Над направлением самонагревающихся углепородных отвалов ученые Института физики горных процессов г. Донецка работают не один год. По словам специалистов, самонагревающиеся углепородные отвалы Донбасса – это объект малоизученный, почему они загораются и вообще начинают греться до сих пор точно неизвестно. Разобраться вместе с тайной «вулканов» Донбасса ученые ДНР предложили специалистам Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова и для такого выбора есть несколько причин, уверяет Елена Понамарева, младший научный сотрудник Института физики горных процессов г. Донецка.
«Уже 2 года мы занимаемся данной темой в своем институте. У нас накоплена интересная база, фундаментальная и экспериментальная. Мы хотим развиваться дальше в этом направлении. Мы со многими университетами и институтами контактируем. МГТУ им. Г.И. Носова, в отличие от нашего НИИ, который сосредоточен на одной узкой специализации, разносторонен. У вас есть Институт горного дела и транспорта, металлургический, энергетический, строительства и так далее. Мне кажется, что именно в такой разносторонней среде и происходят самые прорывные научные исследования, когда можно подойти к своему коллеге на соседнюю кафедру и попросить о помощи специалиста совершенного другой сферы. Когда человек годами трудится в одной тематике, он начинает вариться в собственных ограничениях. Поэтому наш институт берет курс на новые границы. Плюс, ну так уж сложилось, очень далеко Донецк от Магнитогорска. Мы ранее никогда не общались. А новые знакомства – это всегда новая работа. Поэтому решили резко расширить географию общения», – говорит Елена Понамарева, младший научный сотрудник Института физики горных процессов г. Донецка.
Сегодня научные интересы Института горного дела и транспорта МГТУ им. Г.И. Носова направлены больше на добычу руды, а Института физики горных процессов г. Донецка на добычу угля. Опыт институтов имеет общие черты, впрочем, как и принципиальные различия, которые ученые двух институтов также планируют использовать в работе.
«Мы сейчас постараемся вникнуть в различия, в особенности добычи руды, возможно, мы сможем ответить на какие-то нерешенные вопросы у себя. Потому что классически наши процессы не пересекаются, у нас нет руды, у вас нет угля. Поэтому если мы будем обмениваться опытом в этой сфере, возможно, вы сможете какие-то свои вопросы закрыть, мы – какие-то свои. Мы уже обсудили, какие пути исследований нам интересны, что можем попробовать воспроизвести экспериментом, какие пробы взять, что исследовать, какие варианты обсудить, к каким специалистам сторонним обратиться, например, по электромагнетизму и по акустике физиков подключить, теплотехников, чтобы работа вышла на новый уровень. Наш НИИ специализируется на горном деле и на геофизике, но за последние полтора года у нас появились тесные связи с экологами и биологами. Мы сотрудничаем с Институтом биологии южных морей им. А.О. Ковалевского РАН в Севастополе. На стыке разных наук ищем ответы на поставленные вопросы», – рассказывает Елена Понамарева.
Углепородные отвалы – или терриконы – искусственная возвышенность из обеднённых и пустых пород, извлечённых при подземной разработке месторождений угля и других полезных ископаемых, насыпь из отходов от различных производств.
«Терриконы у нас метров 30-50 в высоту, есть и более высокие, и даже больше 100 метров, то есть это такая вот почти гора. На некоторых склонах высаживают деревья, озеленение проводят в рамках рекультивации, но не все для этого подходят. Некоторые отвалы начинают греться, в их глубине образуются очаги самонагрева. Они могут долго накапливать тепло, а потом прорываются пожаром наружу и это похоже на проснувшийся вулкан. Мы, когда исследовали фундаментально этот вопрос, прорабатывали их схожесть с вулканами. На самом деле, они похожи только визуально, а механика разная», – поясняет Елена.
Из-за горения отвалов происходят вредные выбросы в атмосферу, пламя также может перекинуться и на соседние объекты. Чтобы изолировать отвал, вокруг каждого оставляют пустую санитарную зону. Кроме того, терриконы могут выделять вредные вещества в почву, в подземные воды, которые через грунтовые реки выходят наружу. Поэтому основная задача ученых сегодня – предотвратить горение и самонагрев отвалов или же научиться использовать эти процессы себе во благо, превратить вред в пользу.
Пока Институт горного дела и транспорта МГТУ им. Г.И. Носова и Институт физики горных процессов г. Донецка подписали соглашение о сотрудничестве.
«Будем сотрудничать на дистанционной основе, писать совместные статьи, проводить исследования, обсуждать результаты. Когда объединяются в команду специалисты разных направлений, возникает синергетический эффект, могут получиться совершенно неожиданные результаты, новые веяния. Мы в своей теме «варимся» уже какое-то время и нам нужен свежий взгляд на этот вопрос. Я вернусь к себе в Донецк, мы напишем очень подробную маршрутную карту действий, разобьем ее на микрозадачи, далее будем созваниваться по видеоконференц-связи и распределять работу – кто будет какие элементы конкретной задачи выполнять. Я уверена, что у нас будут яркие, интересные результаты. Это действительно новаторские исследования. Возможно, если у нас все получится в теории и на практике, мы разгадаем тайну донбасских «вулканов»», – делится планами Елена.
