В настоящее время в мире наблюдается повышенный интерес к вторичным материалам. В связи с этим актуальной проблемой становится эффективное использование и переработка лома и отходов алюминиевого производства. Одним из направлений является использования таких отходов в качестве исходного сырья при производстве вторичных алюминиевых сплавов. В зависимости от степени чистоты и уровня подготовки исходных, шихтовых материалов содержание легирующих компонентов и примесей в сплавах колеблется в достаточно широких пределах. К основным недостаткам вторичных алюминиевых сплавов, получаемых на предприятиях Казахстана, относятся их более низкие механические и технологические свойства сплава по сравнению с первичными. На сегодняшний день особо актуальной остается проблема формирования оптимального фазового состава, структуры и свойств вторичных алюминиевых сплавов. Остро стоит вопрос повышения производительности и уменьшить продолжительность технологического цикла получения готовых изделий. Существенное влияние на качество оказывает процесс плавки. Однако для достижения результатов это требует тщательного подбора состава и контроля фазового состояния для достижения необходимых эксплуатационных характеристик. Исследования в этой области позволят оптимизировать составы сплавов для увеличения их рентабельности. Фазовый состав и структура алюминиевых сплавов непосредственно влияют на их механические, коррозионные и технологические свойства. Современные требования к материалам требуют высокой точности в управлении этими параметрами, что требует глубокого понимания термодинамических и фазовых процессов, протекающих в сплавах. Разработка методов контроля фазового состава таких сплавов поможет повысить качество вторичных материалов и сделать их использование более широким и эффективным. Указанная проблема является особенно актуальной для Республики Казахстан, которая имеет достаточно развитые отрасли промышленности, где использование алюминиевых сплавов постоянно растет и требуется расширение собственного алюминиевого производства. Для достижения поставленной цели руководителем проекта будет проведен комплекс теоретических и экспериментальных работ. Все виды работ будут проведены на современной научной основе с применением новых методов и технологий. Все результаты работ будут представлены на международных и отечественных конференциях, а также 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 и не менее 2 (двух) статьи или обзора в рецензируемом зарубежном или отечественном издании, рекомендованном КОКСНВО. Основным результатом выполнения проекта станет рекомендация по оптимизации производства на получения перспективного экономно-легированного алюминиевого сплава с улучшенными механическими свойствами путем уменьшения технологического цикла. Практические достижения данного проекта предоставляет значительный потенциал для образовательного процесса в высших учебных заведениях, для обучения студентов и исследователей в научной сфере, развитию научно-технического и кадрового потенциала университета. Применение в образовательных учреждениях, для специальностей «Металловедение и термическая обработка», «Приборостроение», «Материаловедение и технологии материалов», «Металлургия». Внедрение результатов проекта позволит снизить себестоимость производства вторичных алюминиевых сплавов, что приведет к снижению себестоимости продукции, это позволит компаниям быть более конкурентоспособными на рынке, повысить прибыль и обеспечить устойчивое развитие., а также снизить негативное воздействие на окружающую среду, поскольку это позволяет уменьшить потребление ресурсов и выбросы загрязняющих веществ при использовании вторичных материалов.

В последние годы внимание государственных органов Республики Казахстан (РК), контролирующих действия недропользователей, а также руководства горнодобывающих компаний существенно усилилось в отношении необходимости обеспечения геодинамического контроля за состоянием недр в связи с разработкой месторождений твердых полезных ископаемых (ТПИ). Основанием для этого послужили, во-первых, многочисленные случаи возникновения сильных геодинамических событий, связанные с процессами разработки месторождений ТПИ. Освоение месторождений ТПИ представляет собой один из наиболее агрессивных видов техногенного воздействия на недра Земли, что приводит к изменению напряженно-деформированного состояния недр. В некоторых случаях такие изменения могут иметь катастрофические последствия. Во-вторых - расширение масштабов освоения недр в сочетании с неблагоприятными природными и техногенными факторами увеличивает вероятность геодинамических событий, способных нанести значительный социальный, экологический и экономический ущерб. Недавний трагический случай на территории АО «Майкаинзолото», в результате которого погибли 5 человек, является примером таких последствий. 4 января 2024 г. на месте шахты произошел обвал грунта, образовав циклопических размеров воронку, куда провалился спецавтобус вместе с пассажирами. Комиссией установлено, что причинами несчастного случая вследствие обрушения горной массы стали неудовлетворительная организация производства работ; не проводимый должным образом производственный контроль над безопасным ведением горных работ; отсутствие должного контроля над процессом обрушения из выработок. И здесь, как представляется, важно не только сделать выводы, но и принять необходимые меры, чтобы подобные ЧП больше не возникали на горнодобывающих производствах Казахстана и не приводили к гибели людей. Поэтому, контроль за геодинамическим состоянием недр и прогнозирование аномальных геодинамических событий становится актуальной практической задачей. Наличие и масштабы природно-техногенных процессов могут быть определены только посредством осуществления комплексного геодинамического мониторинга (ГДМ). Вместе с тем, несмотря на многочисленные и хорошо задокументированные факты аномальных геодинамических событий, актуальность и практическую значимость их прогнозирования, проблема обеспечения геодинамической безопасности освоения недр РК пока еще не получила должного развития по следующей причине. Недостаточно детально и конкретно разработаны методические и технические требования по проведению многофункционального ГДМ, учитывая большое разнообразие типов объектов (месторождений ТПИ), а также факторов геодинамического риска в части истории геологического развития, структурно-геологических особенностей, типов пород-коллекторов и промыслово-геологических характеристик. Поэтому основной целью данного Проекта является разработка единой технологической последовательности системы научных и практических процедур для оценки и прогноза риска возникновения опасных сейсмо-деформационных процессов в районах интенсивной добычи ТПИ РК. Будут разработаны требования к методическому и метрологическому обеспечению систем ГДМ на месторождениях ТПИ. Потенциальные формы возникновения природно-техногенных событий определяют выбор адекватного комплекса методов мониторинга. Комплекс методов в рамках проведения ГДМ в Казахстане представлен рядом наземных методов. На сегодняшний день, в мире уже запущено достаточно много космических аппаратов, в т.ч. для производства работ в целях ГДМ, но, к сожалению, на ряде горнопромышленных предприятий в Казахстане космические технологии не находят широкого применения, хотя эффективность неоспорима. Использование космических данных позволяет повысить безопасность производства работ, а также позволяет сделать выводы о высокой активности геодинамических, геокриологических и других природных процессов за период времени, охватывающий несколько десятилетий путем применения ретроспективного анализа. Основным результатом работ будет установление эффективной системы ГДМ с применением данных ДЗЗ, обеспечивающей комплексную регистрацию возможных аномальных форм проявления деформационных процессов на месторождениях ТПИ. Важным критерием научных исследований является интеграция традиционного и космического мониторинга для получения полной картины происходящих смещений. Кроме того, внедрение данной разработки позволит сделать оценку достоверности наземных методов. Результаты исследований напрямую касаются сферы минеральных ресурсов РК. Внедрение передовых технологий будут способствовать повышению научно-технического уровня горнорудной отрасли, а также социальному и эколого-экономическому благосостоянию РК. Исследования с использованием передовых технологий будут способствовать повышению подготовки высококвалифицированных специалистов, а также создавать возможности для возникновения новых рабочих специальностей в научных, горнопромышленных предприятиях. Исследовательская группа обладает обширной материально-технической базой и достаточной компетенцией для выполнения работ. Распространение результатов работ будут сделаны посредством публикаций статьей. Исходя из того, что предлагаемый проект напрямую касается передовых технологий и имеет техническую реализуемость путем разработки единой методики, а также целесообразность (обеспечение геодинамической безопасности состояния недр) - перспективы коммерциализации достаточно высоки.

Наименование темы проекта: Золосодержащий модифицированный мелкозернистый бетон. Цель проекта: повышение эксплуатационных свойств мелкозернистого бетона путем модификации его структуры с использованием комплексной добавки, включающей золу и другие активные компоненты. Работа будет сосредоточена на исследовании влияния данной модификации на прочностные характеристики, долговечность, морозостойкость и устойчивость бетона к агрессивным воздействиям, а также на оценке эффективности применения такой добавки в условиях реального строительства. Проблемы, на исследование которых направлен проект: В Республике Казахстан остро стоит проблема развития городской инфраструктуры, требующей использования мелкозернистого бетона. Одновременно с этим интенсивное строительство приводит к значительному образованию топливных золо-шлаковых отходов, включая золу угля, что негативно сказывается на экологии и требует эффективной утилизации. Рациональная утилизация этих отходов может быть достигнута через их использование в бетонах и строительных растворах, заменяя дорогие импортные добавки и связывая свободный гидроксид кальция в менее растворимые гидросиликаты кальция. Проект направлен на исследование применения низкокальциевой золо-шлаковой добавки для создания высокопрочного и коррозионностойкого мелкозернистого бетона, а также на использование поликарбоксилатных эфиров для улучшения его структуры и эксплуатационных характеристик. Основные подходы к проведению исследований: Основные подходы к проведению исследований включают следующие направления: анализ золы уноса и её модификации для применения в золосодержащих мелкозернистых бетонных смесях с химическими добавками; оптимизация составов таких смесей из местных отходов ТЭЦ Республики Казахстан с изучением их физико-механических свойств через экспериментально-статистические модели; исследование воздействия химических и минеральных добавок, микроструктуры и рентгенофазовый анализ оптимальных составов; разработка технологий производства золосодержащих модифицированных мелкозернистых бетонных смесей. Исследования проводятся с использованием системно-структурного подхода, что позволяет оптимизировать процессы производства и эксплуатации материалов. Применение современных методов анализа, таких как электронно-микроскопический, рентгенофазовый, лазерная гранулометрия и химический анализ, обеспечивает точность и надежность результатов, что критически важно для разработки и оптимизации строительных материалов. Ожидаемый результат: Ожидаемые результаты включают достижение оптимального сочетания компонентов модифицированного мелкозернистого бетона, которое будет соответствовать необходимым требованиям по экономической эффективности, долговечности и устойчивости к воздействию времени и внешних факторов. Основной ожидаемый результат — эффективная утилизация золы уноса от ТЭЦ, что позволит улучшить экологическую ситуацию и повысить экономическую эффективность за счёт использования отходов. Для достижения этих целей материалы будут отбираться с учётом их доступности и экономических параметров, что напрямую влияет на себестоимость конечной продукции. В основном будут использованы сырьевые материалы, производимые в Республике Казахстан. Результаты работы будут представлены потенциальным пользователям, научному сообществу и широкой общественности. Применение разработанных в проекте рекомендаций позволит определить оптимальные области для использования золосодержащих модифицированных мелкозернистых бетонов, в состав которых входят химические и минеральные добавки. Это направлено на улучшение их технологических и прочностных характеристик, а также повышение экономической эффективности. Замена цемента на золу уноса с помощью активации окажет положительное влияние на экологию, так как это снизит потребление цемента и уменьшит количество отходов, выбрасываемых в окружающую среду. Кроме того, будет предоставлена информация о золe уноса и её физико-химических характеристиках, что позволит использовать эти данные в других материалах или проектах, способствуя дальнейшему улучшению их свойств и экологической устойчивости.

Научно-исследовательский проект будет выполняться согласно теме: «Разработка биокапсулированных удобрений на основе органических отходов и их внедрение в сельском хозяйстве». Цель проекта-Разработка и определение эффективности применения способов получения биоразлагаемого упакованного удобрения, изготовленного на основе биогумуса. В сельском хозяйстве цель состоит в том, чтобы предложить экологически и экономически эффективные решения за счет эффективного использования органических отходов. В качестве объектов исследования рассматриваются органические отходы сельского хозяйства, крахмал, смесь жиров (глицерин), альгинат натрия, бентонит, сельхозугодья. Испытания в ходе исследования проводятся на сельскохозяйственных угодьях Южного региона Казахстана, конкретно Туркестанской области. Проведение исследований в данном регионе-позволяет определить потенциал влияния биокапсулированных удобрений на урожайность в местном климате и агрономических условиях. Кроме того, Туркестанская область известна разнообразием сельского хозяйства и экологическими условиями почвы. Здесь жаркий и сухой климат, а также наличие различных типов почв повышают точность и практичность результатов исследований. Проект разработки биокапсулированных удобрений на основе органических отходов имеет практическое значение по нескольким направлениям, способствующим решению актуальных задач социально-экономического и научно-технического развития Республики Казахстан. Тема разработки биокапсулированных удобрений на основе органических отходов и их внедрения в сельском хозяйстве в настоящее время очень актуальна. Этот проект направлен на повышение устойчивости сельского хозяйства, решение экологических проблем и повышение производительности. Использование сельскохозяйственных органических отходов в качестве удобрений позволяет сократить импорт удобрений и более эффективно использовать местные ресурсы. Это повысит уровень самодостаточности в сельском хозяйстве. Поскольку биокапсулированные удобрения обладают высокой эффективностью, они способствуют повышению урожайности, улучшению качества продукции и повышению рентабельности в сельском хозяйстве. Исследуются рыночный спрос, конкуренция, и потребности потребителей. Рассматривая вопросы, направленные на исследования, на научной основе, можно выделить следующие аспекты: Одним из стратегических путей решения эколого-экономических проблем по улучшению состояния окружающей среды является утилизация отходов с применением новых усовершенствованных технологий. Основные подходы к проведению исследования: 1. Лабораторные исследования Химический анализ: изучается состав органических отходов, элементный анализ (азот, фосфор, калий). Элементный анализ, уровень pH: (определение кислотности или щелочности почвы) общее количество органического вещества: определяется содержание гумуса. Проводятся исследования для определения количества тяжелых металлов (Pb, Cd, Hg) в почвенной экосистеме. Перечисленные анализы важны для экологической безопасности и научного обоснования исследования. Микробиологические исследования: Изучается микробиологическая активность органических отходов и динамика высвобождения питательных веществ. С помощью метода колониального подсчета (пластинчатый метод) проводится подсчет различных микроорганизмов (бактерий, грибов), а также с использованием метода ПЦР (полимеразной цепной реакции) определяется конкретные виды микроорганизмов. Указанные анализы важны для обеспечения экологической безопасности и научного обоснования исследования. 2. Экспериментальные исследования Полевые испытания: изучение эффективности биокапсулированных удобрений в конкретных полевых условиях, оценка воздействия на различные культуры. Контрольные эксперименты: сравнение с традиционными удобрениями, организация контрольных групп. Для проведения полевых испытаний выбирается несколько участков, расположенных в различных типах почв и климатических условиях. Например, почва имеет разные физические и химические свойства, что увеличивает вероятность изучения реакций различных культур. Контрольные группы: организуются с участками, где проводятся эксперименты с биокапсулированными удобрениями, а также с контрольными группами, выращиваемыми с традиционными удобрениями и/или без удобрений. Это позволяет полностью сравнить результаты экспериментов. Культуры, участвующие в испытаниях (например, бахчевые культуры или зерновые культуры, такие как пшеница, кукуруза, свекла, картофель), выбираются по срокам выращивания, потребностям в питательных веществах и устойчивости к климатическим условиям.

Проектом предусматривается разработка дополнительных геофизических критериев прогноза и поисков новых потенциально перспективных рудоносных структур комплексом аэрогеофизических методов с применением инновационных технологий обработки, интерпретации и построения цифровых моделей физических полей. Исследования будут проведены на примере ряда участков, расположенных на территории Сарысу-Тенгизского поднятия Центрального Казахстана, вовлеченного в последние годы в интенсивную доразведку в рамках приоритетного сектора экономики Казахстана – «геологоразведка», для решения проблем горнопромышленного сектора экономики по укреплению минерально-сырьевой базы РК. Изучение закономерностей изменения литолого-фациального состава и свойств пород, моделирование и прогноз разломно-блоковых моделей месторождений и площадей, а на их основе разработка критериев выявления новых рудных объектов, следует рассматривать как важнейшую научно-практическую задачу, решение которой связано с широким применением современных геофизических технологий и построения цифровых моделей физических полей на всех этапах поисков, разведки и разработки месторождений твердых полезных ископаемых. Необходимость предлагаемых исследований определяется результатами анализа материалов по геологической изученности планируемой площади исследований, которые показали, что в регионе уже довольно долго ведутся геологические и детальные поисковые работы, построены разномасштабные геологические, структурно-тектонические, металлогенические карты и схемы. Однако в свете современных стратиграфических, геодинамических и металлогенических исследований многие геологические данные и понятия устарели (возраст горных пород, конфигурация и петрогафический состав интрузий, тектоника, полезные ископаемые). Для обобщения и увязки всех уже существующих современных данных, уточнения спорных и получения новых необходимо геологическое доизучение и разработка единых геолого-геофизических критериев прогноза и поисков новых потенциально перспективных рудоносных участков региона. Методика исследований включает обобщения и анализ результатов аэрогеофизических исследований последних лет, подготовку массивов цифровых геофизических данных гравитационного, аномального магнитного и спектрометрических полей, по территории исследований, построение и анализ комплектов наиболее информативных трансформант физических полей, карт распределения рудных элементов, схем цифровой модели рельефа местности. Будет проведена геологическая интерпретация гравиметрического, магнитного и радиогеохимических полей участка Степной с применением критериев, разработанных в результате типизации геофизических аномалий. Качественный анализ и количественная геологическая интерпретация геофизических данных будет осуществлена с применение современных геоинформационных систем (CОSCAD 3D, SIGMA-3D). В результате комплексной геологической интерпретации будут выявлены аномалиеобразующие объекты и зоны; определены количественные параметры и характеристики выявленных аномалиеобразующих объектов; построены плотностные модели, изучены геолого-структурные особенностей строения региона; выделены и прослежены разрывные нарушения; выделены новые перспективные на различные типы оруденения участки. Анализ и геологическая интерпретация полученных геофизических данных, включая районирование по содержанию радиогеохимических элементов, магнитному полю и полю силы тяжести, позволят построить объемную геолого-геофиическую модель, выделить локальные аномалии концентраций рудных элементов. В целом моделирование физических полей на основе алгоритма апроксимационной томографии физических полей с использованием программных комплексов GeosoftOasisMontajTM, позволят получить новые данные об объемном распределении геофизических параметров геологической среды и разработать классификационные признаки для получения схем районирования по распределению отдельных рудных элементов. Составленная обновленная модель геолого-геофизического строения перспективных участков по исследуемой площади будет положена в основу подготовки рекомендаций по проведению последующих поисково-разведочных работ. Научная новизна результатов исследований заключается в разработке алгоритма эффективного применения комплекса опережающих аэрогеофизических исследований, (аэромагнитной и аэрогамма-спектрометрической), включая высокоразрешающую наземную гравиметрическую съемку, для доизучения геологического строения слабоизученных рудных районов и оценки перспектив новых рудоносных структур. Предложенная методика применения результатов современных аэрогеофизических исследований значительно повысит достоверность прогноза рудоносных участков в слабоизученных районах и новых регионах Центрального Казахстана. Технология широкого применения цифровых геофизических данных, построение цифровых моделей физических полей, районирование и типизация геофизических аномалий будет рекомендована при исследованиях рудных регионов Казахстана, близких по геологическому строению, генезису и условиям локализации орудинения.

Целью проекта является разработка технологии переработки труднообогатимых ванадийсодержащих руд Казахстана гидрометаллургическим способом, предусматривающая перевод трудновскрываемой части ванадийсодержащих минералов в растворимую форму с использованием электрохимического окисления, выщелачивания и осаждения пентаоксида ванадия (V2O5). Задачи проекта: - исследование минералогии и изучение форм нахождения ванадия в основных минералах месторождений Баласаускандык, Курумсак и Джабаглы; - лабораторные исследования влияния технологических параметров (составы растворов, напряжение, сила тока и др.) на показатели процесса анодного электрохимического окисления ванадия (выход по току, расход энергии, стойкость мембран и анодов и др.); - исследование процесса перевода ванадия из двух-, трехвалентного до пятивалентного состояния; - изучение процесса осаждения ванадия из выщелоченного раствора с получением целевого продукта – пентаоксида ванадия (V2O5); - разработка технологической схемы анодного электрохимического окисления ванадия из ванадийсодержащих руд. Проблема, на исследование которой направлен проект. В последние годы из-за увеличения производства различных марок сталей спрос на ванадий постоянно растет (особенно в Китае). Ванадий в основном производят из титаномагнетитовых руд. Углисто-кремнистые сланцы и кварц-роскоэлитовые ванадийсодержащие руды месторождений Курумсак, Баласаускандык, Джебаглы, являются более технологичными в сравнении с железными и титаномагнетитовыми рудами, однако не перерабатываются в промышленном масштабе. Испытанные способы (кучное, автоклавное выщелачивание и др.) на базе Баласаускандык еще не дали требуемых результатов. В то время, когда крупнейшие зарубежные производители ванадия (Австралия, ЮАР) вынуждены сократить мощность производства из-за нехватки сырья, создание собственного производства ванадия в Казахстане является целесообразным и актуальным. Руды с содержанием более 1% V2O5 считаются чрезвычайно богатыми, в связи с чем, в обогатительной промышленности считается рентабельным использование руды с содержанием более 0,1% ванадия. В этой связи большой интерес представляют черные сланцы (ванадийсодержащая руда) со средним содержанием ванадия в них в пределах 0,8-1,2%. Большая часть данных сланцев сосредоточена на территории Кызылординской области и занимает одно из первых мест в мире. Основные подходы к проведению исследований. В проведенных ранее исследованиях рассматривался вопрос с точки зрения извлечения пентаоксида ванадия пирометаллургическими либо гидрометаллургическими способами. Однако, до настоящего времени отсутствует какой-либо эффективный способ переработки ванадийсодержащих руд. Вместе с тем, для более полного извлечения ванадия из сложного, труднообогатимого и трудновскрываемого сырья возможно применение новых способов выщелачивания под воздействием электрического тока в анодном пространстве. В проекте будет рассмотрена возможность получения пентаоксида ванадия из ванадийсодержащих руд в анодном пространстве, в котором будут совмещены три технологических процесса – активация (H2SO4) выщелачивающего раствора, электрохимическое окисление ванадия из низших оксидов до высшего состояния и полный перевод металла в раствор. Ожидаемый результат: в результате научно-исследовательской работы полностью будут решены следующие задачи: - получены новые данные по минералогическому и вещественному составу ванадийсодержащих руд; - изучены экспериментальные данные по электрохимическому окислению ванадия, осаждению целевого продукта – пентаоксида ванадия, рассчитаны материальный и тепловой балансы; - определены влияние различных факторов (концентрация серной кислоты, температура, продолжительность, соотношение фаз Т:Ж, вид и расход реагентов); - разработана аппаратурно-технологическая схема анодного электрохимического окисления ванадия из ванадийсодержащих руд. 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. Степень влияния результатов исследований на научно-технический (в том числе - кадровый) потенциал конкурентоспособность научных организаций и их коллективов, ученых. Проведенные исследования позволят получить новые технологические данные по переработке труднообогатимого сырья месторождений Баласаускандык, Курумсак и Джабаглы с использованием электрохимического окисления ванадийсодержащей руды в анодной зоне. Практическая значимость результатов исследований. Впервые будет показан наиболее перспективный способ переработки труднообогатимых и трудновскрываемых ванадийсодержащих руд месторождений Баласаускандык, Курумсак и Джабаглы с использованием электрохимического окисления низших оксидов ванадия в высшие, что позволит наиболее полно вскрыть и извлечь целевой продукт – пентаоксид, что позволит создать собственное экономически дешевое ванадиевое производство на основе отечественного ванадиевого сырья.

На фоне нарастающих задач горнодобывающей отрасли Казахстана проект направлен на создание инновационных методов возведения шахтных стволов в условиях неустойчивых и водонасыщенных горных массивов. Постоянное углубление месторождений и разработка рудных тел на больших глубинах осложняют условия строительства и эксплуатации, что требует применения передовых решений для обеспечения безопасности и устойчивости капитальных горных выработок. В рамках реализации Концепции развития обрабатывающей промышленности Республики Казахстан на 2023–2029 годы проект отвечает ключевым задачам по созданию инновационных ресурсосберегающих технологий добычи и комплексной переработки минерального сырья, поддерживая стратегические цели и приоритеты государства в этой отрасли. Одним из эффективных методов стабилизации выработок в условиях неустойчивых и водонасыщенных массивов является упрочнение тампонажными растворами на основе цемента. Однако существующие технологии упрочнения рассчитаны на трещиноватые породы с малой пустотностью и не имеют обоснованных методик для многократного комбинированного применения. Для нарушенных пород с высокой пустотностью необходимы решения, учитывающие специфику заполнения материала, в том числе с использованием экономически выгодных цементозаменителей. Отсутствие надежных оценок эффективности упрочняющих технологий в данных условиях подчеркивает значимость проекта. Основная цель проекта ‒ разработка инновационных решений по стабилизации горных массивов для безопасного возведения шахтных стволов в зонах сложных гидрогеологических и геомеханических условий. Одной из главных проблем является высокая неравномерность напряжений в подвижных породах, а также воздействие тектонических факторов и подземных вод, что значительно увеличивает риск разрушения крепи и ограничивает безопасность эксплуатационных процессов. Для решения этих задач планируется создание комбинированной конструкции крепей, адаптированной под условия воздействия агрессивных подземных вод и многокомпонентного нагружения. Методологический подход проекта включает использование современных инструментов математического и численного моделирования, анализа напряженно-деформированного состояния, позволяющих учитывать динамику нагрузок и потенциальное смещение массивов. Комплексные геомеханические исследования будут сопровождаться промышленными и лабораторными экспериментами, моделирующими нагрузочные воздействия и определяющими оптимальные параметры породно-композитных материалов. Это даст возможность адаптировать применяемые конструкции крепи к специфическим условиям конкретных месторождений, таких как Хромтауское, Жезказганское, Аксоранское и другие, характерные высокими напряжениями и водоносными горизонтами. В результате реализации проекта будет предложен инновационный метод стабилизации, включающий использование защитных мембран и высокопрочных анкерных конструкций, а также методов цементации с предварительно рассчитанными параметрами изоляционных подушек. Эти технологические решения повысят долговечность и надежность крепей, снизят затраты на восстановительные работы, минимизируют риски разрушений и способствуют повышению эффективности добычи. Практическая значимость результатов проекта обеспечит повышение безопасности и продуктивности горнодобывающих компаний Казахстана, заинтересованных в снижении эксплуатационных затрат и увеличении срока службы капитальных выработок. Проект также способствует росту научно-технического потенциала страны, укреплению позиций отечественных научных организаций на международном уровне и продвижению казахстанских ученых и специалистов. Подготовленные по результатам исследования материалы и рекомендации будут готовы к промышленному внедрению и коммерциализации, создавая новые возможности для применения передовых технологий в горнодобывающей промышленности. Таким образом, проект ориентирован на решение актуальных задач по повышению устойчивости капитальных горных выработок, что отвечает стратегическим целям Казахстана и способствует развитию национальной и мировой горнодобывающей отрасли.

Цементная промышленность - высоко углеродоемкий процесс, который принято считать одним из основных источников глобальных выбросов углекислого газа, на долю которой приходится от 4 до 10% всех выбросов в мире [1]. Кроме того, этот процесс также является энергоемким, требуя значительных энергозатрат, что усугубляет его негативное воздействие на экологию. Несмотря на усилия по минимизации воздействия традиционного цемента на природу, растущий спрос на бетон, вызванный увеличением населения, промышленным развитием и урбанизацией, продолжает оставаться серьезной проблемой. Такой спрос ведет к увеличению использования невозобновляемых ископаемых ресурсов и ископаемых видов топлива, что все более усиливает экологические проблемы. Для решения данных проблем и продвижения устойчивых строительных материалов, геополимерные композиты стали перспективной альтернативой традиционному портландцементу [2]. Геополимер представляет собой новый тип неорганического цементного материала, относящийся к категории устойчивых строительных решений благодаря своим экологически чистым и низкоуглеродным характеристикам. Данный проект направлен на разработку новых геополимерных композитов, базирующихся на побочных продуктах производства прокаленного нефтяного кокса. В рамках реализации проекта планируется исследовать потенциал в качестве исходного сырья кремнийсодержащей добавки, образующейся при прокалки нефтяного кокса, а также гипсосодержащего продукта, образующегося при очистке дымовых газов коксохимического производства ТОО «УПНК-ПВ». Целью данного проекта является изучение возможности использования побочных продуктов коксохимического производства для создания экологичных геополимерных композитов с улучшенными эксплуатационными характеристиками. Задачи проекта 1. Исследование состава и характеристик побочных продуктов коксохимического производства; Данный этап является одним из ключевых в формировании геополимерных композитов, так как знания химического состава (наличие примесей, элементный и фазовый составы) кремнийсодержащей добавки и гипсосодержащего продукта позволят определить их потенциал в качестве активных компонентов геополимерных смесей. 2. Разработка и оптимизация состава геополимерных композитов на основе побочных продуктов; Этот этап включает в себя определение оптимальных пропорций кремнийсодержащих и гипсосодержащих добавок, а также других компонентов, которые могут улучшить физико-химические и эксплуатационные характеристики композитов. В ходе работы будет проведено исследование различных рецептур для достижения наилучших результатов по эксплуатационным характеристикам геополимеров. 3. Изучение физико- химических характеристик и структуры геополимерных композитов; 4. Оценить механических и эксплуатационных свойств полученных геополимерных композитов; На этапах 3 и 4 будут проводиться исследования, направленные на понимание факторов, влияющих на поведение геополимерных композитов в реальных эксплуатационных условиях, и позволят оптимизировать их состав и структуру для достижения максимальных эксплуатационных характеристик и долговечности. 5. Исследовать возможности применения технологий 3D-печати для создания геополимерных композитов на основе побочных продуктов процесса прокалки нефтяного кокса. Данный этап будет направлен на оценку возможности получения геополимерных композитов с использованием технологий 3D-печати на основе побочных продуктов процесса прокалки нефтяного кокса, с целью оптимизации их структуры и улучшения механических и эксплуатационных характеристик для дальнейшего применения в строительстве. Ожидаемые результаты настоящего проекта будут способствовать улучшению экологической ситуации за счет более эффективной переработки промышленных отходов и их использования в качестве сырья, созданию инновационных материалов с улучшенными эксплуатационными характеристиками, что откроет новые перспективы для их применения в строительстве, инфраструктуре, а также в других высокотехнологичных отраслях, в том числе энергетике и производстве экологически чистых конструкций. По результатам исследований планируется опубликовать 2 статьи в рецензируемых научных изданиях по научному направлению проекта, имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 50, а также 2 статьи в рецензируемом зарубежном или отечественном издании, рекомендованном КОКСНВО МНВО РК.