AP19576987 — Создание эффективного метода упрочнения слабоустойчивого массива с возведением модифицированной опережающей крепи из высокотехнологичных материалов обеспечивающих безопасную отработку рудных тел

Цель состоит в разработке и обосновании конструкции защитного экрана из фибергласовых элементов в комбинации с полимерами методами создания математической и конечно-элементной моделей, позволяющих провести анализ механических характеристик породного массива и осуществить расчет несущей способности защитного экрана.

Актуальность работы заключается в необходимости разработки эффективных решений для укрепления горных массивов, особенно в условиях отечественных рудных месторождений, подверженных деформациям и обрушениям. Такие процессы могут угрожать безопасности работников и увеличивать затраты на горные работы. Разработка защитного экрана из фибергласовых элементов и полимеров позволит повысить прочность и стабильность массивов, снизить себестоимость проходки и улучшить условия труда в горнодобывающей промышленности, что делает данное исследование актуальным и важным для отечественных горнорудных предприятий.

Научный руководитель: PhD доктор,Искаков Еркин Ерсултанович

Полученные результаты: В рамках НИР разработана инновационная технология предварительного химического укрепления неустойчивых и трещиноватых горных массивов для повышения устойчивости подземных выработок. Проведен комплексный геомеханический и минералогический анализ месторождений Акбакай, Бескемпир и Светинск, позволивший выявить закономерности влияния состава и структуры пород на их прочностные характеристики. Экспериментально исследованы и сравнены химические реагенты, при этом эпоксидная система с катализатором ПЭПА показала наилучшие адгезионные и технологические свойства. Установлены оптимальные параметры инъекционного закрепления, включая давление, радиус проникновения и температурные условия, подтвержденные гидродинамическим моделированием. Проведены численные расчёты и промышленная апробация, показавшие значительное снижение деформаций и увеличение прочности массива. Экономическая оценка подтвердила снижение затрат и повышение эффективности проходческих работ при внедрении разработанной технологии.

Список публикаций с ссылками на них

1. Iskakov Y., Amanzholov D., Kenessov Z. Innovative approaches to stabilizing underground mine workings in unstable rock masses by creating a preliminary protective shield // Mining of Mineral Deposits. – 2025. – Vol. 19, No. 2. – P. 65–74. DOI: https://doi.org/10.33271/mining19.02.065.
2. Искаков Е.Е., Аманжолов Д.Б., Кенесов Ж.Г., Алип А. Орнықсыз тау-кен сілемдерін химиялық әдіспен бекітудегі реагенттердің сіңу заңдылықтарын анықтау // Қазақстанның кен журналы. – 2025. – № 10. – Б. 12–18.
3. Акт внедрения результатов научно-исследовательской работы. – Копия представлена (Приложение Б).
4. Amanzholov D., Bakhramov B., Bektur B. Rock exfoliation in the unstable formations during underground mine working driving and selection of efficient adhesive compositions for strengthening // Mining of Mineral Deposits. – 2024. – Vol. 18, No. 3. – P. 104–113. DOI: https://doi.org/10.33271/mining18.03.104