В рамках Всеукраїнського фестивалю науки, присвяченому 150-річчю з дня народження академіка І.В. Вернадського, 24 квітня 2013 року в холі актової зали Житомирського державного технологічного університету відбулася виставка інноваційних розробок науковців ЖДТУ.
На виставці були присутні керівники та представники наукових шкіл університету, директор інституту обліку та фінансів та декани факультетів, завідувачі кафедр, професори, кожен з яких представляв свої наукові розробки.
Також були представлені найбільш вагомі наукові результати, одержані професорсько-викладацьким складом кафедри геотехнологій ім. проф. Бакка М.Т. ЖДТУ за такими напрямами:
▪ Сучасні методи вимірювання параметрів гірських порід
Можливість отримання кількісних даних про колір і геометричні характеристики кристалів природного каменю порід зумовлена успіхами комп’ютерних технологій та апаратних засобів введення/виведення даних, які дозволяють отримати кольорові зображення поверхні зразка і ввести їх в оброблюване середовище у вигляді цифрових зображень.
Колориметричні вимірювання за допомогою інформаційно-комп’ютерних технологій включають визначення в одній з стандартних колориметричних систем, найбільш придатної для проведення вимірювань, показників кольору для окремих дискретних точок цифрового зображення, для структурних елементів поверхні об’єкта або для певних зон, виділених на поверхні об’єкта. Дослідження показали, що для зразків природного каменю найбільш доцільно використовувати одну з колориметричних схем, яка дозволяє окремо обробляти значення яскравості та кольору дискретних точок зображення. Це може бути стандартна колориметрична система HSB або CIE LAB.
Колориметричні вимірювання також можуть бути складовою частиною геометричних вимірювань, так як структурні елементи поверхні відрізняються один від одного і від фону для хроматичної поверхні гірських порід за кольором. Тому в цьому випадку колориметричні вимірювання є складовою частиною (підготовчим етапом) проведення геометричних вимірювань на зображеннях гірських порід.
Геометричні вимірювання структурних елементів поверхні здійснюються на основі визначення для дискретних точок зображення розбіжностей за яскравістю (для ахроматичних поверхонь гірських порід) або розбіжностей за кольором (для хроматичних поверхонь гірських порід). Ці виміри включають визначення поперечних розмірів, периметру, площі, показників форми, орієнтації в просторі і взаємного розташування для структурних елементів поверхні.
Так як зовнішній вигляд природного каменю залежить від його структури, текстури, мінералогічного та хімічного складу, а також процесів, що проходили під час його утворення, то між показниками, що характеризують зовнішній вигляд його поверхні та фізико-технічними характеристиками повинні існувати сильні автокореляційні залежності, на існування яких було вказано в. Даний факт вказує на можливість оцінки механічних та фізико-технічних характеристик каменю на основі визначення показників, які характеризують зовнішній вигляд поверхні.
▪ Геометризація
Повнота вивченості родовища має вирішальний вплив на ефективність і комплексність його розробки. Коли є повна інформація про родовище, то існує можливість вибору і застосування найкращих для даних умов методології і технології розробки: вибір напрямів розробки для можливо більшого вилучення блоків з масиву (для облицювально-декоративної сировини), вибір схем розробки, при яких досягаються найменші втрати корисної копалини, і, оскільки не на всіх ділянках залягає корисна копалина певної якості (наприклад, блочності), вибір і поєднання ділянок з різними значеннями показників-характеристик корисної копалини і родовища (фізико-механічні, геометричні і якісні) для забезпечення комплексної і повної розробки родовища при умові отримання позитивного економічного ефекту від господарської діяльності підприємства (отримання прибутку). Вивченість родовища також впливає на достовірність прогнозування і час, на який можна з достатньою ймовірністю спланувати і спроектувати гірничі роботи.
Для забезпечення правильної розробки родовища і використання ефективних технологічних прийомів потрібно проведення оцінки і надання прогнозу по технологічним властивостям і якісним характеристикам каменю (декоративність, блочність та ін.), вивчення гідрогеологічних і гірничотехнічних умов (розвиток і орієнтація головних систем тріщин, анізотропні властивості каменю), тобто проведення геометризації родовища. При цьому досягається мінімізація втрат сировини декоративного каменю під час його видобування, підвищується екологічність і деякою мірою економічність розробки родовища, що робить досить актуальним дослідження в даній галузі.
▪ Дослідження напрямків підвищення ефективності систем опалення шляхом використання пірофілітових сланців
В роботі було показано можливість впровадження високоефективної енергозберігаючої системи опалення приміщень із використанням теплових акумулюючих установок із твердими акумулюючими елементами на основі природних матеріалів. Проведений авторами порівняльний аналіз теплофізичних характеристик талькохлориту та пірофіліту показав, що ці природні матеріали мають схожі властивості. Однак, за деякими характеристиками (час теплової інерції, термостійкість) пірофіліт має значно кращі показники. Тому у якості теплоакумулюючого матеріалу було запропоновано використання пірофілітового сланцю взамін талькохлориту, вартість якого, як мінімум, вдвічі більша.
Авторами також було запропоновано можливі схеми виготовлення теплоакумулюючих елементів із пірофіліту методом спікання порошків, напівсухим та пластичним пресуванням.
Впровадження використання пірофіліту в якості теплоакумулюючих матеріалів дасть можливість зменшити собівартість виготовлення теплових акумуляторних установок, збільшити їх ресурс та відновити видобування цієї сировини в Україні
▪ Золото та алмази
В Анголі йому довелося працювати буквально на мінному полі, які до цих пір зустрічаються практично по всій території цієї країни. Не підірвався. У Танзанії він опинився в одному з найбільш кримінальних місць у світі – на алмазних копальнях біля кімберлітової трубки Мвадуї. Вибрався неушкодженим. У Гвінеї жив у джунглях серед людей, які досі не бачили білої людини, не знають, що таке мобільний телефон, і які мруть, як мухи, від малярії. Він теж перехворів, але вижив. У Центральноафриканській республіці опинився в самий розпал міжусобиці, причина якої, звичайно ж, алмази. Залишився живий. Все це про жителя Бердичева, доктора геолого-мінералогічних наук , завідувача кафедри геотехнологій ім. проф. Бакка М.Т. Віктора Тодосійовича Підвисоцького.
У Лаосі він досліджував так звані корінні родовища золота за завданням української компанії ONIX Ltd. Дослідивши за допомогою Підвисоцького В.Т. і його колег лаоські надра і виявивши золотоносні території, вона вже сьогодні готова почати будівництво копальні з видобутку золота. Самородків золота Віктор Тодосійович не знайшов, бо їх там немає. Лаоське корінне золото запечатане в кварц, звідки його можна витягти лише у вигляді пилу.
Тільки з кімберлітових трубок (не беручи до уваги розсипних родовищ) на Землі щорічно видобувають до 20 тонн технічних і ювелірних алмазів – на суму 8 – 10 мільярдів доларів. Життя десятків мільйонів людей так чи інакше пов’язане з пошуком, видобутком, обробкою, продажем алмазів. Алмази (діаманти) – це не тільки дорогоцінні ювелірні вироби. Використання алмазних інструментів більш ніж удвічі підвищує економічний потенціал будь-якої розвиненої країни. Видобувають алмази вже багато століть. А на просте запитання: як вони утворюються в природі? – Відповіді досі немає. Прийнято вважати, що алмази кристалізувалися глибоко в надрах Землі – в мантії, а так звані кімберлітові “трубки вибуху” виносять їх до поверхні планети. У такому поясненні майже все незрозуміло: і механізм утворення алмазів, і причини виникнення кімберлітових трубок, що йдуть корінням в невідомі глибини Землі. Пропонована тут гіпотеза грунтується на фактах, накопичених сучасною геологією, і розкриває нові шляхи до вирішення цих питань.
Алмазам і алмазоносних породах мантії – кімберліту – присвячені тисячі наукових статей. Але вони не дають відповіді на три головні загадки корінних алмазних родовищ. Перша: чому кімберлітові трубки розташовані тільки на стародавніх щитах і платформах – найбільш стійких і стабільних блоках земної кори? Які жахливі сили могли змусити важкі породи мантії Землі, здавалося б, всупереч закону Архімеда, рвонутися вгору і пробити шар товщиною в десятки кілометрів більш легких порід – базальтів, гранітів, осадових? І чому кімберлітові трубки “проколюють” саме потужну 40-кілометрову земну кору платформ, а не набагато більш тонку 10-кілометрову кору океанічного дна або перехідної зони – на межі континентів з океанами, там, де на глибинних розломах розташувалися сотні діючих вулканів і лава вільно виливається на поверхню? Відповіді на це питання у геологів немає.
Наступна загадка – дивовижна форма кімберлітових трубок. Адже на самій-то справі вони схожі не на “трубки”, а, швидше, на келихи для шампанського: конус на тонкій ніжці, що йде на величезну глибину. Геологи ось уже сто років звично називають їх “трубками вибуху”, не замислюючись над тим, як безглуздо це словосполучення. Адже вибухи в однорідному середовищі формують зовсім не трубки, а сфери. Але кімберлітові трубки-конуси існують! І, по всій видимості, з їх походженням пов’язана таємниця народження алмазів. Як вони виникли? Відповіді на це питання поки немає.
