AP09261035 Разработка высокоэффективной системы диагностики напряженно-деформированного состояния горного массива и пространственно-временного анализа развития деформационных процессов по всему месторождению

Актуальность

Разрабатываемая в проекте эффективная система диагностики напряженно-деформированного состояния горного массива и пространственно-временного анализа развития деформационных процессов по всему месторождению нацелена на обеспечение промышленной и экологической безопасности, являющейся актуальной задачей всех добывающих предприятий и будет представлять несомненный интерес для отечественных и зарубежных компаний, занимающихся подземной разработкой полезных ископаемых. Кроме того, система в целом и составляющие ее методы будут востребованы при проектировании и строительстве подземных объектов различного предназначения (метрополитены, железнодорожные и автомобильные тоннели, магистральные газонефтепроводы, объекты городской инфраструктуры), для обеспечения безопасной эксплуатации подземных и наземных сооружений, расположенных в зоне взаимного влияния. Сложность поставленных задач и необходимость разработки инновационных методов и средств предполагает междисциплинарный подход для их решения с привлечением современных достижений в таких областях науки как механика сплошных сред, теории упругости и электромагнитных волн, математическое моделирование, космические и информационные технологии. В свою очередь, значимость ожидаемых результатов позволяет предполагать их востребованность не только производством, но и научным сообществом. Результаты диагностики НДС горного массива и пространственно- временного анализа развития деформационных процессов внутри и на поверхности месторождения являются необходимой экспериментальной основой, в которой нуждаются научные исследования, направленные на установление закономерностей зарождения и эволюции различных геомеханических и геодинамических процессов, проявления горного давления и возникновения кризисных ситуаций. Результаты анализа, вместе с установлением причинно-следственной связи между состоянием породного массива и деформационными процессами на земной поверхности и инновационным методом зонного районирования могут внести определенный вклад в развитие наук о Земле. Развитие и практическое использование технологий КРИ, ограниченны проблемой влияния различных неконтролируемых факторов на фазу радиолокационного сигнала и остро нуждаются в ее решении. Поэтому разработка инновационного метода прямого исключения атмосферного фазового сдвига из фазы радиолокационного сигнала актуальна, имеет практическое и научное значение мирового уровня и может служить действенным примером развития научных исследований в этом направлении. Таким образом, успешное решение проблемы обеспечения промышленной безопасности, актуальной для всех добывающих предприятий, важность ожидаемых результатов, их востребованность наукой и производством определяет значимость проекта в национальном и международном масштабах.

Цель проекта

Обеспечение промышленной и экологической безопасности, рационального извлечения полезных ископаемых на основе повышения надежности и долгосрочночти прогноза возможного проявления техногенных рисковых ситуаций в условиях провалоопасности с использованием системы диагностики для определения НДС горного массива и пространственно-временного анализа развития деформационных процессов по всему месторождению.

Ожидаемые результаты:

Основным результатом достижения цели проекта является высокоэффективная система диагностики напряженно-деформированного состояния горного массива и пространственно-временного анализа развития деформационных процессов по всему месторождению на основе инновационных методов зонного районирования по критерию, определяемого относительной разностью геоэнергией горного массива между текущим и исходным состояниях значительно повышающий точность определения степени проблемоопасности, которая по предварительной оценке может превышать точность известных методов в разы; прямого исключения атмосферного фазового сдвига (АФС) из фазы радиолокационного сигнала на основе физических принципов его образования, позволяющий повысить точность построения опорной цифровой модели рельефа (ЦМР) и определение величин смещении на 30% и более по сравнению с существующими.

Разработанная по проекту система диагностики в целом и составляющие ее инновационные методы будут востребованы при проектировании и в строительстве подземных объектов различного предназначения (месторождения полезных ископаемых, метрополитены, железнодорожные и автомобильные тоннели, магистральные газонефтепроводы, объекты городской инфраструктуры), для обеспечения безопасной эксплуатации подземных и наземных сооружений, расположенных в зоне взаимного влияния.

Результаты диагностики НДС горного массива и пространственно- временного анализа развития деформационных процессов внутри и на поверхности месторождения являются необходимой экспериментальной основой, в которой нуждаются научные исследования направленные на установление закономерностей зарождения и эволюции различных геомеханических и геодинамических процессов, проявления горного давления и возникновения кризисных ситуации и вместе с установлением причинно-следственной связи между деформационными процессами внутри и на земной поверхности и инновационным методом зонного районирования могут внести определенный вклад в развитие наук о Земле. Разработка инновационного метода прямого исключения атмосферного фазового сдвига из фазы радиолокационного сигнала актуальна, имеет практическое и научное значение мирового уровня и может служить действенным примером развития научных исследований в этом направлении.

Задача разработки инновационных методов не имеет перспектив решения традиционными способами, исчерпавших свои возможности и требует инновационных подходов на междисциплинарном уровне с расширением компетенций у исполнителей проекта в таких областях науки, как механика сплошных сред, теорию упругости, физическая оптика, космической и информационной технологии. Методология организации и успешность проведения исследовании вместе со значимостью ожидаемых результатов выводит научно-исследовательскую работу и научно-технический потенциал исполнителей на новый уровень, повышая конкурентоспособность КазНИТУ.

Достигнутые результаты:

Инновационная система диагностики НДС горного массива и пространствено-временного анализа развития деформационных процессов по всему месторождению.

Исследовательская группа:

1. Имансакипова Ботакоз Бекетовна - научный руководитель
2. Айтказинова Шынар Касымкановна - научный сотрудник
3. Канапиянова Динара Галымбековна - младший научный сотрудник
4. Шәкиева Гүлім Серікқызы - научный сотрудник Кидирбаев Бахтияр Имангазиевич - научный сотрудник
5. Сдвижкова Елена Александровна -ведущий научный сотрудник
6. Сакабеков Аужан - научный сотрудник
7. Спицын Анатолий Александрович - сотрудник
8. Каблашева Гульайм Дархановна - младший научный сотрудник