НТУ «Днепровская политехника» — соответствие Времени

Научная компонента НОЦ направлена ​​на создание современных принципов использования сырьевого и энергетического потенциала Украины на основе фундаментальных геотехнологические закономерностей функционирования природно-технических систем, объединяющих геологическую и техническую составляющие в виде геотехнических систем.

Инновационные проекты, выполняемые при поддержке НОЦ НГУ


Исследование создания углерода в химических реакциях на поверхности твердой фазы и разработка квантово-механические модели динамики химической связи молекулы газа в поле точечного заряда

Впервые в области современной квантовой химии разработаны основы квантовой динамики элементарных химических процессов. Следует отметить, что существующая теория стационарных состояний молекул позволяет получать лишь косвенные ответы на отдельные вопросы, относящиеся к области химических реакций и реакционной способности.

Впервые квантово-механическая модель устойчивости химической связи в поле точечного заряда построена на решении трьохцентровои задачи. Полученные аналитические решения динамики связи в элементарном химическом акте: изменение энергии химической связи (устойчивости) определяется в зависимости от напряженности электрического и магнитного полей, температуры и давления. Исследованы примеры решения задачи устойчивости окислов углерода в поле поверхностных активных центров.

По сравнению с работами Г. Эртль (Нобелевского лауреата 2007 г. в области химии) более перспективным все же видится квантово-механический подход, развивающийся в Национальном горном университете, поскольку он учитывает наличие поверхностных зарядов - дополнительных источников энергии, раскрывает физическую сущность механизма взаимодействия заряда с химическими связями и их важнейшую роль в каталитических реакциях.

IP_1_ukr.gif
Сценарий динамики элементарного химического акта на поверхности твердой фазы в присутствии электрического заряда (иона металла)

Разработчики: д.т.н. Соболев В.В., к.г-м.н. Поляшов А.С., Билан Н.В.
Контакты: +38 (0562) 46-90-04, e-mail: sobolevv@nmu.org.ua


Прогнозирование геомеханических процессов в горном массиве сложной структуры при интенсивной отработке угольных пластов

Современные системы добычи угля предусматривают функционирования выработок в сложных горно-геологических и горнотехнических условиях, которые очень часто не имеют аналогов. В настоящее время не существует четкого представления о влиянии скорости подвигания забоя на такой параметр, как шаг обрушения основной кровли. Между тем, при значительной площади обнажения горных пород непредвиденное обрушение кровли представляет собой опасное явление, что приводит к динамических эффектов, сопоставимых с силой землетрясения, скачкообразного роста нагрузки на крепление лавы и ее завала.

Повышение устойчивости горных выработок возможно лишь при условии точной оценки геомеханической ситуации, в которой эти выработки функционируют, с учетом влияния наибольшего количества как закономерных, так и случайных факторов. Случайный характер проявления горного давления связан с неоднородностью горных пород. Неучет стохастической составляющей поведения породного массива делает прогноз его состояния неадекватным реальности.

Целью проекта является установление закономерностей изменения напряженно-деформированного состояния породного массива в условиях интенсификации горных работ и разработка рекомендаций по предотвращению негативных проявлений горного давления, а также оценка устойчивости горных выработок, что позволяет учесть влияние фактора времени и неоднородности породного массива на основе многофакторного анализа.

Разрабатывается новый алгоритм учета в трехмерном геомеханических моделировании неоднородности породного массива на микро-и мезоуровне, основанный на сочетании метода конечных элементов и приемов имитационного моделирования, что позволяет непосредственно в расчетной схеме отразить стохастический разброс свойств горных пород.

В результате исследований станет возможным оценивать состояние выработок и прогнозировать поведение вмещающих пород при эксплуатации на основе детального геомеханического мониторинга, что позволит уменьшить затраты на ремонтные работы, повысить безопасность и надежность эксплуатации подземных сооружений.

IP_2.gif

Разработчики: д.т.н. Сдвижкова Е.А., к.т.н., Бабец Д.В., Иванов А.С.
Контакты: +38 (0562) 47-17-17 e-mail: alex-ivanov@i.ua


Прогнозирование гидрогеомеханичнои устойчивости горного массива в зоне влияния накопителей шахтных вод

Неотложной проблемой безопасного функционирования горнодобывающих предприятий является надежная локализация минерализованных шахтных вод. Их систематические утечки результате суффозии глинистых экранов прудов-накопителей приводят к опасному повышению содержания солей в подземных водах, ухудшение геомеханической устойчивости горных массивов вследствие появления трещин за счет растворения определенных минералов. Снижение прочности пород вызывает появление провалов и оползней, опасных для населенных пунктов в зоне влияния прудов-накопителей.

Сущность проекта заключается в комплексной оценке и анализе геомеханических и физико-химических факторов, определяющих устойчивость горного массива в условиях систематических утечек минерализованных шахтных вод. Проект реализуется на примере геотехнической системы в Кривбассе.

Разработана модель истоков шахтных вод из прудов-накопителей позволяет воспроизводить рост проницаемости дна за счет физико-химической суффозии. На основе оцененных диапазонов прочности пород установлено, что склоны на территории населенного пункта, в естественных условиях сохраняет устойчивость, подвергаются влиянию техногенного карстообразования. Моделирование динамики подземных вод в условиях наводнений на г. Ингул и напряженно-деформированного состояния склонов свидетельствуют об интенсификации оползневых процессов на застроенных территориях под растущим влиянием техногенных факторов, определяющих общую тенденцию уменьшения устойчивости геотехнической системы.

IP_3.gif

Разработчики: д.т.н. Садовенко И.А., д.т.н. Рудаков Д.В., к.т.н. Тимощук В.И., к.т.н. Загриценко А.Н.
Контакти: +38 (0562) 46-87-11, e-mail: dmi3rud@mail.ru

© 2006-2018 Інформація про сайт