Vladimir S. LITVINENKO
Doctor of Engineering Sciences, Professor, Rector,
Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University, Saint Petersburg, Russia
* rectorat@spmi.ru
The demand for minerals, the state of the mining sector and the current quality of mining engineers training are interlinked and are the topic of the ongoing debates on the relationship between trade liberalization, environmental sustainability and the sustainable development of the mankind. While there is an increasing demand for minerals, there is a marked decline of interest to Earth sciences in general, with the "green agenda" claiming the subsoil use as impacting nature and contributing to climate change. The critical shortage of engineering personnel, discreditation of the modern mining industry, reduction of engineering curricula in technical universities, weakening motivation of young people to work in the industry require urgent mainstreaming of engineering education upgrading in industrial economies. The article presents the results of the official experiment to improve the content and quality of higher engineering education. Introduction. The demand for minerals, the state of the mining sector and the current quality of mining engineers training are interlinked and are the topic of the ongoing debates on the relationship between trade liberalization, environmental balance and the sustainable development of the mankind. While there is an increasing demand for minerals the "green agenda" has been claiming the subsoil use as impacting nature and contributing to climate change. The critical shortage of engineering personnel, discreditation of the modern mining industry, reduction of engineering curricula in technical universities, weakening motivation of young people to work in the industry require urgent mainstreaming of engineering education upgrading in industrial economies. Purpose of the research. One of our goals is to invite specialists to discuss and develop an optimal model of pedagogical approach to engineering education, combining the continuity of generations, skills and new forms of knowledge generation and motivation for self-fulfillment and work in the specialty. Methods. The experiment, involving 2150 students in 2023 and expanding to 2180 annually, aims to improve the quality and content of engineering education, foster domestic values, and introduce innovative technologies. Results. The article presents the results of the official experiment to improve the content and quality of higher engineering education. A methodological approach to the implementation of educational programs within the framework of the experiment ("Pilot Project") has been formulated. Conclusion. Creating a model of higher engineering education programs, we assumed that the content of engineering meta-education solving the problems of the state sovereignty, depends on the perceptions, needs and ideals that exist in a particular socio-cultural space, and should maintain and develop its foundations. One of our goals is to invite specialists to discuss and develop an optimal model of pedagogical approach to engineering education, combining the continuity of generations, skills and new forms of knowledge generation and motivation for self-fulfillment and work in the specialty.
В. С. ЛИТВИНЕНКО
доктор технических наук, профессор, ректор,
Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, Санкт-Петербург, Россия
* rectorat@spmi.ru
Спрос на минеральное сырье, состояние горнодобывающего сектора и современное качество подготовки горных инженеров связаны между собой и представляют одну из продолжающихся дискуссий о взаимоотношении между либерализацией торговли, экологической сбалансированностью и устойчивостью развития всего человечества. На фоне роста спроса на минеральное сырье недропользование подвергается критике «зелеными» как воздействие на природу, способствующее изменению климата. Критический дефицит инженерных кадров, дискредитация современной добывающей отрасли, сокращение программ инженерной подготовки в технических университетах, снижение у молодежи мотивации к работе в отрасли требуют срочной активизации совершенствования инженерного образования в странах с индустриальной экономикой. В статье приведены результаты государственного эксперимента по совершенствованию содержания и качества высшего инженерного образования.
Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University
As a result of analysis of the ice cover, geological structure and tectonics of the underlying rocks in the Lake Vostok area of Antarctica, a layered sub-horizontal structure of the ice cover and a distribution of the parameters of the ice composition were established. The physical and mechanical properties of the underlying rocks were determined experimentally. Complex tectonics revealed an increase in geothermal flow in the Vostok Basin region, which plays a role in the evolution of the Earth’s crust and in shaping the morphology of its physical properties. A three-dimensional geomechanical model of the unified system ‘glacier-Lake Vostok-bedrock’ was constructed and investigated. Regularities in the changes to the stress-strain state were revealed. Zones of development of plastic deformation in the ice cover along the perimeter of Lake Vostok and their distribution over the lake were established, which were confirmed by results from field observations. Modelling of geomechanical processes shows that the change in the mechanical state of the Earth’s crust, taking into account the creep deformation of the ice sheet, relates more to nonlinear dynamic systems, which are characterized by unstable changes and should be considered as fractal systems.
Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II
В результате анализа ледяного покрова, геологического строения и тектоники подстилающих пород в районе озера Восток в Антарктиде установлено слоистое субгоризонтальное строение ледяного покрова и распределение параметров состава льда. Экспериментально определены физико-механические свойства подстилающих пород. Комплексная тектоника выявила увеличение геотермального потока в районе бассейна Восток, который играет роль в эволюции земной коры и формировании морфологии ее физических свойств. Построена и исследована трехмерная геомеханическая модель единой системы «ледник — озеро Восток — горная порода». Выявлены закономерности в изменении напряженно-деформированного состояния. Установлены зоны развития пластических деформаций в ледяном покрове по периметру озера Восток и их распределение по озеру, что подтверждено результатами натурных наблюдений. Моделирование геомеханических процессов показывает, что изменение механического состояния земной коры с учетом ползучей деформации ледяного покрова в большей степени относится к нелинейным динамическим системам, которые характеризуются нестабильными изменениями и должны рассматриваться как фрактальные системы.
Anzhelika M. EREMEEVA 1 and Yury V. ILYUSHIN 2
1 Department of Geoecology, Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University,
199106 Saint Petersburg, Russia
2 Faculty of Economics, Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University,
199106 Saint Petersburg, Russia
In the modern conditions of the growing consumer market for environmentally friendly industries, the issue of optimizing resource-intensive and energy-intensive technological chains is acute. One of the most expensive stages is the storage of grain—raw materials for the production of biodiesel. This is due to there being no unified temperature control system. In this paper, the authors have developed a mathematical model and a hardware–software complex that allows for the measurement of the temperature field in grain storage areas. To address this challenge, the authors employed methodologies derived from spatial distributed systems to construct a mathematical model. The development of a technical device and the implementation of a software module for processing the measured data in C++ Builder were then undertaken.
А.М. ЕРЕМЕЕВА 1, Ю.В. ИЛЮШИН 2
1 Кафедра геоэкологии, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II,
199106 Санкт-Петербург, Россия
2 Экономический факультет, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II,
199106 Санкт-Петербург, Россия
В современных условиях растущего потребительского рынка экологически чистых производств остро стоит вопрос оптимизации ресурсоемких и энергоемких технологических цепочек. Одним из самых затратных этапов является хранение зерна — сырья для производства биодизеля. Это связано с отсутствием единой системы температурного контроля. В данной работе авторы разработали математическую модель и программно-аппаратный комплекс, позволяющий измерять температурное поле в зернохранилищах. Для решения поставленной задачи авторы использовали методологии, заимствованные из пространственных распределенных систем, для построения математической модели. Затем была проведена разработка технического устройства и реализация программного модуля для обработки измеренных данных на языке C++ Builder.
Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University
Recently, the rate of offshore oil production has increased, which creates a need to develop technical solutions for the implementation of more efficient processes on offshore platforms. A relevant solution is the development and application of digital twins. Offshore production platforms are specially protected objects due to the high risk of environmental pollution. Therefore, such objects are especially distinguished for the implementation of advanced technological solutions. In this study, the authors conduct a study of the input, output, and resulting parameters that affect the production process. Using the theory of systems analysis, they determine the list of critical factors and build a conceptual and then a mathematical model of the field. It differs from existing analogues by the introduction of additional parameters that provide higher modeling accuracy. Based on the resulting mathematical model, a neural network is trained to identify the optimal operating mode. An assessment of the economic feasibility of the provided development is carried out.
Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II
В последнее время темпы добычи нефти на шельфе увеличились, что создает необходимость разработки технических решений для реализации более эффективных процессов на береговых платформах. Одним из актуальных решений является разработка и применение цифровых двойников. Морские добывающие платформы являются особо охраняемыми объектами в связи с высоким риском загрязнения окружающей среды. Поэтому такие объекты особенно выделяются для внедрения передовых технологических решений. В данной работе авторы проводят исследование входных, выходных и результирующих параметров, влияющих на производственный процесс. Используя теорию системного анализа, они определяют перечень критических факторов и строят концептуальную, а затем и математическую модель месторождения. От существующих аналогов она отличается введением дополнительных параметров, обеспечивающих более высокую точность моделирования. На основе полученной математической модели проводится обучение нейронной сети для определения оптимального режима работы. Проведена оценка экономической целесообразности представленной разработки.
