Во всем мире утилизация использованных пластиковых пакетов является огромной коммерческой и экологической проблемой. В Казахстане ежегодно утилизируется около 10 миллионов пластиковых пакетов. Пластиковые пакеты не поддаются биологическому разложению, их утилизация представляет собой значительную проблему. Загрязняя окружающую среду, они вызывают как экологические, так и социальные проблемы. Пластмассы имеют длительный срок службы, и сжигание пластиковых отходов в неконтролируемых условиях может привести к образованию многих опасных загрязнителей воздуха (ОЗВ) в зависимости от типа используемых полимеров и добавок. В настоящее время правительство Казахстана все больше осознает необходимость переработки отходов экологически чистым способом. Для решения проблемы утилизации пластиковых отходов и производства на их основе биоразлагаемых полимеров предлагаются: химическая модификация кукурузного крахмала путем привитой полимеризации с этиленом; смешивание кукурузного крахмала с полиэтиленом и дальнейшее его армирование пшеничной и рисовой соломой, а также процесс гликолиза переработанных пластиковых отходов и смешивание его с кукурузным крахмалом с добавками пшеничной и рисовой соломы. Преимущество биоразлагаемых полимеров – они разлагаются быстрее чем обычные пластиковые полимеры, попадающие на свалки. Это значительно снизит загрязнение окружающей среды, а образующийся при этом композит будет питательной добавкой для растений. Основной целью проекта является разработка различных методов производства нетоксичных биоразлагаемых полимеров каталитическим путем (экологически безопасным процессом) на основе модифицированного кукурузного крахмала, этилена, полиэтилена, пластиковых отходов, пшеничной и рисовой соломы, которые могут быть использованы в коммерческих масштабах. В рамках проекта будут проанализированы различные факторы, влияющие на процессы привитой полимеризации, смешивания и гликолиза. Будут исследованы зависимости влияния химической структуры, растворимости, размера и длины полимерных цепей, температуры, природы катализатора, содержания кукурузного крахмала на процесс получения биоразлагаемых полимеров, а также эксплуатационный потенциал пакетов из этих полимеров (скорость разложения и физико-механические свойства) в области их применения. Новизной данного исследования является разработка нового метода ускорения процесса разложения полиэтилена и пластиковых отходов при их модификации кукурузным крахмалом и отходами сельского хозяйства (пшеничная и рисовая солома), а так же производство устойчивых биопластиковых пакетов на их основе с низкой себестоимостью, что окажет положительное влияние на окружающую среду и общество.

Современный этап добычи полезных ископаемых характеризуется ухудшением минерально-сырьевой базы: переход на большие глубины, истощение месторождений с высоким содержанием полезных компонентов, ухудшение горно-геологических и горнотехнических условий месторождений и др. Вместе с тем потребности промышленного производства в металлах, особенно редкоземельных, благородных и цветных, непрерывно растут вместе с техническим прогрессом. В разведанных запасах минерального сырья значительную долю составляют сложноструктурные месторождения, которые недостаточно активно отрабатываются вследствие технологической сложности и низкой рентабельности. В связи с этим весьма актуальной является проблема вовлечения таких месторождений в разработку. Это требует разработки новых технологий, адаптированных к особенностям таких месторождений и в частности, технологий проведения взрывных работ. Целью настоящего проекта является разработка инновационной технологии взрывных работ при отработке сложноструктурных рудных тел, обеспечивающей высокие технико-экономические показатели, высокую полноту выемки полезного ископаемого, качество отбитой рудной массы, экономичность и безопасность. Используемые в настоящее время геотехнологии при разработке рудных месторождений, не смотря на значительные научные исследования [1, 2, 3], характеризуются значительной трудоемкостью, низкими производственно-экономическими показателями, большими потерями и разубоживанием, недостаточной безопасностью при отработке сложноструктурных сильнотрещиноватых рудных тел. Такие месторождения характеризуются непостоянством физико-механических характеристик руд и пород даже в пределах части рудного поля, слабо противостоят горному давлению в связи с тектонической нарушенностью [4]. Анализ практики ведения взрывных работ на ряде рудников Казахстана («Акбакай», «Акжал», «Кусмурын-Акбастау»), проведенный предполагаемыми участниками данного проекта показал, что при разработке рудных тел рассеченных густой сетью крупных трещин и имеющих пустоты, основная часть отрабатываемого массива, расположенного до первой от заряда взрывчатого вещества разделяющей трещины, распадаются на естественные отдельности. Кроме этого, продукты взрыва простейших взрывчатых веществ (ВВ), используемых на рудниках, способствуют неуправляемому расколу массива горных пород по трещинам. Это затрудняет сохранение проектного контура очистного пространства и приводит к большому разубоживанию горной массы пустыми породами. Разрабатываемая в проекте технология взрывных работ базируется на повышении использования энергии взрыва в сильнонарушенных рудных массивах за счет оптимизации газодинамических процессов. Регулирование направленного разрушения горных пород, начиная с границ взрываемой полости при этом будет обеспечиваться за счет учета действия ориентации вектора максимальной сжимающей составляющей гравитационного поля напряжений оси взрывной полости и газодинамических параметров продуктов взрыва. Научная новизна проекта заключается в установлении новых закономерностей действия газодинамических процессов при разрушении сильнотрещиноватых рудных тел, а также конструкции зарядов, типов ВВ и средств инициирования. Использование этих закономерностей позволит разработать новую инновационную технологию взрывных работ, обеспечивающую высокоэффективную и безопасною технологию отбойки сложноструктурных рудных тел. Полученные результаты исследований по проекту окажут существенное влияние на развитие научных исследований по разработке месторождений полезных ископаемых, и, в частности, совершенствовании технологии взрывных работ. Исследования окажут существенное влияние на профессиональный рост научных работников, качество подготовки бакалавров, магистров и докторов PhD, а также будут способствовать повышению имиджа Satbayev University в научной среде. Практическая значимость проекта состоит в разработке рекомендаций по совершенствованию параметров взрывных работ для предприятий, разрабатывающих сложноструктурные рудные тела. Проект по завершении исследований будет готов к коммерциализации. Результаты работы по проекту могут быть использованы для предприятий Республики Казахстан и предложены зарубежным странам с развитой горнодобывающей отраслью. Разработанная технология будет иметь социальный эффект, вовлечения в активную разработку сложноструктурных месторождений послужит созданию новых рабочих мест.

Цель проекта: разработка новой ресурсосберегающей, высокоэффективнойкомбинированной технологии комплексной переработки мышьяксодержащих свинцовых пылей медеплавильного производства с выводом и утилизацией мышьяка из технологической схемы с высоким извлечением цветных металлов и рения в целевые товарные продукты. Проблема: Наиболее распространенный способ переработки пыли – плавка в электропечи с Na2SO4 и Na2CO3 с получением чернового свинца, возгонов и штейно-шлакового расплава, содержащего мышьяк, который извлекают водным выщелачиванием. По технологии не удается достичь высокого извлечения свинца, ввиду больших его потерь со штейном (до 25%) и шлаком (до 5%). Получаемые бедные по меди штейнысвысокой концентрацией свинца затрудняет дальнейшую их переработку. В последние годы в зарубежной практике широко используются гидрометаллургические технологии. Недостаток способов – большой расход дорогостоящей щелочи, потери меди и благородных металлов с кеком от выщелачивания; высокий выход полупродуктов и отходов производства; наличие большого объема загрязненных стоков. Основные подходы к проведению исследований: комплексный анализ, включающийстатистический, фазовый, химический, металлографический методы и моделирование металлургических процессов. Ожидаемые результаты: Создание инновационной экологически чистой технологии комплексного извлечения цветных металлов и рения в товарные продукты из многокомпонентноймышьяксодержащей пыли путем предварительного вывода и утилизации мышьяка из технологической схемы. Степень влияния результатов исследований на научно-технический (в том числе – кадровый) потенциал и конкурентоспособность научных организаций и их коллективов, ученых:новые научные знания в области твердофазного восстановления оксидов мышьяка, оксидов цветных металлов и рения природным газом в условиях обжига расширят границы термодинамики твердофазных реакций, ибудут использованы для разработки комплексной технологии переработки многокомпонентной пылицветной металлургии республики. Практическая значимость: в вовлечении в переработку накопленной и текущеймногокомпонентнойпыли медного и свинцового производства с получением товарных продуктов. Задачи проекта:разработка концептуального подхода (критериев, принципов, методов) к организации новой ресурсосберегающей, высокоэффективной технологии переработки трудно перерабатываемой мышьяк содержащей свинцовой пыли медного производства; исследование поведения мышьяка и других компонентов пыли в условиях восстановительного обжига пыли природным газом, установление оптимальных параметров процесса – температуры, расхода восстановителя и продолжительности; разработка устройства для подачи дутья в расплав через погружные фурмы, обеспечивающей эффективную (высокопроизводительную) окислительно-восстановительную обработку и барботаж оксидно-сульфидного расплава; установление оптимальных технологических параметров гидрометаллургических процессов извлечения металлов из раствора от выщелачивания огарка. Ключевые слова: свинцовые пыли, мышьяк, обжиг, плавка, цветные металлы, свинцовый кек, медь, перренат аммония.

При переработке вольфрамитовых концентратов методами спекания с содой или автоклавного выщелачивания образуются щелочные растворы вольфрамата натрия, содержащие примеси кремния, фосфора, мышьяка и др. Очистка растворов от примесей требует нейтрализации избытка соды либо щелочи неорганическими кислотами, что связано с образованием большого количества хлоридных и сульфатных стоков, направляемых в отвал. Применение мебранных технологий электродиализа исключает использование неорганических кислот при очистке растворов вольфрамата натрия от примесей и уменьшает количество сбрасываемых стоков. Предварительно проведенные исследования по выщелачиванию спеков и очистке растворов вольфрамата натрия от примесей с применением электродиализа позволили получить растворы щелочи и вольфрамовой кислоты при анодной плотности тока 500-1500 А/м2, без использования кислот для нейтрализации. Выявлено, что для целей проекта наиболее приемлемы нерастворимые платинированные (родированные) электроды, выпуск которых освоен на предприятиях России. Нами также предложена сульфид-сода-сульфатная технология переработки полиметаллических концентратов, содержащих основные цветные металлы (медь, цинк, свинец и никель), включающая низкотемпературный обжиг шихты с содой и последующее водное выщелачивание огарка с практически полным извлечением серы в раствор сульфата натрия. В этот раствор также извлекаются ценные примеси редких металлов (молибден, рений, вольфрам), а также значительная часть вредных примесей (мышьяк). Применение мебранных технологий электродиализа позволит извлечь из раствора сульфата натрия примеси и регенерировать щелочь, а серу исходного сырья извлечь в виде товарной серной кислоты. Цель проекта – исследование и разработка технологии и аппаратуры электродиализа: – растворов вольфрамата натрия с регенерацией щелочи и сокращением расхода неорганических кислот и количества сульфатно-хлоридных стоков; – растворов сульфата натрия с регенерацией щелочи и серной кислоты. Задачи проекта – для разработки технологии и аппаратуры электродиализа растворов вольфрамата натрия и сульфата натрия необходимо решение следующих задач: 1. Разработка, выбор, изготовление и монтаж оборудования для электродиализа растворов с использованием ионообменных мембран и нерастворимых платинированных электродов, приобретение материалов. 2. Лабораторные исследования влияния технологических параметров (составы растворов, напряжение, сила тока и др.) на показатели процесса (выход по току, расход энергии, стойкость мембран и анодов и др.). 3. Укрупненно-лабораторные исследования процессов электродиализа растворов вольфраматов натрия и сульфата натрия в условиях непрерывной подачи исходных растворов и вывода продуктов электродиализа, оценка влияния технологических параметров на показатели процесса. 4. Разработка аппаратурно-технологической схемы и технологического регламента электродиализа растворов вольфраматов натрия и сульфата натрия. Ожидаемые результаты: - аппаратурно-технологическая схема и технологические режимы электродиализа растворов вольфраматов натрия и сульфата натрия; - технологический регламент электродиализа растворов вольфраматов натрия и сульфата натрия; - 3 (три) статьи в рецензируемых научных изданиях, индексируемых в Science Citation Index Expanded базы Web of Science и (или) имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 35 (тридцати пяти); - 1 (одна) статья в рецензируемом зарубежном или отечественном издании, рекомендованном КОКСНВО.

Быстрое развитие науки и техники привели к увеличению использования электроники, беспроводных сетей связи и многих других источников электромагнитного излучения, что приводит к загрязнению окружающей среды неестественным электромагнитным фоном, который превышает естественный фон земли в несколько тысяч раз. Электромагнитные волны стали одним из опасных видов энергетического загрязнения окружающей среды, как для биологических объектов, так и для приборов, что является существенным фактором, влияющим на их повседневную жизнь и функционирование. В частности, реакции биообъектов сложно предсказать и носят комплексный характер. Многие исследования в этой области доказывают отрицательный характер воздействия на биологические объекты, в том числе и на человека. В настоящее время влияние высокочастотных излучений на технику и электроприборы играет очень важную роль, поэтому для электроприборов и техники очень важно иметь электромагнитную совместимость. Электромагнитная совместимость техники играет большую роль в повседневной жизни каждого человека, так как в настоящее время многие люди сильно зависят от гаджетов и хранителей информации. Разработка новых защитных материалов от воздействия ЭМИ является актуальной темой для всего мира. В эру информационных технологии остро стоит проблема защиты информации путем экранирование основных хранителей информации, бортовых приборов летательных аппаратов, беспилотников, электромобилей, компьютеров и гаджетов в финансовых учреждениях и многое другое. Основными средствами защиты от ЭМИ являются металлические пластины, которые способны отражать электромагнитную волну, не уменьшая общего фона окружающей среды. Также есть специальные сооружения, которые имеют специальные решётки из пирамидобразных кусков поглотителя, а также плоские ферритовые плитки, но они имеют ряд недостатков как дороговизна, недолговечность и менее эффективны на высоких частотах. Такие поглотители, в частности, используются для безэховых камер, которые используются для построения диаграмм направленности излучения антенн, изучения электромагнитной совместимости и построения диаграмм. Для таких камер нужны материалы, которые являются эффективными поглотителями ЭМИ. Применение наноматериалов предоставляет новые возможности для улучшения радиопоглощающих свойств композитных, отделочных материалов и покрытии. Таким образом, радиопоглощающие материалы привлекли большое внимание из-за их применения в беспроводной передаче данных, радиолокационных системах и других локальных сетях. Авторы проекта считают, что решение проблем с загрязнением окружающей среды неестественным электромагнитным фоном можно достичь путем разработок новых типов композитных материалов и покрытий. Цель проекта – разработка и создание композитных материалов и покрытий экранирующих СВЧ излучение в широкополосном диапазоне на основе наночастиц магнетита обладающих суперпарамагнитными свойствами и углеродных нанотрубок. Гипотезой проекта является разработать композитный материал с добавками наночастиц магнетита обладающих суперпарамагнитными свойствами, которые поглощают радиоволны за счет взаимодействия с магнитной составляющей ЭМИ и нанотрубок выполняющих роль поглотителей радиоволн с целью создания покрытий экранирующих СВЧ излучение в широкополосном диапазоне. Создание новых композитов и покрытий для радиопоглощения на основе магнетита и углеродных нанотрубок актуально не только для Казахстана, но и для всего мира. Решение проблем обеспечения защиты от СВЧ излучения и разработка композитов имеет важное социальное значение. Проект направлен на создание новых эффективных и доступных по стоимости композиционных материалов на основе наночастиц магнетита и углеродных нанотрубок. Комбинация углеродных нанотрубок и оксида железа в композите позволит улучшить поглотительные характеристики, стабильность и производительность для достижения лучшего результата. А команда исполнителей во главе с руководителем проекта имеет знания и необходимые навыки для успешной реализации проекта.

На сегодняшний день одним из ключевых факторов сдерживания развития термоядерной энергетики является проблема наработки трития, который является основным топливом для ИТЭР. При этом предлагаемые технологические решения по получению и накоплению трития с использованием литиевых керамик, является наиболее перспективным методом, позволяющим получать и накапливать тритий в необходимом объеме для поддержания топливного цикла и работоспособности ИТЭР. Однако производство трития сопровождается процессами накопления водорода и гелия, которые приводят к деструкции и охрупчиванию керамик, тем самым приводя к снижению производительности. В свою очередь, одним их решений данной проблемы является использование двухфазных литиевых керамик, которые обладают большей устойчивостью к коррозионной деструкции, обусловленной наличием межфазных границ. Новизна проекта заключается в разработке технологических решений получения двухфазных керамик на основе соединений хLi4SiO4 – (1-х)Li2TiO3, обладающих повышенной устойчивостью к высокотемпературной деградации, а также процессам наводораживания, а также сохранением стабильности прочностных и теплофизических параметров керамик в течение длительного времени испытаний. Актуальность исследования заключается в получении новых данных о возможности применения литиевых керамик на основе хLi4SiO4 – (1-х)Li2TiO3 в качестве материалов бланкетов для размножения трития, обладающих повышенной устойчивостью к внешним воздействиям в процессе эксплуатации. Целью проекта является изучение механизмов высокотемпературной деградации в процессе накопления повреждений, вызванных внедрением водорода в литиевых керамиках, а также определения влияния межфазных границ на устойчивость к деструкции керамик. Для реализации поставленной цели были сформулированы следующие задачи исследования: 1. Получение и характеризация двухфазных литиевых керамик по типу хLi4SiO4 – (1-х)Li2TiO3 методом твердофазного синтеза с вариацией соотношения фаз в пределах х=0.1-0.5. 2. Проведение экспериментов по наводораживанию двухфазных керамик с применением высокодозного протонного облучения и последующей характеризации полученных структурных и прочностных изменений, определения концентрационной и дозовой зависимости изменения свойств керамик при наводораживании. 3. Определение механизмов высокотемпературной деградации керамик, подверженных наводораживанию в условиях воздействия коррозионных сред. В качестве объектов исследования были выбраны двухфазные литиевые керамик хLi4SiO4 – (1-х)Li2TiO3, полученные методом твердофазного синтеза, обладающие большим потенциалом применения при производстве трития, обусловленным их прочностными свойствами, а также теплофизическими параметрами, позволяющими отводить накопленное тепло и сохранять длительное время устойчивость к радиационным повреждениям. Отличием данного проекта от других исследований является разработка ряда технологических решений по модификации литиевых керамик, путем создания межфазных границ, препятствующих процессам деструкции при наводораживании и последующему газовому распуханию. Данные технологические решения, проверенные экспериментальным путем и доведенные до логического завершения в виде рекомендаций, направленных на улучшение технологии получения бланкетных материалов в дальнейшем могут быть использованы для производства в промышленном масштабе двухфазных литиевых керамик. Конечным ключевым результатом реализации проекта будут являться результаты экспериментов наводораживания двухфазных литиевых керамик, отражающие механизмы последующей деструкции и деградации в процессе высокотемпературных испытаний, которые позволят определить основные этапы кинетике коррозионной деструкции в литиевых керамиках в зависимости от степени наводораживания образцов, а также установить эффективность наличия межфазных границ на увеличение сопротивление деструкции и охрупчиванию. Научно-технический эффект заключается в разработке методологии характеризации и описания наблюдаемых эффектов в исследуемых образцах, с применением современных методов анализа, а также получении новых фундаментальных данных о процессах фазовых трансформаций в хLi4SiO4 – (1-х)Li2TiO3 керамик в зависимости от концентрации компонент, а также их влияния на прочностные и теплофизические параметры. Экономический эффект проекта заключается в разработке новой технологии получения высокопрочных и устойчивых к деструкции литиевых керамик, являющихся наиболее перспективными материалами для получения трития, что в будущем позволит решить проблему необходимости в тритиевом топливе для термоядерной энергетики. Социальный эффект проекта заключается в привлечении молодых специалистов, докторантов и магистрантов в исследовательскую среду, с возможностью непосредственного участия в практических экспериментах, а также развитию у них навыков и имений в обработке полученных данных, их интерпретации, что заложит фундамент для их будущего в научном мире.

Целью проекта является повышение эффективности выщелачивания урана при разработке сложных гидрогенных месторождений за счет концентрирования выщелачивающего раствора кислородом. Для повышения содержания урана в продуктивном растворе и снижения срока эксплуатации месторождения предлагается технология концентрирования выщелачивающего раствора кислородом из воздуха. Сущность технологии заключается в использовании специального инжектора для концентрирования выщелачивающего раствора кислородом. Специальный инжектор — это трубопровод с уменьшенным сечением по середине, где расположено отверстие с обратным клапаном для забора воздуха. Известно, что кислород из газообразного состояния переходит в жидкую фазу при повышении давления. Поэтому, когда раствор проходит участок специального инжектора с уменьшенным сечением происходит забор воздуха. При переходе выщелачивающего раствора из участка с уменьшенным сечением на участок с большим сечением специального инжектора происходит повышение давления и концентрирование выщелачивающего раствора кислородом. Указанная цель будет достигнута за счет анализа химического состава руды исследуемого месторождения, сбора исторических данных показателей как выщелачивающего, так и продуктивного растворов. Будут изготовлены лабораторные стендовые установки, отобраны пробы руды и определены содержания урана в них, проведены лабораторные работы по определению концентрации кислорода в выщелачивающем растворе от скорости и объема подаваемого раствора, времени достижения максимальной концентрации кислорода в растворе, содержания урана в продуктивном растворе от концентрации кислорода в выщелачивающем растворе. Будет разработана методика применения данной технологии в производственных условиях и схема подключения специального инжектора на линию нагнетательных скважин. Все лабораторные исследования будут проведены на пробах руды с уранового месторождения и выщелачивающим раствором из рудника. На первом этапе исследовании будут проведены: изучение геологических особенностей уранового месторождения; отбор проб руды и определены содержания урана в них, анализ химического состава руды исследуемого месторождения; сбор и обработка исторических данных показателей как выщелачивающего, так и продуктивного растворов; разработана методика проведения лабораторных работ, изготовление и испытание лабораторной стендовой установки. На втором этапе будут проведены лабораторные исследования по определению: концентрации кислорода в выщелачивающем растворе от скорости и объема подаваемого раствора; времени достижения максимальной концентрации кислорода в растворе; влияния расстояния транспортировки на изменение концентрации кислорода после прохождения выщелачивающего раствора через специальный инжектор. На последнем этапе будут проведены лабораторные исследования по определению: концентрирования выщелачивающего раствора кислородом от содержания реагента в выщелачивающем растворе; влияния концентрации кислорода в выщелачивающем растворе на показатели, такие как содержание урана, двух-трех валентного железа и окислительно-восстановительного потенциала в продуктивном растворе. Будет разработана методика применения данной технологии в производственных условиях и схема подключения специального инжектора на обвязку нагнетательных скважин. Применение предлагаемой технологии позволит повысить содержание урана в продуктивном растворе на 12-15% и снизить срок эксплуатации месторождения.

Цель проекта - прогноз провалообразований на земной поверхности месторождений, как динамических событий, происходящих при достижении параметров разрушения внутри массива горных пород (МГП) критических значений. Разработка рекомендаций по принятию превентивных мер по снижению рисков для обеспечения промышленной и экологической безопасности, а также полноты извлечения полезных ископаемых на проблемных участках. Подземная добыча полезных ископаемых предполагает образование полостей различного назначения. Следствием такого техногенного вмешательства в естественное состояние массива горных пород и грунтов являются перераспределение механических напряжений, смещения горных пород в выработанное пространство, пропагация естественных трещин, возникновения зон дезинтеграции пород, а также внезапное неконтролируемое обрушение пород в выработки. Последнее часто является триггером для масштабного вовлечения породных масс в процесс сдвижения вплоть до земной поверхности. Результатом может быть внезапное опускание земной поверхности с разрывом сплошности пород, то есть образование провала [1-2]. Прогноз возможных проседаний земной поверхности и образования провала осуществляется на основе анализа большой совокупности горно-геологическихи горно-технических факторов, регламентированных нормативными методиками [3,4]. Однако практический опыт фиксации провалообразования говорит о недостаточной изученности данного явления, в частности развития разрушений в массиве горных пород до критического уровня и их влияния на устойчивость породных слоев вблизи земной поверхности. Очень часто хорошо апробированные методы мониторинга земной поверхности не идентифицируют те участки, которые только начинают вовлекаться в процесс сдвижения. Длительность пребывания таких участков в неустойчивом и потенциально опасном состоянии обусловлена скоростью распространения возмущений, идущих из глубины породного массива. Собственно просадка или разлом поверхности может произойти внезапно, вследствие накопления повреждений структуры горных пород, как динамическое явление той или иной интенсивности [5]. Полноценный прогноз такого явления требует определения как места реализации события, так и времени. Именно временной аспект прогноза рисков, связанных с образованием провалов, не отражен в исследованиях, посвященных данной проблеме. Идея проекта состоит в разработке нового подхода, сочетающего принципы зонирования земной поверхности по косвенным показателям провалоопасности для определения места возможного провала, геофизического (сейсмоакустического) контроля критического уровня структурной нарушенности МГП и математического(численного) моделирования для определения времени реализации провала. Результатом проекта будет комплексная методика прогноза провалоопасности, разработка ситуационных карт, а также алгоритмов принятия превентивных мер по снижению рисков провалоопасности. Будет разработан способ и конструкции устройства для получения данных о нарушениях структуры МГП в режиме реального времени на основе сейсмоакустической томографии. Надежность результатов будет обеспечена развитием следующих инновационных методов: зонирование земной поверхности по критерию, учитывающему структурную ослабленность МГП; метод прямого включения атмосферного фазового сдвига (АФС) в фазу радиолокационного сигнала интерферометрической пары, повышающий точность космической радиолокационной интерферометрии (КРИ); определение параметров трещиноватости МГП ультразвуковыми импульсами из одной скважины (вместо использования 2-х скважин); определение критического уровня разрушений структуры МГП, при котором реализуется провал; определение очагов разрушения в МГП по пеленгу на источник сейсмоакустической эмиссии (САЭ); определение пеленга на несколько источников САЭ, сигналы от которых регистрируются системой одновременно; определение интенсивности трещинообразования по САЭ. Новизна получаемых решений обеспечивается исследованиями на стыке таких областей науки как механика сплошных сред, сейсмоакустика, математическое моделирование систем и процессов, космические технологии. Это обеспечит получение результатов на уровне изобретений. Участие в работе молодых ученых поспособствует развитию их научного потенциала, выполнению собственных исследований и кадровому росту. Совершенствование прогноза провалоопасности и принятые превентивные меры позволят избежать экономических потерь, связанных с ликвидацией последствий катастрофических явлений. Повышение полноты извлечения полезных ископаемых на проблемных участках также определяет экономическую эффективность результатов проекта. Нивелирование рисковых ситуаций важно для развития социальной сферы горнодобывающих регионов, где попадание в зону провала объектов инфраструктуры наносит материальный ущерб, создает угрозу здоровью и жизни людей. Прогноз формирования очагов провалоопасности актуален для многих регионов мира, где идет интенсивное подземное строительство, поэтому разработанные в проекте инновационные подходы, методики и технические средства для его совершенствования будут востребованы для решения последующих междисциплинарных задач и поднимет авторитет науки Республики Казахстан.

В настоящее время мировая золотодобывающая отрасль в связи с истощением ресурсов легкообогатимого сырья вынуждена осваивать технологии переработки упорного золотосодержащего сырья, характеризующегося тонкой диспергацией золота в сульфидных минералах, что затрудняет в дальнейшем возможность прямого цианирования продуктов обогащения. Переработка упорных золотосодержащих руд характеризуется разнообразием технологических схем, на выбор которых влияет множество факторов. Основными из которых являются химический состав исходной руды, форма нахождения и характер распределения золота в ней, свойства сопутствующих минералов, с которыми ассоциировано золото, присутствие других компонентов, затрудняющих обогащение. Кроме того, существенно ухудшает процесс извлечения золота присутствие на его поверхности пленок и покрытий адгезионной природы. Современный опыт переработки упорных золотосодержащих руд базируется на использовании комбинированных гравитационно-флотационных технологий с цианированием золотосодержащих концентратов. Удалённость месторождений, снижение качества добываемого сырья, приводит к необходимости использования предварительной концентрации ценных компонентов. В связи с вышеизложенным, решение задачи повышения извлечения золота не позволяет использовать готовые технические решения и требует совершенствования процессов и высокоэффективных технологий на основе применения физико-химических воздействий для обработки минерального сырья. Одним из эффективных инструментов активации минерального сырья является ультразвуковая или кавитационная обработка, влияние которой на технологические показатели обогащения и переработки руд благородных металлов менее изучено. Необходимо постоянное совершенствование существующих методов и разработка новых технологий, позволяющих извлекать ценный металл с максимальной выгодой. Цель проекта – разработка оптимальных технологических режимов обогащения и переработки упорного труднообогатимого золотосодержащего сырья месторождения Актобе Мынаральского рудного поля на основе интенсификации процессов гравитационного и флотационного обогащения, выщелачивания с получением качественного золотосодержащего концентрата и снижения экологической нагрузки. Для разработки оптимальных технологических режимов комплексной переработки труднообогатимого золотосодержащего сырья необходимо решение следующих задач: 1. Изучение вещественного состава и исследование гравитационной обогатимости измельченной исходной руды; 2 Исследование флотационной обогатимости исходной руды и хвостов гравитационного обогащения; 3 Проведение исследований по флотационному обогащению исходной руды с применением новых флотореагентов; 4 Применение инновационных способов интенсификации процессов флотации и выщелачивания продуктов обогащения; 5 Апробация разработанной технологии обогащения и переработки упорной золотосодержащей руды в укрупненно-лабораторном масштабе; 6 Разработка технологического регламента переработки упорного золотосодержащего сырья месторождения Актобе Мынаральского рудного поля.

Настоящим проектом предусматривается разработка технологии для оценки геомеханического состояния выработанного пространства при подземной добыче твердых полезных ископаемых в сложных горно-геологических условиях на основе комплексных геомеханических и геофизических исследований. Исследования направлены на получение ранее неизвестных знаний о характере и закономерностях процесса обрушения налегающей толщи над погашенными панелями рудника с помощью сейсморазведочных технологий, позволяющие получать информацию из недоступных участков в глубине горного массива. Планируется использование высокоразрешающей сейсморазведки для выявления глубинных неоднородностей, влияющие на условия эффективной и безопасной разработки месторождения. Особенно важно изучение геологических комплексов и горных массивов в межскважинном пространстве и невыработанных зонах рудных массивов, оценка текущего состояния горно-механических свойств и выявление на их основе зон неустойчивости вышележащей кровли, которые могут быть причиной возникновение опасных деформаций и обрушений горных массивов. Исследования по разработке предлагаемой технологии будут осуществляться на одном из проблемных участков месторождения медистых песчаников Жезказганского типа, разрабатываемого с применением панельно-столбовой системы. Для решения поставленных задач будут использованы результаты опытных полевых работ методом 2Д сейсморазведки по профилям суммарной протяженностью 8000 п.м, с глубиной исследования от 455 м до 825 м с применением взрывных источников возбуждения. По результатам сйсморазведочных работ по профилям, пройденным над отработанным пространством рудника, будет дана оценка возможности метода сейсморазведки для: -определения границ зон обрушений налегающей толщи над погашенными панелями рудника, -наблюдения с поверхности за сдвижением, возникшие в результате подземной отработки рудных горизонтов, - оценки технического состояния выработанного пространства. С применением комплексного анализа геомеханических и геофизических данных будут выделены зоны с различными физико-механическими свойствами в выработанном пространстве и продуктивных пластах разрабатываемого рудника. Современные методы обработки и интерпретации сейсмических данных в комплексе с геофизическими исследованиями скважин дадут возможность получить информацию об особенностях волнового поля, распределении скорости продольной волны, акустического импеданса в отрабатываемых горных массивах. Используя результаты петофизических и геомеханических исследований отобранных образцов горных пород и кернового материала, проведения специальных лабораторных анализов, позволяющих вычислить упругие модули динамическим и статическим способом будут откорректированы и увязаны фактические физико-механические свойства горных массивов с результатами сейсморазведки и каротажными данными (акустическими параметрами и плотностными свойствами пород горных массивов). На основе полученных зависимостей между физико-механическими параметрами горного массива (модуля упругости, коэффициента Пуассона, прочности, сцепления, угла внутреннего трения и др.) от скоростных характеристик среды будут определены распределения значений геомеханических параметров в любом слое (в любой точке) массива. Определение более надежных значений физико-механических свойств позволит осуществить прямое выделение зон с различными прочностными и деформационными характеристиками анализируемого опасного участка и дать техногенную оценку состояния горных массивов выработанного пространства. При решении задач геомеханического моделирования с использованием откорректированных значений физико-механических свойств пород напряженно-деформированного состояния, слагающих горные массивы, повысится достоверность определения границ зон обрушений налегающей толщи горного массива над погашенными панелями и, как следствие, прогнозирование техногенного состояния отрабатываемого рудника. Технология рекомендуется как на стадии проектирования горных работ, так и на стадии разработки при возникновении нестандартной ситуации с целью получения реальных физико-механических свойств деформирующегося массива и использования их в геомеханическом моделировании при построении горно-геологической модели разрабатываемого месторождения. Предлагаемая технология является «прорывным» решением в вопросах оценки степени опасности различных сложных условий подработки, особенно в условиях наличия пустот или водоносных горизонтов. Научные исследования в рамках государственного гранта для разработки эффективной технологии построения геолого-геомеханической модели горных массивов с применение современной сейсморазведки позволят компаниям занимающиеся подземной добычей твердых полезных ископаемых в сложных горно-геологических условиях: - оптимизировать параметры системы разработки рудных объектов, -повысить процент извлечения полезного ископаемого -и могут использованы на любом рудном месторождении, где стоит проблема обеспечения промышленной безопасности, связанная с подработкой опасных участков горного массива.