Объект исследования: травильные хлоридные растворы железа листопрокатного производства. Определены физико-химические условия образования твердых продуктов, кинетические параметры разложения растворов хлоридов, механизм образования твердых фаз, их физико-химические свойства.

Показана взаимосвязь фазовых равновесий и характера межмолекулярного взаимодействия на примере бинарных систем Fe-Si, Fe-Al, Si-Al. Описаны диаграммы состояния металлических систем с инконгруэнтным типом плавления. Рассчитаны теплота растворения и коэффициенты активности хрома и железа в расплаве Cr-Fe. Выведены основные соотношения термодинамических свойств фаз в системах эвтектического и изоморфного типа.

Изучены процессы термической селекции цветных металлов (кобальт, медь, мышьяк) при переработке сульфидного золотосодержащего природного и техногенного сырья пирометаллургическим способом.

Создана математическая модель фазовой диаграммы 6-компонентной системы CaO-SiO[2]-Al[2]O[3]-MgO-FeO-Fe[2]O. Выполнен анализ динамики минералообразования при высокотемпературном обжиге железорудной офлюсованной шихты. Изучены механизм упрочнения и разрушения железорудных окатышей на стадии твердо- и жидкофазного спекания, поведение окомкованного сырья в металлургических агрегатах под воздействием печных газов, высоких температур и механических нагрузок. Рекомендован оптимальный состав связок.

Объект исследования: пневмоколесное горное оборудование подземных рудников. Подготовлены чертежи общего вида шахтного самоходного оборудования с новой конструкцией универсального полока на базе направляющего механизма IV класса. Обоснованы параметры и показатели качества конструкции и типоразмеров самоходных шасси.

Исследованы односолитонные возмущения, термодинамические свойства молекулы ДНК. Рассчитаны термодинамические параметры фазового перехода для структурно неоднородной ДНК. Рассмотрена модель Поланда - Шерага для фрактальной молекулы ДНК на основе уравнения Фоккера - Планка. Показатель фрактальности влияет на динамику пузырей в молекуле ДНК. Понижение показателя фрактальности вызывает уширение кулоновского потенциала и функций плотности вероятности. Показатель фрактальности не влияет на высоту потенциальной ямы.

Объект исследования: техногенные образования при открытой и подземной разработке угольных месторождений. Создана математическая модель технико-экономической и экологической оценки комплексного освоения месторождений полезных ископаемых. Подготовлены практические рекомендации по комплексному использованию техногенных образований.

Изучен механизм взаимодействия отдельных видов анкеров с боковыми породами. Разработаны быстротвердеющая минеральная смесь, схема расчета необходимой длины анкера, методика расчета параметров анкерной крепи.

Исследованы процессы получения высококалорийных горючих газов в подземном газогенераторе. Создана физико-математическая модель перехода самонагревания угля в самовозгорание. Обоснованы параметры вскрытия угольных пластов и конструкция подземного газогенератора. Определены параметры термической деструкции угля на месте его залегания. Разработаны технологические схемы подземной газификации свиты газоносных угольных пластов и мощных высокозольных пластов. Выполнена оценка техногенных запасов угля на полях погашенных и ликвидированных шахт Карагандинского угольного бассейна. Предложены способы управления горным давлением при подземной газификации техногенных запасов угля.

Определены оптимальные условия экстракции металлов расплавами органических веществ и сорбции углеродсодержащими сорбентами. Рассчитаны эффективные константы экстракции. Разработаны экстракционно-рентгенофлуоресцентные методики определения молибдена и циркония в рудах и концентратах.