Науковий вісник НГУ

Дослідження геомеханічного стану й моніторинг зсувів гірського масиву на родовищі «Восход» (Казахстан)

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №3 2025

Останнє оновлення: 25 червня 2025

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 2332

Authors:

С.Жаппарова, orcid.org/0000-0002-5346-5528, Кокшетауський університет імені Ш.Уалиханова, м. Кокшетау, Республіка Казахстан

Д.Кауметова*, orcid.org/0000-0003-4197-4891, Кокшетауський університет імені Ш.Уалиханова, м. Кокшетау, Республіка Казахстан, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

А.Алібекова, orcid.org/0009-0003-6537-9146, Кокшетауський університет імені Ш.Уалиханова, м. Кокшетау, Республіка Казахстан

Т.Ібирханов, orcid.org/0009-0001-6344-8270, НАТ «Казахський національний дослідницький технічний університет імені К.І.Сатпаєва», м. Алмати, Республіка Казахстан

Б.Нурмаганбетова, orcid.org/0000-0001-8018-4425, Екібастузький інженерно-технічний інститут імені академіка К.Сатпаєва, м. Екібастуз, Республіка Казахстан

А.Мажит, orcid.org/0009-0005-8645-6408, Екібастузький інженерно-технічний інститут імені академіка К.Сатпаєва, м. Екібастуз, Республіка Казахстан

* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2025, (3): 075 - 084

https://doi.org/10.33271/nvngu/2025-3/075

Abstract:

Мета. Проведення комплексного аналізу геомеханічного стану гірського масиву родовища «Восход» з метою оптимізації технології розробки руди шляхом чисельного моделювання й оцінки впливу ширини ціликів на стійкість гірничих виробок у складних гірничо-геологічних умовах.

Методика. У роботі застосована сучасна методика чисельного моделювання з використанням програмного забезпечення Phase2 і RocLab, що дозволяє відтворити реальні умови розробки родовища. Основним інструментом для оцінки механічних властивостей гірських порід є емпіричний критерій руйнування Хоека-Брауна, інтегрований у моделі напружено-деформованого стану масиву. Експериментальні дані, отримані під час випробувань зразків, включають характеристики міцності на стиск і розтяг, модуль пружності, коефіцієнти зчеплення, коефіцієнт Пуассона й інші фізико-механічні параметри, що дозволяє сформувати паспорти міцності для груп порід.

Результати. Отримані результати показали, що зменшення ширини ціликів з 12 до 10 м призводить до суттєвого зниження несучої здатності гірського масиву, що проявляється у збільшенні зон без запасу міцності й погіршенні стану міжштрекових ціликів. Аналіз вимірювань із реперних станцій показав, що швидкість зміщення зростає більше ніж у чотири рази при переході від очисних робіт до періоду стабілізації, а зменшення відстані до вибою спричиняє ще різкіше зростання зміщень.

Наукова новизна. Полягає в інтеграції сучасних методів чисельного моделювання з аналізом польових даних, що дозволило виявити критичні залежності між параметрами гірничих виробок і динамікою руйнування гірського масиву.

Практична значимість. Полягає у можливості застосування отриманих результатів для оптимізації технології видобутку руди на родовищі «Восход», підвищення безпеки гірничих робіт і зменшення економічних втрат, пов’язаних з обвалами й аварійними ситуаціями.

Ключові слова: геомеханіка, чисельне моделювання, цілик, стійкість гірського масиву, родовище «Восход»

References.

1. Kononenko, M., & Khomenko, O. (2010). Technology of support of workings near to extraction chambers. New Techniques and Technologies in Mining, 193-197. https://doi.org/10.1201/b11329-31

2. Iemelianov, V., Bahrii, I., Kryl, Ia., & Kuzmenko, S. (2023). The probem of innovative development in the fild of public management of subsoils use of iron ore deposites. Mineral Resources of Ukraine, (1), 39-43. https://doi.org/10.31996/mru.2023.1.39-43

3. Bazaluk, O., Petlovanyi, M., Zubko, S., Lozynskyi, V., & Sai, K. (2021). Instability Assessment of Hanging Wall Rocks during Underground Mining of Iron Ores. Minerals, 11(8), 858. https://doi.org/10.3390/min11080858

4. Lytvyniuk, S., & Kurylo, M. (2024). Substantiation of condition parameters for the calculation of reserves of iron ore deposits to optimize development systems. Mineral Resources of Ukraine, (2), 16-20. https://doi.org/10.31996/mru.2024.2.16-20

5. Bazaluk, O., Slabyi, O., Vekeryk, V., Velychkovych, A., Ropyak, L., & Lozynskyi, V. (2021). A Technology of Hydrocarbon Fluid Production Intensification by Productive Stratum Drainage Zone Reaming. Energies, 14(12), 3514. https://doi.org/10.3390/en14123514

6. Kunarbekova, M., Yeszhan, Y., Zharylkan, S., Alipuly, M., Zhantikeyev, U., Beisebayeva, A., …, & Azat, S. (2024). The state of the art of the mining and metallurgical industry in Kazakhstan and future perspectives: A systematic review. ES Materials & Manufacturing, 25, 1219. http://doi.org/10.30919/esmm1219

7. Turegeldinova, A., Amralinova, B., Fodor, M. M., Rakhmetullina, S., Konurbayeva, Z., & Kiizbayeva, Z. (2024). STEM and the creative and cultural industries: the factors keeping engineers from careers in the CCIs. Frontiers in Communication, 9, 1507039. https://doi.org/10.3389/fcomm.2024.1507039

8. Kubekova, S. N., Kapralova, V. I., Ibraimova, G. T., Raimbekova, A. S., & Ydyrysheva, S. K. (2022). Mechanically activated silicon-phosphorus fertilisers based on the natural and anthropogenic raw materials of Kazakhstan. Journal of Physics and Chemistry of Solids, 162, 110518. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2021.110518

9. Abuova, R. Zh., Ten, E. B., & Burshukova, G. A. (2021). Study of vibration properties of ceramic-metal nanostructural tin-cu coatings with different copper content 7 and 14 at. % on chromium-nickel-vanadium steels. News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan, Series of Geology and Technical Sciences, 5(449), 6-13. https://doi.org/10.32014/2021.2518-170X.92

10.      Raimbekova, A. S., Kapralova, V. I., Popova, A. K., & Kubekova, S. N. (2022). The study of manganese phosphate materials based on enrichment wastes. Journal of Chemical Technology and Metallurgy, 57(1), 176-183. Retrieved from https://journal.uctm.edu/node/j2022-1/22_21-85p176-183.pdf

11.      Kalybekov, T., Rysbekov, K., & Zhakypbek, Y. (2015). Efficient land use in open-cut mining. New Developments in Mining Engineering, 287-291. https://doi.org/10.1201/b19901-51

12.      Razaque, A., Bektemyssova, G., Yoo, J., Hariri, S., Khan, M. J., Nalgozhina, N., Jaeryong, H., & Khan, M. A. (2025). Review of malicious code detection in data mining applications: challenges, algorithms, and future direction. Cluster Computing, 28(3), 1-37. https://doi.org/10.1007/s10586-024-05017-x

13.      Nalgozhina, N., Smagul, D., Yesmurzayeva, A., & Daineko, Y. (2024). A Comprehensive Framework for Integrating RPA into Logistics Systems. Procedia Computer Science, 251, 561-566. https://doi.org/10.1016/j.procs.2024.11.149

14.      Matayev, A., Zeitinova, S., Mussin, R., Doni, D., Shaike, N., Kuttybayev, A., & Iskakov, R. (2024). Research into mechanical properties of ore and rocks in the ore deposits with assessment of the mass stress state natural field. Mining of Mineral Deposits, 18(2), 71-82. https://doi.org/10.33271/mining18.02.071

15.      Imashev, A. Z., Sudarikov, A. E., Musin, A. A., Suimbayeva, A. M., & Asan, S. Y. (2021). Improving the quality of blasting indicators by studying the natural stress field and the impact of the blast force on the rock mass. News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan, Series of Geology and Technical Sciences, 4(448), 30-35. https://doi.org/10.32014/2021.2518-170X.78

16.      Bazaluk, O., Kuchyn, O., Saik, P., Soltabayeva, S., Brui, H., Lozynskyi, V., & Cherniaiev, O. (2023). Impact of ground surface subsidence caused by underground coal mining on natural gas pipeline. Scientific Reports, (13), 19327. https://doi.org/10.1038/s41598-023-46814-5

17.      Schenk, J., Pfeiffer, A., & Heeng, Z. (2022). Metallurgical Coke Production with Biomass Additives: Study of Biocoke Properties for Blast Furnace and Submerged Arc Furnace Purposes. Materials, 15(3), 1147. https://doi.org/10.3390/ma15031147

18.      Mussin, A., Kydrashov, A., Asanova, Z., Abdrakhman, Y., & Ivadilinova, D. (2024). Ore dilution control when mining low-thickness ore bodies using a system of sublevel drifts. Mining of Mineral Deposits, 18(2), 18-27. https://doi.org/10.33271/mining18.02.018

19.      Matayev, A. K., Lozynskyi, V. H., Musin, A., Abdrashev, R. M., Kuantay, A. S., & Kuandykova, A. N. (2021). Substantiating the optimal type of mine working fastening based on mathematical modeling of the stress condition of underground structures. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (3), 57-63. https://doi.org/10.33271/nvngu/2021-3/057

20.      Zhienbayev, A., Takhanov, D., Zharaspaev, M., Kuttybayev, A., Rakhmetov, B., & Ivadilinova, D. (2025). Identifying rational locations for field mine workings in the zone influenced by mined-out space during repeated mining of pillars. Mining of Mineral Deposits, 19(1), 1-12. https://doi.org/10.33271/mining19.01.001

21.      Rysbekov, K. B., Kyrgizbayeva, D. M., Miletenko, N. A., & Kuandykov, T. A. (2024). Integrated monitoring of the area of Zhilandy deposits. Eurasian Mining, 41(1), 3-6. https://doi.org/10.17580/em.2024.01.01

22.      Nurpeisova, M. B., Umirbaeva, A. B., Fedorov, E. V., & Miletenko, N. A. (2021). Integrated monitoring-based assessment of deformation and radiation situation of territorial domains. Eurasian Mining, 35(1), 83-87. https://doi.org/10.17580/em.2021.01.17

23.      Rysbekov, K. B., Toktarov, A. A., & Kalybekov, T. (2021). Technique for Justifying the Amount of the Redundant Developed Reserves Considering the Content of Metal in the Mining Ore. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 666(3), 032076. https://doi.org/10.1088/1755-1315/666/3/032076

24.      Kassymkanova, K. K., Rysbekov, K. B., Nurpeissova, M. B., Kyrgizbayeva, G. M., Amralinova, B. B., Soltabaeva, S. T., Salkynov, A., & Jangulova, G. (2023). Geophysical studies of rock distortion in mining operations in complex geological conditions. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, (48), 57-62. https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLVIII-5-W2-2023-57-2023

25.      Buzylo, V., Pavlychenko, A., Savelieva, T., & Borysovska, O. (2018). Ecological aspects of managing the stressed-deformed state of the mountain massif during the development of multiple coal layers. E3S Web of Conferences, (60), 00013. https://doi.org/10.1051/e3sconf/20186000013

26.      Gornostayev, S. S., Crocket, J. H., Mochalov, A. G., & Laajoki, K. V. O. (2019). The platinum-group minerals of the Baimka placer deposits, Aluchin horst. Canadian Mineralogist, 37(5), 1117-1129. https://doi.org/10.3749/canmin.1117

27.      Vladyko, O., Kononenko, M., & Khomenko, O. (2012). Imitating modeling stability of mine workings. Geomechanical Processes During Underground Mining, 147-150. https://doi.org/10.1201/b13157-26

28.      Matayev, A., Kainazarova, A., Arystan, I., Abeuov, Y., Kainazarov, A., Baizbayev, M., Demin, V., & Sultanov, M. (2021). Research into rock mass geomechanical situation in the zone of stope operations influence at the 10 ^th anniversary of Kazakhstan’s independence mine. Mining of Mineral Deposits, 15(1), 103-111. https://doi.org/10.33271/mining15.01.103

29.      Moshynskyi, V., Zhomyruk, R., Vasylchuk, O., Semeniuk, V., Okseniuk, R., Rysbekov, K., & Yelemessov, K. (2021). Investigation of technogenic deposits of phosphogypsum dumps. E3S Web of Conferences, (280), 08008. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202128008008

30.      Sotskov, V., & Saleev, I. (2013). Investigation of the rock massif stress strain state in conditions of the drainage drift overworking. Annual Scientific Technical Colletion ‒ Mining of Mineral Deposits, 197-201. https://doi.org/10.1201/b16354-35

• < Попередня
• Наступна >