Информация по молодым ученым по проекту «Жас ғалым»-1 на 2022-2024 гг. -

AP13268891 «Разработка эффективных технологических схем отбойки маломощных залежей, обеспечивающих снижение разубоживания руды, с учетом геомеханического состояния массива горных пород» н.р. Суимбаева А.М.

Актуальность

Актуальность проблемы создания технологических схем по оптимизации параметров буровзрывных работ (БВР), обеспечивающих снижение разубоживания руды с учетом геомеханического состояния массива горных пород при отбойки маломощных рудных тел с сильнотрещиноватыми устойчивыми вмещающими породами, всегда было важной задачей в горнодобывающей промышленности. Оптимизация параметров БВР на основе комплекса геотехнических работ может стать ответом на вопрос, как обеспечить снижение затрат и повысить эффективность проходческих и очистных работ при сохранении высокого качества добываемого полезного компонента.

Цель проекта

Целью проекта является проведение геотехнологических исследований по районированию участков месторождения по рейтингу устойчивости горных пород согласно геологическому индексу прочности для разработки оптимальных паспортов буровзрывных работ по отбойке маломощных рудных тел в зависимости от их мощности, обеспечивающий снижение разубоживание руды.

Ожидаемые и достигнутые результаты

В результате реализации проекта будут разработаны оптимальные паспорта буровзрывных работ, обеспечивающие снижение разубоживание руды при отбойке маломощных рудных тел на основе результатов проведения комплекса геотехнологических (шахтных и лабораторных) исследований, включающие в себя испытание образцов горных пород на одноосное сжатие, определение качества горных пород RQD, съемка трещиноватости горных пород, учет литологии, обводненности горных пород и районирование участков месторождения по геологическому индексу прочности (GSI). Выполнена адаптация наиболее эффективно используемых рейтинговых показателей устойчивости к горно-геологическим условиям месторождения Жолымбет и районирование участков месторождения по категории устойчивости

Создана геотехническая блочная модель для оценки геомеханического состояния массива горных пород вокруг очистного блока с учетом влияния качества взрывных работ и геологического индекса прочности.

Будут опубликованы 2 статьи в журналах, имеющих процентиль в базе данных Scopus не менее 50.
Опубликована 1 статья и будут опубликованы 2 статьи в изданиях, рекомендованных КОКСНВО.
Будет издана 1 монография в отечественном издательстве.
Подана заявка на получение 1 патента в казахстанском патентном ведомстве, получены 2 свидетельства о внесении сведений в государственный реестр прав на объекты, охраняемые авторским правом.
Будет получен акт внедрения в производство по использованию оптимизированных паспортов буровзрывных работ.
Будет создана веб-страница на сайте университета, на которой будут указана краткая информация о проекте, полученных результатах, сведениях об участниках проекта и др.

Исследовательская группа

Суимбаева Айгерим Маратовна – науч. рук., PhD, старший научный сотрудник КазМИРР, старший преподаватель каф. РАиОТ.

Индекс Хирша – 1,

Researcher ID — AAC-8234-2022

ORCID — 0000-0001-6582-9977

Scopus Author ID – 57204776922

Имашев Аскар Жанболатович — науч. консультант, PhD, доцент каф. РМПИ.

Индекс Хирша – 2,

Researcher ID — ABC-2138-2021

ORCID — 0000-0002-9799-8115

Scopus Author ID – 57204153972

Список публикаций за 2023 год:

Жунусбекова Г., Суимбаева А.М., Имашев А., Казаков А. Analyzing strength criteria for assessing mine working stability / Труды Университета, 2022. №3(88). С.159-165.
Salkynov A., Rymkulova A., Suimbayeva A., Zeitinova S. Research into deformation processes in the rock mass surrounding the stoping face when mining sloping ore deposits / Mining of Mineral Deposits, 2023, 17(2), Р. 82-90 https://doi.org/10.33271/mining17.01.082
Суимбаева А.М., Имашев А.Ж., Мусин А.А., Мусин Р.А., Матаев А.К., Сулейменов Н.М. Метод определения разубоживания руды при отработке маломощных залежей / Заявление о выдаче патента Республики Казахстан на полезную модель / Регистрационный №2023/0598.2, дата подачи 02.06.2023 г.
Суимбаева А.М., Жунусбекова Г.Ж., Имашев А.Ж. Анализ критериев прочности для оценки устойчивости горных выработок / Свидетельство о внесении сведений в государственный реестр прав на объекты, охраняемые авторским правом №29648 от «21» октября 2022 г.
Суимбаева А.М., Имашев А.Ж., Мусин А.А. Improving the quality of blasting indicators by studying the natural stress field and the impact of the blast force on the rock mass / Свидетельство о внесении сведений в государственный реестр прав на объекты, охраняемые авторским правом №35437 от «4» мая 2023 г.

Информация для потенциальных пользователей

Паспорта буровзрывных работ будут работать на минимальное сейсмическое воздействие на законтурный массив горных пород, что в свою позволит снизить разубоживание руды до проектного показателя. Снижение разубоживания руды позволить сократить объем транспортировки лишней горной массы, стабилизировать геомеханическое состояние массива горных пород и повысить безопасность ведения горных пород.

Область применения

Горнорудные предприятия, ведущие разработку месторождений маломощных рудных залежей.

AP13268843 «Исследование нефтегазоносности домезозойского комплекса Арыскумского прогиба Южно-Торгайского бассейна» н.р. Мадишева Р.К.

Актуальность

В Арыскумском прогибе нефтяные и газовые залежи приурочены в основном в юрских и меловых отложениях, а также девонско-нижнекаменноугольными образованиями квазиплатформенного комплекса и дезинтегрированными выступами фундамента. Ныне существуют 52 месторождений нефти и газа, выработанность начальных извлекаемых запасов которых достаточно высока. Нефтегазопроявления домезозойских образований вплоть до промышленных притоков нефти позволяют делать выводы о наличии в них определенного потенциала нефтегазоносности. В этой связи определение происхождения нефти и прогноз направления миграции углеводородов является актуальной для обоснования глубокого бурения, с целью восполнения минерально-сырьевой базы страны.

Цель

Генетическая типизация углеводородов, определение флюидосообщаемости структур и определение направления миграции по результатам биомаркерного анализа и фингерпринтинга нефтей месторождений Арыскумского прогиба Южно-Торгайского нефтегазоносного бассейна.

Ожидаемые и достигнутые результаты

Результаты анализа новых данных по геохимии углеводородов Южно-Торгайского бассейна позволили сделать следующие выводы:

По результатам пиролитического анализа керна, позволяющий оценить генеративный потенциал нефтематеринской породы, установлено, что исследованные образцы по концентрации ТОС (от 0,47 до 1,41), а также согласно параметру S2 (от 1,1 до 9 мг УВ/г породы) обладают потенциалом от плохого (бедного) до хорошего (богатого),
Определение типа керогена согласно графику зависимости ТОС от углеводородного потенциала, показало, что подавляющая часть исследуемых образцов относятся к керогену II и III типа, и лишь образец с глубины 1897,36 м, обладающий максимальными ТОС и S2, находится в диапазоне керогена I типа. Характеристика керогена и исходного органического вещества по пиролитическим параметрам HI, Tmax отнесены к керогену II-III типа, предположительно с генерацией нефти и газа и керогену I типа с вероятной генерацией нефти.

Водородный и кислородный индексы HI и OI исследованных образцов, позволяющие определить фациально-генетические типы органического вещества, свидетельствуют о преимущественно гумусовом происхождении и реже гумусо-сапропелевому, что позволяет сделать выводы о том, что органическое вещество исследованных образцов накапливалось в умеренно восстановительных условиях (кероген III и II типа) и прибрежно-морской обстановке (кероген I типа).

Согласно величине Pr/Ph исходное органическое вещество, продуцировавшее нефть Акшабулакской грабен-синклинали формировалось в субокислительных условиях, в то время как органическое вещество Аксайской горст-антиклинали и Бозингенской грабен-синклинали формировалось в окислительной обстановке.

Повышенное содержание гаммацерана, указывающее на более высокую соленость участка бассейна отмечено для исходного органического вещества нефтей Аксайской горст-антиклинали. Установлено формирование исходного нефтематеринского вещества нефтей из меловых отложений, отлагавшихся, видимо в морских, возможно мелководных условиях.

Изотопный состав углерода нефтей δ¹³С позволил предположить генетическую связь исследованных образцов нефтей Арыскумского прогиба с органического вещества сапропелевого типа (кероген I и II типа), а также образование их из органического вещества смешанного гумусово сапропелевого типа.

Результаты представленных геохимических исследований указывают на возможности прогноза новых зон нефтегазонакопления в отложениях нижней и средней юры, которые занимают значительные объемы осадочного заполнения грабенов-синклиналей, что в свою очередь позволяет расширить представления углеводородного потенциала данных отложений в разрезе Южно-Торгайского бассейна.

Рисунок 1 — Лаборатория «КМГ Инжиниринг» — проведение геохимического анализа и газовой хроматографии для определения углеводородного состава нефти.

Рисунок 2 — Арыскумский прогиб Южно-Торгайского бассейна. Тектоническая схема Южно-Тургайской впадины [6]. 1 – нефтегазоносные территории; 2 – нефтегазоперспективные территории; 3 – разломы; 4 – нефтяные месторождения; 5 – река Сырдарья; 6 – грабен-синклинали.

Рисунок 3 — Геологический профиль Южно-Торгайского бассейна [8]. Условные обозначения: J1 – нижняя юра, J2 – средняя юра, J3 – верхняя юра, K1a-al – нижний мел, K2 – верхний мел, Pz – палеозой, PR – протерозой, D3-C1 – верхний девон-нижний карбон.

Мадишева Рима Копбосынкызы — науч. рук., PhD, старший научный сотрудник КазМИРР, и.о. доцента каф. ГРМПИ

Индекс Хирша — 1

ResearcherID: M-3883-2014

Scopus Author ID: 57216301476

https://orcid.org/0000-0003-1167-6113

Портнов Василий Сергеевич — науч. консультант, д.т.н, профессор каф. ГРМПИ

Список публикаций за 2022 г.

Мадишева Р.К., Портнов В.С. О нефтегазоносности Арыскумского прогиба Южно-Торгайского осадочного бассейна// Нефть и газ. №5 (131). 2022. С. 26-37. http://neft-gas.kz/f/nig5-67-78.pdf
Р.К. Мадишева, В.С. Портнов, А.Н. Есендосова. Нефтегазоносность Арыскумского прогиба Южно-Торгайского осадочного бассейна // Инновационные подходы в современной науке. — №14 (122). — М.: 2022. – С. 5-10. https://www.internauka.org/conf/inno/cxxii

Информация для потенциальных пользователей

Полученные экспериментальные данные и выводы, следуемые из них, могут быть использованы для прослеживания путей миграции углеводородов и спрогнозировать масштабы нефте- и газонакоплений данного региона.

AP13268841 «Разработка технологии поддержания подготовительных горных выработок для условий угольных шахт» н.р. Жумабекова А.Е.

Актуальность заключается в обеспечении обоснованных технологических решений по определению параметров крепи для ее эффективной эксплуатации и может быть достигнута при разработке и внедрении технологии и средств с обоснованием параметров крепления, учитывая напряженно-деформированное состояние вмещающих пород, что позволит снизить трудовые и материальные затраты при эксплуатации горных выработок, а также достигнуть высокого технико-экономического эффекта и повышения безопасности подземных горных работ.

Цель проекта — разработка технологии поддержания подготовительных выработок на основе управления напряженно-деформированным состоянием приконтурного массива горных пород впереди очистного забоя.

Ожидаемые результаты

Будут опубликованы не менее 2 (двух) статей в журналах из первых трех квартилей по импакт-фактору в базе данных Web of Science или имеющих процентиль по CiteScore в базе данных Scopus не менее 50.
Будут опубликованы не менее 2-х научных статей в журналах, входящих в базу КОКСОН, РИНЦ.
Будет издана монографии на английском языке в отечественном издательстве.
Планируется получение 1 патента в казахстанском патентном ведомстве, 1 свидетельств о регистрации объектов авторского права.
Будет получен акт внедрения на технологические разработки.
Будет создана веб-страница на сайте университета, на которой будут указана краткая информация о проекте, полученных результатах, сведениях об участниках проекта и др.
Результаты исследований будут использованы в подготовке учебно-методических материалов по специальности «Горное дело» студентов бакалавриата, магистратуры и докторантуры.

Достигнутые результаты

Усенбеков М.С., Исабек Т.К., Полчин А.И., *Жумабекова А.Е., Динамика метановыделения при ведении горных работ в зонах геологических нарушений, «Горный информационно-аналитический бюллетень», ГИАБ. Горный информационно-аналитический бюллетень / MIAB. Mining Informational and Analytical Bulletin, 2022;(12):141-151. Engineering Industrial and Manufacturing Engineering рейтинг #244/338, процентиль 27-й. УДК8:614.8 DOI: 10.25018/0236_1493_2022_12_0_141
*Zhumabekova A., Demin V., Abeuov E., Tanekeyeva G. “Mine workings supporting technologies on stress and strain state control basis”, «Научно-технический и производственный «Горный журнал Казахстана» #1, 2023, стр. 40-47
Жумабекова А.Е., Демин В.Ф. «Mine workings supporting technologies on stress and strain state control basis», СИС от06.2023 г.
Issabek T., Ussenbekov M., *Zhumabekova A. Gas control in mines of the Karaganda basin (republic of Kazakhstan), коллективная научная монография по теме: «Основные направления комплексного инновационного научно-технологического развития горнопромышленных регионов», издана на английском языке европейским издательством, DOI: 10.31713/m1208


Рисунок 1 — Посещение в рамках научно-исследовательской работы по проекту рудника «Нурказган» ТОО корпорация «Казахмыс»


Рисунок 2 — Проведение научно-исследовательской работы в рамках проекта на шахте имени Тусупа Кузембаева АО «Арселор Миттал Темиртау» УД


Риснок 3 — Ознакомление с работой Карагандинского литейно-машиностроительного завода в рамках научно-исследовательской работы по проекту

Исследовательская группа

Жумабекова Айла Ермековна – науч. рук., PhD, старший научный сотрудник КазМИРР, старший преподаватель каф. РМПИ.

Индекс Хирша — 1

Author ID в Scopus: 57209741110

Researcher ID Web of Science: AAA-6811-2022

ORCID ID: 0000-0002-1501-5382

Researcher ID in Publons: AAA-6811-2022

Демин Владимир Федорович – науч. консультант, д.т.н., профессор каф. РМПИ.

Индекс Хирша — 3

Author ID в Scopus: 57212219714

Researcher ID Web of Science: AAD-7143-2022

ORCID ID: 0000-0002-1718-856X

Researcher ID in Publons: AAD-7143-2022

https://person.kstu.kz/demin-vladimir-fedorovich/

Список публикаций за 2023 г.

Публикации научного руководителя и членов исследовательской группы:

Усенбеков М.С., Исабек Т.К., Полчин А.И., *Жумабекова А.Е., Динамика метановыделения при ведении горных работ в зонах геологических нарушений, «Горный информационно-аналитический бюллетень», ГИАБ. Горный информационно-аналитический бюллетень / MIAB. Mining Informational and Analytical Bulletin, 2022;(12):141-151. Engineering Industrial and Manufacturing Engineering рейтинг #244/338, процентиль 27-й. УДК 622.8:614.8 DOI: 10.25018/0236_1493_2022_12_0_141
*Zhumabekova A., Demin V., Abeuov E., Tanekeyeva G. “Mine workings supporting technologies on stress and strain state control basis”, «Научно-технический и производственный «Горный журнал Казахстана» #1, 2023, стр. 40-47
Жумабекова А.Е., Демин В.Ф. «Mine workings supporting technologies on stress and strain state control basis», СИС от 08.06.2023 г.
Issabek T., Ussenbekov M., *Zhumabekova A. Gas control in mines of the Karaganda basin (republic of Kazakhstan), коллективная научная монография по теме: «Основные направления комплексного инновационного научно-технологического развития горнопромышленных регионов», издана на английском языке европейским издательством, DOI: 10.31713/m1208

Информация для потенциальных пользователей

Подземные горные выработки на шахтах Карагандинского угольного бассейна находятся в неустойчивом состоянии (по смещениям пород кровли, почвы и боков), поддерживаются со значительными материальными затратами и трудоемкостью работ, что следует из-за отсутствия обоснования по соответствию параметров их крепления условиям эксплуатации в заданных горно-геологических, технических и производственных условиях. Принятие обоснованных технологических решений по определению параметров крепи и эффективной эксплуатации необходима геомеханическая прогнозная оценка деформированного состояния пород вмещающего горного массива вокруг периметра горных выработок. Разработка и внедрение технологии и средств с обоснованием параметров их крепления с учетом напряженно-деформированного состояния вмещающих пород позволит снизить трудовые затраты и материальные при эксплуатации подземных горных выработок.

На сегодняшний день одним из актуальных направлений развития угольной отрасли является разработка и апробация технологичных ресурсосберегающих способов и активных средств крепления выработок со стабилизацией горного массива для достижения высокого технико-экономического эффекта и повышения безопасности горных работ.

Область применения

Горнодобывающие производства угольной отрасли с распространением полученного научно-технического потенциала на подземные горнорудные предприятия.

AP13268798 «Разработка и промышленная апробация технологических схем по упрочнению ослабленной зоны горных пород при пересечении геологического нарушения подготовительной выработкой» н.р. Халикова Э.Р.

Актуальность

В связи с ростом глубины разработки месторождений полезных ископаемых горно-геологические условия постоянно ухудшаются.

Повышение устойчивости горных выработок является одной из важнейших задач при подземной разработке месторождений полезных ископаемых.

Неудовлетворительное состояние горных выработок обусловливает трудно учитываемые косвенные финансовые и трудовые затраты, а также оказывает отрицательное влияние на ряд процессов, связанных с технологией выемки угля (транспорт, вентиляция водоотлив и т. д.). Поэтому проблема устойчивости горных выработок остаётся одной из наиболее актуальных и определяющих эффективность работы угольных шахт в различных бассейнах страны.

Перспектива развития представленного научного направления для подземных работ в угольной отрасли РК в настоящее время зависит от использования результатов научно-прикладных исследований и проведения опытно-промышленной апробации на угольных шахтах Карагандинского бассейна. Поэтому опытно-промышленные испытания и коммерциализация казахстанской технологии предотвращения обрушений массива в зонах повышенных смещений из-за различного рода нарушений залегания вмещающих пород при проведении подземных выработок на основе численного моделирования напряженно-деформированного состояния массива горных пород является актуальной задачей в области горных работ в различных горнотехнических условиях подготовки и схем отработки угольных пластов.

Цель проекта

Разработка технологических схем по упрочнению ослабленной зоны горных пород при пересечении геологического нарушения подготовительной выработкой, обеспечивающих повышение устойчивости горных пород, окружающих выработку.

Ожидаемые результаты

В результате проекта будут и (или) разработаны

Будут опубликованы не менее 2 (двух) статей в журналах из первых трех квартилей по импакт-фактору в базе данных Web of Science или имеющих процентиль по CiteScore в базе данных Scopus не менее 50.
Будут опубликованы не менее 2-х научных статей в журналах, входящих в базу КОКСНВО, РИНЦ.
Будет издана монографии на русском языке в отечественном издательстве.
Планируется получение 1 патента в казахстанском патентном ведомстве, 1 свидетельств о регистрации объектов авторского права.
Будет получен акт внедрения на технологические разработки.
Будет создана веб-страница на сайте университета, на которой будут указана краткая информация о проекте, полученных результатах, сведениях об участниках проекта и др.
Результаты исследований будут использованы в подготовке учебно-методических материалов по специальности «Горное дело» студентов бакалавриата, магистратуры и докторантуры.

а)	б)
а – бурение шпура (скважины) буровой установкой «Супер Турбо»; б – установка в шпур в кровле выработки канатного анкера Рисунок 1 – Установка канатных анкеров при опытно-промышленных испытаниях

а)	б)
а – установлена верхняя часть; б – накручивается нижняя часть Рисунок 2 – Установка составных анкеров при опытно-промышленных испытаниях

Рисунок 3 – Исследовательская работа в рамках проекта на промышленных предприятиях Карагандинского региона

Исследовательская группа

Халикова Эльвира Равиловна – науч. руководитель, PhD, старший научный сотрудник КазМИРР, старший преподаватель кафедры РМПИ.

Индекс Хирша — 1. Author ID в Scopus: 57212216553

Researcher ID Web of Science: ABE-4117-2021

ORCID ID: 0000-0003-1501-8492

Researcher ID in Publons: ABE-4117-2021

https://person.kstu.kz/halikova-elvira-ravilovna/

Демин Владимир Федорович — науч. консультант., д.т.н., профессор кафедры РМПИ.

Индекс Хирша — 3. ORCID ID: 0000-0002-1718-856X

Author ID в Scopus: 57212219714

Researcher ID Web of Science: AAD-7143-2022

Researcher ID in Publons: AAD-7143-2022

https://person.kstu.kz/demin-vladimir-fedorovich/

Список публикаций за 2023 г.

Zholmagambetov, N., Khalikova, E., Demin, V., Balabas, A., Abdrashev, R., & Suiintayeva, S. (2023). Ensuring a safe geomechanical state of the rock mass surrounding the mine workings in the Karaganda coal basin, Kazakhstan. Mining of Mineral Deposits, 17(1), 74-83. https://doi.org/10.33271/mining17.01.074
E.R. Khalikova, V.F. Diomin, R.A. Mussin, A.P. Krakovsky, U.Zh. Khanafin. Monitoring of the stress-strain state during preparatory workings. Комплексное использование минерального сырья. 2023. №1. 68-75. https://doi.org/10.31643/2024/6445.08
Патент РК № 7955 Канатный анкер/ Халикова Э.Р., Демин В.Ф., Исаков Б.К., Жумабекова А.Е., Демина Т.В., Абдрахман Е.А, Танекеева Г.Д., Балабас А.Ю.; опубл. 14.04.2023

Информация для потенциальных пользователей

В результате реализации проекта будут разработаны технологические схемы установки разработанной крепи, обеспечивающей снижение затрат на поддержание выработок в нарушенном горном массиве, соизмеримом по амплитуде с вынимаемой мощностью пласта при мотивации выполнения работ по повышению безопасности и эффективности добычи угля на шахтах Карагандинского бассейна.

Область применения