Inventory number IRN Number of state registration
0324РК00305 AP23489198-KC-24 0124РК00673
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 31600000 AP23489198
Name of work
Разработка рациональной технологии проведения и крепления подземных горных выработок путем углубленного исследования напряженно-деформированного состояния и устойчивости массива горных пород
Type of work Source of funding Report authors
Applied Алменов Талгат Макулбекович
3
2
1
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Казахский Национальный Исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева"
Abbreviated name of the service recipient НАО «КазНИТУ им. К.И. Сатпаева»
Abstract

Объектом исследования являются горно-капитальные и подготовительные горизонтальные подземные горные выработки, проводимые в сложных горно-геологических условиях, в массиве горных пород с различными физико-механическими свойствами.

Зерттеу объектісі болып күрделі тау-кен-геологиялық жағдайларда, әртүрлі физика-механикалық қасиеттері бар тау жыныстары массивінде жүргізілетін күрделі және дайындық жерасты тау-кен қазбалары жатады.

Цель проекта: 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.

Жобаның мақсаты: тау-кен қазбаларын өту жылдамдығын арттыру және күрделі салымдарды азайту мақсатында тау жыныстары массивінің кернеулі-деформацияланған жай-күйін егжей-тегжейлі зерттеу арқылы күрделі тау-кен-геологиялық және тау-кен техникалық шарттарда жазық тау-кен қазбаларын жүргізу мен бекітудің ұтымды технологиясын әзірлеу.

Направление и программа исследования, рассматриваемые в проекте является по своей сути комплексной, которая может найти решение в рамках подхода на стыке наук. Для решения запланированных в настоящем проекте задач будут привлечены новые и известные теоретические методы исследования в области геологии, гидрогеологии, геомеханики, управления состоянием массива горных пород и технологии ведения горных выработок. В частности, для определения и моделирования напряженно-деформированного состояния массива горных пород и показателей устойчивости массива используются существующие традиционные методы исследования (СНиП-а, М.М.Протодьяконова, П.М.Цимбаревича, З.Бенявского (RMR), Н.Бартона и др.) и современные программы численного моделирования (Midas GTS NX 2D / 3D, Rocscience RS2 / RS3, Ansys и т.д.).

Жобада қарастырылған зерттеу бағыты мен бағдарламасы мәні бойынша жан-жақты болып табылады, ол ғылымдар тоғысындағы әдістер шеңберінде шешім таба алады. Осы жобада жоспарланған міндеттерді шешу үшін геология, гидрогеология, геомеханика, таужыныстары массивінің жай-күйін басқару және тау-кен қазбаларын жүргізу технологиялары саласындағы зерттеулердің жаңа және белгілі теориялық әдістері қолданылатын болады. Атап айтқанда, таужыныстары массивінің кернеулі деформацияланған жай-күйін және массивтің орнықтылық көрсеткіштерін анықтау және модельдеу үшін қолданыстағы дәстүрлі зерттеу әдістері (ҚНжЕ, М.М.Протодяконов, П.М.Цимбаревич, З.Бенявский (RMR), Н.Бартон және т.б.) және заманауи сандық модельдеу бағдарламалары (Midas GTS NX 2D / 3D, Rocscience RS2 / RS3, Ansys және т.б.) қолданылады.

Научная новизна проекта заключается в разработке 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, позволяющего добиться увеличения скорости проходки горных выработок и уменьшения капитальных вложений.

Жобаның ғылыми жаңалығы тау-кен қазбаларын өту (салу) жылдамдығын арттыруға және күрделі салымдарды азайтуға мүмкіндік беретін таужыныстары массивінің кернеулі-деформацияланған жай-күйін егжей-тегжейлі зерттеу арқылы күрделі тау-кен-геологиялық және тау-кен техникалық жағдайларда жазық тау-кен қазбаларын жүргізу мен бекітудің ұтымды технологиясын әзірлеу болып табылады.

Своевременное завершение строительства и ввод в эксплуатацию подземных горных выработок с применением усовершенствованных креплений, обеспечивающих стабильное состояние горных выработок, позволит повысить производительность, рентабельность работы многих горнодобывающих предприятий и повысить эффективность работы рудника. Экономический эффект заключается в разработке рациональной технологии и методов управления массивом в сложных горно-геологических и горно-технических условиях с учетом геомеханических и геодинамических факторов в целях принятия мер по снижению риска повреждения конструкций и разрушения подземных горных выработок, это в свою очередь позволяют повысить производительность проведения горных выработок на 10-20% и безопасность труда, уменьшить капитальные вложения на 15-25%, а также уменьшить затраты на подержание несущих строительных конструкций подземных сооружений на 20-30% от стоимости восстановительных работ.

Тау-кен қазбаларының орнықты тұруын қамтамасыз ететін жетілдірілген бекітпелерді қолдана отырып, жерасты тау-кен қазбаларының құрылысын уақтылы аяқтау және пайдалануға беру көптеген тау-кен өндірісі кәсіпорындарының өнімділігін, жұмыстардың рентабельділігін жоғарылатуға және кеніш жұмысының тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді. Экономикалық тиімділігі - геомеханикалық және геодинамикалық факторларды ескере отырып, күрделі тау-кен-геологиялық және тау-кен-техникалық жағдайларда массивті басқарудың ұтымды технологиясы мен әдістерін әзірлеуден тұрады, бұл өз кезегінде тау-кен қазбалары құрылымдарының зақымдануын және бұзылу қауіптерін азайтады, қазба өту жылдамдығы өнімділігін 10-20%-ға және еңбек қауіпсіздігін арттыруға, күрделі салымдарды 15-25% дейін азайтуға, сондай-ақ жерасты ғимараттарының бекітпелерін (жүккөтеретін конструкцияларын) күтіп ұстау шығындарын, қалпына келтіру жұмыстарының құнынан ескергенде 20-30%-ға дейін азайтуға мүмкіндік береді.

Полученные результаты могут быть рекомендованы к внедрению как отечественным, так и зарубежным предприятиям, специализирующимся на разработке месторождений твердых полезных ископаемых.

Алынған нәтижелер қатты пайдалы қазбалар кен орындарын игеруге мамандандырылған отандық және шетелдік кәсіпорындарға енгізуге ұсынылуы мүмкін.

Результаты исследований, полученных при использовании программ Midas GTS NX 2D/(3D), Rocscience RS2/(RS3), Ansys, Examine2D, основанных на современном численном моделировании, позволяющих точно определить напряженно-деформированное состояние массива горных пород и величину нагрузок, действующих на крепи, позволяют правильно выбрать виды креплений к горной выработке, что в свою очередь обеспечивает стабильное стояние горных выработок на протяжении всего срока эксплуатации, повышаются скорость проведения горных выработок и безопасность труда работников, также будут сэкономлены большие средства, достигается мультипликативный эффект.

Таужыныстары массивінің кернеулі-деформацияланған жай-күйін және бекітпелерге әсер ететін жүктемелердің мөлшерін дәл анықтауға мүмкіндік беретін, заманауи сандық модельдеуге негізделген Midas GTS NX 2D/(3D), Rocscience RS2/(RS3), Ansys, Examine2D бағдарламалардан қолданғаннан алынған зерттеу нәтижелері тау-кен қазбасына бекітпелердің түрлерін дұрыс таңдауға мүмкіндік береді, бұл өз кезегінде тау-кен қазбаларының бүкіл пайдалану мерзімінде орнықты тұруын қамтамасыз етеді, тау-кен қазбаларын жүргізу жылдамдығы және жұмысшылардың еңбек қауіпсіздігі артады, сондай-ақ, үлкен қаражат үнемделеді, мультипликативті әсерге қол жеткізіледі.

Область применения: Строительство горных предприятий (строительство рудников и шахт, вскрытие и строительство нижних горизонтов действующего рудника, расширение подземных горных выработок и др.) - проведение и крепление подземных горных выработок, изучение геологических, геомеханических условий и напряженно-деформированного состояния массива горных выработок, выбор рационального типа крепи для подземных горных выработок.

Қолдану саласы: тау-кен кәсіпорындарының құрылыстарын салу (кеніштер мен шахталарды салу, жұмыс істеп тұрған кеніштің төменгі горизонттарын ашу және құрылысын жүргізу, жерасты тау - кен қазбаларын кеңейту және т.б.) -жерасты тау-кен қазбаларын өту және бекіту, таужыныстары массивінің геологиялық, геомеханикалық шарттары мен кернеулі-деформацияланған жай-күйлерін зерттеу, жерасты тау-кен қазбалары үшін бекітпенің ұтымды түрлерін таңдау.

UDC indices
622; 622.06; 622.062.
International classifier codes
52.13.00;
Key words in Russian
Горные выработки; проведение горных выработок; массив; напряженно-деформированное состояние массива; управление состоянием массива; крепь; крепление горных выработок; набрызгбетонная крепь; железобетонная крепь; комбинированные крепи;
Key words in Kazakh
тау-кен қазбалары; жерасты қазбаларын жүргізу; массив (сілем); массивтің кернеулі-деформацияланған жағдайы; массивтің жай-күйін басқару; бекітпе; тау-кен қазбаларын бекіту; бүрікпебетон бекітпесі; темірбетон бекітпесі; комбинациялық бекітпе;
Head of the organization Кульдеев Ержан Итеменович Кандидат технических наук РК, кандидат технических наук РФ / профессор
Head of work Алменов Талгат Макулбекович Кандидат технических наук / ассоциированный профессор