The object of research, development or design (in Russian) : 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.

The object of research, development or design (in Kazakh) : 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.

Aim of work (in Russian) : 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.

Aim of work (in Kazakh) : 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.

Методы исследования (на русском) : Методы исследования. В ходе работы применялись методы численного моделирования напряжённо-деформационного состояния массива горных пород с использованием специализированных программных комплексов Midas GTS NX (2D/3D), Rocscience RS2/RS3, Examine2D и Ansys. Моделирование проводилось на основе геомеханических характеристик пород, параметров нагружения и конфигурации подземных выработок. Построенные модели позволили выявить границы зон, склонных к разрушению под действием техногенных нагрузок, распределение массива по степени устойчивости и локализацию потенциальных областей потери прочности, связанных с тектоническими разломами. Объектом исследования являлся штрек горизонта +230 м месторождения Бескемпир и прилегающий массив горных пород. Методика включала комплексную оценку устойчивости массива в условиях сложного геологического строения и развитой системы подземных сооружений, районирование по степени устойчивости и обоснование инженерных решений при выборе конструкций крепей, адаптируемых к конкретным участкам. Применение численных методов обеспечило объективную оценку напряжённо-деформационного состояния массива и позволило выработать практические рекомендации для безопасного проведения и надёжного крепления подземных выработок. Дополнительно выполнены расчёты нагрузок на крепь по методикам М.М.Протодьяконова и Цимбаревича, что подтвердило надёжность, эффективность и применимость предлагаемых конструктивных решений.

Методы исследования (на казахском) : Зерттеу әдістері. Таужыныстары массивінің кернеулі-деформацияланған жай-күйін зерттеуге сандық модельдеу әдістері қолданылды. Есептеулер Midas GTS NX (2D/3D), Rocscience RS2/RS3, Examine2D және Ansys заманауи бағдарламалық кешендерде жүргізілді. Модельдеу таужыныстарының геомеханикалық сипаттамалары, жүктемелер параметрлері мен жерасты қазбаларының конфигурациясы негізінде орындалды. Құрастырылған модельдер техногендік жүктемелер әсерлерінде бұзылуға бейім массив учаскелерін, орнықтылық дәрежесі бойынша аймақтардың таралуын және тектоникалық жарылымдар әсер еткен орнықсыз аймақтарды анықтауға мүмкіндік берді. Зерттеу нысаны – Бескемпір кен орнының +230 м горизонты штрегі мен оны қоршаған массив. Әдістеме мына кезеңдерді қамтыды: күрделі геологиялық жағдайда орнықтылықты кешенді бағалау; массивті орнықтылық дәрежесі бойынша аудандастыру; нақты учаскелер жағдайына бейімделген бекітпе құрылымдарын таңдауды инженерлік тұрғыдан негіздеу. Сандық модельдеу нәтижелері массивтің кернеулі-деформацияланған жай-күйін объективті бағалауға, жерасты қазбаларын қауіпсіз жүргізу және сенімді бекіту бойынша практикалық ұсынымдар әзірлеуге мүмкіндік берді. Қосымша түрде әр учаскеге сәйкес рационалды бекітпе түрлері мен параметрлері негізделді. Бекітпелердің сенімділігін растау үшін, оларға түсетін жүктемелердің есептеу М.М.Протодьяконов пен Цимбаревич әдістемелері бойынша орындалды, ұсынылған шешімдердің тиімділігі мен қолданбалығы дәлелденді.

Obtained results and novelty (in Russian) : Научная новизна проекта состоит в разработке рациональной технологии проведения и крепления горизонтальных горных выработок в сложных условиях за счёт анализа НДС массива, что позволяет повысить скорость проходки и снизить капитальные затраты. На втором этапе (2025г.) выполнены исследования по установлению границ участков массива, склонных к разрушению, с применением численного моделирования в комплексах Rocscience RS2/RS3, Ansys и Examine2D. Результаты исследования выявили зоны потери устойчивости. Комплексная оценка показала, что транспортный штрек горизонта +230м месторождения «Бескемпир» расположен в зоне пересечения тектонических разломов, что существенно снижает устойчивость массива. Моделирование обеспечило районирование: устойчивые зоны (коэффициент устойчивости массива горных пород Ку превышает 1,5), пограничные (Ку составляет 1,0-1,5) и неустойчивые (Ку менее 1,0). Выделено пять участков, требующих индивидуального крепления. На основе методик RMR, Q-системы Бартона, СНиП и моделирования предложены рациональные решения: для устойчивых пород – торкретбетон 2-3см; для среднеустойчивых – комбинированные крепи (анкера, сетка, торкретбетон 5-7см); для неустойчивых – усиленные конструкции: железобетон либо комбинированная крепь (анкера, сетка, набрызгбетон 15-20см). Надёжность подтверждена расчётами по методикам М.М.Протодьяконова и Цимбаревича. Предложенные конструкции обеспечивают устойчивость выработок в зонах разломов и применимы на других месторождениях.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Жобаның ғылыми жаңалығы – жыныстар массивінің КДЖ талдау негізінде күрделі жағдайларда жазық қазбаларды жүргізу мен бекітудің ұтымды технологиясын әзірлеу. Бұл қазбаларды жүргізу жылдамдығын арттыруға және күрделі шығындарды азайтуға мүмкіндік береді. Зерттеудің осы (2025ж.) екінші кезеңінде массивтің бұзылуға бейім учаскелерін айқындау мақсатында Rocscience RS2/RS3, Ansys және Examine2D бағдарламаларында модельдеу жүргізілді. Бұл орнықсыз аймақтарды анықтауға мүмкіндік берді. «Бескемпір» кен орнының +230м горизонтының штрек қазбасы тектоникалық жарылым аймағында орналасқаны анықталды, бұл массивтің орнықтылығын төмендетеді. Модельдеу нәтижелері бойынша массив орнықтылық дәрежесіне қарай бөлінді: орнықты аймақтар (таужыныстары массивінің (Ку) орнықтылық коэффициенті 1,5-тен асады), шекаралық аймақтар (Ку 1,0-1,5 құрайды) және орнықсыз аймақтар (Ку 1,0-ден төмен). Бес учаске ерекшеленді, олардың әрқайсысы жеке бекіту шешімдерін талап етеді. RMR, Бартонның Q-жүйесі, СНиП және сандық модельдеу әдістері негізінде келесі ұтымды шешімдер ұсынылды: орнықты жыныстар үшін – 2-3см торкретбетон; орташа орнықтыда – комбинациялық бекітпе (анкер, металл тор, 5-10см торкретбетон); орнықсызда – күшейтілген конструкциялар, темірбетон немесе комбинациялық бекітпе. Сенімділік М.М.Протодьяконов пен Цимбаревич әдістемелері бойынша есептеулермен дәлелденді. Ұсынылған конструкциялар тектоникалық жарылым аймағында қазбаның орнықтылығын арттырады және басқа да кенорындарында қолдануға болады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Основные конструктивные и технико-экономические показатели. Своевременное завершение строительства и ввод в эксплуатацию подземных горных выработок с применением усовершенствованных крепей, обеспечивающих их устойчивое состояние, позволит повысить производительность, рентабельность деятельности горнодобывающих предприятий и общую эффективность работы рудника. Экономический эффект достигается за счёт разработки рациональной технологии и методов управления массивом в сложных горно-геологических и горно-технических условиях с учётом геомеханических и геодинамических факторов. Реализация данных мероприятий снижает риск повреждения конструкций и разрушения подземных выработок, что, в свою очередь, обеспечивает: - повышение производительности проведения горных выработок на 10-20 %; - повышение уровня безопасности труда; - сокращение капитальных вложений на 15-25 %; - уменьшение затрат на поддержание несущих строительных конструкций подземных сооружений на 20-30% по сравнению со стоимостью восстановительных работ.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Негізгі конструктивті және техникалық-экономикалық көрсеткіштер. 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, нәтижесінде: - қазбаларды жүргізу өнімділігі 10-20 %-ға артады; - еңбек қауіпсіздігі деңгейі жоғарылайды; - капиталдық салымдар 15-25 %-ға қысқарады; - жерасты тау-кен қазбаларының бекітпелерін (жүккөтеретін конструкцияларын) күтіп ұстау шығындарын, қалпына келтіру жұмыстарының құнынан ескергенде 20-30%-ға дейін азаяды.

Level of implementation (in Russian) : Степень внедрения. Полученные результаты могут быть рекомендованы к внедрению как отечественным, так и зарубежным предприятиям, специализирующимся на разработке месторождений твердых полезных ископаемых. В рамках темы проекта по результатам научно-исследовательской работы планируется подать одну заявку на патент РК.

Level of implementation (in Kazakh) : Енгізу дәрежесі. Алынған нәтижелер қатты пайдалы қазбалар кен орындарын игеруге мамандандырылған отандық және шетелдік кәсіпорындарға енгізуге ұсынылуы мүмкін. Жоба тақырыбы аясында ғылыми-зерттеу жұмыстарының нәтижелері бойынша ҚР патентіне бір өтінім беру жоспарлануда.

Efficiency (in Russian) : Эффективность. Реализация предложенных конструктивных решений и параметров крепей обеспечивает устойчивое состояние подземных горных выработок, расположенных в зоне тектонических разломов, что является ключевым условием для безопасного и непрерывного ведения горных работ. Применение рациональных типов крепей, обоснованных на основе численного моделирования, геомеханических расчётов и сравнительного анализа методик, способствует снижению рисков деформаций и разрушений горных выработок, а также минимизации аварийных ситуаций. С экономической точки зрения внедрение данных решений позволяет оптимизировать капитальные вложения и эксплуатационные расходы: сокращение затрат на проведение и поддержание выработок достигает 15-25% по капитальным вложениям и 20-30% по текущим эксплуатационным расходам. Одновременно достигается рост производительности проведения горных выработок на 10-20%, повышение эффективности использования оборудования и трудовых ресурсов, а также увеличение общей рентабельности работы рудника. Предложенные результаты обладают высокой научно-практической значимостью, обеспечивают комплексный эффект, включающий повышение устойчивости массива, рост производительности и снижение экономических издержек, и могут быть рекомендованы для внедрения в аналогичных горно-геологических условиях.

Efficiency (in Kazakh) : Тиімділік. Ұсынылған конструктивтік шешімдер мен бекітпе параметрлерін іске асыру тектоникалық жарылым аймағында орналасқан жерасты тау-кен қазбаларының орнықты жағдайын қамтамасыз етеді, бұл тау-кен жұмыстарының қауіпсіз және үздіксіз жүргізілуінің негізгі шарты болып табылады. Сандық модельдеу, геомеханикалық есептеулер және әдістемелік салыстырмалы талдау арқылы негізделген тиімді бекіту түрлерін қолдану тау-кен қазбаларының деформациялану және бұзылу қауіптілігін төмендетеді, сондай-ақ, апатты жағдайлардың алдын алуға ықпал етеді. Экономикалық тұрғыдан алғанда ұсынылған шешімдерді енгізу капиталдық салымдар мен пайдалану шығындарын оңтайландыруға мүмкіндік береді: қазбаларды жүргізу және күтіп ұстауға кететін шығындар капиталдық салымдар бойынша 15-25 %-ға, ал ағымдағы эксплуатациялық шығындар бойынша 20-30 %-ға дейін қысқарады. Сонымен қатар, қазбаларды жүргізу өнімділігі 10-20 %-ға артады, жабдықтар мен еңбек ресурстарын пайдалану тиімділігі жоғарылайды және кеніштің жалпы тиімділігі (рентабельдігі) өседі. Осылайша, ұсынылған инженерлік-техникалық шешімдер жоғары ғылыми-практикалық маңыздылыққа ие, массивтің орнықтылығын арттыруды, өнімділікті өсіруді және экономикалық шығындарды азайтуды қамтитын кешенді нәтижелер береді және бұл басқа да ұқсас тау-кен-геологиялық жағдайларда да қолдануға ұсынылады.

Field of application (in Russian) : Область применения. Результаты исследования могут быть использованы при строительстве горнодобывающих предприятий (рудников и шахт), вскрытии и освоении нижних горизонтов действующих рудников, а также при расширении подземных горных выработок. Основное направление применения связано с проведением и креплением подземных горных выработок, изучением геологических и геомеханических условий, анализом напряжённо-деформационного состояния массива и выбором рациональных типов крепей для различных горно-геологических условий.

Field of application (in Kazakh) : Қолдану саласы. Зерттеу нәтижелері тау-кен кәсіпорындарын (кеніштер мен шахталарды) салуда, қолданыстағы кеніштердің төменгі горизонттарын ашуда және құрылысын жүргізуде, сондай-ақ, жерасты тау-кен қазбаларын кеңейту барысында пайдаланылуы мүмкін. Қолданудың негізгі бағыты жерасты қазбаларын жүргізу мен бекіту, геологиялық және геомеханикалық жағдайларды зерттеу, массивтің кернеулі-деформациялық жай-күйін талдау және әртүрлі тау-кен-геологиялық жағдайларға сәйкес ұтымды бекітпе түрлерін таңдау болып табылады.