Науковий вісник НГУ

Забезпечення стійкості укосів кар’єрів при комбінованій розробці родовищ корисних копалин

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №2 2025

Останнє оновлення: 28 квітня 2025

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1477

Authors:

К.Рисбеков, orcid.org/0000-0003-3959-550X, НАТ «Казахський національний дослідницький технічний університет імені К. І. Сатпаєва», м. Алмати, Республіка Казахстан

М.Нурпеісова, orcid.org/0000-0002-3956-5442, НАТ «Казахський національний дослідницький технічний університет імені К. І. Сатпаєва», м. Алмати, Республіка Казахстан

Х.-К. Касимканова, orcid.org/0000-0002-9590-2079, Гірничо-металургійний інститут імені О. А. Байконурова, м. Алмати, Республіка Казахстан

Г. Мейрамбек*, orcid.org/0009-0002-7163-2593, Гірничо-металургійний інститут імені О. А. Байконурова, м. Алмати, Республіка Казахстан

Д. Киргизбаєва, orcid.org/0000-0002-8869-5497, Гірничо-металургійний інститут імені О. А. Байконурова, м. Алмати, Республіка Казахстан

Д. Рахімбаєва, orcid.org/0000-0001-8792-035X, Казахська головна архітектурно-будівельна академія, м. Алмати, 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, (2): 060 - 068

https://doi.org/10.33271/nvngu/2025-2/060

Abstract:

Мета. Забезпечення стійкості укосів кар’єрів при комбінованій розробці родовищ корисних копалин шляхом визначення оптимальних параметрів укосів, надання їм довготривалої стабільності з мінімізацією обсягу розкривних робіт та укріплення у разі виявлення тріщин як видимих, так і прихованих.

Методика. У дослідженні використано комплексний підхід, що включає польові геомеханічні спостереження, математичне моделювання та аналітичні розрахунки. Застосовані сучасні геодезичні методи, зокрема лазерне сканування та GPS-навігацію, для виявлення зон нестабільності та оцінки впливу геотехнічних факторів. Для моделювання розподілу напружень і деформацій у гірському масиві використано програмне забезпечення Examine2D.

Результати. Розроблена схема зонування напружено-деформованого стану гірського масиву, що враховує вплив тектонічних розломів і навантаження від відвалів породи. Визначені зони з низькими значеннями коефіцієнта стійкості (0,2–1,4), що потребують додаткового укріплення. Моделювання показало, що концентрація напружень під кар’єрним дном і біля розломів спричиняє горизонтальні й вертикальні зсуви гірських порід, що впливає на стійкість укосів і гірничих виробок.

Наукова новизна. Уперше виконане комплексне дослідження напружено-деформованого стану гірського масиву при комбінованій розробці родовищ в умовах Казахстану із застосуванням сучасних геодезичних і геомеханічних технологій. Визначені ключові фактори, що впливають на стійкість укосів і їхню довготривалу стабільність.

Практична значимість. Отримані результати дозволяють оптимізувати параметри укосів кар’єрів, зменшити обсяги розкривних робіт, запобігти аварійним ситуаціям, запровадити безпечну експлуатацію підземних виробок і підвищити ефективність гірничих робіт. Запропоновані рекомендації щодо укріплення нестабільних зон.

Ключові слова: стійкість укосів, комбінована розробка, гірський масив, тектонічні розломи, геомеханічний моніторинг

References.

1. Kunarbekova, M. (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. https://doi.org/10.30919/esmm1219

2. 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

3. Shakenov, A., Kramsakov, D., & Stolpovskih, I. (2023). Mining haul truck operation failure analysis. Engineering Journal of Satbayev University, 145(4), 32-35. https://doi.org/10.51301/ejsu.2023.i4.05

4. Sladkowski, A., Utegenova, A., Elemesov, K., & Stolpovskikh, I. (2017). Determining of the rational capacity of a bunker for cyclic-and-continuous technology in quarries. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (6), 29-33.

5. Bazaluk, O., Anisimov, O., Saik, P., Lozynskyi, V., Akimov, O., & Hrytsenko, L. (2023). Determining the Safe Distance for Mining Equipment Operation When Forming an Internal Dump in a Deep Open Pit. Sustainability, 15(7), 5912. https://doi.org/10.3390/su15075912

6. Myrzakhmetov, B. А., Kuandykov, T. A., Mauletbekova, B. K., Balgayev, D. Y., & Nurkas, J. B. (2024). Multifunctional valve for the arrangement of submersible downhole pumps in downhole oil production. News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan, 2(464), 156-168. https://doi.org/10.32014/2024.2518-170x.400

7. Aitzhanova, D., Begentayev, M., Mukhanova, G., Antoni, A., Csiszárik-Kocsir, A., Orazymbetova, A., & Kiss, F. (2024). Success Factors of Youth Entrepreneurship Projects based on Fuzzy Analytic Hierarchy Method on the Example of Kazakhstan. Acta Polytechnica Hungarica, 21(11), 135-154.

8. Shaldarbekov, K. B., Mukhanova, G. S., Dossova, S. N., Mussaeva, G. K., Nurmukhambetova, Z. S., & Shaldarbekova, K. B. (2018). Problems of Regional Industrial Projects Realization. Journal of Advanced Research in Law and Economics, 9(6(36)), 2119-2128. https://doi.org/10.14505/jarle.v9.6(36).27

9. Serdaliyev, Y., Iskakov, Y., & Amanzholov, D. (2023). Selection of the optimal composition and analysis of the detonating characteristics of low-density mixed explosives applied to break thin ore bodies. Mining of Mineral Deposits, 17(4), 53-60. https://doi.org/10.33271/mining17.04.053

10.         Serdaliyev, Y., Iskakov, Y., & Alibayev, A. (2024). Control of blast parameters for high-quality breaking of thin slope ore bodies. Mining of Mineral Deposits, 18(2), 49-59. https://doi.org/10.33271/mining18.02.049

11.         Lozynskyi, V., Yussupov, K., Rustemov, S., & Bazaluk, O. (2024). Using sectional blasting to improve the efficiency of making cut cavities in underground mine workings. Frontiers in Earth Science, (12), 1366901. https://doi.org/10.3389/feart.2024.1366901

12.         Amralinova, B. (2023). Rare-Metal Mineralization in Salt Lakes and the Linkage with Composition of Granites: Evidence from Burabay Rock Mass (Eastern Kazakhstan). Water, 15(7), 1386. https://doi.org/10.3390/w15071386

13.         Portnov, V. S., Yurov, V. M., & Mausymbaeva, A. D. (2018). Influence of Surface Properties of Minerals on Rebellious Ore Disintegration. Journal of Mining Science, (54), 681-689.

14.         Issatayeva, F. M., Aubakirova, G. M., Maussymbayeva, A. D., Togaibayeva, L. I., Biryukov, V. V., & Vechkinzova, E. (2023). Fuel and energy complex of Kazakhstan: Geological and economic assessment of enterprises in the context of digital transformation. Energies, 16(16), 6002. https://doi.org/10.3390/en16166002

15.         Rysbekov, K., Toktarov, A., Kalybekov, T., Moldabayev, S., Yessezhulov, T., & Bakhmagambetova, G. (2020). Mine planning subject to prepared ore reserves rationing. E3S Web of Conference, (168), 00016. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202016800016

16.         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

17.         Kassymkanova, K. K., Istekova, S., Rysbekov, K., Amralinova, B., Kyrgizbayeva, G., Soltabayeva, S., & Dossetova, G. (2023). Improving a geophysical method to determine the boundaries of ore-bearing rocks considering certain tectonic disturbances. Mining of Mineral Deposits, 17(1), 17-27. https://doi.org/10.33271/mining17.01.017

18.         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

19.         Alpysbay, M. A., Orynbassarova, E. O., Sydyk, N. K, Adebiyet, B., & Kamza, А.T. (2024). Mining mapping and exploration using remote sensing data in Kazakhstan: a review. Engineering Journal of Satbayev University, 146(2), 37-46. https://doi.org/10.51301/ejsu.2024.i2.05

20.         Sdvyzhkova, O., Moldabayev, S., Babets, D., Bascetin, A., Asylkhanova, G., Nurmanova, A., & Prykhodko, V. (2024). Numerical modelling of the pit wall stability while optimizing its boundaries to ensure the ore mining completeness. Mining of Mineral Deposits, 18(2), 1-10. https://doi.org/10.33271/mining18.02.001

21.         Sdvyzhkova, O., Moldabayev, S., Bascetin, A., Babets, D., Kuldeyev, E., Sultanbekova, Zh., Amankulov, M., & Issakov, B. (2022). Probabilistic assessment of slope stability at ore mining with steep layers in deep open pits. Mining of Mineral Deposits, 16(4), 11-18. https://doi.org/10.33271/mining16.04.011

22.         Baibatsha, A. B., Bekbotayev, A. T., & Bekbotayeva, A. A. (2013). Ore-bearing strata lithology of the Zhezkazgan copper sandstones deposit. International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM, (1), 135-140.

23.         Duczmal-Czernikiewicz, A., Baibatsha, A., Bekbotayeva, A., Omarova, G., & Baisalova, A. (2021). Ore minerals and metal distribution in tailings of sediment-hosted stratiform copper deposits from Poland and Kazakhstan. Minerals, 11(7), 752. https://doi.org/10.3390/min11070752

24.         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

25.         Mendygaliyev, A., Arshamov, Y., Selezneva, V., Yazikov, E., & Bekbotayeva, A. (2021). Prospects for application of multi-spectral earth sensing data in forecasting and searching for reservoir-infiltration uranium deposits. News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan, Series of Geology and Technical Sciences, 2(446), 90-97.

26.         Saik, P., Rysbekov, K., Kassymkanova, K. K., Lozynskyi, V., Kyrgizbayeva, G., Moldabayev, S., Babets, D., & Salkynov, A. (2024). Investigation of the rock mass state in the near-wall part of the quarry and its stability management. Frontiers in Earth Science, (12), 1395418. https://doi.org/10.3389/feart.2024.1395418

27.         Nazirova, A., Abdoldina, F., Aymahanov, M., Umirova, G., & Muhamedyev, R. (2016). An automated system for gravimetric monitoring of oil and gas deposits. Digital Transformation and Global Society, 585-595. https://doi.org/10.1007/978-3-319-49700-6_58

28.         Portnov, V. S., Yurov, V. M., & Maussymbayeva, A. D. (2016). Applied problems of thermodynamic approach to the analysis of geophysical information. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (1), 5-11.

29.         Kakimzhanov, Y., Kozhaev, Z., & Bektemirova, S. (2015). Technique of creation interactive visualization of 3d maps within the University Campus. International Multidisciplinary Scientific Geoconference SGEM, 845-850.

30.         Istekova, S. A., Tolybayeva, D. N., Issayeva, L. D., Ablessenova, Z. N., & Talassov, M. A. (2024). The effectiveness of the use of geophysical research in the underground development of ore de­posits. Engineering Journal of Satbayev University, 146(4), 24-33. https://doi.org/10.51301/ejsu.2024.i4.04

31.         Abdoldina, F., Nazirova, A., Dubovenko, Y., & Umirova, G. (2020). On the solution of the gravity direct problem for a sphere with a simulated annealing approach. International Multidisciplinary Scientific GeoConference: SGEM, 20(2.1), 239-245. https://doi.org/10.5593/sgem2020/2.1/s07.031

• < Попередня
• Наступна >