Научно-учебная испытательная лаборатория «Физико-химии углей»


НУИЛ «Физико-химии углей» организована на базе научно-учебной межкафедральной лаборатории «Физико-химии угля», созданной в соответствии с Законом РФ от 13.01.96 г. № 12-ФЗ «Об образовании», решением Ученого Совета МГГУ, протокол №2 от 26 октября 2006 г. и Приказом №184/2 от 01.11.2006 г.

После объединения МГГУ и НИТУ «МИСиС» НУИЛ ФХУ вошла в структуру Горного института в качестве самостоятельного структурного подразделения

 

Основные научные направления:

  • Изучение вещественного состава, физических, физико-химических и механических свойств углей
  • Моделирование физических процессов в неоднородных материалах на основе современных методов многомасштабного моделирования
  • Разработка технологических решений по использованию гуминовых кислот твердых горючих ископаемых для очистки промышленных грунтов и сточных вод от тяжелых металлов и других экотоксикантов
  • Разработка методов и средств оценки эндогенной пожароопасности углей
  • Стандартизация и метрология в области твердого минерального топлива

 

Основные научные разработки:

  • Способ определения соотношения общего количества свободной влаги содержащейся в торфяной массе и влаги выделяемой из нее путем седиментации, Патент РФ RU 2507235, 20.02.2014 г.
  • Способ получения реагента для очистки промышленных вод от тяжелых металлов, Патент РФ RU 2509060, 10.03.2014 г.
  • Аналитические методы для решения задач фильтрации в пористых средах с учетом использования уравнений Навье-Стокса, Бринкмана и Дарси в качестве определяющих законов движения.
  • Принципы построения численных и аналитических методов многомасштабного моделирования для описания процессов в структурно-неоднородных средах.
  • Методика определения деформационных и прочностных свойств иерархически организованных твердых материалов с использованием микро- и наноинденторов.
  • Модель локальных разрушений иерархически организованных твердых материалов в условиях комплексного механического и физико-химического воздействий для материалов с различной структурой.
  • Методика определения окисленности каменных углей.
  • Методика определения признаков эндогенной пожароопасности углей.
  • Методика прогноза местоположения потенциально пожароопасных зон по факторам аэрогазодинамии для обоснования мест и периодичности отбора проб углей с целью оперативной оценки склонности их к самовозгоранию.
  • Более 25 национальных и межгосударственных стандартов в области твердого минерального топлива и активированных углей.

 

Оснащение лаборатории:

  • Низкотемпературная лабораторная электропечь SNOL 67/350 AB «Umega», 2010. Основные технические характеристики: работа в температурном диапазоне 50-350оС.
  • Электропечь СНОЛ -6.10-В ООО «О.З. ВНИИ ЭТО», 2011. Основные технические характеристики: работа в температурном диапазоне 25-1150 оС.
  • Аппарат для определения показателя вспучивания ПВУ-1 в комплекте с регулятором температуры «Термодат» НПО ВУХИН, 2005. Основные технические характеристики: работа в температурном диапазоне 400-9000С
  • Модульный микроскоп модель ВХ51 OLYMPUS, 2006. Основные технические характеристики: Универсальная оптическая система, программное обеспечение LUCIA для автоматического петрографического и рефлектометрического анализа.
  • Анализатор ситовой АС-200У с набором сит ВТ 206.01.000А НПК «Механобр-Техника», 2013. Основные технические характеристики: крупность материалов после дробления 0,04-2,8мм.
  • Лабораторная центрифуга СМ-6М.01 ELMI  Ltd. Ladoratory equipment, 2009. Основные технические характеристики: 100-3500 об/мин, 220в/50Гц, 320Вт.
  • Морозильная лабораторная центрифуга MPW-380R «MPW Med. Instruments, 2013. Основные технические характеристики: 100-18000 об/мин, 220в/50Гц, 1300Вт.
  • Делитель проб ротационный ДПР-10 НПК «Механобр-техника», 2013.
  • Дробилка щековая лабораторная ДЩ 60×100 НПК «Механобр-техника», 2013. Основные технические характеристики: размер загружаемого куска до 50 мм, ширина выходной щели до 20мм, 1,1кВт.
  • Дробилка валковая ДГ 200×125 НПК «Механобр-техника», 2013. Основные технические характеристики: размер загружаемого куска до 12 мм, ширина выходной щели 0,5-8мм, 600об/мин.
  • Истиратель вибрационный лабораторный 75Т-ДРМ НПК «Механобр-техника», 2013. Основные технические характеристики: крупность материалов после истирания  0-0,2мм.
  • Прибор для изготовления аншлиф-брикетов CitoVac Struers, 2012. Основные технические характеристики: -.
  • Шлифовально-полировальная установка RotoPol-35 Struers, 2012. Основные технические характеристики: - возможность автоматической пробоподготовки аншлифов и тонких минералогических шлифов
  • Автоматический калориметр АС500 LECO, 2009. Основные технические характеристики: 14-35 кДж 0,2% отн.
  • Анализатор серы и углерода SC-144DR LECO, 2012. Основные технические характеристики: сера 0.1•10-4- 26%
  • Анализатор углерода, водорода и азота TruSpec CHN micro LECO, 2007.
  • Титратор «ТИТРИОН» в комплекте с анализатором  жидкости Эксперт- 001 Эконикс-Эксперт, 2013. Основные технические характеристики: рХ от(-20) до(+20), рН 1...+14, рН(рХ) ±0,03, ЭДС ±1,5мВ.
  • Колориметр фотоэлектрический концентрационный КФК-2 ПО «ЗОМЗ», 2005г.

 

Творческие связи НУИЛ:

  • Научно-исследовательский физико- химический институт имени Л.Я. Карпова
  • Уральский федеральный университет
  • Южный федеральный университет
  • Санкт-Петербургский государственный университет
  • Саратовский государственный университет
  • Санкт-Петербургский минерально-сырьевой университет «Горный»
  • Московский государственный строительный институт
  • Уральский научно-исследовательский метрологии (УНИИМ)
  • Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А. П. Карпинского
  • ОАО «СУЭК»
  • ОАО УК «Кузбассразрезуголь»
  • Угольная компания «Востсибуголь»
  • ОАО «ОГК-2»
  • Университет Кардиффа (UK)
  • Texas A&M University (USA)

 

Научные статьи (за последние 5 лет):

  • Эпштейн С.А., Каминский В.А., Широчин Д.Л., Тимашев С.Ф. Определение параметров кинетики разложения сложных веществ по данным термогравиметрии. Журнал физической химии. 2011. Т. 85. № 4. С. 637-643.
  • Эпштейн С.А., Подгаецкий А.В., Бунин И.Ж. Криогенно-электроимпульсная обработка каменных углей. Руды и металлы. 2011. №2, С.69-73.
  • Эпштейн С.А., Романов С.М., Широчин Д.Л., Лактионов-Мандельштам Е.А. Современное состояние нормативно-технического обеспечения рынка энергетических углей. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2011. № 8. С. 339-342.
  • Эпштейн С.А., Минаев В.И., Подгаецкий А.В. «О роли железосодержащих минеральных компонентов в формировании свойств углей». Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2012. № 7. С. 306-318.
  • Эпштейн С.А., Титорова Ю.А., Мейдель И.М. Утилизация осадков очистки промышленных сточных вод реагентами на основе торфа. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2012. № 5. С. 307-311.
  • Эпштейн С.А., Мейдель И.М., Нестерова В.Г., Минаев В.И., Мелик-Гайказов Я.И. Очистка промышленных сточных вод реагентами на основе торфа. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2012. № 9. С. 303-311.
  • Эпштейн С.А., Романов С.М., Лактионов-Мандельштам Е.А., Линев Б.И., Будаев С.С. Стандартизированное топливо и качество российских энергетических углей. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2012. № 11. С. 358-363.
  • Эпштейн С.А., Новиков Е.А., Шкуратник В.Л., Нестерова В.Г., Добрякова Н.Н. О возможности оценки окисленности угля по акустической эмиссии, стимулированной в нем термоударным воздействием. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2013. № 8. С. 90-96.
  • Эпштейн С.А., Вялов В.И., Гамов М.И. Изучение окисленности и минеральных примесей углей при петрографических и электронно-микроскопических исследованиях. Химия твердого топлива. 2013. № 2. С. 57-62.
  • Эпштейн С.А., Романов С.М. Основные направления и перспективы развития национальной стандартизации угольной продукции. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2013. № S1. С. 165-173.
  • Мейдель И.М., Эпштейн С.А. Влияние механоактивации на выход и сорбционые свойства гуминовых кислот. Химия твердого топлива. – 2014.-№5. С. 60-62.
  • Обвинцева Н.Ю., Каминский А.В., Эпштейн С.А. О методике определения кинетических параметров окисления углеродных измельченных материалов. Известия Московского государственного технического университета МАМИ. 2014. Т. 3. № 3 (21). С. 7-13.
  • Эпштейн С.А., Шумков С.И. Актуальные проблемы в области оценки соответствия угольной продукции. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2014. № S1. С. 234-239.
  • Kossovich E.L., Kirillova I.V., Kossovich L.Y., Safonov R.A., Ukrainskiy D.V., Apshtein S.A. Hybrid coarse-grained/atomistic model of “chitosan + carbon nanostructures” composites // Journal of Molecular Modeling 2014, 20:2452.
  • Evaluation of elastic modulus and hardness of highly inhomogeneous materials by nanoindentation. Applied Physics A: Materials Science & Processing. 2015. Т. 119. № 1. С. 325-335. Epshtein S.A., Borodich F.M., Bull S.J.
  • Особенности применения наноидентирования для изучения механических характеристик неоднородных материалов. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2015. № 3. С. 57-63. Бородич Ф.М., Булл С.Д., Эпштейн С.А.
  • Основные характеристики лигнитов Серчанского месторождения. Химия твердого топлива 2015. № 6. С. 3-5. М.Я. Шпирт, С.А. Эпштейн, Н.А. Фоменко.
  • Methods of coal oxidation estimation. Gornyi Zhurnal 2015 (5), pp. 30-36. Novikov, E.A., N.N., Shkuratnik, V.L., Epshtein, S.A., Dobryakova N.N.
  • Минеральные и валентные формы железа и их влияние на окисление и самовозгорание углей. Коровушкин В.В., Эпштейн С.А., Дуров Н.М., Добрякова Н.Н. Горный журнал, 2015, №11, с. 66-70.
  • Low-frequency perturbations of rigid body motions of a viscoelastic inhomogeneous bar // Mechanics of Time-Dependent Materials 2015, Volume 19, Issue 2, pp 135-151. J. Kaplunov, A. Shestakova, I. Aleynikov, B. Hopkins, A. Talonov.
  • О ходе разработки стандартных образцов состава каменного угля. Голынец О.С., Эпштейн С.А. В сборнике: II-я Международная научная конференция «Стандартные образцы в измерениях и технологиях» Сборник трудов. ФГУП «Уральский научно-исследовательский институт метрологии», 2015. С. 152-153.
  • Определение макроэлементов в углях. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2015. № 3. С. 151-160. Эпштейн С.А., Мейдель И.М., Харахан М.Л.
  • Актуальные проблемы стандартизации и подтверждения соответствия угольной продукции. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). Отдельный выпуск №1. Труды научного симпозиума «Неделя горняка -2015. C.260-264. Эпштейн С.А.
  • Перспективы применения инфракрасных термогравиметрических влагомеров для определения общей влаги твердого минерального топлива. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2015. № 3. С. 118-129. Эпштейн С.А., Голынец О.С., Сергеева А.С., Никонова Н.А.

 

Тезисы конференций (за последние 5 лет):

  • Эпштейн С.А., Мейдель И.М., Минаев В.И., Нестерова В.Г. Morphological and structural changes in properties of coals during low temperature oxidation. 2013 International Conference on Coal Science & Technology Proceedings, SEP. 29 - OCT. 3, 2013, The Pennsylvania State University, USA.
  • Эпштейн С.А., Мейдель И.М., Нестерова В.Г., Широчин Д.Л., Корчак А.В. Preparation of the peat-based reagents for industrial waste water cleaning. 2013 International Conference on Coal Science & Technology Proceedings, SEP. 29 - OCT. 3, 2013, The Pennsylvania State University, USA.
  • Мейдель И.М., Эпштейн С.А. Влияние механоактивации на состав и свойства торфа. Сборник трудов XVI Международной научно-практической конференции, научное электронное издание. Редакционная коллегия: В.И. Клишин, З.Р. Исмагилов, С.И. Протасов, Г.П. Дубинин, Институт угля СО РАН. 2014. С. 286.
  • Эпштейн С.А. Актуальные проблемы стандартизации и подтверждения соответствия угольной продукции. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). Отдельный выпуск №1. Труды научного симпозиума «Неделя горняка -2015».
  • Коссович Е.Л., Талонов А.В.. Саваторова В.Л. Моделирование процессов переноса в неоднородных материалах с системой нано- и микропорНАУЧНАЯ СЕССИЯ НИЯУ МИФИ-2015. Аннотации докладов. В 3 томах. Т.2. Наука о жизни (высокотехнологическая медицина). Наноструктурная электроника. Плазменные, лазерные исследования и технологии. Прикладная математика и теоретическая физика. М.: НИЯУ МИФИ, 2015.-288с.
  • Kossovich E.L., Talonov A.V., Savatorova V.L. Multi-scale Asymptotic Analysis of Gas Transport in Porous Media // Abstracts of 7th International Conference on Porous Media & Annual Meeting, 2015, Electronic.
  • Viktoria Savatorova, E.L. Kossovich, A.V. Talonov A.V. Multi-Scale Approach to Modeling of Gas Transport in Shales // Abstracts of SIAM Conference on Mathematical and Computational Issues in the Geosciences, June 29 – July 2, 2015, Electronic.
  • Kossovich E.L. Evaluation of mechanical properties of chitosan-based nanocomposites using new hybrid multiscale molecular dynamics model // Proceedings of 3rd International Conference on Manufacturing Engineering and Technology for Manufacturing Growth (METMG 2015) August 1-2, 2015, Vancouver, Canada. Manufacturing Engineering and Technology for Manufacturing Growth: Edited by Garry Lee and Gerald Schaefer. ISBN: 978-1-61275-074-3. 2014 P. P.186-189.
  • Коссович Е.Л., ТалоновА.В., Саваторова В.Л., Сафонов Р.А. Определение механических свойств бионанокомпозитов на основе хитозана с использованием методов многомасштабного молекулярного моделирования // Научная сессия НИЯУ МИФИ-2015. Аннотации докладов. В 3 томах. Т.2. Наука о жизни (высокотехнологическая медицина). Наноструктурная электроника. Плазменные, лазерные исследования и технологии. Прикладная математика и теоретическая физика.

 

Основные проекты:


Федеральные целевые программы

  • Установление закономерностей изменения морфологических и структурных характеристик углей России с целью обеспечения экологической безопасности разработки угольных месторождений, 2009-2011.
  • Создание основ природоохранной гидромеханизированной технологии добычи торфа из обводненных месторождений для производства торфяной продукции энергетического и технологического назначения, 2011-2012.
  • Разработка методической базы для прогнозирования эндогенной пожароопасности при добыче и хранении углей, 2013-2014.
  • Научно-методическое обоснование и разработка способов мониторинга и прогнозирования рисков самовозгорания углей и потери их качества при хранении и транспортировке с целью снижения техногенной нагрузки на окружающую среду, 2014-2016.

Государственное задание

  • Разработка концепции системы контроля качества ископаемых углей для оптимизации их рационального экологически безопасного использования, 2012-2014.
  • Исследование состава и свойств окисленных углей Кузнецкого угольного бассейна с целью разработки способов повышения их технологической и энергетической ценности, 2012-2014.
  • Особенности структуры и свойств гуминовых кислот в составе твердых горючих ископаемых разного генезиса и метаморфизма, 2014-2016.

Гранты

  • Особенности изменения физико-механических свойств ископаемых углей различного генезиса и метаморфизма при внешних воздействиях, РФФИ 2009-2011.
  • Моделирование физических процессов в неоднородных пористых материалах на основе современных методов многомасштабного усреднения, Программа повышения конкурентоспособности НИТУ «МИСиС»  среди ведущих мировых научно-образовательных центров («Топ 5 100»), 2014, руководитель Бородич Ф.М.
  • Моделирование процессов фильтрации в геоматериалах органического происхождения на основе современных методов многомасштабного описания, РФФИ 2015-2016.
  • Моделирование физических процессов в неоднородных пористых материалах на основе современных методов многомасштабного усреднения (грант № К4-2014-085), Программа повышения конкурентоспособности НИТУ «МИСиС»  среди ведущих мировых научно-образовательных центров («Топ 5 100»), 2014.
  • Исследование свойств природных материалов органического происхождения для разработки технологий рационального использования полезных ископаемых, мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды на основе современных экспериментальных и теоретических методов моделирования физических процессов в структурно-неоднородных средах (грант № К3-2014-052), Программа повышения конкурентоспособности НИТУ «МИСиС»  среди ведущих мировых научно-образовательных центров («Топ 5 100»), 2014, руководитель Каплунов Ю.Д.

 

Прочие НИР

  • Анализ состава сточных вод ОАО «Ковдорский ГОК» и выбор оптимальных способов их очистки, ОАО «Ковдорский ГОК» 2009-2010.
  • Разработка технологии очистки сточных вод ОАО «Ковдорский ГОК» с применением реагента на основе торфа, ОАО «Ковдорский ГОК» 2011-2012.
  • Разработка научно обоснованных предложений по общим требованиям к методам анализа состава и свойств твердого минерального топлива для обеспечения единства измерений при подтверждении соответствия и управлении качеством  угольной продукции, Министерство энергетики РФ, 2012.
  • Обоснование требований к стандартным образцам состава и свойств твердого минерального топлива для обеспечения единства измерений в области оценки качества угольной продукции, Министерство энергетики РФ, 2013.
  • Теоретические и экспериментальные исследования по обоснованию методов оценки точности измерений при определении показателей идентификации и безопасности угольной продукции, Министерство энергетики РФ, 2014.
  • Разработка научно обоснованных предложений по совершенствованию требований безопасности на предприятиях по обогащению и брикетированию углей (сланцев), Министерство энергетики РФ, 2015.
  • Разработка научно обоснованных предложений по корректировке стандартов в связи с разработкой Технического регламента Таможенного союза «Требования к углям и продуктам их переработки, Министерство энергетики РФ, 2015.
  • Проведение работ в области технического регулирования по разработке стандартов в области активированных углей в рамках ТК 179 «Твердое минеральное топливо», ФГУП «ВНИЦСМВ», 2012.
  • Проведение работ в области технического регулирования по разработке стандартов в области угольной продукции в рамках ТК 179 «Твердое минеральное топливо» », ФГУП «ВНИЦСМВ», 2013 (два контракта).
  • Исследование состава и свойств сапропелей месторождения оз. Липово – городское поселение Тесово-Нетыльское Новгородского района Новгородской области, ОАО «ТЭКОмашАрктика», 2014-2015.

 

Помещения лаборатории располагаются по адресу Ленинский проспект, 6, корпус Л, ауд. Л-319 – Л-329.

 

Контакты:

 

Эпштейн Светлана Абрамовна, доктор технических наук, ведущий научный сотрудник, заведующий НУИЛ «Физико-химии углей»

E-mail: apshtein@yandex.ru

 

Коссович Елена Леонидовна, PhD (прикладная математика), кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник НУИЛ «Физико-химии углей»

E-mail: elena.kossovich@googlemail.com

 

Нестерова Валерия Георгиевна, кандидат технических наук, научный сотрудник НУИЛ «Физико-химии углей»

E-mail: malako3@mail.ru

 

Каминский Владимир Александрович, доктор химических наук, ведущий эксперт НУИЛ «Физико-химии углей»

E-mail: vkamin123@yandex.ru

 

Минаев Владимир Иванович, кандидат технических наук, ведущий инженер НУИЛ «Физико-химии углей»

E-mail: vmvminaev@gmail.com

 

Дуров Николай Михайлович, кандидат технических наук, ведущий инженер НУИЛ «Физико-химии углей»

E-mail: nickmih@bk.ru

 

Соколовская Елена Ефимовна, ведущий инженер НУИЛ «Физико-химии углей»

E-mail: sesokolovska@mail.ru

 

Никитина Изабелла Михайловна, ведущий инженер НУИЛ «Физико-химии углей»

E-mail: i.nikitina@misis.ru

 

Добрякова Надежда Николаевна, аспирант, инженер НУИЛ «Физико-химии углей»

E-mail: eraseheaddy@gmail.com

 

Фоменко Наталья Александровна, аспирант, инженер НУИЛ «Физико-химии углей»

E-mail: natali92@mail.ru

 

Гаврилова Дарья Ивановна, аспирант, инженер НУИЛ «Физико-химии углей»

E-mail: gavrilova4049@mail.ru

 

Созонова Татьяна Сергеевна, студент, лаборант НУИЛ «Физико-химии углей»

E-mail: sozonova1994@yandex.ru