Делегация Санкт-Петербургского горного университета императрицы Екатерины II вернулась после прохождения Международной стажировки «Научно-техническое развитие в сфере энергетической безопасности» на базе Тайюаньского технологического университета (TYUT) в Китае.
Поднебесная удерживает первое место в мире по производству угля с огромным отрывом. Крупнейшим угледобывающим регионом страны является провинция Шаньси, где располагается принимающий вуз. По сути, вся ее экономика, наука и образование вращается вокруг «черного золота». Летняя школа в «угольной столице» дает крайне актуальный опыт в области интеллектуализации и технологического развития горного дела и химической технологии.
Глобальная цель поездки – реализация задач Национального центра «Корпус горных инженеров» и развитие международного сотрудничества. Центр, созданный президентским указом в феврале 2026 года на базе Горного, призван координировать разработку и реализацию образовательных программ опережающей подготовки инженерных, научно-педагогических и научных кадров для минерально-сырьевого комплекса. Работа над выполнением задачи в обязательном порядке включает в себя анализ международного опыта подготовки специалистов для отрасли и научных исследований в этой области.
Две недели восемнадцать человек – студенты, аспиранты и преподаватели вуза – изучали учебно-лабораторную и научную базу трех высших учебных заведений - TYUT, Шаньсийского инженерно-технологического института и Тайюаньского университета науки и технологий. Были проведены ряд стратегических встреч и дискуссий, определены темы возможных совместных научных исследований и направления совершенствования учебного процесса.
TYUT – более 41 тысячи студентов, около 4000 преподавателей, 25 институтов.
В Колледже безопасности, управления в чрезвычайных ситуациях и инженерии гостям продемонстрировали лабораторный комплекс и передовые разработки в области обеспечения промышленной безопасности при шахтном способе добычи угля.
«Особый интерес вызвали две ключевые инновации. Первая касается технологии CCUS нового поколения, которая предполагает прямую закачку очищенных дымовых газов в угольные пласты без предварительного улавливания, при этом потенциал абсорбции достигает впечатляющих 37,2 кг CO₂ на 1 кг угля. Экономический эффект от внедрения данной технологии связывается с прогнозируемым ростом цены углеродных квот. Вторая разработка представляет собой комплекс интеллектуальных систем безопасности для шахт. Он включает три компонента: так называемый «Мозг вентиляции», представляющий собой интеллектуальную систему управления вентиляционными потоками, биоэкологические пылеподавители и расширяющиеся анкерные полимерные составы», - рассказал преподаватель горного факультета (кафедра безопасности производств) Никита Дука.
Скапливающийся метан остаётся главной причиной смертности при подземной добыче, поэтому разработка вентиляционных систем остается важным и перспективным направлением для исследований.
Интерес горняков вызвал численный метод «1.5D» для моделирования пожаров в топологических сетях, сокращающий время построения 3D-моделей с 1-3 месяцев до 9 часов и уменьшающий объём базы данных на 99%. Это решение уже внедрено в угольных шахтах Китая и сертифицировано для промышленного использования.
Впечатление на делегацию произвел отдельный лабораторный комплекс, смонтированный в специальном павильоне, который представляет собой полноразмерный макет шахты с макетами реального оборудования. Он предназначен для визуального ознакомления студентов с разработкой пластовых месторождений и позволяет проводить лабораторные работы в условиях максимально приближенных к реальным.
Центр интеллектуального освещения и носимых устройств на базе Института электротехники и энергетики TYUT продемонстрировал, что даже традиционные вузы с угольной и химической специализацией сегодня активно развивают высокотехнологичные направления, диверсифицируя свои компетенции и готовя кадры для новой экономики. В центре ведутся исследования в междисциплинарных областях: по направлению интеллектуального освещения разрабатываются энергосберегающие системы управления уличным освещением («умные фонари»), интеллектуальные алгоритмы управления и светодиодные технологии; в области носимых устройств ведутся работы над датчиками и сенсорами, системами мониторинга здоровья человека и интерфейсами взаимодействия человека и машины.
«Для меня Институт электротехники и энергетики стал одним из наиболее ценных этапов знакомства с Тайюаньским университетом. Как преподаватель дисциплин кафедры механики я оценила потенциал использования MR-технологий (технологии смешанной реальности) для визуализации напряженно-деформированного состояния конструкций, демонстрации работы механизмов, моделирования нагрузок и проведения виртуальных лабораторных работ. Такой формат способен повысить вовлеченность студентов и облегчить понимание сложных теоретических концепций. Не менее важным стало знакомство с разработками в области интеллектуальной экипировки шахтеров. Спецодежда с помощью газовых датчиков контролирует уровень метана и оснащена светодиодной подсветкой, системами позиционирования и «воздушной подушкой» для защиты при обрушениях. Проекты показали, насколько тесно сегодня взаимодействуют электроника, информационные технологии и горное дело, объединяясь для решения ключевой задачи повышения безопасности труда. Это еще раз подчеркнуло важность междисциплинарного подхода в подготовке современных инженеров», - отметила аспирант Елена Баева.
В рамках посещения Горного факультета TYUT петербургские инженеры ознакомились с инфраструктурой и приняли участие в научном симпозиуме.
«Одна из ключевых профильных лабораторий посвящена физическому моделированию на эквивалентных материалах. Еще в далеком 1936 году ученый Григорий Кузнецов из нашего Ленинградского горного института предложил и обосновал использование этого метода для изучения процессов в горном деле. Создается уменьшенная копия реального объекта или процесса, и вместо натуральных пород используются искусственные составы, чьи свойства подобраны так, чтобы в рамках конкретного эксперимента они вели себя подобно имитируемым природным материалам. Так ученые изучают механику разрушения горных пород, процессы управления горным давлением, моделирование катастрофических явлений в шахтах и химические свойства пород. В Санкт-Петербургском Горном накоплен огромный опыт в этой области, сегодня этот прием активно используется в Научном центре геомеханики и проблем горного производства. Ученые TYUT заинтересованы в сотрудничестве», - рассказала студентка Милена Поспехова (Строительство горных предприятий и подземных сооружений).
Специалисты двух стран обсудили разницу в подходах к физическому моделированию. Интересным отличием является использование китайскими коллегами виртуального моделирования, перед переходом к физическому и натурному. На базе университета создана специальная платформа, в которой студенты, аспиранты и преподаватели изначально моделируют работу по созданию физической модели, начиная от подбора эквивалентных материалов и заканчивая обработкой модели. Перед тем как приступить непосредственно к стендам, они неоднократно прорабатывают и оттачивают навыки в компьютере. Такая практика, когда условием допуска студентов к выполнению лабораторных работ на реальном лабораторном оборудовании является успешное выполнение ими данной работы на компьютерном симуляторе, распространена во многих подразделениях вуза.
В лаборатории управления горным давлением и предотвращения катастроф внимание студентов и аспирантов привлекла электрогидравлическая система для трехосных испытаний горных пород модели AW-2000kN, способная создавать осевое усилие до 2000 кН и давление сжатия до 100 МПа. Она даёт возможность моделировать условия глубинного залегания пород.
Другой значимой установкой, крайне актуальной для проектов подземной газификации, стала высокотемпературная камерная печь с контролируемой атмосферой, имеющая рабочую зону метр на метр и способная нагревать образцы до 1400 градусов со скоростью до 30 градусов в минуту. Она используется для моделирования процессов газификации угля «in situ» и изучения термической деструкции пород в различных газовых средах.
Как сообщил руководитель стажировки, декан Горного факультета Санкт-Петербургского горного университета Олег Казанин, в формировании материальной базы вузов большую роль играет участие компаний и предприятий, государства и правительства провинции, а также средства от внедрения запатентованных результатов исследований в производство. Это позволяет использовать в учебном процессе дорогостоящее оборудование, закупленное под решение конкретных задач.
«Цена комплекта оборудования очистного механизированного комплекса (ОМК) для подземной добычи угля может составлять от 2,5 миллиардов рублей. Нам были продемонстрированы действующие ОМК на горном факультете и на факультете безопасности Тайюаньского университета, а также два ОМК в учебно-тренировочном центре Шансийского инженерно-технологического института. В том же учебно-тренировочном центре находится проходческий комбайн со стоимостью от 40 миллионов рублей, действующая канатно-кресельная дорога и другое оборудование. Это напрямую влияет на уровень образования и научной работы в ключевых лабораториях вузов, которые соответствуют приоритетным направлениям развития технологий, определенных политикой государства», - подчеркнул Олег Казанин.
В рамках конференции на Горном факультете TYUT была озвучена важнейшая проблема подготовки кадров нового поколения – острая нехватка специалистов, одновременно владеющих горным делом, искусственным интеллектом, анализом больших данных и автоматизацией.
«В Тайюаньском технологическом университете с 2020 года ведётся подготовка по специальности «Интеллектуальная горная инженерия», объединяющей механику, информационные технологии, электротехнику и системы управления. Студенты этой программы завоевали 18 национальных наград в инженерных конкурсах с 2022 по 2025 год, а преподаватели заняли призовое место в национальном конкурсе инноваций в высшем образовании благодаря применению искусственного интеллекта в учебном процессе. Кафедра сотрудничает с крупнейшими энергетическими компаниями, включая China Energy, создавая совместные научно-производственные площадки», - отметила аспирант Евгения Прохорова (Обогащение полезных ископаемых).
Интеллектуальная трансформация горной отрасли в целом стала главной повесткой всей стажировки.
«Развитие искусственного интеллекта и технологий на его основе определено в качестве одной из приоритетных задач на текущую пятилетку, что дает мощный импульс развитию этого направления как для разработчиков ИИ, так и для всех отраслей промышленности и образования в Китае. Расширяется область применения ИИ в горном производстве от мониторинга и контроля технологических процессов до перехода к безлюдным технологиям добычи и обогащения угля. На государственном уровне реализуется концепция «Intelligent Mine» («умная шахта»), которая предполагает внедрение информационных технологий на всех стадиях жизненного цикла горного предприятия: от геологоразведки и построения 3D модели месторождения до финального закрытия шахты. Для воплощения в жизнь концепции создана вся необходимая инфраструктура от производителей горношахтного оборудования до кадрового обеспечения. Что касается учебного процесса, ИИ активно внедряется в школах и университетах для визуализации учебного материала, контроля успеваемости и посещения, создаются специализированные платформы для преподавателей и студентов. В учебные планы введены дисциплины по изучению ИИ», - рассказал руководитель стажировки Олег Казанин.
Так, повсеместно в аудиториях висят «умные» доски, позволяющие использовать их как обычные доски, так и демонстрировать на них различные презентации, видео, симуляторы лабораторных работ.
Помимо знакомства с высшей школой провинции Шаньси, петербургские горняки посетили угледобывающие и сервисные предприятия региона, компании по производству горношахтногого оборудования, интеллектуальных систем мониторинга и контроля производства на «умных шахтах», организацией-разработчиком ИИ и его различных приложений.
«Невероятные впечатления оставила рабочая поездка на интеллектуальную шахту Хуаян. Мы побывали в зале, откуда наблюдали за всеми процессами и сотрудниками. Нам демонстрировали системы дистанционного запуска установок, которые позволяют контролировать все стадии жизненного цикла шахты. Они связаны с центром онлайн-аналитики, который принимает показания датчиков из шахты, обрабатывает их и принимает решение о корректировке работы систем», - поделилась студентка Ксения Хван (Радиоэлектронные системы и комплексы).
В Шансийском инженерно-техническом университете гости осмотрели уникальный учебный полигон — имитационную угольную шахту, созданную совместно с корпорацией «Хуаян» и используемую для тренировки студентов. Там же проходческий комбайн и очистной комбайн с гидрокрепью, где можно изучать цикл работы забоя.
В программу вошли предприятия «Хуаюэ Машиностроение», «Хуасинь Электрик», предприятие по производству трубопроводной арматуры. На встрече с руководством и специалистами компании «Шианмин Интеллектуальное управление», одного из лидеров по разработке и внедрению цифровых технологий в горном деле, петербургским инженерам презентовали тренажер АРМ диспетчера с возможностью мониторинга и контроля технологических процессов и систем безопасности, предназначенный для интеллектуальных очистных забоев угольных шахт. Продукт соответствует тенденции трансформации угольной промышленности от традиционной добычи к автоматизации и интеллектуализации, и идеально подходит как для обучения студентов, так для повышения квалификации сотрудников с производства.
В продолжение знакомства с исследованиями КНР в области ИИ состоялось посещение компании интеллектуальных систем «Айфлайтэк» (iFLYTEK). Основные направления деятельности охватывают распознавание и синтез речи, обработку естественного языка, машинное и адаптивное обучение, где компания занимает лидирующие позиции в мире. Последние разработки компании: масштабная языковая модель для живого перевода, поддерживающая более 85 языков; виртуальный 3D-ассистент, сгенерированный по образу реального сотрудника компании (такие аватары уже работают в китайских СМИ в роли телеведущих); интерактивная умная доска с голосовым управлением и распознаванием речи преподавателя.
«Меня искренне поразила глубина интеграции искусственного интеллекта в повседневный, образовательный и рабочий процесс. Когда видишь, как переводчик от «Айфлайтэк» практически без задержек и искажений передаёт технические нюансы нашей беседы с китайского на русский язык, исчезает любой языковой барьер. Особенно впечатлила умная доска. Возможность писать мелом по классической поверхности и одновременно получать идеальную цифровую копию с графиками и 3D-моделями на экране - это именно тот мост между традиционной педагогикой и будущим, к которому стоит стремиться», - сообщил студент Никита Худояров (Производственный менеджмент).
Численность сотрудников этой и других подобных современных компании превышает 10 000 человек. Но именно это объясняет, почему сегодня на одном из крупнейших угольных разрезов Китая «Аньтайбао», который также посетила делегация в ходе летней школы, работают всего 700 человек.
Кульминацией стажировки стала итоговая встреча с преподавателями и учеными Тайюанского университета, а также вручение сертификатов - официального подтверждения международного опыта, которое можно приложить к портфолио при поступлении в аспирантуру или трудоустройстве. Стажировка в TYUT стала хорошим стимулом для дальнейшего профессионального развития. Впереди – осмысление и адаптация китайского опыта для подготовки горных инженеров на родине.
