.-корр. РАН Д.Р. Каплунова определена методология формирования горнотехнических систем комбинированной разработки рудных месторождений и выполнена классификация таких систем. Проведена систематизация рудопотоков, способов и методов управления их качеством в различных условиях. Разработаны принципиально новые системы разработки с закладкой выработанных пространств, технологические и технические решения для реализации таких систем.

В области обогащения полезных ископаемых под руководством академика В.А.Чантурия получены крупные научные и практически значимые результаты. В первую очередь следует отметить достижения в области дезинтеграции минеральных частиц, флотации и комплексного обогащению алмазосодержащих кимберлитов.

Разработана теория и обоснована эффективность процессов селективной дезинтеграции и вскрытия минеральных комплексов благородных металлов при воздействии наносекундных электромагнитных импульсов. Установлены основные механизмы воздействия мощными наносекундными электромагнитными импульсами на тонкодисперсные минеральные среды сложного вещественного состава (академик В.А.Чантурия, д.т.н. И.Ж.Бунин, к.ф.-м.н. А.Т.Ковалев).

Доказана стадийность процесса растворения железосодержащих сульфидов и установлено, что максимальное растворение связано с образованием дополнительных микро- и макродефектов в объеме и на поверхности сульфидной матрицы. Научно обоснована и разработана принципиально новая высокоэффективная, энергосберегающая и экологически безопасная электроимпульсная технология направленного модифицирования структуры, состава и физико-химических свойств поверхности минералов из труднообогатимого минерального сырья. Создана модульная установка для электроимпульсной обработки минеральных продуктов (академик В.А.Чантурия, д.т.н. И.Ж.Бунин, к.т.н. В.Д.Лунин).

Теоретически обоснована и разработана технология вовлечения в промышленное освоение нового вида платиносодержащего минерального сырья — дунитов зональных базит-ультрабазитовых комплексов (академик В.А.Чантурия, д.т.н. А.П.Козлов).

Научно обоснованы экологически безопасные методы повышения контрастности физико-химических и флотационных свойств минералов, разработаны теоретические представления о механизме усиления контрастности флотационных свойств минералов. Разработаны оптимальные режимы электрохимического кондиционирования пульп при обогащении сульфидных и окисленных руд сложного вещественного состава. Технология электрохимического кондиционирования пульп реализована на ГОКах стран СНГ и Евросоюза (академик В.А.Чантурия, проф. В.Е.Вигдергауз).

Обоснованы критерии успешного разделения минералов и созданы высокоэффективные реагентные режимы с использованием реагентов ДМДК и ПРОКС, обеспечивающие селективность процессов флотации и высокое качество концентратов. Предложен новый комплексообразователь растительного происхождения, способный снижать флотоактивность пиритов и рекомендованный для селективной флотации пиритосодержащих продуктов.

Научно обоснованы новые селективные реагенты-комплексообразователи для Pt – содержащих минералов. Синтезированы и испытаны термоморфные полимеры с привитыми к ним функциональными группами, позволяющие повысить извлечение металлов при флотации и селективность флокуляции Ni-пирротиновых продуктов (академик В.А.Чантурия, д.т.н. Т.Н.Матвеева, к.т.н. Т.А.Иванова).

Разработаны основные теоретические положения флотации в вертикально колеблющейся среде. Определены причины высокой эффективности пульсационной флотации. Сконструирована, изготовлена и внедрена не имеющая аналогов в мире пневмопульсационная машина (проф. Г.Д.Краснов, д.т.н. А.А.Лавриненко).

В области обогащения алмазосодержащих руд разработана классификация алмазов по гидрофильно-гидрофобному состоянию поверхности, получены новые данные об элементном и фазовом составе пленок, сформированных на кристаллах в процессе рудообразования и первичной переработки. Определены основные характеристики гидрофобности алмазов и их зависимость от суммарного содержания элементов-примесей на поверхности кристаллов. Установлено присутствие нанообразований двух типов – наночастиц силикатной природы и гидросиликатов магния, гидроксидов никеля и железа и фторуглеродной органики. Разработана эффективная, экологически чистая электрохимическая технология водоподготовки, позволяющая снизить потери алмазов в 1.5-2 раза (академик В.А.Чантурия, к.т.н. Г.П.Двойченкова, к.т.н. Э.А.Трофимова, к.т.н. В.Г.Миненко).

Научно обоснована технологическая схема селективного сорбционного извлечения цветных металлов, серебра и железа из техногенных растворов медно-цинковых горнометаллургических предприятий (проф. В.Е. Вигдергауз).
Высочайшее качество выполняемых учеными ИПКОН РАН исследований, их уникальность и потенциал неоднократно отмечались государственными наградами и премиями СССР и Российской Федерации, премиями и наградами, Академии наук СССР и РАН, зарубежных академий и научных центров.