The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования является массив горных пород и сопутствующие геомеханические процессы, происходящие в нем при отработке месторождения открытым способом

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу нысаны тау жыныстарының массиві және кен орнын ашық әдіспен игеру кезінде болатын ілеспе геомеханикалық процестер болып табылады

Aim of work (in Russian) : Целью работы является управление горным массивом на основе комплексной геомеханической модели месторождения при добыче твердых полезных ископаемых. В рамках проекта разработаны: концепция определения зон возможных деформаций при отработке месторождений; комплексная геомеханическая модель месторождения, включающая цифровую базу данных, состоящую из: геологической, структурной, гидрогеологической моделей и результатов математического моделирования устойчивости и напряженно-деформированного состояния. Для создания и заполнения геомеханической модели разработаны инструкции по сбору и обработке геотехнических данных. Полученные результаты проекта, а именно, трехмерные модели и концепция позволяют научно обобщить геотехнические данные и обосновать безопасные параметры отработки месторождения.

Aim of work (in Kazakh) : Зерттеу нысаны тау жыныстарының массиві және кен орнын ашық әдіспен игеру кезінде болатын ілеспе геомеханикалық процестер болып табылады Жоба аясында келесілер әзірденді: кен орындарын игеру кезінде мүмкін болатын деформация аймақтарын анықтау тұжырымдамасы; геологиялық, құрылымдық, гидрогеологиялық модельдерден және тұрақтылық пен кернеулі-деформацияланған күйді математикалық модельдеу нәтижелерінен тұратын сандық деректер базасын қамтитын кен орнының кешенді геомеханикалық моделі. Геомеханикалық модельді құру және толтыру үшін геотехникалық деректерді жинау және өңдеу бойынша нұсқаулар әзірленді. Жобаның алынған нәтижелері, атап айтқанда, үш өлшемді модельдер мен тұжырымдама геотехникалық деректерді ғылыми қорытындылауға және кен орнын игерудің қауіпсіз параметрлерін негіздеуге мүмкіндік береді.

Методы исследования (на русском) : Методы исследований включали комплексные исследования, в которые входили: анализ научной, нормативно-методической литературы, геотехнической и геологической документации, испытаний образцов керна для определения физико-механических свойств; представление и метод компьютерной обработки данных с использованием ПО Dips, RocPlane, Swedge, RocTopple (Rocscience); расчет устойчивости методом предельного равновесия с помощью программы Slide2D, Slide3D компании Rocsciense; расчет устойчивости откоса, основанный на методе редукции (strength reduction method) с использованием метода конечных элементов в программном обеспечении Midas GTS NX; расчет устойчивости методом анализа напряжений (stress analysis method) на основе конечных элементов в программном обеспечении Midas GTS NX; - трехмерное моделирование напряженно-деформированного состояния методом анализа напряжений (stress analysis method) на основе конечных элементов

Методы исследования (на казахском) : Зерттеу әдістеріне кешенді зерттеулер кірді, оған келесілер кіреді: физика-механикалық қасиеттерін анықтау үшін ғылыми, нормативтік-әдістемелік әдебиеттерді, геотехникалық және геологиялық құжаттаманы, өзек үлгілерін сынауды талдау; dips, RocPlane, Swedge, RocTopple (Rocscience)бойынша деректерді компьютерлік өңдеуді ұсыну және әдісі; Rocsciense компаниясының Slide 2 D, Slide3D бағдарламасының көмегімен шекті тепе-теңдік әдісімен тұрақтылықты есептеу; Midas GTS NX бағдарламалық құралында шекті элементтер әдісін қолдану арқылы азайту әдісі (беріктікті азайту әдісі) негізінде еңіс орнықтылығын есептеу; соңғы элементтерге негізделген кернеуді талдау (stress analysis method) арқылы кернеулі деформацияланған күйді үш өлшемді модельдеу.

Obtained results and novelty (in Russian) : Результаты проведенных исследований: разработка инструкции по сбору геотехнических данных; разработка научно-методической инструкции по обработке и анализированию собранных геотехнических данных о прочностных и структурных особенностях массива горных пород; разработка Инструкции по актуализации и работе с моделями при эксплуатации месторождений; разработка Инструкции по определению параметров бортов и уступов карьера; практическая реализация итогов исследований на примере месторождения с использованием горно-геологической информационной системы (ГГИС) Datamine и Leapfrog. написание макросов в виде текстовых файлов для актуализации блочной геомеханической модели месторождения. В странах дальнего зарубежья применение геомеханических моделей получило широкое применение при обосновании параметров отработки месторождений. Созданные модели позволяют в полной мере оценивать состояние массива горных пород. Однако для казахстанских научных институтов и предприятий создание и применение геомеханических моделей является новой отраслью. Поэтому инструкции и методики, разработанные при выполнении данного проекта, будут полезны для отечественных пользователей.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Жүргізілген зерттеулердің нәтижелері: геотехникалық деректерді жинау жөніндегі нұсқаулықты әзірлеу; тау жыныстары массивінің беріктігі мен құрылымдық ерекшеліктері туралы жиналған геотехникалық деректерді өңдеу және талдау бойынша ғылыми-әдістемелік нұсқаулық әзірлеу; кен орындарын пайдалану кезінде өзектендіру және модельдермен жұмыс істеу жөніндегі нұсқаулықты әзірлеу; карьердің борттары мен кертпелерінің параметрлерін айқындау жөніндегі нұсқаулықты әзірлеу; Datamine және Leapfrog тау-кен геологиялық ақпараттық жүйесін (ТКГАЖ) пайдалана отырып, кен орны мысалында зерттеу нәтижелерін практикалық іске асыру. кен орнының блоктық геомеханикалық моделін өзектендіру үшін мәтіндік файлдар түрінде макростар жазу. Алыс шет елдерде геомеханикалық модельдерді қолдану кен орындарын игеру параметрлерін негіздеу кезінде кеңінен қолданылды. Жасалған модельдер тау жыныстарының күйін толық бағалауға мүмкіндік береді. Алайда, қазақстандық ғылыми институттар мен кәсіпорындар үшін геомеханикалық модельдерді құру және қолдану жаңа сала болып табылады. Сондықтан, осы жобаны орындау кезінде жасалған нұсқаулар мен әдістер отандық пайдаланушылар үшін пайдалы болады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Производство горных работ в карьере в соответствии с проектной документацией не всегда гарантирует отсутствие деформаций бортов, локальных участков и уступов, особенно при формировании предельного контура глубоких карьеров. Выполненные за весь период работы позволяют собрать и подготовить данные, необходимые для создания геологической каркасной модели и данные для заполнения блочной геомеханической модели (прочностные параметры вмещающих пород, структурные особенности массива, геологическое строение, рейтинговые классификации). Результаты исследования можно включить в положения, руководства, предложенная методология послужит основой для приведения отечественных нормативов по обоснованию устойчивости откосов в скальных массивах (на рудных карьерах) к мировым. Полученные результаты в виде разработанных инструкций по исследованию массива горных пород повысят конкурентоспособность научных организаций и их коллективов в области геомеханики с учетом современных международных требований.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жобалық құжаттамаға сәйкес карьерде тау-кен жұмыстарын жүргізу, әсіресе терең карьерлердің шекті контурын қалыптастыру кезінде борттардың, жергілікті учаскелер мен кертпелердің деформацияларының болмауына әрдайым кепілдік бермейді. Бүкіл жұмыс кезеңінде орындалған геологиялық рамалық модельді құру үшін қажетті деректерді және блоктық геомеханикалық модельді толтыру үшін деректерді жинауға және дайындауға мүмкіндік береді (негізгі жыныстардың беріктік параметрлері, массивтің құрылымдық ерекшеліктері, геологиялық құрылым, рейтингтік жіктемелер). Зерттеу нәтижелерін ережелерге, нұсқаулықтарға қосуға болады, ұсынылған әдістеме тау жыныстарындағы (кен карьерлеріндегі) беткейлердің әлемдік деңгейге тұрақтылығын негіздеу үшін отандық стандарттарды келтіруге негіз болады. Тау жыныстарының массивін зерттеу бойынша әзірленген нұсқаулықтар түрінде алынған нәтижелер қазіргі заманғы халықаралық талаптарды ескере отырып, ғылыми ұйымдар мен олардың ұжымдарының геомеханика саласындағы бәсекеге қабілеттілігін арттырады.

Level of implementation (in Russian) : Получен Акт о внедрении результатов в 2022 году

Level of implementation (in Kazakh) : 2022 жылы нәтижелерді енгізу туралы Акт алынды

Efficiency (in Russian) : Разработанные инструкции содержат последовательность действий при сборе и анализе геотехнических данных о прочностных и структурных особенностях массива горных пород; макросы для актуализации модели с учетом новых исходных данных, полученных при дальнейшей работе с геомеханической моделью;.алгоритм определения параметров бортов и уступов карьера, обеспечивающих безопасное ведение горных работ и снижение объемов вскрыши. Данные инструкции позволят геомеханику самостоятельно производить все необходимые работы: сбор геотехнических данных, их обработку, расчет рейтинговых оценок качества массива, определять влияния горно-геологических факторов на устойчивость, вносить изменения и дополнения в геомеханическую модель, обосновывать параметры бортов и уступов карьера, обеспечивающих его устойчивость в соответствии с международно-принятыми классификациями.

Efficiency (in Kazakh) : Әзірленген нұсқаулықтарда тау жыныстары массивінің беріктігі мен құрылымдық ерекшеліктері туралы геотехникалық деректерді жинау және талдау кезіндегі іс-қимылдар тізбегі; геомеханикалық модельмен одан әрі жұмыс істеу кезінде алынған жаңа бастапқы деректерді ескере отырып, модельді өзектендіруге арналған макростар;.тау-кен жұмыстарын қауіпсіз жүргізуді және аршу көлемін азайтуды қамтамасыз ететін карьердің борттары мен кертпелерінің параметрлерін айқындау алгоритміді қамтиды. Бұл нұсқаулықтар геомеханикке барлық қажетті жұмыстарды дербес жүргізуге мүмкіндік береді: геотехникалық деректерді жинау, оларды өңдеу, массив сапасының рейтингтік бағаларын есептеу, тау-кен-геологиялық факторлардың тұрақтылыққа әсерін анықтау, геомеханикалық модельге өзгерістер мен толықтырулар енгізу, халықаралық қабылданған жіктемелерге сәйкес оның тұрақтылығын қамтамасыз ететін карьердің борттары мен кертпелерінің параметрлерін негіздеу.

Field of application (in Russian) : Область применения - изложенная методика создания трехмерной геомеханической модели может быть рекомендована для использования на месторождениях по добыче твердых полезных ископаемых открытым способом для непосредственного ее использования для прогноза и обоснования устойчивости массива, определения оптимального технического решения и проведения анализа.

Field of application (in Kazakh) : Қолдану саласы-үш өлшемді геомеханикалық модельді құрудың сипатталған әдістемесі қатты пайдалы қазбаларды өндіру кен орындарында оны массивтің тұрақтылығын болжау және негіздеу, оңтайлы техникалық шешімді анықтау және талдау жүргізу үшін тікелей пайдалану үшін ашық тәсілмен пайдалану үшін ұсынылуы мүмкін.