Těžba a úprava surovin

Výzkum v oblasti těžby a úpravy surovin, hornické bezpečnosti a environmentálních aspektů těžby, procesního inženýrství, a také revitalizace posthornické krajiny.
Zaměřujeme se na moderní technologie zpracování nerostných surovin, bezpečnostní aspekty hlubinné i povrchové těžby a ochranu životního prostředí. Výzkum vychází z potřeb průmyslu i aktuálních environmentálních výzev a přispívá k udržitelnému rozvoji těžebního sektoru.

Čím se zabýváme:

Chemické a technologické analýzy nerostných surovin
Práce spojené s navrhováním a ověřováním technologických procesů úpravy a zpracování nerostných surovin a odpadů
Inovace v oblasti mechanických procesů od experimentů až po prototyp
Měření v oblasti větrání (měření rychlosti proudění ovzduší, teplota, vlhkost, rosný bod, tlak) a měření výfukových zplodin dieselových motorů při HČ a ČPHZ
Provádění zkoušek náchylnosti látek k samovznícení - adiabatická metoda, modifikovaná adiabatická metoda, CPT
Monitoring stability svahů, skalních stěn
Odběr a úprava vzorků hornin a zemin, analýzy většiny běžně stanovovaných fyzikálně-mechanických vlastností hornin a zemin.

Oblasti výzkumu:

Analýza surovin

Chemické a technologické analýzy nerostných surovin

V oblasti technologických analýz je pracoviště schopno provádět celou řadu technologických zkoušek nerostných surovin a odpadů. Jde zejména o stanovení zrnitostního složení surovin, hodnocení gravitační, magnetické a flotační upravitelnosti (plavící rozbory, frakční magnetická a flotační analýza), hodnocení melitelnosti metodou HARDGROVE. V oblasti chemické analýzy jsou prováděny analýzy na obsah vybraných kovů (Fe, Li, Au, Pb, Zn, Cu…) metodami AAS a stanovení obsahu popela v uhlí. Další chemické analýzy jsou zajišťovány ve spolupráci s jinými pracovišti fakulty a univerzity.

Kontaktní osoba: Ing. Tomáš Široky, Ph.D.

Technologie úpravy

Navrhování a ověřování technologických procesů úpravy a zpracování surovin a odpadů

Pracoviště je dobře vybaveno zejména v oblasti mechanických úpravnických technologií, zahrnujících nejen drcení, mletí a třídění nerostných surovin a odpadů, nýbrž i rozdružovací (separační) procesy pro oddělování jednotlivých složek užitkových surovin. Jde především o gravitační, magnetické a flotační metody separace. Na základě požadavků aplikační sféry (průmyslu) jsou prováděny návrhy technologií pro úpravu nerostných a odpadních surovin. Nedílnou součástí práce je rovněž provádění garančních zkoušek technologických uzlů i celých technologií úpravy užitkových surovin a případná optimalizace stávajících technologických procesů. Podstatnou část práce tvoří rovněž konzultační činnost v oblasti úpravy uhlí, rud i nerudních surovin (kamenivo, keramické suroviny).

Kontaktní osoba: Ing. Tomáš Široky, Ph.D.

Mechanické inovace

Inovace v oblasti mechanických procesů od experimentů až po prototyp

Jedná se o jednotlivé typy mechanických procesů, kde vytváříme nové inovativní produkty. Tato činnost je podpořena našim působením v oblasti základní vědy, jejíž výsledky publikujeme v prestižních časopisech. Jako ukázka jednoho z těchto řešení je projekt PreSeed II, řešený na naší katedře. Jedná se o projekt na snížení ekonomické náročnosti vstupních komodit při procesu plnění forem na výrobu tenkých dvouplášťových trubek. Tím může výrobce ušetřit až 70% nákladů na vstupní komodity. Řešení vychází z využití znalosti mechanicko-fyzikálních vlastností konkrétních partikulárních hmot, které jsou určeny jako vstupní materiál pro tvorbu slévárenských trubek. Ideový návrh byl ověřen pomocí simulačních modelů, následně patentován a nyní jsme ve fázi výroby funkčního vzorku, na němž se odladí výsledný prototyp, který bude nabízen zákazníkům z řad výrobců těchto produktů.

Kontaktní osoba: prof. Ing. Jan Nečas, Ph.D.

Měření větrání a emisní analýzy

Měření v oblasti větrání (měření rychlosti proudění ovzduší, teplota, vlhkost, rosný bod, tlak) a měření výfukových zplodin dieselových motorů při HČ a ČPHZ

Měření všech potřebných parametrů k vyhodnocení mikroklimatických podmínek dle platné legislativy na všech pracovištích. K měření využíváme moderní digitální přístroje, lopatkové a termické anemometry s možností měření i velmi nízkých a přesných hodnot. Katedra rovněž zajistí měřené výfukových zplodin strojů s dieslovým motorem při HČ a ČPHZ v souladu s platnou legislativou a dle platné certifikované metodiky.

V oblasti větrání dále nabízíme sestavení větrných schémat, výpočet větrních sítí a také návrh vhodného typu větrání doplněný o SW výpočet, grafy a model.

Kontaktní osoba: doc. Ing. Pavel Zapletal, Ph.D.

Samovznícení látek

Zkoušky náchylnosti látek k samovznícení – adiabatická metoda, modifikovaná adiabatická metoda, CPT

Laboratoř samovznícení látek využívá řídící program adiabatického termostatu rozšířený o režim průsečíkové metody CPT. Součástí vybavení laboratoře je aparatura pro ověřování oxidace uhelných vzorků za izotermických podmínek podle Veselovského.
Je možno využít i Modifikovanou adiabatickou metodu, kde rozdíl oproti „klasické adiabatické metodě“ spočívá v nastavení počáteční teploty testu uhelného vzorku, kdy je zvolena počáteční teplota zkoušky na 120 °C.
Ve vybavení laboratoře je aparatura pro ověřování plynových obrazů indikačních plynů samovznícení uhlí (CO, CO2, H2, C2H6, C3H8, C4H10, C2H4, C3H6, C2H2) a vyhodnocovací software s databází plynových obrazů uhelných vzorků OKR sloužící pro odhad teploty samovznícení v hornických provozech.

Kontaktní osoba: doc. Ing. Václav Zubíček, Ph.D.

Stabilita svahů

Monitoring stability svahů a skalních stěn

Pracoviště katedry je vybaveno zařízením pro monitoring stability svahů a skalních stěn. Jedná se především o přenosný digitální inklinometr Soil Instruments, digitální pásmový extenzometr, přenosný digitální náklonoměr, hladinoměry, piezometry, trhlinoměry a zařízení pro přenos a uchovávání dat (datalogery, analyzéry apod.). Pracoviště je rovněž vybavedo softwary pro výpočet a analýzu stupně stability (bezpečnosti) svahu např. GEO 5 MKP, RockWare, GEO 5 Stabilita svahu.

Pracovníci mají mnohaleté zkušenosti s monitoringem především lomových provozů – monitoring závěrných svahů, výsypek i skalních (lomových) stěn.

Kontaktní osoba: doc. Ing. Jindřich Šancer, Ph.D.

Laboratoře Mechaniky hornin a zemin

Pracoviště je vybaveno různým zařízením jak pro odběr a úpravu vzorků hornin a zemin (odběrné sondy, vrtné korunky, pily, brusky, síta apod.), tak pro analýzu většiny běžně stanovovaných fyzikálně-mechanických vlastností hornin a zemin. Mezi základní a běžně stanovované vlastnosti patří hmotové vlastnosti (měrná, objemová a sypná hmotnost), vlhkost, nasákavost, pórovitost, konzistenční stavy zemin, zrnitost, různé pevnosti (v tlaku, tahu, ohybu, střihu i za objemového namáhání – triaxiální lis). Součástí laboratoře jsou i zařízení pro orientační průzkum vlastností hornin in situ (např. polní lis, Schmidtovo kladivo, lehká dynamická penetrace, hladinoměry apod.).