AP08857087 Реализация инновационных горнотранспортных систем и повышение интенсивности добычи руды на глубоких карьерах в условиях предельного состояния крутонаклонных слоев

Проект ГФ МОН РК на 2020-2022 гг. (27 месяцев)

ИРН № АР08857087

Научный руководитель – докт. техн. наук, профессор Молдабаев С.К.

Актуальность. Остается нерешенной проблема влияния технологии отработки уступов поперечными панелями в крутонаклонных слоях (до и после перехода предельного поверхностного контура открытой выработки) на напряженное состояние массива горных пород и интенсивность добычи руды. Интенсивность добычи руды в глубоких и сверхглубоких карьерах существенно снижается из-за жесткой взаимосвязи добычных работ от вскрышных. Обеспечение безопасности производства в крутонаклонных слоях горных работ сверху вниз и уменьшение зависимости добычи руды и выемки вскрыши являются актуальными проблемами открытой геотехнологии и геомеханики.

Цель проекта - - установление влияния изменения формы сопрягающихся полостей открытого выработанного пространства при формировании стационарного транспортного подъемника до подхода горных работ к предельному поверхностному контуру карьера и их ведения в крутонаклонных слоях на устойчивость его бортов и обеспечение высокоритмичного производства горных работ при модернизации горнотранспортной системы на карьерных полях округлой формы.

Ожидаемые и достигнутые результаты. Будет опубликовано 2 статьи в зарубежных рецензируемых научных журналах, имеющих по категории Earth and Planetary Sciences процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 50 (пятидесяти) – 2 опубликованы, 1 передана в издательство. В бюджете запланировано подать 2 заявки в казахстанское патентное бюро с последующей подачей 2 заявок на международное патентование – 2 патента получено, 2 заявки в казахстанское патентное бюро отправлены и получен номер РСТ на международный патент и подана заявка на евразийский патент.

Конечным результатом проекта будет продукт, поскольку имеются конкурентные преимущества исследуемой технологии открытой разработки крутопадающих месторождений, достаточно сложным является инструмент установления конструктивных параметров бортов крутонаклонных слоев в условиях предельно-напряженного состояния массива горных пород и отсутствует метод оптимизации высокоритмичного графика производства горных работ в крутонаклонных слоях.

Установлено влияние технологии отработки уступов поперечными панелями в крутонаклонных слоях (до и после перехода предельного поверхностного контура открытой выработки) на напряженное состояние массива горных пород в условиях сверхглубокого Качарского карьера. Распределение деформаций и перемещений меняется в зоне его доработки с крутыми углами откосов бортов. Потенциальная поверхность скольжения, определяемая максимальными деформациями сдвига, перемещается с западного на восточный борт модели в сторону основного направления развития горных работ. Такая картина распределения перемещений и деформаций сдвига сохраняется до достижения горными работами конечной глубины (760 м). Коэффициент запаса устойчивости уменьшается на последнем 25 этапе до значения 1,42, что подчеркивает важность выбранного основного направления развития горных работ. На флангах рабочей зоны вероятность уменьшения коэффициента запаса устойчивости менее 1,3 возрастает до 52%, в связи с чем запланирована оптимизация конечных контуров карьера на основе имеющейся блочной модели месторождения со снятием напряжений в ослабленных горными работами зонах.

Члены исследовательской группы

Молдабаев Серик Курашович, докт. техн. наук, профессор
Научный руководитель
Scopus Author ID — 57196274067
Researcher ID Web of Science — AAG-1577-2019
https://orcid.org/0000-0001-8913-9014

Сдвижкова Елена Александровна, докт. техн. наук, профессор
Главный научный сотрудник
Scopus Author ID — 55195700400
Researcher ID Web of Science AAH-9809-2020
https://orcid.org/0000-0001-6322-7526

Бабец Дмитрий Владимирович, докт. техн. наук, ассоц. профессор
Ведущий научный сотрудник
Scopus Author ID — 56437756800
Researcher ID Web of Science — C-3995-2019
https://orcid.org/0000-0002-5486-9268

Ковров Александр Станиславович, докт. техн. наук, ассоц. профессор
Старший научный сотрудник
Scopus Author ID — 55195700300
Researcher ID Web of Science — B-6984-2018
https://orcid.org/0000-0003-3364-119X

Куттыбаев Айдар Ермеккалиевич, канд. техн. наук
Научный сотрудник
Scopus Author ID — 56535293400
Researcher ID Web of Science — AAG-2173-2019
https://orcid.org/0000-0003-3997-8324

Сарыбаев Нуржигит Омарович
Младший научный сотрудник
Scopus Author ID — 57196275221
https://orcid.org/0000-0001-9856-803X

Әбен Елдос, PhD
Специалист с производства
Scopus Author ID —57204155242
Researcher ID Web of Science — D-4477-2016
https://orcid.org/0000-0003-3909-3200

Султанбекова Жанат Женсикбаевна, канд. техн. наук
Ведущий инженер
Scopus Author ID — 57203935564
https://orcid.org/0000-0002-6997-5389

Токтаров Аян Аскарович
Лаборант
Scopus Author ID — AAH-4469-2019
ttps://orcid.org/0000-0003-2578-8642

Акпанбаев Ринат Серикович, PhD
Специалист научн./фин./юрид. поддержки
Scopus Author ID — 55624845000
Researcher ID Web of Science — AAS-4475-2020
https://orcid.org/0000-0003-3566-4563

Список опубликованных работ

Статьи

1. Shcherbakov P., Tymchenko S., Bitimbayev M., Sarybayev N.,& Moldabayev S. Mathematical model to optimize drilling-and-blasting operations in the process of open-pit hard rock mining // Mining of Mineral Deposits, 2021. - № 15(2), рр. 25-34. . , IF 2,5, процентиль 61-й, квартиль 2 в Scopus
2. Moldabayev S.K., Sdvyzhkova O.O., Babets D. V., Kovrov O. S., Аdil T.K. Numerical modeling a stress-strain state of ore pit walls considering the rock mass stochastic heterogeneity // Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, № , 2021, г. Днепр: НТУ «Днепровская политехника, стр. 13, ISSN 2071-2227, IF 1.9, процентиль 57-й, квартиль 2 в Scopus (в печати, дата публикации 06.12.2021г.)
3. Sarybayev N.O., Moldabayev S.K., Sodaba Hurmat, Bagdatov T.E. Development perspectives of cyclic and continuous method // Горный журнал Казахстана, 2021. - № 5. - C. 26-29.
4. Sarybayev N.O., Moldabayev S.K., Sadat Hosay. Cyclic and continuous method in  coal mining // Горный журнал Казахстана, 2021. - № 6. - C. 20-23.

Патенты

1. Молдабаев С.К., Кузьменко С.В., Калюжный Е.В., Адамчук А.А., Шустов А.А. Транспортная установка для доработки приконтурных запасов под целиками железнодорожных путей. Патент РК на изобретение № 34721 по заявке № 2019/0144.1 от 21.02.2019. Бюллетень № 46 от 20.11.2020.
2. Молдабаев С.К., Кузьменко С.В., Калюжный Е.В., Шустов А.А., Әбен Е. Устройство для перегрузки скальных пород из конвейера в железнодорожный транспорт. Патент РК на изобретение № 35001 по заявке № 2019/0245.1 от 08.04.2019. Бюллетень № 15 от 16.04.2021.
3. Молдабаев С.К., Адамчук А.А., Әбен Е., Кузьменко С.В., Калюжный Е.С., Богаш М.И. Транспортная установка для глубоких карьеров. Заявка № 2021/0275.1 о выдаче патента РК от 30.04.2021.
4. Молдабаев С.К., Адамчук А.А., Әбен Е., Кузьменко С.В., Калюжный Е.С., Богаш М.И. Транспортная установка для глубоких карьеров. Заявка № 2021/0275.1 о выдаче патента Евразийского патента от 10.06.2021.
5. Молдабаев С.К., Адамчук А.А., Аскаров Е.С., Кузьменко С.В., Калюжный Е.С., Богаш М.И. Устройство для сквозного проезда автосамосвалов при разгрузке. Заявка № 2021/0600.1 о выдаче патента РК от 06.10.2021.
6. Международная заявка РСТ/KZ2019/00012 от 02.07.21г. «Устройство для перегрузки скальных пород с автотранспорта на конвейерный подъемник» получила № 24659-РСТ-ЕР от 27.08.21г. и передана в Европейское патентное ведомство (ЕПВ) / Молдабаев С.К., Кузьменко С.В., Калюжный Е.В., Дриженко А.Ю., Адамчук А.А.