AP23489198 – Разработка рациональной технологии проведения и крепления подземных горных выработок путем углубленного исследования напряженно-деформированного состояния и устойчивости массива горных пород
Цель – Разработка рациональной технологии проведения и крепления горизонтальных горных выработок в сложных горно-геологических и горнотехнических условиях за счет детального исследования напряженно-деформированного состояния массива горных пород в целях повышения скорости проходки горных выработок и уменьшения капитальных вложений.
Актуальность: Актуальность проекта обусловлена необходимостью эффективного и безопасного освоения минеральных ресурсов в условиях роста глубины добычи и усложнения горно-геологических условий. Современное развитие горнодобывающей отрасли Казахстана требует внедрения новых технологических решений для строительства и эксплуатации подземных выработок. Существующая практика применения однотипных крепей не учитывает изменчивость свойств горных пород, что приводит к рискам деформаций и снижению устойчивости выработок. Особую значимость приобретает разработка дифференцированных методов крепления с учетом геомеханических характеристик массива и наличия тектонических нарушений. Реализация проекта позволит повысить безопасность горных работ, улучшить технико-экономические показатели и обеспечить устойчивое развитие горнодобывающей отрасли.
Научный руководитель: Кандидат технических наук, Ассоциированный профессор, Алменов Талгат Макулбекович
Ожидаемые и достигнутые результаты: Ожидаемые и достигнутые результаты проекта заключаются в установлении границ участков, склонных к разрушению, вдоль массива горных пород на основе методов численного моделирования, районировании массива по степени устойчивости с выделением опасных зон, а также в определении напряженно-деформированного состояния массива для обоснования безопасного проведения и крепления подземных выработок. Предусматривалась разработка рациональных типов крепей с учетом геомеханических условий конкретных участков и формирование комплексной методики анализа устойчивости с использованием современных программных комплексов и традиционных подходов. В 2025 году выполнены исследования по установлению границ участков, склонных к разрушению, с применением программ Midas GTS NX, Rocscience RS2/RS3 и Ansys, а также проведено районирование массива по степени устойчивости, что позволило локализовать зоны потенциальных разрушений. Исследован штрек горизонта +230 м месторождения Бескемпир, для которого построены модели напряженно-деформированного состояния и определены зоны концентрации напряжений. На основе полученных данных разработаны комбинированные системы крепей, адаптированные к геомеханическим условиям отдельных участков. Проведен анализ устойчивости массива с применением методов RMR, Q-системы Бартона и СНиП, что позволило классифицировать породы по категориям устойчивости и определить рациональные параметры крепления для каждого участка выработки. Выполнены расчеты горного давления и обоснованы конструкции крепей с учетом физических свойств пород и влияния тектонических разломов. Дополнительно проведены исследования геомеханических процессов, включая прогнозирование деформаций и предотвращение обрушений подземных выработок. Полученные результаты подтверждают эффективность применения численного моделирования и комплексного подхода для повышения безопасности горных работ. В целом все задачи проекта на 2025 год выполнены в полном объеме, а результаты обладают высокой научно-практической значимостью для горнодобывающей отрасли.
Список публикаций с ссылками на них
- Almenov T., Zhanakova R., Sarybayev M., Shabaz D.-M.
A Novel Approach to Selecting Rational Supports for Underground Mining Workings // Civil Engineering Journal. – 2025. – Vol. 11, No. 3. – P. 1217–1241.
DOI: http://dx.doi.org/10.28991/CEJ-2025-011-03-022 - Almenov T.M., Zhanakova R.K., Askarova G.E., Shautenov M.R., Amantayuly K.
Comprehensive assessment of ore losses and dilution impacting Vasilkovsky gold deposit profitability // News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan. Series of Geology and Technical Sciences. – 2025. – Vol. 4, No. 472. – P. 27–45.
DOI: https://doi.org/10.32014/2025.2518-170X.528 - Жанакова Р.К., Алменов Т.М., Сарыбаев М.М.
Исследование напряженно-деформированного состояния горных пород вокруг транспортного штрека на примере Акбакайского рудного поля // Труды университета. – 2025. – №2 (99). – С. 74–79.
DOI: https://doi.org/10.52209/1609-1825_2025_2_74 - Жанакова Р.К., Алменов Т.М., Сарыбаев М.М.
Особенности инженерно-геологических условий Бескемпирского месторождения и влияние на строительство горных выработок // Труды университета. – 2025. – №3 (100). – С. 108–112.
DOI: https://doi.org/10.52209/1609-1825_2025_3_108 - Almenov T., Zhanakova R., Sarybayev M., Seutkazynova B., Shabaz D.-M., Nurperzent B.
Innovative Compositions of Shotcrete Mixtures for Reinforcement of Underground Mine Excavations // HighTech and Innovation Journal. – 2025. – Vol. 6, No. 4.
ISSN: 2723-9535. – (на стадии публикации).