Горная наука в академическом аспекте (к 90-летию НАНУ)
В цьому маленькому ессе я аналiзую спiввiдношення академiчноi науки з практичними проблемами гiрнiчного пiдприємства. In this little essay we analyze the correlation of academic science to practical needs of mining industry....
Saved in:
| Published in: | Физико-технические проблемы горного производства |
|---|---|
| Date: | 2008 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут фізики гірничих процесів НАН України
2008
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/108021 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Горная наука в академическом аспекте (к 90-летию НАНУ) / Я.И. Грановский // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 2008. — Вип. 11. — С. 6-9. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859615794440175616 |
|---|---|
| author | Грановский, Я.И. |
| author_facet | Грановский, Я.И. |
| citation_txt | Горная наука в академическом аспекте (к 90-летию НАНУ) / Я.И. Грановский // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 2008. — Вип. 11. — С. 6-9. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Физико-технические проблемы горного производства |
| description | В цьому маленькому ессе я аналiзую спiввiдношення академiчноi науки з практичними проблемами гiрнiчного пiдприємства.
In this little essay we analyze the correlation of academic science to practical needs of mining industry.
|
| first_indexed | 2025-11-28T18:33:00Z |
| format | Article |
| fulltext |
Физика угля и горных пород
6
Раздел 1. Физика угля и горных пород
ГОРНАЯ НАУКА В АКАДЕМИЧЕСКОМ АСПЕКТЕ
(К 90-ЛЕТИЮ НАНУ)
проф. Грановский Я.И. (ИФГП НАНУ)
В цьому маленькому ессе я аналiзую спiввiдношення академiчноi науки з прак-
тичними проблемами гiрнiчного пiдприємства.
ACADEMIC APPROACH IN MINING SCIENCE
(TO 90TH ANNIVERSARY OF NASU )
Granovskii Ya.I.
In this little essay we analyze the correlation of academic science to practical needs of
mining industry.
«Тот факт, что возраст можно
разделить на 10, не рискуя
получить остаток – этот факт
отмечает весь народ»
Г.И. Копылов «4-мерная поэма»
Этот эпиграф принадлежит известному физику и поэту, другом которого
мне посчастливилось быть, и я присоединяюсь к его тезису, который отношу
к нашей Академии наук. Я не историограф и не историк и, тем не менее, по-
пытаюсь осветить этот юбилей с позиции рядового сотрудника одного из ее
институтов – Института физики горных процессов.
Наш институт, пожалуй, самый молодой в системе НАН Украины, ему
всего лишь 6,5 лет, но на его примере можно проследить все тенденции раз-
вития, присущие Академии.
Физика – основа техники
Лозунг Ф. Бэкона «Знание – сила», провозглашенный в ХVI веке, начал
реализоваться лишь через 200 лет с началом промышленной революции, ко-
гда было осознано, что без системного научного анализа развитие экономи-
ки и ее ведущего звена – техники – невозможно. Это понимали все ведущие
ученые, с их работ началась дифференциация и специализация наук, причем
главную роль сыграло бурное развитие физики – наряду с механикой воз-
никли термо-, гидро- и электродинамика, но особенно важную роль начиная
с XIX века начала принадлежать последней. Карно, Бернулли, Фарадей –
лидеры, зачинатели этих наук. Среди их продолжателей, которых трудно
всех перечислить, мы отмечаем многих отечественных ученых. Я бы осо-
бенно отметил заслуги А.Ф. Иоффе, создавшего в СССР сеть физико-техни-
Физика угля и горных пород
7
ческих институтов. Одним из них был Украинский ФТИ и его детище – до-
нецкий Физтех. Харьковский «десант» акад. А.А. Галкина и его сотрудников
стал ядром этого института, а основные кадры воспитывались при их уча-
стии в стенах Донецкого университета. Не только чистая физика развивалась
в Физтехе – директор Галкин связывал ее с нуждами региона. Так возникли
лаборатории горного дела, экструзии, заработало Опытное производство
(ОП). Подчеркнем – в рамках академического института, чему немало спо-
собствовала поддержка самой Академии и ее президента, акад. Б.Е. Патона.
Академический институт
Совершенно естественно, что в Донецком бассейне работает целая плеяда
отраслевых институтов, разрабатывающих проблемы горного дела: Мак-
НИИ, ВНИМИ, знаменитый ДИИ∗, ДонУГИ и другие. Они исследуют кон-
кретные вопросы, связанные с добычей и переработкой угля. Безусловно,
это важные вопросы, поскольку уголь остается главной составляющей энер-
гетического баланса планеты – полвека ядерной энергетики так и не вывели
ее на первое место, проблемы безопасности и экологии требуют принятия
кардинальных решений. Где-то в будущем маячит создание термоядерных
реакторов, способных решить энергетическую проблему, а запасы популяр-
ных нынче нефти и газа быстро тают… Уголь – это надежный источник
энергии на ближайшую перспективу.
Однако, эта перспектива заметно омрачена трудностями, связанными с
добычей угля на все более глубоких горизонтах: рост горного давления и
температуры, проблема метана и вентиляции и т.д. В анализе и решении
этих проблем как нигде необходим системный, научный подход. Не умаляя
роли отраслевых институтов, необходимо совершенно четко уяснить, что
решение этих проблем – задача фундаментальной науки. Поэтому представ-
ляется естественным создание в рамках Академии (и притом в Отделении
физики) Института физики горных процессов, единственного в мире как по
названию, так и по цели исследований, призванного соединить фундамен-
тальную науку с производством.
Как уже упоминалось выше, он возник не на пустом месте – он прошел
все стадии развития – от лаборатории (1967 г.), отдела (1976), отделения
(1992) до самостоятельной академической единицы (2002) Постоянным ру-
ководителем этого растущего коллектива был кандидат (позже доктор) тех-
нических наук А.Д. Алексеев, ныне член-корреспондент НАНУ.
Научное направление
В чем же состоит суть соединения фундаментальной науки с производст-
вом? Поясним на примере: горняки рассматривают кровлю как защемлен-
∗ Позже его переименовали в университет, а не менее знаменитые СalTech и MIT
гордо сохраняют имя институтов!
Физика угля и горных пород
8
ную консоль и определяют нагрузки, при которых она разрушается, а физик
учитывает влияние на потерю устойчивости твердого тела в объемном на-
пряженном состоянии различных полей (механических, термических, элек-
тромагнитных и др.), их воздействие на пласт и влияние различных сред
(равно как и их фазового состояния) на распределение призабойных напря-
жений. Широкое употребление новейших теорий в их взаимной связи по-
зволяет ввести в рассмотрение переменные параметры изучаемой среды и
уже одним этим расширить область применений теории. Не следует также
забывать и о возможности переносить методы других наук в нашу область,
т.е. использовать метод аналогий. Ведь разрушение пласта сродни малень-
кому землетрясению так почему же не использовать разработанные в сейс-
мологии модели… Разработка угольного пласта нарушает веками сложив-
шееся равновесие, изменяются практически все его составляющие: давле-
ние, температура, влажность – возникают новые условия для процессов га-
зообмена, переноса тепла, образования трещин и т.п. Уже само описание
этих процессов требует применения арсенала практически всех физических
наук, от термодинамики до квантовой теории строения вещества. В этом и
состоит различие отраслевой и академической науки.
Задачи
Но вернемся к юбилею.… Считают, что лучший способ отметить такую
дату это сосредоточиться на стоящих перед нами не решенных задачах. С
этим трудно не согласиться. Так каковы эти задачи? Думаю, что многие
поддержат мнение, что центральным вопросом является обеспечение безо-
пасности работ и, в первую очередь, борьба с взрывами метана и внезапны-
ми выбросами угля, породы и газа (говоря коротко, авариями). Это ком-
плексная проблема и для ее решения необходима разработка целого ряда
взаимосвязанных вопросов.
В первую очередь, это создание модели угольного вещества. Говоря о
модели, я имею в виду не общее строение объекта (пространственное, дина-
мическое и т.п.), а совокупность параметров, описывающих достаточно точ-
но его состояние. В них сосредоточена та информация, которая позволяет на
основании твердо установленных физических законов предсказать реакцию
объекта на внешнее воздействие – поскольку именно в этом и состоит наша
цель. Замечу, что параметры должны быть существенными. В самом деле,
что дает нам знание такого параметра как пористость, величина чисто опи-
сательная. Однако, будучи включена в эффективный коэффициент диффу-
зии, она позволяет определить характерное время выхода метана. Аналогич-
но ведут себя и другие характеристики, так что модель должна включать
именно существенные параметры, на основании которых физические зако-
ны с необходимостью приводят к критериям поведения изучаемого объекта
(угольного вещества) в тех условиях, в которые он погружен.
Физика угля и горных пород
9
На основании такой модели можно будет установить ту область парамет-
ров, в которой система теряет устойчивость и возникает вероятность аварии
(в чем бы она ни состояла). Сравнивая ее с богатой (к сожалению) статисти-
кой аварий, можно будет прогнозировать поведение конкретного пласта при
его разработке и реально управлять им, путем технологических операций
выводя его из опасной области параметров.
В работах сотрудников нашего института эти задачи решаются с разных
сторон: теория газообмена (д-р Э. Фельдман), учитывающая конкуренцию
диффузии и фильтрации, прогнозирование выбросов (д-р Г. Стариков) на
основании разнообразных специфических критериев, анализ напряженно-
деформированного состояния угольного пласта (д-р В. Ревва), если говорить
о самых главных направлениях∗. Комплекс этих исследований, их систем-
ность лежат в основе научной политики руководства Института (проф.
А.Д. Алексеев).
В заключение хочется выразить сокровенную надежду, что к следующему
юбилею Академии Наук Украины, т.е. не более чем через 10 лет, отмечен-
ные выше задачи и проблемы будут решены, а это значит, что перед уголь-
ной промышленностью нашей страны откроются многообещающие гори-
зонты.
Это будет лучшим доказательством правильности курса на слияние ака-
демической науки с практической деятельностью.
∗ Ввиду краткости статьи я вынужден опустить описание целого ряда работ моих не
упомянутых коллег
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-108021 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | XXXX-0016 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-28T18:33:00Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут фізики гірничих процесів НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Грановский, Я.И. 2016-10-28T16:27:39Z 2016-10-28T16:27:39Z 2008 Горная наука в академическом аспекте (к 90-летию НАНУ) / Я.И. Грановский // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 2008. — Вип. 11. — С. 6-9. — рос. XXXX-0016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/108021 В цьому маленькому ессе я аналiзую спiввiдношення академiчноi науки з практичними проблемами гiрнiчного пiдприємства. In this little essay we analyze the correlation of academic science to practical needs of mining industry. ru Інститут фізики гірничих процесів НАН України Физико-технические проблемы горного производства Физика угля и горных пород Горная наука в академическом аспекте (к 90-летию НАНУ) Academic approach in mining science (to 90th anniversary of NASU ) Article published earlier |
| spellingShingle | Горная наука в академическом аспекте (к 90-летию НАНУ) Грановский, Я.И. Физика угля и горных пород |
| title | Горная наука в академическом аспекте (к 90-летию НАНУ) |
| title_alt | Academic approach in mining science (to 90th anniversary of NASU ) |
| title_full | Горная наука в академическом аспекте (к 90-летию НАНУ) |
| title_fullStr | Горная наука в академическом аспекте (к 90-летию НАНУ) |
| title_full_unstemmed | Горная наука в академическом аспекте (к 90-летию НАНУ) |
| title_short | Горная наука в академическом аспекте (к 90-летию НАНУ) |
| title_sort | горная наука в академическом аспекте (к 90-летию нану) |
| topic | Физика угля и горных пород |
| topic_facet | Физика угля и горных пород |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/108021 |
| work_keys_str_mv | AT granovskiiâi gornaânaukavakademičeskomaspektek90letiûnanu AT granovskiiâi academicapproachinminingscienceto90thanniversaryofnasu |