Cкорость научно-технологического прогресса и исчезновение определенных видов деятельности, связанное с проникновением автоматизации во все сферы производственных и управленческих процессов, являются факторами роста для предприятий будущего. Цифровая интеграция, объединяющая научные направления, кадры, процессы, пользователей и данные, создает условия для научно-технических достижений и прорывов, обеспечивая научно-экономические сдвиги в смежных отраслях и, прежде всего, на глобальном минерально-сырьевом рынке. В этой связи с целью обучения, исследований и разработок в области цифровых технологий для предприятий минерально-сырьевого и топливно-энергетического комплексов в Санкт-Петербургском горном университете императрицы Екатерины II реализуется деятельность Кафедры прикладных компетенций в области цифровых технологий.
Подробнее о задачах
Направления научных исследований
Научное сопровождение и обеспечение опережающей подготовки специалистов для топливно-энергетического и минерально-сырьевого комплексов с применением цифровых технологий
Теория и методология информационного обеспечения объектов недропользования
Переход к передовым цифровым, интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам на предприятиях минерально-сырьевого и топливно-энергетического комплексов.
Энергосбережение и повышение энергетической эффективности
Прогнозирование устойчивого развития производственно-логистических цепочек топливно-энергетического и минерально-сырьевого комплексов
Устойчивые энергетические комплексы и системы при переходе к экологически чистой, ресурсосберегающей и конкурентоспособной энергетике.
Цель проводимых исследований:
Создание системы непрерывного обучения и повышения квалификации, направленной на формирование профессиональных цифровых компетенций специалистов, необходимых для обеспечения инновационного развития ТЭК и МСК.
Ключевые компетенции:
Разработаны, адаптированы и внедрены цифровые тренажерные комплексы и системы, сервисы и решения для образовательного и научно-исследовательских процессов для повышение качества подготовки инженерных и научно-педагогических кадров в области цифровых технологий.
Читать далее
Лаборатория
Создание системы непрерывного обучения и повышения квалификации, направленной на формирование профессиональных цифровых компетенций специалистов, необходимых для обеспечения инновационного развития ТЭК и МСК.
Ключевые компетенции:
Разработаны, адаптированы и внедрены цифровые тренажерные комплексы и системы, сервисы и решения для образовательного и научно-исследовательских процессов для повышение качества подготовки инженерных и научно-педагогических кадров в области цифровых технологий.
Цель проводимых исследований:
Разработка моделей, структур и алгоритмов интеллектуальных информационно-аналитических систем для поддержки принятия решений и управления рисками на объектах недропользования.
Ключевые компетенции:
Разработаны теории, методы, технологии кроссплатформенной интеграции между информационными системами, реестрами, моделирующими комплексами и средствами мониторинга.
Читать далее
Лаборатория
Разработка моделей, структур и алгоритмов интеллектуальных информационно-аналитических систем для поддержки принятия решений и управления рисками на объектах недропользования.
Ключевые компетенции:
Разработаны теории, методы, технологии кроссплатформенной интеграции между информационными системами, реестрами, моделирующими комплексами и средствами мониторинга.
Цель проводимых исследований:
Разработка безлюдных технологий в производственных процессах предприятий ТЭК и МСК.
Ключевые компетенции:
Построены математические модели, разработаны численные методы и системы мониторинга, оценки состояния и управления комплексом оборудования на объектах добычи и транспортировки минеральных ресурсов и энергии.
Читать далее
Лаборатория
Разработка безлюдных технологий в производственных процессах предприятий ТЭК и МСК.
Ключевые компетенции:
Построены математические модели, разработаны численные методы и системы мониторинга, оценки состояния и управления комплексом оборудования на объектах добычи и транспортировки минеральных ресурсов и энергии.
Цель проводимых исследований:
Разработка методологии и комплексных критериев оценки, технологий и методов управления энергоэффективностью на предприятиях топливно-энергетического (ТЭК) и минерально-сырьевого комплексов (МСК).
Ключевые компетенции:
Разработаны методические подходы к применению цифровых технологий в целях повышения энергоэффективности и энергосбережения на предприятиях МСК, а также комплексные критерии оценки энергоэффективности технологических процессов на предприятиях МСК.
Читать далее
Лаборатория
Разработка методологии и комплексных критериев оценки, технологий и методов управления энергоэффективностью на предприятиях топливно-энергетического (ТЭК) и минерально-сырьевого комплексов (МСК).
Ключевые компетенции:
Разработаны методические подходы к применению цифровых технологий в целях повышения энергоэффективности и энергосбережения на предприятиях МСК, а также комплексные критерии оценки энергоэффективности технологических процессов на предприятиях МСК.
Цель проводимых исследований:
Информационно-аналитическое обеспечение систем поддержки принятия решений по управлению производственно-логистическими цепочками, балансами и инфраструктурой ТЭК и МСК.
Ключевые компетенции:
Разработаны технологии прогнозирования и моделирования перспективных балансов потребления, подходы к обоснованию развития энергетической инфраструктуры через анализ спроса. Получены математические модели прогнозирования спроса на виды энергии и энергетические ресурсы по отдельным видам потребителей, учитывающие не только рост, но и падение спроса на определенные категории потребителей при различных сценариях.
Читать далее
Лаборатория
Информационно-аналитическое обеспечение систем поддержки принятия решений по управлению производственно-логистическими цепочками, балансами и инфраструктурой ТЭК и МСК.
Ключевые компетенции:
Разработаны технологии прогнозирования и моделирования перспективных балансов потребления, подходы к обоснованию развития энергетической инфраструктуры через анализ спроса. Получены математические модели прогнозирования спроса на виды энергии и энергетические ресурсы по отдельным видам потребителей, учитывающие не только рост, но и падение спроса на определенные категории потребителей при различных сценариях.
Цель проводимых исследований:
Разработка структуры, режимов работы и алгоритмов управления автономными и централизованными энергетическими комплексами на основе традиционных, возобновляемых и вторичных источников энергии.
Ключевые компетенции:
Разработаны методы обоснования состава, структур и показателей систем комбинированного энергообеспечения предприятий МСК и ТЭК на основе централизованных и автономных источников распределенной генерации.
Читать далее
Лаборатория
Разработка структуры, режимов работы и алгоритмов управления автономными и централизованными энергетическими комплексами на основе традиционных, возобновляемых и вторичных источников энергии.
Ключевые компетенции:
Разработаны методы обоснования состава, структур и показателей систем комбинированного энергообеспечения предприятий МСК и ТЭК на основе централизованных и автономных источников распределенной генерации.
Инициативные проекты
Научные публикации
Зависимость наработки пики гидромолота от износостойкости ее материала
Ключевые слова:пика гидромолота | ударное воздействие | энергия удара | гранит | ударноабразивное изнашивание | контактное напряжение | притупление острия | обработка холодом | криогенная обработка | наработка пики
Дата публикации: 2020-06-01
Журнал: Горный информационно-аналитический бюллетень
Авторы: Болобов, В.И, Бинь, Л.Т, Чупин, С.А, Плащинский, В.А
ISSN:0236-1493
Представлены результаты экспериментов по влиянию энергии удара на интенсивность ударно-абразивного изнашивания модельного инструмента из трех марок инструментальных сталей вида конической пики при ударном взаимодействии с фрагментом гранита. Часть инструмента подвергалась типовой термической обработке, практикуемой на заводах-изготовителях пик, другая — дополнительной обработке холодом или криогенной обработке. Для обоснования возможности переноса экспериментальных данных на натурные условия устанавливались рабочие параметры эксперимента, при соблюдении которых его условия будут подобны условиям работы пики гидромолота. Для выполнения указанного подобия уровень контактных напряжений между модельным инструментом и породой в экспериментах был таким же, как и при ударном внедрении пики. Установлена зависимость между интенсивностью ударно-абразивного изнашивания и энергией удара модельного инструмента, на основании которой рассчитаны интенсивности изнашивания пики гидромолота JCB HM380 при разрушении гранитных фрагментов. Оценивалась наработка пики, за которую принималось количество нанесенных ей ударов до полного изнашивания острия. Из сравнения наработки пик, изготовленных из анализируемых сталей и подвергнутых указанным видам термической обработки, сделан вывод о целесообразности внедрения операций обработки холодом и криогенной обработки в технологический процесс изготовления пик гидромолотов.
Influence of pick blunting on hydraulic breaker capacity in fracture of granite blocks
Ключевые слова:Hydraulic breaker pick | degree of blunting | capacity | granite | oversize crushing
Дата публикации: 2023-02-22
Журнал: Eurasian Mining
Авторы: Bolobov, V.I, Chupin, S.A, Le-Thanh, B
ISSN:2072-0823
Q2
(Scimago)
The necessary condition for the operation of crushers in the production of crushed granite is feeding of the crushers with granite fragments of a certain size. At the same time, granite fragmentation after blasting does not always meet the required size for the crushers and needs additional destruction by blasting or disintegration directly on site. Hydraulic breakers are most often used in disintegration of oversizes. For example, in quarries in Vietnam, JCB HM380 hydraulic breakers with a fracture energy of up to 2.5 kJ are widely used. The working tools of the hydraulic breakers are steel picks of various diameters and shapes. The operation of this tool is accompanied by its intensive wear due to the impact-abrasive action of rocks; the pointed part of the tool gets gradually blunted, which affects the rate of penetration of the pick in rock. In this regard, it is relevant to determine the influence exerted by the degree of wear of the pick on the performance of the hydraulic breaker, and to find out whether replacement or re-sharpening of the pick is expedient. In this paper, based on the previously determined crack propagation velocity in granite and the impact time, the length of the fracture is calculated. The dimensions of a crack in a granite block are calculated depending on the degree of blunting of the pick at a certain number of blows per cycle. At the same time, the limiting value of a crack that causes chipping of a piece from rock mass was considered as the fracture length to free surface at different degrees of pick blunting. Based on these calculations, the average productivity and energy input of disintegration process were determined. It is shown that for a tool with a completely worn tip, the decrease in the productivity and the increase in the energy input of fracture reach two times compared with a sharpened pick. In this regard, from the point of view of increasing the hydraulic breaker capacity, it is advisable to replace or re-sharpen the pick after complete wear of its tip.
Parameters of a stepping device for mining of scattered minerals on the sea bed
Ключевые слова:deep-sea polymetallic sulfides | iron-manganese nodules | cobalt-rich manganese crusts | hydrothermal ecosystems | deep-sea mining mechanisms | underwater walking unit
Дата публикации: 2024-02-10
Журнал: Sustainable Development of Mountain Territories
Авторы: Yungmeister, D.A, Smolenskii, M.P, Serzhan, S.L, Urazbakhtin, R.Y
ISSN:2499-975X
Q1
(Scimago)
he purpose of the work is to analyze the aggregates of complexes for the extraction of marine minerals. In particular, the variants of complexes, their advantages and disadvantages are considered. The complex is analyzed, which uses robotic pickers/reclaimers of the walking type to perform mining operations of ferromanganese nodules (FMN) or cobalt-bearing manganese crusts (CMC). Results. The variants of complexes for mining of bottom deposits are analyzed, advantages and disadvantages of different variants are indicated. The device for collecting minerals on the bottom, developed in SPMU, is described, laboratory studies of the model of such a device are considered, the main parameters are presented, the dependence of productivity on the size and time of operations of the cycle of work is indicated. It is determined that for minimal impact on the seabed biota it is necessary to use walking submersibles with an actuator for extraction in the form of rarefaction chambers or a grapple with an impactor (depending on the type of solid minerals). It is shown that the productivity of the walking underwater vehicle varies with the diameter of the rarefaction chamber plates: the optimum plate diameter is 1.5 m. Experimental study of hydrodynamic resistance of “foot” models with different midships cross-section has been carried out. According to the experimental results, the conclusion about the preferred design of the “foot” was made: the cross-section should be a streamlined shape with the smallest drag coefficient cx and have a continuous surface without holes. Experimental studies of tine models movement in water have shown that it is reasonable to use as tine parts the structures without holes, streamlined ellipsoidal shape. Calculations of productivity of mining units when using rope hoisting from the bottom to the ship have shown the necessity of using four or more hoisting devices for realization of the required annual productivity of more than 1 million tons per year. The stages of creating a workable extraction unit including a vessel, vertical lifting device and a system of deep-water collectors require very significant material and monetary costs, so they should be carried out in accordance with the R&D plan and tasks of the relevant ministry and agency and require coordination of efforts of investors, scientists and machine builders.
Отзывы партнёров
"Together with the Educational Center of Digital Technologies at St. Petersburg Mining University, we have been collaborating for several years to shape fundamental and applied challenges and ideas for the digitalisation of the mining industry."
"We are very glad to be part of the process that the Educational Center of Digital Technologies at St. Petersburg Mining University is engaged in. We are confident that this centre can become an assembly point for all those new solutions that will bring the mining industry to a new level."
The Committee for the Fuel and Energy Complex of the Leningrad Region expresses its gratitude to you for your support in holding the Festival and organising an informative exposition of the enterprise aimed at attracting the young generation to the fuel and energy complex profession.
Thanks to your efforts, we will be able to further educate young people full of strength and aspirations for knowledge and creativity in the field of energy saving.
We hope for further fruitful co-operation in the field of energy saving.
Thanks to your efforts, we will be able to further educate young people full of strength and aspirations for knowledge and creativity in the field of energy saving.
We hope for further fruitful co-operation in the field of energy saving.
On behalf of the Ministry of Energy of Russia, we would like to express our gratitude to the WeWatt team of young researchers for the great and necessary work for the industry, done under your leadership on a proactive and pro bono basis.
The results of this study will serve as a basis for further work in this area and will be useful to coal companies in carrying out digital transformation of production facilities, contributing to the effective and successful achievement of the goal.
The results of this study will serve as a basis for further work in this area and will be useful to coal companies in carrying out digital transformation of production facilities, contributing to the effective and successful achievement of the goal.
Institute for Problems of Integrated Subsoil Development, Dmitry Klebanov
Leonid Zhukov, Director of SITECH Division of Zeppelin Rusland Ltd.
Committee for Fuel and Energy Complex, Chairman of the Committee Y.V. Andreev
Ministry of Energy of the Russian Federation
Кафедра в лицах

Николайчук Любовь Анатольевна
Заведующая кафедрой прикладных компетенций в области цифровых технологий
к.э.н. / доцент

Королёв Николай Александрович
Руководитель направления энергетических и электромеханических систем
к.т.н. / доцент

Сержан Сергей Леонидович
Руководитель направления горно-транспортных систем
к.т.н. / доцент

Чупин Станислав Александрович
Руководитель направления компьютерного моделирования
к.т.н. / доцент
Обратная связь





