Проектно-методический институт и технологический центр НПО горного университета: возможности, направления и перспективы. Комплексные решения научно-технических проблем

ПРОЕКТНО-МЕТОДИЧЕСКИ Й ИНСТИТУТ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ЦЕНТР НПО ГОРНОГО УНИВЕРСИТЕТА:

ВОЗМОЖНОСТИ, НАПРАВЛЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ. КОМПЛЕКСНЫЕ РЕШЕНИЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ

ИСАКОВ С. В.. КОЛТУНОВ А. В.. КОРНИЛКОВ С. В.. СТАРИКОВ А. Д.

На базе Уральского государственного горного унивсрснтста в 2003 г. организовано и действует Научно-производственное объединение (НПО), в состав которого входят 5 структурных подразделений, в том числе Проектно-методический институт и Технологический центр, занимающиеся вопросами проектной и экспертной деятельности в области добычи, переработки и обогащения минерального сырья.

Кадровой и технической базой НПО являются ведущие кафедры вуза, а также научно-производственные фирмы и инициативные группы университета, объединившие свой потенциал для совместного и более эффективною решения научно-технических задач горно-геологического направления. Институт постоянно совершенствует свою структуру на основе гибких прогрессивных форм управления.

Просктно-методичсский институт (ПМИ) развивает два направления деятельности, которые реализуются, соответственно. Проектным и Методическим центрами, входящими в его структуру. Институт создан на базе коллектива сотрудников кафедры разработки месторождений открытым способом и горного бюро Инженерного центра «Сервисгормаш», многие годы входившего в состав Научно-производственного комплекса УГИ-УГГГА-УГГУ.

Силами Проектного центра ПМИ осуществляются:

I. Составление проектной и грсдпросктной документации на отработку месторождений, втом числе (рис. 1):

- декларации (ходатайства) о намерениях - первичные обоснования целесообразности разработки месторождения и оценка возможности привлечения инвестиций, на основании которых может быть получено разрешение местных органов власти на дальнейшие рабо~ы по освоению сырьевой базы (последняя разработка - для ООО «Челябинская металлургическая компания»);

- технологические регламенты - разрабатываются на базе результатов научно-исследовательских работ, являются основой для формирования у заказчика представлений о возможностях применяемых технологий, основных потребностях будущего предприятия во всех видах ресурсов, предварительных экологических оценках и ограничениях в области промышленной безопасности, а также служат для разработки технических заданий на проектирование объекта (ОАО «Челябинский элсктромсталлургичсский комбинат»);

обоснование инвестиций и бизнес-планы - расширенная экономическая оценка эффективности и параметров будущего производства и обоснование его рс1ггабсльности по современным мировым критериям, разработка системы экологических оценок будущего производства в виде согласуемых разделов «Оценка воздействия на окружающую среду». Грамотно составленный бизнес-план является обоснованием вложения средств в строительство и основой для разработки дальнейшей проектной документации (ОАО «Южноуральская горнорудная компания», ГУП «Полярный кварц», ЗАО «Уралхром» и др.);

- ТЭО (проект) - основной согласуемый соответствующими надзорными органами проектный документ, включающий расчет технологических и экономических параметров предприятия, а также обоснующнй требования к промышленной и экологической безопасности (ОАО «Уфа-лейниксль», ОАО «Ямалнсфтсгазжелезобстон»);

- составление рабочей докуме»ггацнн на отдельные объекты капитального строительства (ГУП «Попарный киярцм, уГМК-холдннг — Ртдингк-нй кирпичный таяод);

- составление проектов горного и земельного отводов (ОАО «Сплав-1», ОАО «Сухо-лжекцемент»);

- разработка и корректировка отдельных разделов существующих проектов в части очистки карьерных стоков от ГСМ и взвесей, обоснование порядка развития горных работ и схемы

вскрытия, составление технологических схем ведения работ и др. (ОАО «Ураласбест», Металлургический холдинг, ОАО «Ключевский завод ферросплавов»).

2. Оценка запасов сырья на стадии их освоения, обоснование кондиций подсчета запасов (ЗАО «Уралхром», ЗАО «Зелен Камень», ОАО «Высокогорский ГОК»).

3. Проектирование разработки техногенных образований: шлаковые отвалы, шламохранилища и пр. (ОАО «Нижнс-Ссргинский металлургический завод», АООТ «Ревдннский метизно-металлургический завод», ООО «Континент» - полигон промышленных отходов ОАО «Уралмаш»).

Рис. I. Продукция Проектно-методичсского института

Методическим центром ПМИ осуществляются:

1. Экспертиза безопасности опасных производственных объектов и проектной документации, разработка соответствующих заключений, рекомендаций и деклараций безопасности, в том числе в области пиротехнических сооружений (ООО «Лешхинский рудник», ОАО «Малышевское рудоуправление», ЗАО «Русские моторы «Сила», ООО «Ингортех»).

2. Технический, экологический и энергетический аудит горных предприятий (ОАО «Уралцс-мент» - фирма «Ьайвде» (Франция), Высокогорский ГОК).

3. Обследование природных и техногенных месторождений (Подосининское месторождение угля, отвалы и шламохраннлище ОАО «Красноуральский металлургический комбинат», отвал Всрхнс-Салдинского металлургического завода и др.).

5. Консалтинговые услуги по организации производства и ликвидации его «узких мест» (ОАО «Качканарский ГОК «Ванадий», ОАО «Антоновское рудоуправление»).

При ведении проектных работ используются компьютерные методы и гсоинформацион технологии решения горно-тсхннчсскнх задач, которые могут выступать как законченная и к реализации научно-техническая продукция института:

- технологии компьютерной обработки, векторизации, создания, сопровождения и хрансни« графической документации предприятия (ОАО «Континент», ЗАО «Зелен Камень»);

- компьютерная генерация попоризонтных планов по месторождению на основе вертик ных геологических разрезов (Матышсвскос рудоуправление. ЗАО «Уралхром», Южно-Файзуллинское месторождение марганцевых руд);

- автоматизированное планирование и проектирование горных работ на основе погори-зонтных планов;

- обучение решению горно-тскннчсских задач на ЭВМ в среде АиюСАЭ {ОАО «Уралас-бест», НТЦ-НИИОГР) (рис. 2).

Начиная с 1996 г. вся проектная документация выпускается только с использованием компьютерных и информационных технологий, и по желанию заказчика готовая проектная продукция может быть передана в электронном виде (рис. 3,4).

Проектно-методический институт выполняет заказы предприятий в пределах действия следующих лицензий: на разработку проектной и тех иол отческой документации; на экспертизу промышленной безопасности, в том числе проектной документации, технических устройств; на разработку деклараций промышленной безопасности; на маркшейдерское обслуживание; на топографо-геодезическую деятельность; на работы природоохранного назначения в части экологического мониторинга; на инженерные изыскания для строительства; на оценку воздействия на окружающую среду проектируемых и действующих предприятий (рис. 5, 6, 7, 8).

Широкое применение компьютерных технологий проектирования специалистами института позволяет сократить время выполнения проектов, повысить качество и надежность проектных решений. Техническая база института позволяет осуществлять все виды исследований и проектных работ на высоком уровне, соответствующем современным стандартам. Результатом многолетнего опыта проектной работы специалистов института являются авторские компьютерные технологии, гибко адаптируемые к различным горно-геологическим условиям и индивидуальным особенностям проектируемых горных предприятий.

Рис. 2. Использование САО-систсм в проектировании открытых горных работ

Рис. 3. Проект отработки карьера «Жуков Камень»

Рис. 4. Объемная компьютерная модель Малышсвского месторождения

Рис. 6. Курмановское месторождение хромитов с границами карьера

Основной формой организации проектных и методических работ в институте является временный творческий коллектив (ВТК), создаваемый для решения конкретных задач. Такой подход позволяет, благородя гибкому управлению кадровым составом, оптимизировать расходы на выполнение работ и в то же время привлекать для решения узких задач, входящих в структуру выполняемой работы, специалистов и экспертов из рахчичных областей. Непосредственное оперативное руководство выполнением всех видов проектных работ осуществляют главные инженеры проектов.

Рис. 8. Лицензии НПО Уральскою государственного торного университета

Спектр привлекаемых специалистов по основным направлениям деятельности ПМИ весьма широк и покрывает все области, обеспечивающие получение эффективных и надежных проектных решений по эксплуатации месторождений полезных ископаемых, в т. ч.: геология и геофизика, гидрогеология, геодезия, маркшейдерия, геомеханика, технология открытой и подземной разработки месторождений, строительство шахт и подземных сооружений, взрывныг работы, технология переработки и обогащения, горная элек-тро-механика, вентиляция и водоотлив, электроснабжение, промышленная безопасность, экономика, экология и др.

С целью повышения уровня подготовки кадрового потенциала в ПМИ ведется постоянная работа по привлечению новых сотрудников, а также повышению квалификации сотрудников и приобретению ими практических и теоретических знаний. Все специалисты ВТК проходят периодическую проверку знания правил, инструкций и норм по безопасности, а также обшей законодательной и нормативной базы, действующих СНиП, СанПиН и пр. в соответствии с профилем выполняемых работ. Ведущие эксперты Методического центра по безопасности аккредитованы в органах Госгортехнадзора России по заявленным видам экспертной деятельности. Только за неполный 2004 г. к работе во временных творческих коллективах ПМИ привлечено более 100 сотрудников университета, в т. ч. 19 докторов и 37 кандидатов наук (рис. 9).

Основные наши заказчики по Уральскому региону - Уральская горно-металлургическая компания, ОАО «Высокогорский ГОК», Металлургический холдинг, ОАО «Челябинский электро-металлур! нческнй комбинат», Ключевский завод ферросплавов. ЗАО «Уралхром», ОАО «Уралас-бсст», ОАО «Сухоложскцсмснт», ОАО «Уфалейникель» и многие другие.

Технологический центр (ТЦ) является одним из основных звеньев в структуре Научно-производственного объединения, ориентированных на решение задач разработки технологий и оборудования для обогащения полезных ископаемых и техногенного сырья, а также проектирования перерабатывающих производств (рис. 10, 11).

Технологический центр организован на базе кафедры обогащения полезных ископаемых УГГУ. Кафедра за более чем 80-летнмй период существования накопила большой опыт в области переработки минерального и техногенного сырья. Сегодня на кафедре работают 5 докторов и 7 кандидатов технических наук. Облгдая высоким научным потенциалом и имея богатые традиции. кафедра способна решать самые серьезные технологические задачи.

Сотрудниками кафедры разработаны и предложены к реализации технологии предварительного обогащения асбестовых и медне-цинковых руд, переработки шлаковых отвалов ферросплавного производства, переработки слюдосодсржаших руд, утилизации ^ламов станций нейтрализации горнодобывающих предприятий, ¡цветной металлургии и многие другие, внедрены в производство технологии переработки фосфорвггов, электронного лома, отработанного бронированного кабеля, гранулированных шлаков медеплавильного производства, извлечения золота из хвостов шлюзо-обогатительных фабрик, отбора и подготовки проб продуктов для анализов. Разрабатываются конструкции магнитных сепараторов, центробежных концентраторов и отсадочных машин для извлечения драгметаллов, аппаратов для отбора и подготовки проб. Многие разработки защищены патентами и авторскими свидетельствами.

Используя значительный интеллектуальный, технический и кадровый потенциал Технологический центр:

- оказывает услуги предприятиям и организациям в области исследований и разработки технологий для переработки минерального сырья и техногенных отходов, проектирования перерабатывающих производств;

- совершенствует уровень  ' Л 1 УЗ&ЗУД 11" подготовки студентов и магист- I I. _ * „.л**"^' рантов и переподготовки специалистов в области современных • М ЙФ?*'- ^ . технологий переработки полезных (. • г' г

ископаемых и техногенных отхо- ' • * ^ ----

дов, методов проектирования и • • V |

применения компьютерных тех- ^ВаВЯ

пологий;

- осуществляет повышение & ^ профессиональной квалификации "ЪчЬь ИД^ I ~1 нсслсдоватсльского и инженерного персонала промышленных предприятий.

Технологический центр имеет весь комплекс лабораторного оборудования для проведения исследований в области рудопод-готовкн. обогащения минерального и техногенного сырья, вспомо- Рис. 10. Дробильное оборудование гатсльных процессов, подготовки Гехжмюгического центра и проведения анализов руд и продуктов переработки для всех существующих на настоящее время методов обогащения полезных ископаемых.

ТЦ выполняет следующие виды работ:

- исследования на обогатнмость минерального сырья и техногенных отходов и разработка технологических схем;

- разработка технологических регламентов для составления ТЭО и проектирования предприятий для переработки минерального сырья и техногенных отходов;

- рекомендации по усовершенствованию и оптимизации схем переработки минерального сырья и техногенных отходов с целью повышения технологических показателей;

- технологии складирования сухих и влажных отходов переработки;

- методики опробования руд и продуктов обогащения;

- разработка и изготовление магнитных сепараторов, центробежных концентраторов и отсадочных машин для извлечения драгметаллов, аниа-

Рис. 11. Сухие методы обогащения: ратов для отбора и подготовки проб

лабораторная установка для проведения анализов.

Помимо самостоятельной деятельности по оказанию услуг сторонним организациям ТЦ принимает участие в необходимом объеме в работе входящего в состав НПО Просктно-мстодичсского института (разработка технологических регламентов, участие в разработке бизнес-планов, оказание помощи в оснащении опытно-промышленных производств, консультационные

услуги и т. д.).

К настоящему времени Технологическим центром выполнены работы по:

- разработке технологии переработки шлакового отвала полигона промышленных отходов ОАО «Уралмаш»;

- составлению технологического регламента переработки шлаков Челябинского электроме-таллургичсского комбината;

- технологическому обоснованию систем добычи и переработки скарновых магнетитовых руд с целью производства агломерата на Высокогорском ГОКе;

- совершенствованию технологии производства кварцитов для ферросплавного производства на Антоновском руднике (Кемеровская область);

- совершенствованию технологии переработки титаномагнетитовых руд Гуссвогорского месторождения;

- исследованию обогатимости различных типов марганцевой руды Парнокского месторождения;

- исследованию обогатимости хромитовых руд месторождения «Рай-Из».

География наших партнеров охватывает Свердловскую, Тюменскую и Челябинскую области, Ханты-Мансийский и Ямало-Ненецкий автономные округа и другие регионы России.

Наиболее значимыми и перспективными направлениями работ НПО УГГУ, выполненными и выполняемыми в настоящее время, являются:

- разработка стратегии Высокогорского ГОКа по развитию горнорудной базы НТМК до 2025 г.;

- разработка технологий обогащения при освоении железных руд Урала и марганцевых и хромитовых руд Заполярья;

- обоснование целесообразности инвестирования добычи торфа и предприятий по производству торфобрикетов для нужд металлургической промышленности;

- оценка запасов угля на территории УрФО для обеспечения жилищно-коммунального хозяйства Урала;

- безопасность ведения горных работ, включая разработку технических регламентов опасных производственных процессов при ведении горных рабит, создание методик расчега венгнля-циоииых сетей шахт и мониторинга рудничной атмосферы, взрывных работ и пр.;

- создание банка инновационных идей и проектов в области добычи и переработки минерального сырья, как природного, так н техногенного;

- внедрение методики технологического аудита горных предприятий как средства для установления соответствия применяемых технологий сложившимся горно-геологическим условиям разработки и инструмента повышения эффективности работы карьеров, шахт и обогатительных фабрик.

Залогом успеха коллективов Проектно-мстодичсского института и Технологического центра НПО УГГУ в решении насущных задач горной промышленности является их комплексность, обеспечиваемая квалифицированными научными кадрами и применением новых технологий.