Nmexpertiza.ru

НМ Экспертиза
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Угол откоса нерабочего борта карьера

Уступ карьера

Уступ карьера — горизонтальный слой горных пород, вынимаемый при открытой разработке месторождений полезных ископаемых.
По глубине карьер разбивается на уступы. Отработка уступа производится одним комплектом горных машин. Если уступы отрабатываются с помощью буровзрывных работ, то комплект машин включает буровые машины, зарядные машины, погрузочные и транспортные машины. Если уступы отрабатываются без буровзрывных работ, то комплект машин включает выемочно-погрузочную технику экскаватор и транспорт автомобильный, железнодорожный или конвейерный.
Уступы разделяются на рабочие, которыми производится отработка массива полезных ископаемых и вмещающих горных пород, включённых в контуры карьера, и нерабочие погашенные, достигшие при разработке месторождения своего предельного положения.
Подуступы — часть уступа по высоте, разрабатываемые отдельными машинами бурения и экскаваторами, но обслуживаемые одним транспортом.
Уступ состоит из следующих элементов:
Откос — наклонная, приближенная к вертикальной, сторона уступа. Угол наклона зависит от свойств породы уступа, их устойчивости;
Бровка — линия, соединяющая площадку и откос уступа. Верхняя бровка образуется в месте перехода верхней площадки уступа в откос уступа. Нижняя бровка уступа образуется в месте перехода откоса в нижнюю площадку уступа.
Площадка — горизонтальная поверхность уступа. Уступ имеет две площадки: верхнюю и нижнюю;
Забой — рабочая поверхность уступа от нижней площадки до верхней площадки, с которой вынимается горная масса, составляющая тело уступа.
Заходка — ширина разрабатываемого уступа, а торец заходки является забоем.
Совокупность площадок и откосов всех уступов образует борт карьера. После окончания вскрышных и добычных работ ширину площадок уменьшают до величины, которая должна быть не меньше 30 % высоты уступа. Эта горизонтальная площадка нерабочего уступа получила название бермы. Берма обеспечивает устойчивость нерабочего борта карьера. От ширины предохранительной бермы зависит угол откоса нерабочего борта карьера.
Если по берме проходит дорога, по которой вывозят горную массу, то она имеет ширину, достаточную для проезда транспортных средств и обеспечения устойчивости уступа. Такая берма называется транспортной.

Уступ — многозначный термин: Уступ карьера Уступ планетная номенклатура Уступ — в архитектуре изменение размера перекрытия здания с увеличением высоты
борт карьера подошва или дно 3 верхний и нижний контуры 4 карьера уступы 5, 6 площадки 7, 8 Дном карьера является площадка нижнего уступа карьера
горизонтальная или слабонаклонная площадка уступа карьера на нерабочем борту или нерабочий участок борта карьера Берма Энциклопедический словарь Брокгауза
работы ведутся уступами Поэтому буровзрывные работы ведутся путём поэтапного взрыва уступов карьера На подготавливаемом к взрыву части уступа блоке вначале
чемпионате мира 1970 года, уступив в финале бразильцам. Валькареджи родился в городе Триест. У него была успешная игровая карьера и ему удалось поиграть
отличие от своего брата Джузеппе не был в неё принят. Вероятно, на этом карьера Франко могла бы закончиться даже не начавшись, но внимание на юного футболиста
мировой войны служил в Королевских ВВС в Северной Ирландии. Футбольная карьера Рона началась в 1945 году в заштатном Брэдфорд Парк Авеню В 1949 году
Уимблдон: 2 раунд 2009 US Open: 2 раунд 2009 Профессиональная карьера Профессиональная карьера началась в 2011 году. Первые турниры в одиночном разряде Теннису
1963 года Зебец немного поиграл в Алемании из Ахена, где его игровая карьера завершилась. В 1965 году Зебец возглавил Динамо из Загреба. С ним оно
где уступил только будущему победителю хорвату Горану Иванишевичу. В августе 2001 на Мастерсе в Монреале в матче третьего раунда впервые в карьере обыграл
Купера не включил. Тренерская карьера Эктора Купера началась в Уракане в котором он провёл последние годы игровой карьеры Под его руководством скромный

матчей уступил магнитогорскому Металлургу В 2014 году подписал контракт с казанским клубом Ак Барс из КХЛ. Юниорская карьера Юниорская карьера SM — liiga
свой 1 — й титул в сезоне и 31 — й за карьеру в основном туре ассоциации. Сеппи уступил 1 — й финал в сезоне и 2 — й за карьеру в основном туре ассоциации. Ход
Открытом чемпионате Франции, уступив Николасу Альмагро и на Уимблдонском турнире, проиграв Крису Итону. С 2009 года карьера пошла на спад и Пашански принимал
итоге Энди уступил 5 — 7, 4 — 6, 6 — 0, 6 — 7 5 В феврале он завоевывает титул на турнире в Марселе, который становится пятым для Маррея в карьере На турнире
Бартеза покинуть клуб и уступить своё место Тиму Ховарду. 1 января 2004 Бартез подписал второй контракт с Марселем Карьера началась весьма неудачно:
сделала в семь лет. Первый тренер — Юдкин Юрий Васильевич. Начало Юниорская карьера Елены включила в себя несколько побед на относительно значимых результатов:
матчей, выйдя в полуфинал, где уступил Филиппу Кольшрайберу — 0 — 6, 6 — 7 6 Благодаря этим успехам 21 — летний Тим впервые в карьере вошёл в топ — 20 мирового рейтинга
свой 1 — й титул в сезоне и 3 — й за карьеру в основном туре ассоциации. Симон уступил 1 — й финал в сезоне и 4 — й за карьеру в основном туре ассоциации. Ход
ему было 15 лет, и вскоре он присоединился к молодёжному составу. Его карьера в Коринтианс была относительно успешной, Жил забил 31 гол в 124 играх
США она в четвёртом раунде уступила Ким Клейстерс. В октябре Иванович вышла в четвертьфинал в Пекине и во второй раз в карьере выиграла соревнования в Линце

Открытые горные работы, их преимущества и недостатки

Открытые горные работы, их преимущества и недостатки

Открытыми горными работами называют – совокупность работ проводимых с земной поверхности с целью извлечений разнообразных горных пород и создания различных выемок и котлованов.

Преимущества открытых горных работ:

  1. Более безопасные и гигиеничные условия работы;
  2. Высокие экономические показатели (производительность труда, как правило, в 5-8 раз выше, а себестоимость в 2-4 раза ниже, чем при подземном способе разработке);
  3. Сроки строительства карьеров в 1,5-2 раза меньше, чем шахт такой же мощности;
  4. Удельные капитальные затраты на строительство карьеров в 2-4 раза ниже;
  5. Более полное извлечение полезного ископаемого, меньше потери и легче производить раздельную выемку;
  6. Возможность быстрого увеличения в случае необходимости производственной мощности карьера;
  1. Необходимость отчуждения больших земельных площадей и нарушение экологии окружающей территории;
  2. Зависимость от климатических условий;
  3. Ограниченность применения по условиям залегания месторождений (большая мощность покрывающих пород отсутствие свободных площадей под отвалы и т.д.);
  4. Необходимость вложения больших капитальных затрат на мощных карьерах в короткие сроки.

Основные понятия о карьере. Элементы и параметры карьера.

Карьер – это горное предприятие, осуществляющее разработку месторождения открытым способом – административное понятие. Техническое понятие: карьер – совокупность элементов открытых горных выработок, служащих для разработки месторождения полезного ископаемого. Месторождение или часть его разрабатываемое карьером называется карьерным полем. Участок земной коры, включающий разрабатываемое месторождение и окружающие его породы предоставлены предприятию для производства в нём работ, связанных с разработкой месторождения называется – горным отводом. Участок земной поверхности (включая горный отвод) занимаемый горным предприятием называется – земельным отводом. Угол, образуемый откосом уступа горизонтальной плоскостью, называется – углом откоса уступа. Поверхность, ограничивающая массив со стороны выработанного пространства, называется – бортом карьера. Борт состоит из откосов уступов и берм и имеет ступенчатую форму. Различают рабочий и не рабочий борт карьера. Поверхность, соединяющая нижнюю бровку нижнего уступа и верхнюю бровку верхнего уступа, называются – откосом борта карьера. Угол между откосом борта и горизонтальной поверхностью называется – углом откоса рабочего или не рабочего борта карьера.Элементы карьера: борт карьера (рабочий, нерабочий), капитальные траншеи (въездные, съезды (полутраншеи), разрезные траншеи, котлованы), граница карьера по верху и по дну, рабочие площадки. Параметры: глубина карьера, угол наклона рабочего и нерабочего борта карьера, размеры карьера по верху и дну, ширина транспортных и предохранительных берм, объём горной массы карьера, количество уступов, длина общего фронта работ, длина вскрывающих трасс, показатели системы разработки.

Читать еще:  Облицовка откосов двери металлической

Элементы и параметры уступа.

Часть толщи горных пород в карьере, имеющая рабочую поверхность в форме ступени и разрабатываемая самостоятельными средствами выемки и погрузки и транспортирования называется – уступом. Каждый уступ характеризуется высотной отметкой, которая соответствует горизонту расположения на нём транспортных средств. Отметки могу быть абсолютные и условные. Часть уступа по его высоте отрабатываема самостоятельными средствами выемки, но обслуживаемая транспортом общим для всего уступа называется – подуступом. Уступы, находящиеся в разработке, называются – рабочими. А те, разработка которых прекращена – не рабочими (если не работает не меньше года). Площадки, ограничивающие уступ по высоте, называются – верхней и нижней площадками. Площадки, на которых расположено оборудование, предназначенное для разработки (буровые станки, экскаваторы, транспортные средства и т.д.) называются – рабочими. Площадки свободные от оборудования называются – не рабочими. Площадки, ограничивающие не рабочие уступы, называются – бермами. Различают предохранительные бермы, бермы механической очистки и транспортные бермы. Предохранительные бермы равны 1/3 расстояния по высоте между смежными бермами. Бермы механической очистки обычно больше либо равны 8 метров (для заезда бульдозеров для очистки осыпанной породы). Наклонная поверхность, ограничивающая уступ со стороны выработанного пространства называется – откосом уступа. Линия пересечения откоса уступа с верхней и нижней горизонтальными площадками называется – верхней и нижней бровками уступа.

Угол, образуемый откосом уступа горизонтальной плоскостью, называется – углом откоса уступа.

Грузопотоки на карьерах.

Поток грузов определённого качества характеризуемый сравнительно устойчивым (во времени), направлением и определённым объёмом перевозок в единицу времени (в смену или сутки) называется элементарным грузопотоком. Число элементарных грузопотоков на уступе зависит от числа забоев и способа выемки пород в них и оно обычно больше числа действующих забоев. Элементарные грузопотоки могут различаться по своим направлениям, по виду транспорта, транспортных коммуникаций или одного вида моделей карьерного транспорта. Элементарные грузопотоки из забоев в целях сокращения их числа (при однородных породах) стремятся объединить в один грузопоток с уступа. Группа соединяющихся элементарных грузопотоков имеющих общие коммуникации образует сходящийся грузопоток. Общий грузопоток карьера или его участка разделяющийся затем на отдельные грузопотоки называется расходящимся грузопотоком. Общий грузопоток, образованный сходящимися в начале элементарными грузопотоками, а затем (чаще на поверхности) расходящимися называют сложным грузопотоком. Если на пути следования грузов имеются перегрузочные или сортировочные пункты, такие грузопотоки называют комбинированными. Если грузопотоки состоят из разнородных пород их называют разнородными грузопотоками. Общий грузопоток карьера называют сосредоточенным если составляющие его грузопотоки перемещаются по одним выходным транспортным коммуникациям из карьера и рассредоточенным если грузопотоки перемещаются по различным коммуникациям. Необходимо стремится к сокращению грузопотоков.

Требования к вскрытию М. Факторы, влияющие на способы вскрытия.

Под вскрытием месторождения понимают горные работы по обеспечению грузотранспортной связи между поверхностью и рабочими горизонтами или от одной уже разрабатываемой части месторождения к другой неразрабатываемой части месторождения.Вскрытие должно обеспечивать:

  1. Безопасность ведения горных работ;
  2. Удобство развития работ в пределах развития карьерного поля;
  3. Возможно меньшие объёмы горно-капитальных работ;
  4. Высокую экономичность работ;
  5. Обеспечивать проектную производительность карьера и резерв её повышения;

При выборе способа вскрытия следует учитывать факторы, влияющие на принимаемые способы вскрытия к которым следует отнести:

— конечные контуры карьерного поля;

— условия залегания полезного ископаемого (размеры, углы падения, мощность);

— строение разрабатываемых залежей;

— применяемая система разработки, транспорт;

— качество полезного ископаемого и т.д.;

— расположение рудничных зданий, отвалов, сооружений, потребителей.

Оконтуривание залежи

. Оконтуривание запасов полезных ископаемых – это процесс ограничения тела полезного ископаемого в пространстве. Он включает в себя две процедуры: определение положения опорных точек и соединение их линии которые образуют контур. Оконтуривание производиться на планах, разрезах проекциях и блок диаграммах. Выделяется два основных типа контуров: естественные (проводятся с учётом природных признаков); искусственные (проводятся в зависимости от различных технических причин). К естественным контурам относятся:

1. Нулевой контур (проводится по границам полного выклинивания тел полезного ископаемого или ограничивает область, где полезное ископаемое отсутствует);

2. Сортовой контур (проводиться по линии, разграничивающей различные типы и сорта полезного ископаемого);

Искусственные контуры проводятся по формальным признакам чаще всего связанным с объёмом наших знаний о теле полезного ископаемого. К ним относятся контуры балансовых и забалансовых запасов. Они изменяются в процессе разведки при переводе запасов из одной категории в другую. В зависимости от применяемых способов оконтуривания все типы контуров объединяются в два вида: внутренние проводятся строго через разведочные выемки, которые пересекают полезное ископаемое; внешние проводятся как между выработками, пересекающие полезное ископаемое, так и находящиеся за пределами тела полезного ископаемого. Способ оконтуривания тела полезного ископаемого зависит от его морфологического типа и условий залегания. Плитообразные тела при пологом залегании оконтуриваются в плане. Если оконтуриваются крутопадающие контурообразующие тела, то оконтуривание производится на вертикальную плоскость. Если тело имеет наклонное залегание, то контур строится в проекции на вертикальную и горизонтальную плоскости или в проекции на наклонную плоскость, которая параллельна падению тела. Оконтуривание трубообразных тел проводиться в проекциях на вертикальную или горизонтальную плоскость. Для изометрических тел оконтуривание проводится в проекции на горизонтальную плоскость.

В порядке убывании точности построения контуров различают три способа оконтуривания:

1. Непрерывного прослеживания;

Непрерывное прослеживание контактов тел полезного ископаемого и вмещающих пород выбирается в тех случаях когда мощность тела полезного ископаемого меньше чем размеры прослеживающей выработки.

Пригодность месторождений к эксплуатации определяется кондициями по содержанию полезного компонента (вредного) и мощности залежи. Содержание вредного (полезного) компонента при котором месторождение ещё целесообразно разрабатывать называется бортовым или кондиционным содержанием. Запасы с содержанием полезного компонента выше бортового называются балансовыми, а ниже бортового – забалансовыми запасами по качеству. Мощность залежи, которую технически возможно и экономически целесообразно извлекать, называется кондиционной мощностью залежи. Запасы залежи меньше кондиционной называются забалансовыми запасами по мощности. Забалансовыми запасами могут быть по малому количеству, низкого качества материалов, особой сложности условий эксплуатации и т.д. Некондиционные запасы – это запасы неудовлетворяющие установленным кондициям, но находящие в границах подсчёта запасов. Показатели кондиции не являются постоянными, что вчера было не качественным, сегодня может быть качественным. Они зависят от современного состояния технического уровня добычи и переработки полезных ископаемых степени нужды народного хозяйства в данном виде минерального сырья и так далее.

Временные съезды

Основное отличие временных съездов от скользящих – следующее:

Читать еще:  Делаем ремонт что такое откос

1. Временные съезды не перемещаются (не скользят) при попеременной отработке верхнего и нижнего под уступов в пределов съездов;

2. Строительство временных съездов как правило (в скальных и полу скальных породах) включает обуривание и взрывание породного блока в пределах съезда на высоту уступа и проходку съезда чаще всего с перемещением взорванной породы пол откос экскаватором или бульдозером;

3. Отработка старых съездов осуществляется путём выемки взорванной породы с погрузкой в автомобильный транспорт;

Трасса временных съездов простая или петлевая, коэффициент удлинения простой временной трассы зависит в основном от ширины рабочей площадки. Автомобильные съезды могу примыкать к горизонтам на руководящем уклоне, смягчённом уклоне (с пологой вставкой) и на площадке. Примыкание на руководящем уклоне характерно для съездов на верхних, уже отработанных горизонтах при сквозном движении автомобилей по этим съездам.

Открытые горные работы, их преимущества и недостатки

Открытыми горными работами называют – совокупность работ проводимых с земной поверхности с целью извлечений разнообразных горных пород и создания различных выемок и котлованов.

Преимущества открытых горных работ:

  1. Более безопасные и гигиеничные условия работы;
  2. Высокие экономические показатели (производительность труда, как правило, в 5-8 раз выше, а себестоимость в 2-4 раза ниже, чем при подземном способе разработке);
  3. Сроки строительства карьеров в 1,5-2 раза меньше, чем шахт такой же мощности;
  4. Удельные капитальные затраты на строительство карьеров в 2-4 раза ниже;
  5. Более полное извлечение полезного ископаемого, меньше потери и легче производить раздельную выемку;
  6. Возможность быстрого увеличения в случае необходимости производственной мощности карьера;
  1. Необходимость отчуждения больших земельных площадей и нарушение экологии окружающей территории;
  2. Зависимость от климатических условий;
  3. Ограниченность применения по условиям залегания месторождений (большая мощность покрывающих пород отсутствие свободных площадей под отвалы и т.д.);
  4. Необходимость вложения больших капитальных затрат на мощных карьерах в короткие сроки.

Основные понятия о карьере. Элементы и параметры карьера.

Карьер – это горное предприятие, осуществляющее разработку месторождения открытым способом – административное понятие. Техническое понятие: карьер – совокупность элементов открытых горных выработок, служащих для разработки месторождения полезного ископаемого. Месторождение или часть его разрабатываемое карьером называется карьерным полем. Участок земной коры, включающий разрабатываемое месторождение и окружающие его породы предоставлены предприятию для производства в нём работ, связанных с разработкой месторождения называется – горным отводом. Участок земной поверхности (включая горный отвод) занимаемый горным предприятием называется – земельным отводом. Угол, образуемый откосом уступа горизонтальной плоскостью, называется – углом откоса уступа. Поверхность, ограничивающая массив со стороны выработанного пространства, называется – бортом карьера. Борт состоит из откосов уступов и берм и имеет ступенчатую форму. Различают рабочий и не рабочий борт карьера. Поверхность, соединяющая нижнюю бровку нижнего уступа и верхнюю бровку верхнего уступа, называются – откосом борта карьера. Угол между откосом борта и горизонтальной поверхностью называется – углом откоса рабочего или не рабочего борта карьера.Элементы карьера: борт карьера (рабочий, нерабочий), капитальные траншеи (въездные, съезды (полутраншеи), разрезные траншеи, котлованы), граница карьера по верху и по дну, рабочие площадки. Параметры: глубина карьера, угол наклона рабочего и нерабочего борта карьера, размеры карьера по верху и дну, ширина транспортных и предохранительных берм, объём горной массы карьера, количество уступов, длина общего фронта работ, длина вскрывающих трасс, показатели системы разработки.

Уступ карьера

  • Уступ карьера — горизонтальный слой горных пород, вынимаемый при открытой разработке месторождений полезных ископаемых.

По глубине карьер разбивается на уступы. Отработка уступа производится одним комплектом горных машин. Если уступы отрабатываются с помощью буровзрывных работ, то комплект машин включает буровые машины, зарядные машины, погрузочные и транспортные машины. Если уступы отрабатываются без буровзрывных работ, то комплект машин включает выемочно-погрузочную технику (экскаватор) и транспорт (автомобильный, железнодорожный или конвейерный).

Уступы разделяются на рабочие, которыми производится отработка массива полезных ископаемых и вмещающих горных пород, включённых в контуры карьера, и нерабочие (погашенные), достигшие при разработке месторождения своего предельного положения.

Подуступы — часть уступа по высоте, разрабатываемые отдельными машинами

бурения и экскаваторами, но обслуживаемые одним транспортом.

Уступ состоит из следующих элементов:

* Площадка — горизонтальная поверхность уступа. Уступ имеет две площадки: верхнюю и нижнюю;

* Откос — наклонная, приближенная к вертикальной, сторона уступа. Угол наклона зависит от свойств породы уступа, их устойчивости;

* Бровка — линия, соединяющая площадку и откос уступа. Верхняя бровка образуется в месте перехода верхней площадки уступа в откос уступа. Нижняя бровка уступа образуется в месте перехода откоса в нижнюю площадку уступа.

* Забой — рабочая поверхность уступа от нижней площадки до верхней площадки, с которой вынимается горная масса, составляющая тело уступа.

Заходка — ширина разрабатываемого уступа, а торец заходки является забоем.Совокупность площадок и откосов всех уступов образует борт карьера.

После окончания вскрышных и добычных работ ширину площадок уменьшают до величины, которая должна быть не меньше 30 % высоты уступа. Эта горизонтальная площадка нерабочего уступа получила название бермы. Берма обеспечивает устойчивость нерабочего борта карьера. От ширины предохранительной бермы зависит угол откоса нерабочего борта карьера.

Если по берме проходит дорога, по которой вывозят горную массу, то она имеет ширину, достаточную для проезда транспортных средств и обеспечения устойчивости уступа. Такая берма называется транспортной.

Связанные понятия

Дрена́жные машины на железнодорожном транспорте — путевы́е машины для сооружения закрытых продольных или поперечных дренажей земляного полотна на участках, требующих осушения при строительстве, ремонте и текущем содержании железнодорожного пути.

Роботизированная косилка — беспилотная самоходная машина, предназначенная для скашивания и измельчения травы и мелкого кустарника на придорожных обочинах, склонах, железнодорожных откосах и прочих, труднодоступных зонах, а также газонов, спортивных площадок и прочих зеленых зон.

Вышка-тура — передвижная сборно-разборная металлоконструкция башенного типа (башенные строительные леса), применяемая для работ на высоте. Строительные вышки-туры, как правило, имеют колеса с опорными винтами и отличаются большой степенью нагрузки, которую они могут выдержать. Преимущество этих конструкций заключается в мобильности и относительно легкой массой, поэтому их легко передвигать с места на место.

Выводы и направления дальнейших исследований

Short Description

Download Выводы и направления дальнейших исследований.

Description

Выводы и направления дальнейших исследований. Следовательно, изменяя размеры радиального зазора между ВВ и породой, происходит изменения величины импульсной нагрузки по высоте разрушаемого уступа горных пород в зависимости от конкретных условий ведения БВР. Для этого достаточно иметь указанные соотношение диаметров зарядов ВВ в верхней и нижней части скважины и линейные размеры высоты столба ВВ с разными значениями Δ. Данная конструкция скважинного заряда с радиальным зазором позволяет улучшить качество взорванной горной массы с увеличением выхода фракции 0 + 400 мм на 2,5 %. Список литературы 1. Власов О.Е. Основа теории действия взрыва. –М.: ВИА, 1957. –407 с. 2. Кузнецов В.М. Математические модели взрывного дела. –Новосибирск: Наука, 1977. –259 с.

УДК 622.271 В.К. СЛОБОДЯНЮК, канд. техн. наук, доц., Ю.В. ПЕРЕГУДОВ, магистрант, Криворожский технический университет УЧЕТ ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ И РАЗНОСЕ ВРЕМЕННО НЕРАБОЧИХ БОРТОВ ГЛУБОКОГО КАРЬЕРА 37B

Исследовано влияние горно-геологических особенностей прибортового массива на безопасность открытой разработки при формировании и разносе временно нерабочих бортов карьеров Досліджено вплив гірничо-геологічних особливостей прибортового масиву на безпечність відкритої розробки при формуванні та розносі тимчасово неробочих бортів кар’єру.

Читать еще:  Какую монтажную пену выбрать для монтажа откосов

Проблема и ее связь с научными и практическими задачами. Поэтапная открытая разработка крутопадающих месторождений сопровождается работами по формированию и разносу временно нерабочих бортов. Высота участка временно нерабочего борта между смежными по высоте рабочими зонами карьера достигает 60-100 м, угол откоса временно нерабочих бортов равен углу откоса нерабочего борта и существенно превышает угол откоса рабочего борта. При этой системе разработки особую роль играют вопросы учета особенностей залегания рыхлых и плотных пород в прибортовом массиве, которые оказывают существенное влияние на устойчивость борта карьера и на обеспечение безопасных условий производства горных работ. В отечественной практике проектирования не принято выделять в проекте карьера промежуточные этапные контура, и соответственно, влиянию локальных особенностей залегания горных пород на устойчивость борта карьера не уделяется достаточного внимания. Это лишает горных инженеров проектного 254

обоснования для разрешения горнотехнических ситуаций, требующих в определенные периоды времени изменения конструкции борта карьера и кратковременного повышения эксплуатационного коэффициента вскрыши. Анализ исследований и публикаций. В исследовании [1] управляемым параметром является угол откоса уступа. В этом случае существует множество вариантов сочетания параметров уступов, слагающих оцениваемый борт карьера, которые имеют близкие значения коэффициента запаса устойчивости. Но многие из этих вариантов изначально не являются технологически целесообразными, особенно те, в которых нижние уступы борта имеют пологий откос уступа, а необходимый коэффициент запаса устойчивости борта карьера достигается увеличением угла откоса верхних уступов, обычно сложенных рыхлыми и плотными породами. Известно, что технико-экономические показатели открытой разработки будут наилучшими при максимально допустимом угле откоса нерабочего борта карьера. Угол откоса уступа в данном случае не является неизвестной искомой и оптимизируемой величиной, в большинстве случаев значения углов откоса уступов, обеспечивающих их краткосрочную и долгосрочную устойчивость, известны из проекта разработки и уточнены в ходе эксплуатации карьера. Актуальной научно-производственной задачей является определение минимального количества и ширины предохранительных берм, обеспечивающих нормативное значение запаса устойчивости борта карьера. Особенно это важно в случаях, когда соблюдение нормативных параметров берм безопасности не обеспечивает безопасных условий производства горных работ в конкретных горно-геологических условиях. Постановка задачи. Целью работы является разработка методики обоснования, в условиях неопределенности информации о физико-механических свойствах горных пород, безопасных конструктивных параметров борта карьера при различных условиях залегания слоев горных пород. Изложение материала и результаты. Механико-математической основой современных методов расчета устойчивости откосов является теория предельного равновесия «сыпучей среды». Для практического использования в расчетах устойчивости откосов применяются методы, основанные на том, что предельное равновесие в откосе удовлетворяется не во всех точках некоторой области массива, а лишь по ее внутренней границе (по наиболее напряженной поверхности скольжения) [4]. Известно, что физикомеханические свойства горных пород носят вероятностный характер, они зависят от степени обводненности массива и изменяются на протяжении периода эксплуатации карьера. Граница плотных и скальных пород во многих случаях не является горизонтальной плоскостью. В зависимости от наклона этой плоскости по отношению к выработанному пространству карьера при одних и тех же физико-механических свойствах горных пород оценка устойчивости борта карьера будет различной. Известны примеры (Приазовские железорудные месторождения, месторождения Правобережной аномалии), 255

когда вдоль линии простирания месторождения плоскость кристаллического фундамента имеет многочисленные подъемы и падения, то есть при разработке такого месторождения геомеханические характеристики борта карьера будут изменяться. Применение геоинформационных технологий компьютерного моделирования [2, 3] позволяет оптимизировать геометрические и физикомеханические параметры горных выработок и существенно ускорить процесс определения рациональной конструкции борта карьера. В исследовании для выполнения научно-исследовательских работ рекомендуется использовать компьютерную систему GeoStudio 2007. Информационной основой численного эксперимента является математическая модель борта карьера и прибортового массива горных пород с учетом физико-механических свойств горных пород и положения основных водоносных горизонтов. Одной из задач данной работы являлось исследование закономерностей изменения коэффициента запаса устойчивости борта карьера при изменении параметров залегания пластов плотных (глина, каолин) и скальных пород, слагающих прибортовой массив. Были построены и изучены три упрощенные модели борта карьера: 1) прибортовой массив сложен пластами пород, падение которых направлено в сторону выработанного пространства карьера; 2) прибортовой массив сложен горизонтально залегающими пластами горных пород; 3) прибортовой массив сложен пластами пород, падение которых направлено вглубь массива горных пород; Для каждой из упрощенных моделей определена высота борта карьера, угол откоса пород, его слагающих, физико-механические свойства горных пород (плотность, угол внутреннего трения, сцепление пород). Положение горных пород в плоскости откоса борта карьера во всех моделях одинаковое. Зона скальных пород в данном исследовании считается устойчивой и угол откоса борта карьера оптимизируется только в зоне расположения рыхлых и плотных пород. Рациональные параметры борта карьера определяются в ходе последовательных итераций, уменьшающих угол откоса борта карьера до достижения значения, обеспечивающего в конкретных горно-геологических условиях нормативный коэффициент запаса устойчивости. После определения безопасного угла откоса борта карьера строится ступенчатый профиль, состоящий из уступов (с заданным углом откоса уступа) и количеством берм безопасности, общая ширина которых определяется высотой борта и разностью начального и безопасного углов откоса борта карьера. Для каждой из упрощенных моделей карьера было произведено 10 численных экспериментов, в которых последовательно изменялись физикомеханические свойства пород: удельная масса от 1,86 до 2,13 т/м3, угол внутреннего трения от 14 до 25, сцепление от 0,046 до 0,14 МПа. Результаты исследования приведены на рис. 1. 256

Рис. 1. Изменение коэффициента запаса устойчивости временно нерабочего борта в зависимости от угла падения стратиграфических слоев (отрицательный угол – падение пластов в выработанное пространство, положительное значение – вглубь массива)

Так как в реальных горно-геологических условиях сбор достоверной информации о свойствах пород является сложной, дорогостоящей, а иногда и неосуществимой задачей, данная методика позволяет быстро и эффективно смоделировать множество возможных вариантов поведения борта карьера. Таким образом, даже при неточных или недостающих данных, появляется возможность определить вероятную область возможных оползней и обрушений борта карьера. Выводы и направления дальнейших исследований. Разработана методика обоснования в условиях неопределенности данных о свойствах прибортового массива горных пород конструктивных параметров борта карьера, обеспечивающих безопасное производство горных работ. Результаты моделирования показывают, что при оценке в проекте параметров борта карьера необходимо учитывать не только физико-механические свойства горных пород, но и параметры залегания пород в прибортовом массиве. В дальнейших исследованиях будут проанализированы и исследованы наиболее типичные примеры геологического строения прибортовых массивов горных пород с целью разработки рекомендаций по выбору безопасной конструкции борта карьера. Список литературы 1. Летучий В.В. К оптимизации параметров бортов открытых горных выработок // Науковий вісник НГУ. –2010. –№ 4. –С. 64-67. 2. Гальперин А.М. Геомеханика окрытых горных работ. –М.: Издательство МГУ, 2003. –473с. 3. Попов В.Н., Шпаков П.С., Знаков Ю.Л. Управление устойчивостью карьерных откосов. –М.: Издательство МГУ, 2008. –683 с. 4. Фисенко Г.Л. Устойчивость бортов карьеров и отвалов. –М.: Недра, -1965. –375 с. 257

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector