Вісник НАН України. 2017. № 6. С.77-89
БУЛАТ Анатолій Федорович —
академік НАН України, академік-секретар Відділення механіки НАН України, директор Інституту геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України
ОКРЕМІ СТОРІНКИ ІСТОРІЇ І СЬОГОДЕННЯ ІНСТИТУТУ ГЕОТЕХНІЧНОЇ МЕХАНІКИ ім. М.С. ПОЛЯКОВА НАН УКРАЇНИ
До 50-річчя заснування Інституту
У липні 1967 р. рішенням Ради Міністрів УРСР та Президії АН УРСР було створено Інститут геотехнічної механіки, який сьогодні є головною академічною установою гірничого профілю, що досліджує фундаментальні та практичні проблеми геомеханіки і геотехніки освоєння та збереження надр України. У статті висвітлено історію установи, основні напрями її наукової діяльності, а також найвагоміші наукові здобутки та визначні практичні результати, отримані за 50 років існування Інституту.
У 60-ті роки минулого століття гірничі роботи в основних гірничодобувних районах України — Донбасі та Кривбасі — проводилися на все більших глибинах, що призводило до різкого погіршення гірничотехнічних умов видобутку мінеральної сировини (підвищення температури і гірського тиску, збільшення газовиділення) і ускладнювало питання підземного транспорту і підйому з великих глибин.
Дослідженнями цієї проблеми займалися у Відділенні гірничорудних проблем Інституту електротехніки АН УРСР, яке в 1964 р. було реорганізовано в Дніпропетровський філіал Інституту механіки АН УРСР. Результативні роботи з впровадження наукових досягнень Філіалу за 1964–1966 рр. зумовили значний попит з боку гірничодобувних підприємств на вирішення нових актуальних завдань, пов’язаних з необхідністю збільшення видобутку корисних копалин у складних гірничо-геологічних умовах. Насамперед це стосувалося проблем керування гірським тиском і його динамічними проявами на великих глибинах, розроблення засобів підйому з великих глибин, провітрювання глибоких шахт тощо.
Однак ефективне виконання поставлених завдань стримувалося статусом установи. Тому за ініціативою керівників гірничодобувних підприємств Постановою Ради Міністрів УРСР від 03.07.1967 р. № 422 і постановою Президії АН УРСР від 06.07.1967 р. № 206 на базі Філіалу Інституту механіки АН УРСР було створено Інститут геотехнічної механіки АН УРСР (ІГТМ АН УРСР) і затверджено основні напрями його наукової діяльності: вивчення фізики і механіки гірських порід; пошук і розроблення нових ефективних методів руйнування гірських порід; розроблення методів керування аерогазодинамічними процесами; вивчення фізичних основ і наукове обґрунтування створення прогресивних методів і способів розробки корисних копалин. Рішенням колегії Державного комітету Ради Міністрів СРСР з науки і техніки (протокол № 41 від 15.07.1967 р.) на Інститут покладено відповідальність за вирішення проблем розробки родовищ корисних копалин на великих глибинах, за координацію, напрями і рівень розвитку цієї галузі науки в державі, а також за практичне використання наукових досягнень.
Директором новоствореного Інституту Президія АН УРСР затвердила члена-кореспондента (у подальшому академіка) АН УРСР Миколу Сергійовича Полякова, який доклав багато зусиль і енергії до організації і розвитку установи.
1967–1975 рр. для ІГТМ АН УРСР були періодом подальшого розвитку і становлення актуальних наукових напрямів, підготовки наукових кадрів, створення лабораторної бази, дослідного виробництва з конструкторськими підрозділами, яке згодом було реорганізовано в СКТБ, налагодження зв’язків з геологічними, вугільними, гірничорудними підприємствами. У цей період виконано фундаментальні дослідження в галузі петрофізики і механіки гірських порід та масивів, нових методів їх руйнування, теорії гірничих машин і робочих процесів, рудникової аерогазодинаміки, динамічних проявів гірського і газового тисків.
У травні 1969 р. ІГТМ АН УРСР відвідала делегація відомих учених на чолі з президентом АН СРСР академіком М.В. Келдишем і президентом АН УРСР академіком Б.Є. Патоном. Значну увагу вони приділили дослідженням з проблем боротьби з раптовими викидами породи, вугілля і газу та термомеханічному методу руйнування гірських порід. Ці роботи мали велике значення для гірничорудної та вугільної промисловості України. Члени делегації ознайомилися з методиками досліджень у лабораторних умовах, висловили ряд рекомендацій. Президент АН СРСР М.В. Келдиш і президент АН УРСР Б.Є. Патон відзначили гостру необхідність організації досліджень з проблеми боротьби з пилом. Саме за ініціативою Б.Є. Патона в ІГТМ АН УРСР було розгорнуто роботи з проблем «Раптові викиди вугілля, газу і порід» і «Боротьба з вугільним пилом».
Роботи з першої проблеми велися в 7 відділах Інституту, до їх виконання були також залучені 14 інститутів АН УРСР різного профілю та провідні галузеві НДІ вугільної промисловості СРСР і УРСР. Для координації цих робіт постановою Президії АН УРСР № 306 від 30.09.1969 р. було створено Комісію з раптових викидів під керівництвом члена-кореспондента АН УРСР Ф.О. Абрамова. Комісія брала активну участь у роботі Центральної комісії Мінвуглепрому СРСР з проблеми боротьби з викидами. ІГТМ АН УРСР виконував актуальні роботи з вивчення, розроблення методів і засобів прогнозу та запобігання раптовим викидам вугілля, породи і газу. Перші дослідження стосувалися проблеми раптових викидів породи і газу під час проведення польових виробок по пісковиках. Було виявлено показники викидонебезпечності пісковиків і складено модель викидонебезпечних геологічних умов, що дозволило розробити регіональний метод прогнозу викидонебезпечності порід за геологорозвідувальними даними.
Відкрито явище саморуйнування напруженого масиву порід у вибоях виробок при їх проведенні безвибуховим способом і теоретично обґрунтовано можливість керування процесом самостійного руйнування під час проведення виробок. У Держкомвинаходів СРСР ці результати було визнано науковим відкриттям і в 1987 р. видано диплом № 337 .
Розроблений спосіб запобігання викидам пісковику і газу шляхом випереджального відпрацювання захисних вугільних пластів було включено до Правил безпеки (1973) і альбому технологічних схем Міністерства вугільної промисловості СРСР.
Роботи з другої проблеми «Боротьба з вугільним пилом» виконувалися в Інституті з 1970 р. силами співробітників 3 відділів ІГТМ АН УРСР та 6 інститутів АН УРСР. Для координації цих робіт постановою Президії АН УРСР від 23.11.1970 р. № 267 було створено Українську республіканську комісію по боротьбі з силікозом під керівництвом члена-кореспондента АН УРСР Ф.О. Абрамова. Згодом її очолив академік АН УРСР М.С. Поляков. Комісія брала активну участь у розробленні Центральною міжвідомчою комісією по боротьбі з пневмоконіозом координаційних планів робіт з цієї проблеми. Інститут здійснював масштабну роботу щодо вирішення питань боротьби з пилом. У результаті було розроблено наукові основи пінного методу пилопригнічення, визначено ефективність уловлювання пилу піною, створено новий дешевий піноутворювач на основі доступної сировини, що дало змогу на багатьох шахтах знизити запиленість шахтної атмосфери на 95%.