По второму направлению:

В 1957 году с Каракубским рудоуправлением были начаты исследования по оптимизации технологии и параметров буровзрывных работ на карьерах этого предприятия (руководителем работ был доц. Исхаков Р.М., ответственным исполнителем ассистент Воловиков Г.Я., исполнителями студенты Барсуков Д., Сутулова В., Мельникова Г., Манихин И., Атамась Н. и др.). Работа из-за реорганизации управления экономикой при Хрущеве Н.С. не была до конца профинансирована, тем не менее был выдан предприятию отчет с обработкой материалов по большому количеству взрывов и разработаны параметры БВР для типовых забоев.

Работы по этой тематике были продолжены по госбюджету на карьерах Ростовской области, Барсуковского рудоуправления и других предприятиях, а в 60-е годы на карьерах Министерства промстройматериалов Молдавии (исполнителями этих работ были ст. преп. Воловиков Г.Я., студенты Соломыкин В., Губанова Г., Филин И., Наличаев Л., научный руководитель проф. Махин Н.А.).

С результатами этих исследований ст. преподаватель Воловиков Г.Я. выступил на IУ сессии Ученого совета по народнохозяйственному использованию взрыва, организованной СО АН СССР и Президиумом АН УССР в г. Киеве в 1962 году и на научно-техническом совещании по проблемам буровзрывных работ в промышленности нерудных строительных материалов в г. Тольятти, организованным Межведомственной комиссией повзрывному делу и институтом «ВНИИнеруд» в 1968 году. На базе этих материалов впоследствии Воловиков Г.Я. защитил кандидатскую диссертацию.

Непосредственным исследованием явления взрыва при использовании специальной конструкции патронов ВВ занимался доцент Деспотули Л.В. Им было доказано, что при наличии в патроне ВВ кумулятивного канала или инертного сердечника из различных материалов заметно возрастает скорость детонации, повышается направленность действия взрыва и для получения одного и того же результата взрыва требуется меньший расход ВВ, т.е. снижаются затраты на буровзрывные работы. Конструкции патронов ВВ с результатами действия взрывов были представлены на ВДНХ СССР, а по указанию Министерства угольной промышленности комбинат «Ростовуголь» заказал заводу-изготовителю промышленную партию патронов с пустотелыми и инертными сердечниками для использования при проведении выработок на угольных пластах. По результатам исследований доц. Деспотули Л.В. защитил кандидатскую диссертацию.

С приходом на кафедру доцентов Горлова В.Д., Березина А.И., Рекунова В.Ф. и проф. Шестакова В.А. появились новые научные направления: САПР, поточная и циклично-поточная технология горных работ в скальных породах, рекультивация нарушенных горными работами земель.

Кафедра приняла активное участие в создании и становлении горной секции Программы САПР. Возглавляя подсекцию подземных горных работ, проведены два рабочих совещания с участием представителей главных горных вузов страны; представители кафедры выступили с докладами на Всесоюзных совещаниях в г. Свердловске (1975 г.) и в г. Туле (1977 г.). Участие в Программе САПР способствовало внедрению ЭВМ в учебном процессе, повышению уровня подготовки специалистов (на кафедре были разработаны пакеты прикладных программ для решения ряда вопросов в курсовых и дипломных проектах.

Направление по рекультивации земель возглавил доц. Горлов В.Д. Им опубликована в издательстве «Недра» монография «Рекультивация земель на карьерах», защищена докторская диссертация. Для учебного процесса опубликован ряд учебных пособий, в их

числе и учебные пособия с грифом Минвуза.

Вопросами внедрения поточной технологии на карьерах нерудных строительных материалов занимался доцент Рекунов В.Ф. Он был членом конструкторского коллектива по созданию самоходного дробильного агрегата для нерудных карьеров, автор ряда изобретений. Диссертацию по обоснованию параметров схем поточной и циклично-поточной технологии на известняковых карьерах защитил соискатель Пислегин И.А.

Для повышения уровня научной работы студентов по инициативе проф. Махина П.А. на кафедре в 1960 году была создана первичная организация в НТО цветной металлургии с прямым подчинением центральному правлению НТО ЦМ. В организации регулярно работали две секции: по подземным и открытым работам. Практически каждый студент должен был выступить с докладом по результатам производственных практик или по результатам исследований по договорной или бюджетной тематике. Лучшие работы представлялись на Всесоюзные конкурсы и практически всегда награждались денежными премиями и дипломами. Об опыте работы организации НТО ЦМ при НПИ писали журналы «НТО СССР» и «Техника и наука» - эта организация считалась одной из лучших вузовских организаций НТО.

В 1962 году решением ВАК и МВ и ССО СССР А.В. Артемов был утвержден в ученом звании доцента по кафедре «Рудничная вентиляция и техника безопасности». В 1964 году решением коллегии MBи ССО СССР А.В. Артемов был утвержден кандидатом в резерв ЮНЕСКО, прошел подготовку по иностранному языку и в 1965 году был командирован в Бирму для работы в Рангунском технологическом институте. Приeго активном участии был осуществлен первый в истории этой страны выпуск горных инженеров.

По окончании командировки с октября 1966 г. А.В. Артемов продолжает работать в НПИ. В марте 1973 года он защитил докторскую диссертацию. И решением ВАК ему присвоена ученая степень доктора технических наук. За время работы им опубликовано 65 научных статей, большинство из них в центральных изданиях. Наряду с выполнением научно-исследовательской работы А.В.Артемов принимает активное участие в исследовательских работах проводимых кафедрой в порядке оказания помощи производству. В результате многолетней научной работы А.В.Артемов сформировал новое научное направление в рудничной аэрологии – физико-химические средства борьбы с опасными и вредными явлениями в угольных шахтах. Практические разработки, возглавляемого им коллектива, внедрены на шахтах Донбасса. За успешное выполнение работ по оказанию помощи производству А.В. Артемов неоднократно был премирован ректором и МВ и ССО РСФСР.

В 1988 г. в результате разделения объединенной кафедры были созданы две одна из них получила название «Открытой разработки месторождений полезных ископаемых»- зав. кафедрой крупный специалист по технологии и экологии открытых горных работ д.т.н., проф. Горлов В.Д., другая кафедра«Подземной разработки месторождений полезных ископаемых» - зав. кафедрой крупный специалист по технологии и охране окружающей среды д.т.н., проф. Шестаков В.А.

Исследованиями воздействия горного производства на окружающую среду и в частности работами по рекультивации нарушенных земель занимался Горлов В.Д. За это время разработаны научные основы более полного и комплексного использования недр и других природных ресурсов. Особое внимание уделено и повторному использованию плодородных почв, снятых в процессе горного производства. Проведены исследования влияния потерь и разубоживания почв на эффективность проведения землевосстановительных работ. На основании вегетационных опытов установлены зависимости урожайности сельскохозяйственных культур от величины разубоживания почв. Результаты этих исследований был опубликованы в центральных журналах, трудах ведущих вузов, в материалах международных и всероссийских научных конференциях. Его статья «Управление качеством рекультивации земель в районах горных работ» опубликована в зарубежном издании «SovietSoilScience», 1990, № 22/6, С. 92-100. На эту работу получено девять запросов из различных стран (Австралия, Англия, Германия, Индия, Испания, Южная Африка и др.).

Существенный вклад Горлов В.Д. внес в науку и производство. Им установлены закономерности изменения качества сельскохозяйственной рекультивации от горнотехнических, биоэкологических и агропроизводственных условий, создаваемых на восстанавливаемых землях. Научно обоснованы технологические схемы селективного складирования пород вскрыши в отвал. Ряд предложенных схем внедрены в производство с большим экономическим эффектом (Индерский боратовый рудник, АО «Фосфорит», АО «Ростовнеруд»). Эти и другие научные положения и конструктивные разработки широко используются в учебном процессе ЮРГТУ (НПИ), Московском и Санкт-Петербургском горных университетах.

Профессор Горлов В.Д. – автор 121 научной и учебно-методических печатных работ, в том числе 7 учебных пособий и 2-х монографий. Его монография «Рекультивация земель на карьерах». – М.: Недра, 1981.- 260 с. получила высокую оценку на Всероссийской выставке «Человек и окружающая среда» - Диплом первой степени (г. Петрозаводск), на региональной выставке изданий вузов в г. Ростове-на-Дону получила Диплом второй степени за высокий научно-теоретический уровень, она и сегодня широко цитируется в учебниках для вузов, учебных пособиях, монографиях и научных статьях многих авторов (Мирзаев Г.Г. и др. «Экология горного производства», М.: «Недра», 1991; Хохряков В.С. «Открытая разработка месторождений полезных ископаемых», М.: «Недра», 1991; Томаков П.И. и др. «Экология и охрана природы при открытых горных работах», М.: МГГУ, 1994; Лозановская И.Н. и др. «Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении», М.: «Высшая школа», 1998; Капелькина Л.П. «Экологические аспекты оптимизации техногенных ландшафтов», СПб: Наука, ПРОПО, 1993; Гальперин А.М. и др. «Геоэкологическое обоснование рекультивации намывных горнотехнических сооружений», Горный журнал, 1998, № 7).

За высокие производственные показатели Горлов В.Д. награжден орденом Знак Почета, Народным орденом труда (Болгария), знаком «Почетный горняк» (Казахстан), серебряной медалью ВДНХ СССР, знаками «Почетный работник высшего образования России» и «Заслуженный работник высшей школы Российской Федерации».

Научным руководителем горной школы, утвержденный ученым советом ЮРГТУ (НПИ) в 2002 г., являлся зав. кафедрой «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых», доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники РФ, действительный член РАЕН и МАНЭБ, почетный член АГН, почетный работник высшей школы Шестаков Виктор Александрович.

В течение многих лет В.А. Шестаков сотрудничал с ИПКОН РАН АН СССР. Под руководством академиков Н.В. Мельникова и М.И. Агошкова выполнял исследования по проблеме рационального использования недр и организовал две всесоюзные конференции по данной проблеме. В 1971 г. под его руководством были составлены и утверждены Госгортехнадзором Киргизской ССР «Методические основы нормирования показателей использования запасов твердых полезных ископаемых при добыче на горных предприятиях Киргизской ССР» - Фрунзе, 1971 г., которые были внедрены на всех рудниках, шахтах и карьерах Киргизии. В тот же период В.А. Шестаков принимал активное участие в разработке «Типовых методических указаний по нормированию потерь твердых полезных ископаемых» - М. ВИЭМС, 1971, 58 с., а также «Типовых методических указаний по определению, нормированию и экономической оценке потерь полезных ископаемых при добыче» - М., ИПКОН АН СССР, 1972 г., 222 с., на основе которых был разработан целый ряд отраслевых методик. Заметную роль сыграло знакомство с академиком лауреатом Нобелевской премии Канторовичем Л.В., которому понравилась опубликованная В.А. Шестаковым монография по оценке полноты комплексности использования недр. С этого началось сотрудничество с крупнейшими экономистами страны. В этот период была выполнена совместно с институтом ЦЭМИ АН СССР фундаментальная работа по разработке теоретических основ экономической оценки природных ресурсов, по результатам которой совместно с академиком-секретарем отделения экономики директором ЦЭМИ АН СССР академиком Н.П. Федоренко был сделан доклад, в котором впервые был поставлен вопрос о необходимости экономической оценки всех природных ресурсов и предложены методы оценки, в частности, оценки запасов рудных месторождений на основе определения реальной возможности получения какой-то конечной продукции и затрат на ее получение. Эта идея была успешно внедрена на Кадамджайском сурьмяном ГОКе. Доклад был заслушан и одобрен на Президиуме АН СССР под председательством академика М.В. Келдыша.

В 1972 г. В.А. Шестаков был переведен по конкурсу в Центральный ИГД Минчермета СССР (г. Свердловск), где в течение 1972-73 гг. работал заместителем директора по координации научно-исследовательских работ в отрасли и одновременно руководил лабораторией подземной разработки рудных месторождений. В этот период под его руководством был разработан долгосрочный прогноз технического прогресса на железорудных шахтах Урала и Казахстана, обосновано применение более эффективных систем разработки на ряде железорудных шахт, а также на Малышевском руднике.

С сентября 1973 г. В.А. Шестаков по конкурсу перешел в Новочеркасский политехнический институт, где сначала работал профессором кафедры и зав. кафедрой «Разработка рудных и нерудных месторождений», а с 1987 г. по 2005 г. заведующим кафедрой «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых».

В.А. Шестаков внес большой вклад в теорию оптимизации параметров и технологических схем добычи и переработки полезных ископаемых с учетом полноты использования недр и охраны окружающей среды, в теорию проектирования горных предприятий, в частности, в теорию проектирования разработки угольных пластов с учетом стадий переработки и направлений использования углей, выбора и экономической оценки способов вскрытия, подготовки и систем разработки, на основе чего предложены новые ресурсосберегающие и экологически чистые технологии подземной, открытой и открыто-подземной разработки месторождений полезных ископаемых, много сделано для развития творческих способностей студентов, экологического и экономического образования горных инженеров.

За разработку и внедрение эффективной технологии раздельной добычи на карьерах стройматериалов с воссозданием плодородных земель была получена бронзовая медаль ВДНХ СССР. На Всероссийской выставке-семинаре «Человек и окружающая среда» (1982 г.) 4 монографии ученых НПИ отмечены дипломами 1-й степени Минвуза РСФСР и ЦК ВЛКСМ. Одна монография отмечена дипломом ВДНХ Киргизской ССР.

Результаты его исследований в этот период были опубликованы в целом ряде монографий, в частности, таких, как «Научные основы выбора и экономической оценки систем разработки рудных месторождений» - М.: Недра, 1976.-271 с., «Охрана окружающей среды при проектировании и эксплуатации рудников» -М.: Недра, 1981.-309 с., «Рациональное использование недр» - М.: Недра, 1990.-225 с., «Проектирование предприятий с подземной добычей полезных ископаемых» - Справочник. М.: Недра, 1991.-399 с., «Оптимизация параметров горных работ на рудниках» - М.: Недра, 1993.-252 с., «Научные основы открыто-подземного способа добычи руд в современных экономических условиях» - Новочеркасск: НГТУ, 1998.-232 с., «Теория проектирования разработки угольных пластов с учетом стадий переработки и направлений использования углей». Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2004.- 380 с., «Основы теории проектирования и выбора направлений совершенствования подземной разработки сложных рудных месторождений». Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2004.- 211 с. Всего им опубликовано более 1000 работ, в том числе 3 учебника, 16 учебных пособий, 44 монографии, 23 брошюры, 65 изобретений и патентов, более 1000 статей. Им создан первый в стране и пока единственный учебник для вузов «Проектирование рудников». М., Недра, 1987 (второе его издание «Проектирование горных предприятий». М., изд. МГГУ, 1995, 508 с.), третье издание «Проектирование горных предприятий», М.: МГГУ, 2003.- 800 с.

Им создана крупная научная школа, подготовлено 12 докторов и 42 кандидата наук. В течение многих лет В.А. Шестаков руководил региональными научными программами, одна из которых была утверждена совместным приказом Минцветмета СССР и Минвуза РСФСР, другая приказом Минвуза РФ. Им были организованы и проведены 3 международные научно-технические конференции по проблеме «Комплексное изучение и эксплуатация месторождений полезных ископаемых» и 11 научно-технических конференций по возглавляемому им научному направлению «Разработка научных основ и способов ресурсосберегающей и экологически чистой технологии добычи полезных ископаемых». По результатам этих конференций под его редакцией опубликовано 11 сборников трудов. Научные рекомендации В.А. Шестакова по оптимизации использования недр и технологии разработки месторождений были внедрены на многих горных предприятиях Северного Кавказа, Урала, Алтая, Забайкалья, Сибири, а также Казахстана, Киргизии, Украины, Узбекистана и др.

Огромную работу выполнил В.А. Шестаков по подготовке горных инженеров. Им подготовлено более 1500 специалистов по подземной и открытой разработке месторождений. Многие из них стали крупными руководителями производства, кандидатами и докторами наук. Много усилий приложил В.А. Шестаков для совершенствования учебного процесса, для развития творческих способностей студентов. Под его руководством студенты получили 10 авторских свидетельств на изобретения, ежегодно публиковали по 12-14 статей. Участвуя в конкурсах научных работ, получили 5 дипломов и знаков «Лауреат Всероссийского конкурса». В 1987 г. он создал кафедру «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых», на которой в настоящее время работают 6 докторов и 6 кандидатов наук. По его инициативе и при активном участии в ЮРГТУ образована кафедра «Экономика и управление народным хозяйством».

В течение многих лет В.А. Шестаков был членом Комиссии по оценке природных ресурсов при Президиуме АН СССР и ГКНТ СССР, экспертом Госплана СССР, где под руководством академика В.В. Ржевского была выполнена работа по перспективам развития Криворожского бассейна и ГКНТ СССР, членом Центрального правления НТО цветной металлургии, членом секции рационального использования недр и экспертом НТС Госгортехнадзора СССР, членом УМО и УМС Минобразования РФ, членом диссертационного совета МГГУ и т.п. Принимал участие в работе правительственных комиссий по развитию таких предприятий, как Джезказганский ГМК, Тырныаузский ВМК и др. По заданию Минсредмаша СССР выполнял экспертизы на рудниках Германии.

Он являлся председателем Южно-Российского научного центра и Новочеркасского отделения Российской академии естественных наук, председателем диссертационного совета по защите диссертаций в ЮРГТУ (НПИ), зам. председателя совета по защите докторских диссертаций в СКГТУ (г. Владикавказ), а также членом ученого совета ЮРГТУ (НПИ).

За плодотворную научную и педагогическую деятельность В.А. Шестаков награжден двумя медалями, Почетными грамотами Минцветмета СССР и Минобразования РФ, медалью ВДНХ СССР и дипломом ВДНХ Киргизии, знаками «Шахтерская слава» 2-й и 3-й степени и др. В 1991 г. ему присвоено почетное звание «Заслуженный деятель науки и техники РСФСР». В 1996 г. он награжден нагрудным знаком «Почетный работник высшего профессионального образования России». За успехи в руководстве научной работой студентов отмечен знаком и дипломом «Лауреат Всероссийского конкурса». В 1994 г. и 1997 г. Президиумом Российской Академии наук ему были присуждены Государственные научные стипендии. Кроме этого, он отмечен тремя наградами Президиума Российской академии естественных наук.

В период с 1990 г. по настоящее время научные исследования велись по научному направлению «Разработка ресурсосберегающих и экологически чистых технологий добычи полезных ископаемых».

В 1991 г. была создана региональная программа «Комплексное изучение и эксплуатация месторождений полезных ископаемых», на которую Минвуз РСФСР осуществлял ежегодное госбюджетное финансирование в 1 млн. руб. (руководитель профессор В.А. Шестаков). С 1993 г. эта программа вошла составной частью межвузовской программы «Экологически чистое горное производство». По данным программам были достигнуты большие успехи в разработке научных основ и способов более полной, комплексной и экологически чистой разработки месторождений.

Под руководством проф. Шестакова В.А. разработаны научные принципы и положения по обоснованию более полного и комплексного использования запасов месторождений с учетом требований охраны окружающей среды. На основе обобщения мирового опыта подземной разработки установлено, что все более эффективными становятся технологии добычи, которые обеспечивают ресурсосбережение, в частности, полное и комплексное использование запасов недр, вовлечение в эксплуатацию ранее потерянных запасов, а также бедных и забалансовых руд, улучшение охраны окружающей среды. На основе разработанной методики оценки технологии горных работ с учетом ущерба, наносимого горными работами окружающей среде, установлено, что наиболее перспективными являются открыто-подземные разработки, а также системы подземной разработки с закладкой выработанного пространства разного рода отходами горного, обогатительного и металлургического производства, а также золами ТЭЦ.

Разработаны основные положения по более полному и комплексному использованию месторождений (бедных и забалансовых руд, всех других совместно залегающих полезных ископаемых, пород, хвостов обогащения и т.п.), как основного направления развития ресурсосберегающих и экологически чистых технологий.

Разработаны теоретические основы проектирования горных предприятий, в том числе обоснования параметров горных работ, конкретные методики оценки способов и систем разработки, выбора оптимального закладочного материала, а также методики учета и оценки ущерба окружающей среде при решении всех основных задач подземной добычи полезных ископаемых (угля, нерудных, руд).

Существенный вклад внесен в теорию обоснования производственной мощности горного предприятия, в частности, в связи с необходимостью комплексного использования недр. Особое внимание уделено разработке теоретических положений оптимизации производственной мощности в связи с переходом на ресурсосберегающие технологии, а также на технологии горных работ, обеспечивающие высокую интенсивность работ. Эти материалы также как и положения по учету ущерба окружающей среде при оценке месторождений, выборе способов и технологии добычи вошли в «Справочник по проектированию подземного способа разработки» (М., Недра, 1991, авторы Бурчаков А.С., Шестаков В.А. и др.). В 1993 г. опубликована монография «Оптимизация параметров горных работ на рудниках» (М., Недра). В эту монографию вошли многие новые методические положения по оптимизации параметров и технологии горных работ и созданию новой ресурсосберегающей технологии.

На основе фундаментальных исследований предложены новые способы подземной и открыто-подземной разработки, способы подготовки блоков, системы разработки, защищенные 50 авторскими свидетельствами и патентами. В частности, предложены открыто-подземный способ разработки (А.с. № 146938), который позволяет вовлечь в эксплуатацию новые запасы, снизить разубоживание руды и уменьшить расход вяжущих. Этот способ внедрен на руднике «Молибден» Тырныаузского ВМК с экономией около 1 млн. руб.

Разработанный способ подземной разработки жильных месторождений, на который получено А.С. № 1705568, позволяет в 2-3 раза повысить интенсивность очистных работ и снизить потери руды. Внедрение этого изобретения только на одном Садонском руднике позволило получить экономию в 1991 г. в сумме 968 тыс. рублей.

Способы безотходной технологии разработки с утилизацией в закладку отходов были внедрены на рудниках ВостГОКа (Украина), а системы с закладкой и изоляционными сетками в Малышевском РУ (Урал) бывшего Минсредмаша СССР. Фактическая экономия от внедрения новой технологии на этих рудниках на период 1990 г. составила более 1,5 млн. рублей.

Предложена методика оценки месторождений с учетом охраны окружающей среды, на основе которой установлена целесообразность эксплуатации Гавриловского золоторудного месторождения в Западной Сибири. Рекомендации приняты для практического использования ПО «Запсибзолото». Разработаны научные положения повторной разработки месторождений. Обоснована целесообразность повторной разработки Верхне-Згидского участка Садонского месторождения. Обоснованы рациональные объемы повторной разработки на примере вовлечения в эксплуатацию металлоносной закладки применительно к условиям рудников Садонского СЦК. Фактическая экономия от внедрения этих рекомендаций на рудниках Садонского СЦК 1989-90 гг. составила 250 тыс. рублей.

Разработана технология, позволяющая эксплуатировать старые отвалы забалансовых руд на руднике «Холтосон» Джидинского ВМК (Республика Бурятия).

На основе разработанной методики оценки полевой подготовки горизонтов и блоков с учетом полноты использования недр установлено, что экономически целесообразно значительно расширить область ее применения, в том числе на жильных месторождениях, где обычно применяется рудная подготовка. Повторная разработка надштрековых целиков с полевой подготовкой была внедрена в 1989 году на карьере «Инкур» (50 тыс. руб.), на руднике «Холтосон» Джидинского ВМК с экономическим эффектом 109 тыс. руб. На этом же руднике внедряются также новые способы разработки по нашим авторским свидетельствам на изобретения. Ряд рекомендаций внедрен на рудниках Казахстана (Зыряновский СК, рудник Ак-Су), Эстонии (Маардуский ХК), Узбекистана (рудник Каульды), Киргизии и др.

Опубликовано несколько десятков монографий, учебных пособий и учебников, с 1997 г. по 2002 г. защищены 4 докторские и 12 кандидатских диссертаций. От внедрения рекомендаций получена экономия примерно по 3 млн. руб/год.

Под руководством заслуженного изобретателя РФ, доцента В.Н. Шамшина разработаны новые конструкции горного оборудования, буровых установок, навесного оборудования и инструмента для бурения шпуров, конструкции буровых резцов, армированных алмазно-твердосплавными пластинами. Многие машины и инструмент серийно выпускаются заводами и внедрены в производство.

Вопросами технологии применения твердеющей закладки при подземной разработке рудных месторождений занимался доцент, к.т.н. Кравченко В.П. Проведены исследования закладочных материалов, реологических свойств и транспортабельности твердеющих смесей, технологии формирования искусственных целиков с учетом экозотермических факторов и их влияние на прочностные свойства закладки. Впервые Кравченко В.П. были рассмотрены вопросы устойчивости закладочного массива. Совместно с В.А. Куликовым опубликована монография «Применение твердеющей закладки при разработке рудных месторождений».

Профессором, д.т.н. Слепцовым М.Н. определены направления совершенствования и области применения высокопроизводительных систем разработки мощных месторождений цветных и редких металлов. Совместно с Азимовым Р.Ш. и Мосинцом В.Н. разработаны методы расчета конструктивных элементов и параметров этих систем разработки с учетом интенсивности работ и комплексной оценки принимаемых технических решений и опубликована монография «Подземная разработка месторождений цветных и редких металлов».

Исследования профессора, д.т.н. Полухина В.А. позволили определить напряженно-деформированное состояние геомассива, зависимости напряженно-деформированного состояния пород вблизи выработок от технологий и глубины сооружения, длины лавы и обосновать технологические параметры способов разгрузки геомассива от повышенных напряжений вблизи подготовительных выработок, разработать новые проектные решения сооружения и обеспечения их устойчивости (издана монография «Основы технологий сооружения выработок и управление их устойчивостью при разработке тонких пластов на больших глубинах»).

Профессором, д.т.н. Ткачевым В.А. разработан комплексный подход к решению задач выбора эффективных способов к решению задач выбора эффективных способов крепления и поддержания подготовительных выработок на основе изучения геомеханических зависимостей состояния горных массивов и действия крепей с учетом влияния на работу очистных забоев, позволяющей обосновать способы проходки и крепления горных выработок и выбирать параметры очистных забоев.

Профессором, д.т.н. Гаркушиным П.К. обоснованы технологические схемы разработки калийных и каменно-соляных месторождений, обеспечивающие гидробезопасность горного предприятия и высокий уровень безопасности разработки выбросоопасных пластов.

Профессором, д.т.н. Дулиным А.Н. предложены научные основы технико-экономической оценки и выбора оптимальных параметров предприятия, технологии горных работ на основе системного подхода в условиях регулируемого рынка, что позволяет существенно расширить сырьевую базу действующих рудников и повысить эффективность подземной разработки месторождений полезных ископаемых.

Профессором, д.т.н. Разореновым Ю.И. разработаны научные основы оптимизации рудопотоков и технологических схем при открыто-подземной разработке месторождений многокомпонентных и разносортных руд.

Профессором, д.т.н. Версиловым С.О. обоснованы рациональные технологии с обрушением, обеспечивающие повышение комплексности использования руд цветных металлов и безопасность технологических процессов при ведении горных работ.

Профессором, д.т.н. Игнатовым В.Н. и доцентом, к.т.н. Логачевым А.В. разработаны основные методические положения для решения таких задач, как экономическая оценка и переоценка запасов, обоснование производственной мощности рудника и комплекса карьер-рудник, сравнительная оценка схем и параметров вскрытия и подготовки, систем разработки, обоснование целесообразности более полного и комплексного использования недр и других природных ресурсов.

Доцентом, к.т.н. Белодедов А.А. разработаны эффективные технологические схемы подготовки и разработки угольных месторождений с оставлением породы в шахте.

Доцентом, к.т.н. Петровым Н.А. разработаны методики обоснования технологических параметров разработки месторождений строительных горных пород с учетом рационального использования ресурсов и минимального нарушения окружающей среды.

Доцентом, к.т.н. Шаляпиным и Литовченко Т.В. разработаны теоретические основы определения рационального порядка разведки-разработки сложных и слабо разведанных месторождений с учетом стадий переработки, применение которых позволяет уменьшить затраты на подготовку, повысить производительность труда и снизить потери и разубоживание руды.

Доцентом, к.т.н Горловым Ю.В. разработаны методики оценки воздействия деятельности горных предприятий на окружающую среду.

При участии ученых-горняков Новочеркасска в 1958 г. в Шахтинском филиале НПИ были созданы кафедры: «Подземная разработка пластовых месторождений», которую возглавил доктор технических наук, профессор А.М. Карпов и «Строительство подземных сооружений и шахт», ее возглавил профессор Н.К. Шафранов.

С 1968 г. все научные исследования кафедры «Разработка пластовых месторождений» Шахтинского института (НПИ) были подчинены единой цели – выявлению факторов, влияющих на эффективности добычи угля на шахтах, и разработке рекомендаций по улучшению результатов работы предприятия. В конце 60-х годов в коллектив кафедры из Шахтинского научно-исследовательского института переходят ряд перспективных ученых, среди которых А.Л. Малец, И.С. Гарбер, Г.М. Татьянченко, Б.В. Масякин. Круг решаемых проблем для угольных шахт и отрасли в целом с начала их работы в составе кафедры расширяется. Наряду с исследованием общих вопросов горного производства и вентиляции шахт (доц. И.И. Заблудин), установления оптимальных схем вскрытия шахтных полей в различных горно-геологических условиях (доц. С.М. Степанов), управления кровлей при использовании индивидуальной призабойной и посадочной крепи (доц. Д.А. Вазин), увеличения срока службы деревянной крепи за счет ее антисептирования (доц. И.Е. Иваненко) значительное внимание стало уделяться экономике шахт (доценты И.С. Гарбер, Б.В. Масякин), установлению оптимальных параметров отработки запасов антрацитовых шахт, концентрации горных работ на них (доц. А.Л. Малец).

В этот период на кафедре получило развитие и новое научное направление, связанное со снижением отрицательных последствий угледобычи на окружающую среду, тема исследований совершенствование технологии ведения породного хозяйства в подземной части и на ее поверхности (доценты Г.М. Татьянченко и Феоктистов В.М.). При участии специалистов комбината «Ростовуголь» была выполнена научно-исследовательская работа, результаты которой во многом определили технологию складирования породы на поверхности шахт Восточного Донбасса. При этом были выявлены основные факторы, влияющие на выход породы на поверхность, разработаны мероприятия по снижению объема получаемой в шахте породы. Уже в первых научных публикациях этих ученых обращалось внимание на необходимость извлечения угля из складируемой в отвалы породы, использования последней для народного хозяйства. Через несколько лет ими совместно с проф. А.Л. Малецом будет разработана и внедрена на шахте «Майская» ПО «Ростовуголь» эффективно работающая установка по извлечению угля из породной массы.

Работы доцентов К.И. Тюзнева и Е.Д. Твардовского были связаны с установлением научно обоснованной минимальной высоты участковых выработок без подрывки боковых пород при разработке пологих пластов Донбасса.

В 70-х годах при кафедре начала работать «Проблемная опытно-экспериментальная лаборатория геотехнических систем», два из научных направлений которой возглавили доценты И.И. Заблудин и П.В. Ляшенко. Ученые лаборатории в течение более чем 15 лет активно вели исследования, совпадающие с основными направлениями научных разработок кафедры.

Комплексные исследования выемочно-транспортных схем и факторов, влияющих на качество добываемого топлива при различных технологиях выемки, исследовал доц. А.Л. Малец. Под его руководством по заданию производства выполняется ряд работ, результатами которых были конкретные рекомендации по совершенствованию горного хозяйства реконструируемых шахт № 25 (ныне «Алмазная»), «Южная», № 3 и др. Внедрение рекомендаций позволило не только усовершенствовать выемочно-транспортные схемы, но и получить значительный экономический эффект.

Оптимизация технологических схем и параметров действующих, реконструируемых и проектируемых антрацитовых шахт, обеспечивающая максимально возможную концентрацию горного производства и повышение качества товарной продукции, на долгие годы останется научным направлением доцента, а затем, после защиты докторской диссертации, проф. А.Л. Малеца.

Научно-исследовательская работа доц. В.А. Меркулова – анализ отрицательного воздействия горного производства на окружающую природу, установление закономерностей влияния угледобычи на природную среду, а также разработка рекомендаций по уменьшению или полному прекращению этого влияния. В 1981 г. В.А. Меркулов издает монографию «Охрана природы на угольных шахтах», в которой даны конкретные рекомендации по защите поверхности от нарушений, оказываемых процессами горного производства. В середине 70-х годов совместно со специалистами ПО «Ростовуголь» ( д-ром техн. наук И.Д. Посыльным, канд. техн. наук Л.Ю. Шляфером, горным инженером С.И. Жуковым и др.) разработана технологическая схема очистки шахтной воды «Дон-1», чуть позднее «Дон-3». Обе схемы в целом и отдельные их элементы, внедренные на ряде шахт Восточного Донбасса («Южная», «Юбилейная», им. Артема и др.). В 1976 г. они были награждены серебряной медалью ВДНХ за разработку и внедрение установки «Дон-1», в 1976 г. – отмечены дипломом ВДНХ за разработку схемы очистки шахтных вод «Дон-3».

В 80-х годах ХХ века активно ведет научную работу на сильнозагазованных шахтах Воркутинского месторождения доц. Е.А. Колесниченко. Совместно с производственниками им разработаны и внедрены на шахте «Комсомольская» параметры гидровымывания опережающих полостей для предотвращения внезапных выбросов при проведении подготовительных выработок на особовыбросном участке пласта «Мощный», промышленную проверку прошли его насадки-датчики для контроля интенсивности выделения метана во время профилактических работ. Позднее (90-е годы), доц. Е.А. Колесниченко разработает методологическую базу эффективного управления дегазацией и приведения в невыбросоопасное состояние метаноносных выбросоопасных пластов при разработке угольных месторождений с учетом генетических характеристик, предложен способ борьбы с внезапными выбросами угля и газа (внедрен на шахте «Комсомольская» ОАО «Воркутауголь») и в 2000 г. по результатам исследования защитит докторскую диссертацию.

Проф. В.А. Матвеев крупный ученый-специалист по решению геомеханических задач при струговой технологии добычи угля, заложивший теоретические основы управления тяжелыми кровлями, подтвердив их экспериментально, и научные основы управления кровлей в очистных забоях со струговой выемкой угля. Им был предложен метод разупрочнения трудноуправляемых кровель при разработке угольных пластов, на основе которого шахты Гуковского района Восточного Донбасса перешли от трудоемкого способа управления кровлей частичной закладкой выработанного пространства к полному ее обрушению, что обеспечило возможность применения механизированных крепей в очистных забоях. В.А. Матвеев являлся руководителем работ по созданию и передаче в серийное производство первичного отечественного стругового комплекса 1МКС (1971-75 гг.), благодаря применению которого устанавливались мировые рекорды месячной добычи угля в 1973-74 гг., созданию первой отечественной струговой установки скользящего типа и советско-чехословацкого стругового комплекса КТСЧ; содействовал освоению аналогичной технологии и техники специалистами ФРГ и Испании. С 1993 года работает над созданием общей теории геомеханических процессов в кровле угольных пластов, учитывающей динамику и стохастичность в движущемся очистном забое.

Из наиболее значимых научно-исследовательских работ, выполненных в 80-е годы, необходимо отметить исследования возможностей эффективной выемки весьма тонких пологих антрацитовых пластов.

Кафедру геодезии и маркшейдерского искусства и ее геодезический кабинет возглавил инженер – землеустроитель В.Ф. Никонов, маркшейдерский кабинет – горный инженер Л.Ф. Брусницын, выпускник С.- Петербургского института. Профессорам В.Ф. Никонову и Л.Ф. Брусницыну принадлежит заслуга в создании и становлении кафедры, организации учебно-методического процесса, ее материального обеспечения. Проф. Л.Ф. Брусницын наладил тесные связи с кафедрами маркшейдерского дела С.- Петербургского и Екатеринославского (ныне Днепропетровского) горных институтов, участвовал в работе Всероссийских маркшейдерских съездов и конференций.

В 1920 г. кафедра разделилась на две кафедры: геодезии и маркшейдерского искусства. Последнюю возглавил проф. А.Я. Берлович, выпускник горного факультета Донского политехнического института. С именем проф. А.Я. Берловича связана целая эпоха в жизни маркшейдерской кафедры. Он был ее заведующим до 1956 года с небольшим перерывом на время оккупации фашистами г. Новочеркасска. По инициативе проф. А.Я. Берловича и на основании решения первого Всесоюзного съезда маркшейдеров в 1933 году в Северо-Кавказском индустриальном институте была открыта маркшейдерская специальность, что потребовало укрепления кафедры кадрами, расширения лабораторной базы, создания новых учебно-методических разработок. Значительно возрос объем научно-исследовательских работ. Была выполнена топосъемка территории Донбасса (более 600 планшетов), проводилось магнитное ориентирование шахт, при кафедре была организована деклинаторная станция, разрабатывались приборы для автоматической съемки лав и подземных пустот и др. В послевоенные годы сотрудники кафедры активно участвовали в маркшейдерских работах по восстановлению шахт Донбасса: создание опорного обоснования на поверхности и в шахте, ориентирование шахт, стереосъемка поверхности и др. За руководство этими работами проф. А.Я. Берлович был награжден орденом Трудового Красного Знамени. По результатам выполненных НИР в этот период были защищены 6 кандидатских диссертаций.

После смерти проф. А.Я. Берловича кафедры маркшейдерского дела и геодезии в 1963 г. были объединены и в таком виде она существует до настоящего времени. Кафедрой до 1969 г. руководил доцент В.Н. Зубов. В период с 1956 по 1969 гг. научно-исследовательская работа проводилась в направлении конструирования маркшейдерских приборов (доц. В.Н. Зубов); совершенствования методов и техники маркшейдерско-геодезических работ (доц. В.Я. Обухов, доц. В.Л. Павелко), разработки математических методов решения горно-геометрических задач (доц. В.Л. Павелко, асс. В.М. Калинченко, доц. В.Я. Обухов). Последние разработки положили начало новому научному направлению на кафедре - математическому моделированию показателей месторождений.

В 1969 г. кафедру возглавил избранный по конкурсу научный руководитель Украинского филиала ВНИМИ (г. Донецк) канд. техн. наук А.Н. Медянцев, известный специалист в области сдвижения горных пород. С тех пор и по настоящее время на кафедре сформировались и активно развиваются два научных направления: математическое моделирование и прогноз показателей месторождений (руководитель проф. В.М. Калинченко) и сдвижение горных пород над горными выработками (руководитель проф. А.Н. Медянцев). Объектом исследований и внедренческим полигоном служили шахты Восточного Донбасса, Урупский (Северский Кавказ) и Марганецкий (Украина) ГОКи, Ростовская и Южно-Кузбасская ГРЭ, трест «Арктикуголь» и др. В 1982 г. кафедре была передана отраслевая научно-исследовательская лаборатория Минуглепрома СССР (руководитель старший научный сотрудник И.И.Тупикин, доц. В.М. Калинченко). В этот период сотрудниками кафедры были защищены 2 докторских (А.Н. Медянцев, В.М. Калинченко) и 10 кандидатских диссертаций.

В 1988 г. проф. А.Н. Медянцев по его просьбе был освобожден от заведования кафедрой маркшейдерского дела и геодезии и на эту должность избран проф. В.М. Калинченко.

Под руководством профессора В.М. Калинченко разработаны геолого-маркшейдерского прогнозирования горно-геологических условий угольных месторождений и безопасного ведения горных работ под охраняемыми объектами, где требуется высокое разрешение методов и оперативность получения оценок исследуемых свойств массива.

В настоящее время названные научные направления совершенствуются и развиваются в области автоматизации процессов прогнозирования горно-геологических условий отработки месторождений, создания автоматизированных систем календарного планирования развития горных работ, расчета параметров процесса сдвижения, прогноза и управления качеством добываемого угля. Несмотря на резкий спад производства, закрытие горных предприятий кафедра укрепляет связи с АО «Ростовуголь» и «Гуковуголь», проводя с работниками АО совместные НИР, привлекая руководителей маркшейдерской службы АО к учебному процессу.

За последние 5 лет по научному направлению «Разработка научных основ и способов ресурсосберегающей и экологически чистой технологии добычи полезных ископаемых», выполнен ряд крупных фундаментальных и прикладных исследований в разных областях горной науки.

В результате разработаны:

Теоретические положения по оптимизации параметров горных работ и технологических схем добычи и переработки

На основе нового комплексного подхода при рассмотрении во взаимосвязи работы рудников и угольных шахт с перерабатывающими предприятиями разработаны методические основы оптимизации разработки запасов, включающие обоснование критериев оценки и разработку экономико-математических моделей с учетом вероятностного характера геологоразведочных данных о запасах полезных ископаемых. На этой основе разработаны методы решения практически всех основных задач оптимизации известных и усовершенствованных и разработки новых технологических схем добычи и переработки твердых полезных ископаемых.

Благодаря такому подходу представляется возможность более обоснованно и с минимальным риском выбрать для эксплуатации наиболее ценные запасы, повысить полноту их использования и качество добываемых полезных ископаемых, в несколько раз сократить не только число рудников и шахт, но и обогатительных фабрик, металлургических заводов для обеспечения производства того же количества необходимой конечной (товарной) продукции при существенно меньших капитальных и эксплуатационных затратах. Соответственно в несколько раз сократится число разведуемых и разрабатываемых месторождений и нарушаемых горными и перерабатывающими предприятиями природных объектов при резком снижении выхода отходов на разныхстадиях добычи, переработки и использования полезных ископаемых.

Теоретические основы оптимизации и совершенствования технологии открыто-подземной и подземной добычи многокомпонентных и разносортных руд

Продолжилась разработка теоретических основ проектирования и совершенствования технологии открыто-подземной добычи многокомпонентных и разносортных руд. По этому разделу разработаны соответствующие новым экономическим условиям критерии экономической оценки и экономико-математические модели для оценки и оптимизации параметров горных работ, а также выбора направлений совершенствования технологии открыто-подземной добычи руд. Разработаны новые технологические схемы добычи и переработки, позволяющие повысить эффективность работы горных предприятий при более полном и комплексном использовании недр и улучшении экологической ситуации в районе горных предприятий.

Анализ предложенных комплексных критериев оценки, учитывающих три главных фактора, обеспечивающих повышение эффективности горного предприятия (увеличение объемов производства, повышения качества добываемых полезных ископаемых, сокращения времени выполнения работ (повышения интенсивности), позволяет обоснованно выбирать наиболее эффективные пути совершенствования технологии горных работ. Например, для повышения интенсивности подготовки запасов и качества добываемой рудной массы необходимо отказываться от традиционных схем подготовки днищ блоков нишами, дучками и воронками и шире применять схемы с торцовым выпуском. Весьма перспективным направлением совершенствования систем с обрушением и подэтажных штреков является увеличение высоты этажа, но при торцовом способе выпуска, т.к. обычные днища блоков при большой высоте этажа разрушаются. Совершенствуя технологию добычи в этих направлениях, можно в несколько раз увеличить интенсивность подготовки и отработки запасов, соответственно увеличив производственную мощность рудника и снизив затраты на добычу.

Разработанные научные положения позволили создать новые технологические схемы добычи и переработки руд. Получено 8 патентов, сделаны 7 заявок на изобретения, применяя которые можно в несколько раз увеличить интенсивность подготовки и отработки запасов, соответственно увеличив производственную мощность рудника и снизив затраты на добычу. Защищены одна кандидатская диссертация (Игнатов М.В.) и одна докторская (Каган Г.Ф.). Опубликовано 6 монографий, более 100 статей.

Концепция развития угольной промышленности и совершенствования технологии добычи угля с учетом направлений и стадий его переработки и использования

Разработаны новые теоретические положения для обоснования направления развития угольной промышленности и совершенствования технологии добычи угля с учетом стадий его переработки и направлений использования. По этому разделу на основе анализа теории и практики работы угольных шахт во взаимосвязи с предприятиями и отраслями, перерабатывающими уголь (с тепловыми и электрическими станциями, заводами по производству кокса и чугуна, термомассы и электродов, стройматериалов и химической продукции, с производством карбида кальция и ацетилена и т.п.), установлено, что извлекаемая ценность добываемого угля по мере увеличения стадий переработки увеличивается в несколько раз. В зависимости от направления использования и стадии переработки получаемая из угля продукция в 2-4, 6-8 и даже в 50 раз больше себестоимости добычи на «нерентабельных» шахтах. При этом капитальные и эксплуатационные затраты на стадиях переработки меньше, чем на стадии добычи. Разработан новый методический подход к решению задач оценки эффективности работы угольных шахт, выбора параметров и направлений совершенствования технологии добычи угля в новых экономических условиях (по экономичности производства конечной продукции переработки и использования угля). На основе нового подхода разработаны критерии оценки и экономико-математические модели для определения эффективности капиталовложений в реконструкцию угольных шахт и срока их окупаемости, определения производственной мощности шахты (при одновременном оконтуривании запасов), разрабатывающей пласты разного качества, а также методические основы сравнительной оценки схем и параметров вскрытия и подготовки запасов, систем разработки и технологических комплексов, порядка отработки выемочных участков и размеров шахтных полей и т.п. Разработан метод определения производственной мощности угольной шахты с учетом разницы в качестве угля и мощности пластов по числу одновременно действующих очистных и проходческих забоев, а также предложен метод определения потерь и разубоживания углей при одновременной разработке пластов разной мощности и разного качества с учетом увеличения извлекаемой ценности угля на стадиях его переработки и использования. Разработаны конкретные рекомендации по выбору и оценке порядка отработки запасов пластов разной мощности и с разным качеством энергетического угля и обоснованию условий эффективной разработки дополнительно вовлекаемых в эксплуатацию запасов пластов меньшей мощности и меньшего качества угля совместно с более богатыми пластами.

Обоснована высокая экономическая и экологическая эффективность снижения зольности добываемых антрацитов и коксующихся углей. Разработаны новые эффективные способы разработки угольных пластов и способы проходки выработок с оставлением породы в шахте, обеспечивающие повышение качества добываемого угля. От частичного внедрения рекомендаций на шахте «Дальняя» ОАО «Гуковуголь» получена экономия в сумме 13 млн. руб/год.

Получено 9 патентов на изобретения.

По данному разделу научного направления только за последние 3 года сделано несколько десятков докладов на научно-технических конференциях, в т.ч. более 20 на международных, опубликованы 5 монографий, учебное пособие и более 100 статей. Защищена 1 докторская (Полухин В.А.) и 4 кандидатских диссертации (Шмаленюк А.П., Шмаленюк А.А., Венедиктов А.А., Акимов Л.М.).