AP23489372 – Исследование геотехнического состояния горного массива и разработка методики геомеханического комплексного мониторинга для прогноза деформационных процессов при освоении недр

Цель – Разработка методики комплексного геомеханического мониторинга, которая позволит эффективно контролировать геотехническое состояние горного массива и прогнозировать деформационные процессы при освоении недр.

Актуальность: Актуальность проекта обусловлена необходимостью обеспечения безопасной и эффективной разработки месторождений полезных ископаемых в условиях возрастающей нагрузки на недра. Геотехническое состояние горного массива напрямую влияет на безопасность работников, оборудования и устойчивость производственных процессов. Прогнозирование деформационных процессов позволяет своевременно предотвращать аварии и снижать риски возникновения чрезвычайных ситуаций. Исследование геомеханических характеристик массива также способствует предотвращению экологических последствий, включая оползни и техногенные загрязнения. Современное развитие технологий мониторинга, включая GNSS, лазерное сканирование, дистанционное зондирование и автоматизированные геодезические системы, открывает новые возможности для повышения точности наблюдений. Комплексное использование этих методов позволяет более точно моделировать природно-техногенное состояние горного массива. Это, в свою очередь, обеспечивает оптимизацию процессов добычи, снижение издержек и повышение эффективности недропользования. Дополнительную актуальность проекту придаёт необходимость защиты сооружений, расположенных в зоне влияния горных работ, а также уточнение параметров сдвижения пород. Реализация проекта имеет как социально-экономическое значение, позволяя снизить материальные потери и предотвратить аварии, так и научно-техническую значимость, связанную с развитием методов геомеханического мониторинга и прогнозирования.

Научный руководитель: Кандидат технических наук, Ассоциированный профессор, Мадимарова Гулмира Сурабалдиевна

Ожидаемые и достигнутые результаты: изучены и систематизированы маркшейдерско-геодезические и геотехнические данные для оценки устойчивости горных пород, выявления зон деформаций и анализа напряженно-деформированного состояния массива. Разработана структурно-геомеханическая модель с учетом геологического строения и механических характеристик пород, а также создана комплексная база данных, включающая геологическую, геодезическую и геомеханическую информацию. Проведен анализ природных и техногенных факторов, влияющих на деформационные процессы, включая сейсмическую активность и горные работы. Изучена горно-геологическая и геомеханическая документация, определены параметры месторождений, свойства пород и особенности инженерных решений. Выполнен анализ координатных и геодезических измерений, выявлены изменения состояния массива на основе временных рядов и интегрированы данные геологоразведки. Определены цели мониторинга, выбраны методы и технологии измерений, проведена рекогносцировка и разработана система непрерывного наблюдения с использованием автоматизированных средств. Внедрена комплексная система мониторинга, обеспечивающая регулярный контроль состояния земной поверхности и недр, а также обновление данных о геологическом строении массива. Разработан проект сети наблюдательных станций с применением современных технологий, включая GPS, датчики деформаций и автоматизированные геодезические приборы. С использованием лазерного сканирования и БПЛА получены высокоточные данные о структуре откосов и создана детализированная 3D-модель карьерных бортов. Проведена оценка трещиноватости и разработано оптимальное размещение наблюдательных станций для эффективного мониторинга и предупреждения опасных процессов. Выполнены полевые работы по установке реперов и проведены высокоточные измерения с последующей обработкой данных с использованием специализированного программного обеспечения. Полученные результаты обеспечили повышение точности прогнозирования деформаций, а также привели к получению авторского свидетельства №59265 и подаче заявки на патент Республики Казахстан №413032.

Список публикаций с ссылками на них

1. Нурпеисова Т.Б., Мадимарова Г.С., Абдигалиева С.С., Турегалиева Ж.Т. Применение современных технологий в земельном кадастре // Перспективы применения цифровых технологий в рациональном и безопасном недропользовании: материалы международной научно-технической конференции. – Ташкент: ТашГТУ им. И. Каримова, 2024. – С. 46–49. 
2. Киргизбаева Д.М., Утесбаев А.К., Мадимарова Г.С. Инновационные технологии создания цифровых карт // Перспективы применения цифровых технологий в рациональном и безопасном недропользовании: материалы международной научно-технической конференции. – Ташкент: Ташкентский государственный технический университет им. И. Каримова, 2024. – С. 43–45.
3. Нурпеисова Т.В., Мадимарова Г.С., Ормамбекова А.Е., Жулдикарaева Ф.Т. Моделирование горно-геологических объектов карьера Акжал // Горный журнал Казахстана. – 2024. – № 11.
4. Мадимарова Г.С., Нурпеисова Т.Б., Ормамбекова А.Е., Жантуева Ш.А.
   Исследование маркшейдерско-геодезических и геотехнических данных бассейна Каратау // Горный журнал Казахстана. – 2025. – № 7 (243). – С. 22–30.
5. Курманбаев О., Койшыгарин А., Джангулова Г., Мадимарова Г., Сарсембекова З.
6. Концепция обработки измерений статическим методом на базовой станции Фабричный // Известия Национальной академии наук Республики Казахстан. Серия геологии и технических наук. – 2025. – Т. 2, № 470. – С. 152–165. – DOI: https://doi.org/10.32014/2025.2518-170X.497