8 вересня 2022 року Президент Національної академії наук України академік НАН України Анатолій Загородній та віце-президент академік НАН України В’ячеслав Богданов з робочим візитом відвідали Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України.

У ході цього заходу директор ІГТМ НАН України академік НАН України Анатолій Булат ознайомив гостей з історією Інституту, розповів про найважливіші досягнення та перспективи розвитку наукових досліджень.

Сьогодні Інститут є головною організацією в Україні з проблем видобутку та переробки корисних копалин. До структури Інституту входять 11 наукових відділів, 4 лабораторії та ДП «Спеціалізоване конструкторське-технологічне бюро».

Основними напрямками наукових досліджень Інституту є:

- властивості гірничих порід і масивів, їх руйнування і керування напружено-деформованим станом;

- наукові основи гірничо-технічних процесів, техніки та технології видобутку і переробки природних та техногенних корисних копалин;

- фізико-технічні та геологічні основи технологій видобутку шахтного метану;

- процеси і технології енергоперетворень вугілля та шахтного метану.

Перспективним напрямком досліджень Інституту також є геоекологія природних ресурсів і техногенних середовищ, що дає можливість оцінити техногенний вплив на основі регіональної системи екологічного моніторингу та виконати прогноз екологічних наслідків функціонування гірничодобувних та гірничопереробних підприємств на етапах їх проектування, будівництва й експлуатації.

На базі отриманих в Інституті наукових результатів була створена ціла низка технологій і технічних засобів, які дозволили суттєво підвищити ефективність і безпеку ведення гірничих робіт при видобутку корисних копалин у складних гірничо-геологічних умовах. До них можна віднести принципово нові технології вібраційного, циклічного, гідродинамічного, гідроімпульсного та гідроциклічного малоенергоємних впливів на гірський масив.

Відповідно до досліджень, пов’язаних з вуглевидобутком Міністерством енергетики України Інститут визнано провідною установою гірничого профілю, яка має висококваліфікованих наукових працівників та багаторічний досвід вирішення широкого кола найскладніших питань, пов’язаних з видобутком вугілля на великих глибинах у складних гірничо-геологічних умовах. Рішенням Постійно діючої комісії з охорони праці та промислової безпеки у вугільній промисловості Міністерства енергетики України на Інститут покладено функцію надання підприємствам Міністерства узгоджень, експертних висновків, досліджень та дозволів. В рамках наданих повноважень Інститутом виконано значний обсяг робіт. Так, щорічно Інститут надає вугільним підприємствам понад 900 погоджень, рекомендацій та інших дозвільних документів.

Станом на сьогодні ІГТМ НАН України співпрацює з багатьма вугледобувними підприємствами України, що підтверджено ефективністю розроблених рішень та отриманими позитивними результатами.

Для забезпечення стійкості підземних споруд та гірничих виробок в Інституті розроблена технологія опорно-анкерного кріплення. Вона основана на застосуванні посилених конструкцій анкерного кріплення, в яких за допомогою просторового розташування сталеполімерних анкерів формуються породно-анкерні блоки, завдяки яким блокується процес руйнування порід навколо виробок. Впровадження розробленої технології опорно-анкерного кріплення дозволяє кардинального підвищити стійкість виробок, надійність та безпечність їх спорудження та експлуатації, зменшити собівартість видобутку вугілля.

ІГТМ НАН України розробив концепцію комплексної дегазації та утилізації шахтного газу метану, яка базується на організаційному поділі в часі та підземному просторі процесів видобутку двох енергоносіїв – вугілля і метану. Програма робіт, складена на базі цієї концепції, вперше в Україні повністю реалізована на шахті ім. О.Ф. Засядька. Створена технологія дегазації «Газовий горизонт», розроблено технологію випереджальної дегазації вугільних пластів, завдяки якій можна завчасно добувати додатковий метан високої якості. При науковому супроводі Інституту та на основі розробленого техніко-економічного обґрунтування на шахті ім. О.Ф. Засядька реалізовано найпотужніший в Європі проект комплексної дегазації і промислової утилізації метану.

У зв'язку з істотним падінням рівня видобутку вугілля, а також необхідністю відновлення і модернізації ТЕС виникає актуальна проблема переходу на ресурсозберігаючі технології спалювання вугілля в котлах. В Інституті розроблена високоефективна технологія спалювання вугілля на ТЕС з використанням високотемпературного аеродинамічного плазмового реактора.

Також для вирішення екологічних проблем регіонів пропонується техніка та технологія утилізації золошлакових відходів з метою отримання низькозольної вуглецевої частини для повторного використання в якості твердого палива на ТЕС, а також силікатної маси для використання в будівництві.

Протягом багатьох років в Інституті виконувались фундаментальні дослідження, спрямовані на підвищення ефективності процесів класифікації і збагачення корисних копалин. Результатом цих робіт стало створення нової техніки для збагачення вугілля на робочих просіюваючих поверхнях – динамічно активних стрічкових ситах, які з успіхом впроваджено на багатьох підприємствах гірничодобувної галузі України та інших країнах світу.

Розроблено спосіб та система високоефективного захисту об’єктів цивільного та промислового будівництва від вібро- і сейсмовпливу з використанням спеціальних конструктивних елементів – гумових та гумометалевих блоків. Система захисту дозволяє: забезпечити збереження будівель та споруд при техногенних впливах та землетрусах, знизити вартість будівельних робіт, зменшити матеріалоємність, розширити вибір будівельних майданчиків, збільшити безпеку та надійність будівель і споруд.

Перспективними напрямами досліджень, що розвивають в Інституті, є розробка та удосконалення технологій комплексної безвідходної переробки техногенних родовищ корисних копалин, розробка технології пошарової гірничотехнічної та біологічної рекультивації земель, порушених гірничими роботами. Використання порід відвалів вугільних шахт в якості сировини для металургії. Збагачення шламів вугілля з вміщаючими породами. Для забезпечення цих напрямів розробляються вібраційні полічастотні грохоти для просівання та зневоднення тонкодисперсних матеріалів.

В Інституті розроблено новий концептуальний підхід до проблеми реструктуризації вугільної галузі в частині закриття нерентабельних шахт. З огляду на реалії сьогодення пов’язані з дефіцитом паливної сировини, як альтернативу запропоновано диверсифікацію діяльності шахт через створення теплоенергетичних комплексів малої потужності для вироблення теплової та електричної енергії безпосередньо в місцях видобування вугілля і подальшим його поглибленим переробленням. Енергетичні комплекси малої потужності є доповненням великої енергетики.

Розроблені в Інституті технології та нові рішення по веденню гірничих робіт та їх науковий супровід допомагають сьогодні в умовах воєнного часу підвищувати ефективність та безпеку видобутку вугілля.

За програмою НАН України з видобування й утилізації шахтного метану виконувались пілотні проекти з видобування газу.

Інститутом геотехнічної механіки ім. М.С.Полякова НАН України розроблено науково і практично обґрунтовану Концепцію, яка спроможна в найкоротші терміни поступово виправляти кризову ситуацію у паливно-енергетичному комплексі країни.

Концепція базується на необхідності поступової децентралізації великої енергетики за рахунок заміщення її потужностей енергетичними перевагами малої енергетики вугільної галузі, і яка дозволяє використовувати все різноманіття власних паливних ресурсів країни. Концепція не вступає в протиріччя з існуючим курсом розвитку енергетики на використання відновлюваних джерел енергії, а навпаки, доповнює і підсилює його можливостями вугільної галузі. Децентралізація великої енергетики досягається шляхом перепрофілювання вугільних шахт в об’єкти малої енергетики.