Программа докторантуры в области горного инжиниринга

Данный курс предоставляет студентам практическое понимание применения фундаментальных принципов, определяющих поведение геоматериалов (грунтов, мягких и твёрдых горных пород) в условиях открытых и подземных горных работ. В рамках курса, во-первых, рассматриваются основные положения геомеханики; затем — базовые и более продвинутые области её применения; и, наконец, обсуждается внедрение вычислительных инструментов в геомеханике, включая численное моделирование, искусственный интеллект и анализ данных.

Результаты обучения по курсу
1. Опознавать основные геотехнические области применения и их значение в рамках стандартных горнодобывающих систем и условий.
2. Обладать прочными рабочими знаниями фундаментальных механизмов и геотехнических принципов в контексте практических горных работ.
3. Демонстрировать роль и значимость данных принципов в широком спектре горнодобывающих применений как с технической точки зрения, так и с позиций управления рисками и производственными процессами.
4. Объективно анализировать данные с использованием количественных и математических методов.

План научного исследования разрабатывается студентом совместно с руководителем программы или научным руководителем в начале семестра и определяет цели исследования, подлежащие достижению. По окончании семестра студент представляет научно-исследовательский отчёт, который оценивается (зачёт/незачёт) руководителем программы или научным наставником (при его назначении). Оценка «в процессе выполнения» вносится и сохраняется транскрипте студента; зачётные кредиты присваиваются после успешного выполнения требований к диссертации.

Результаты обучения по курсу
1. Подготавливать и разрабатывать структуру научного исследования.

Курс по статистике ориентирован на статистические методы и методы анализа данных, применяемые в наземной и морской нефтегазовой и горнодобывающей промышленности. Курс предоставляет докторантам практические навыки и теоретические знания по сбору, анализу, интерпретации и представлению различных типов данных и результатов исследований в области наземной и морской нефтегазовой и горнодобывающей отрасли. В рамках курса рассматриваются и используются различные типы данных, что позволяет охватить широкий спектр исследовательских интересов докторантов. Кроме стандартных статистических методов, курс знакомит с аспектами пространственной статистики. В ходе изучения дисциплины также укрепляются навыки научных исследований и подготовки публикаций. Курс ориентирован на исследовательские интересы докторантов, что позволяет им на практике применять полученные знания и демонстрировать результаты исследований в итоговых проектах. Кроме того, в курсе продвигаются принципы междисциплинарных исследований, позволяющие докторантам учитывать и интегрировать различные аспекты статистического анализа из разных направлений нефтегазовой и горнодобывающей отрасли.

Результаты обучения по курсу
1. Выполнять разведочный и описательный анализ статистических данных.
2. Анализировать статистические взаимосвязи с использованием регрессионных методов.
3. Количественно сравнивать различия и визуализировать статистические данные.

Курс «Продвинутые системы добычи» представляет собой углублённое рассмотрение систем добычи полезных ископаемых в контексте системной инженерии. Основное внимание уделяется формированию критического мышления при выборе и применении различных систем добычи для безопасной и экономически эффективной отработки сложных рудных тел. Курс начинается с введения в системную инженерию и обоснования ключевой роли системного мышления в горном деле. Дальнейшее содержание курса включает проектирование нетрадиционных целиков при камерно-столбовой системе разработки; инновационные подходы к добыче мощных и низкосортных рудных тел и угольных пластов; применение технологии блокового обрушения для наклонных рудных тел и сверхкрупных зон обрушения; технологию отработки длинными забоями с обрушением верхних пачек угольного пласта (LTCC); стратегии перехода от открытых горных работ к подземным; разработку сверхкрупных карьеров; отработку сложных рудных тел; стратегии ведения работ по добыче в условиях склонных к горным ударам массивов, а также на сверхглубинах и при высоких температурах; извлечение остаточных целиков, разработку многопластовых и многолинзовых залежей; а также добычу сверхузких рудных тел.

Результаты обучения по курсу
1. Выполнять задачи по проектированию разработки сложных рудных тел с целью их безопасной и экономически эффективной добычи.
2. Применять системы и методы добычи при выборе и проектировании рудника.
3. Использовать критическое мышление для оптимизации добычи трудных для отработки рудных тел.
4. Демонстрировать знание современных, передовых систем добычи и вариантов, как правило доступных при принятии инженерных решений.

Данный курс поможет докторантам лучше ознакомиться с научной литературой по выбранному направлению исследований и теме докторской диссертации. В рамках курса каждым докторантом будут изучены и проанализированы основные результаты в соответствующей области, применяемые исследовательские методологии, а также пробелы в научной литературе. Курс направлен на подготовку исследовательского предложения. Каждый докторант будет работать под руководством эксперта члена ППС в области его научных интересов. По завершении курса докторант представляет отчет курирующему члену ППС.

Результаты обучения по курсу
1. Оценивать и критически анализировать существующие научные источники и материалы в своей области исследования.
2. Составлять логически выстроенный обзор литературы, структурированный по темам и соответствующим подтемам.
3. Четко и последовательно формулировать исследовательский вопрос.
4. Представлять аргументированное обоснование выбора конкретной методологии или сочетания методов исследования.

Курс «Докторская диссертация» охватывает четырехлетнюю научно-исследовательскую и диссертационную работу докторанта. План исследования, разработанный докторантом совместно с руководителем программы или научным руководителем в начале обучения, должен быть полностью реализован к концу семестра. По завершении курса от докторанта ожидается способность: 1. Защитить тему своей докторской диссертации; 2. Представить разработанный и реализованный оригинальный научно-исследовательский проект; 3. Продемонстрировать сформированные навыки разработки и применения методологии исследования, соответствующей конкретной научной дисциплине. По итогам успешной защиты докторанту присваивается докторская степень.

Результаты обучения по курсу
1. Выявлять и разрабатывать оригинальную тему исследования с целью создания нового знания.
2. Разрабатывать и проводить оригинальный научно-исследовательский проект.
3. Формировать навыки разработки методологии исследования, соответствующей конкретной научной дисциплине.
4. Осваивать и применять знания ключевой научной литературы по направлению докторской диссертации.
5. Практиковать академическое письмо в соответствии с требованиями дисциплины и осваивать участие в процессе рецензирования.
6. Планировать научно-исследовательскую деятельность.
7. Подготавливать точные отчеты о ходе исследования.
8. Обсуждать исследования и другие темы с учеными в области вашей диссертации.

Целью данного курса является ознакомление докторантов с углубленными численными методами, применяемыми в инженерии горных пород и используемыми в горнодобывающей промышленности. В рамках курса рассматриваются основы механики сплошных и дискретных сред. Представляются и обсуждаются теории методов моделирования сплошных и дискретных сред в контексте разработки численных инструментов моделирования. Рассматриваются граничные условия, определяющие задачи инженерии горных пород, а также ключевые аспекты, которые необходимо учитывать при моделировании сложных геомеханических задач. Применение углубленных численных методов к реальным инженерным задачам демонстрируется на основе практических примеров, тематических исследований и упражнений по численному моделированию.

Результаты обучения по курсу
1. Выполнять комплексное численное исследование.
2. Применять программное обеспечение для геомеханического проектирования при проектировании открытых и подземных горных выработок.
3. Создавать геометрические модели для задач численного моделирования.
4. Демонстрировать значимость применения численного моделирования при проектировании горных предприятий.
5. Работать в группах и осуществлять объективную оценку работы коллег.
6. Готовить презентации и представлять их на профессиональном уровне.

Данный курс предназначен для подготовки соискателей ученых степеней в области горного инжиниринга и направлен на изучение альтернативных источников ценных полезных ископаемых, а также способов их добычи в интересах общества.

Результаты обучения по курсу
1. Демонстрировать возможности применения альтернативных технологий для добычи ценных полезных ископаемых под водой и за пределами Земли.
2. Формировать навыки, необходимые для ведения горных работ в экстремальных условиях.
3. На основе критического мышления прогнозировать и разрабатывать рациональные подходы к добыче полезных ископаемых.
4. Развивать интерес к горному делу.

Стремительное развитие технологических инноваций, включая автоматизацию, цифровизацию и электрификацию, оказывает фундаментальное влияние на горнодобывающий сектор. В связи с этим данный курс предназначен для ознакомления докторантов с последними достижениями в области автоматизированных и автономных операций в горнодобывающей промышленности. В рамках курса рассматриваются следующие темы: (1) современные разработки в области сенсорных технологий, (2) дистанционно управляемое, автоматизированное и автономное оборудование и системы, (3) большие данные и Интернет вещей, (4) шахтная робототехника и телеробототехника, (5) перспективные технологии, а также адаптация технологий и систем из других областей (космическая отрасль, авиация, военная сфера) для применения в наземной горнодобывающей промышленности, (6) вопросы человеческого фактора в автономных системах, и (7) стратегическое планирование и проектирование горных предприятий для условий автономной добычи. Курс направлен на объяснение и оценку новейших технологических достижений, обеспечивающих автоматизацию горных работ, а также на анализ их влияния на планирование и управление горными предприятиями. Кроме того, в курсе проводится сравнительный анализ механизированных, автоматизированных и автономных горных работ.


Результаты обучения по курсу
1. Демонстрировать значимость робототехники и автоматизации в горнодобывающей промышленности.
2. Оценивать применение автоматизации в горных производственных процессах.
3. Демонстрировать применение передовых горных технологий для различных практических случаев.
4. Выявлять перспективные и потенциальные технологии из смежных областей для применения в горнодобывающей деятельности.

Данный курс предоставляет технические знания по применению геометаллургии при характеристике руд. Геометаллургия является важной стратегией для любого горнодобывающего проекта, основная цель которой — повышение прибыльности рудников за счёт использования пространственных моделей свойств горных пород, существенно влияющих на стоимость горного проекта, поскольку они напрямую определяют доход от реализации товарной продукции. Полученные знания способствуют устойчивому развитию, когда все стадии добычи выполняются оптимальным образом с технической, экологической и социальной точек зрения. Для достижения этих целей разрабатываются и внедряются инновационные технологии и подходы на всех этапах цепочки создания стоимости горного предприятия. Ключевым компонентом курса является формирование у студентов навыков учёта вариабельности руды при разработке технологической схемы переработки, проектировании инфраструктуры, а также при прогнозировании объёмов производства и качества продукции на протяжении всего срока эксплуатации месторождения. Компании, внедряющие геометаллургические программы, получают выгоды в виде увеличения чистой приведённой стоимости и роста акционерной стоимости.

Результаты обучения по курсу
1. Проектировать техническую геометаллургическую программу для сбора данных посредством опробования и измерений.
2. Интерпретировать и выполнять разведочный анализ геометаллургических данных с использованием методов анализа данных.
3. Строить пространственную геометаллургическую модель на основе современных геостатистических методов.
4. Анализировать и выполнять постобработку полученных моделей с целью оптимизации экономических показателей рудника для задач горного планирования.

Этот курс предоставляет студентам фундаментальные знания для проектирования и строительства тоннелей в горных породах. Он предназначен для студентов горного дела, машиностроения, гражданского строительства, нефтяного и электротехнического/электронного направления, имеющих базовую подготовку в области механики горных пород и инженерии.

Результаты обучения по курсу
1. Изучать геотехнические свойства грунтовых материалов, таких как горные породы и почва.
2. Применять принципы инженерной геотехники в контексте выработок и тоннелирования.
3. Оценивать взаимодействие параметров горных пород и оборудования для определения сроков и стоимости проекта.
4. Использовать различные существующие модели прогнозирования производительности машин, таких как тоннелепроходческие щиты (TBM) и нарезные машины.
5. Сравнивать различные существующие модели и анализировать их преимущества и недостатки для практического применения.