Оценка параметров опасных ситуаций при формировании откосов вскрышных уступов

• Автор: Ростовцева, Анна Александровна
• Шифр специальности: 05.26.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 122 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Состояние проблемы и задачи исследований
1.1. Анализ производственного травматизма и
аварийности в горнорудной и нерудной промышленности
1.2. Состояние проблемы охраны труда при формировании откосов на железорудных карьерах и задачи исследований
Выводы
Глава 2. Обзор существующих методов определения
безопасных параметров откосов
Выводы
Глава 3. Разработка аналитического метода определения
безопасных параметров откосов вскрышных уступов
3.1. Выбор и обоснование геомеханической модели откосов вскрышных уступов железорудных карьеров КМА
3.2. Аналитический метод расчета с поверхностью скольжения в
виде отрезка логарифмической спирали
3.3. Программа «СИко8к1» для определения безопасных параметров откосов
3.4. Графический метод выбора безопасных параметров откосов 60 Выводы

Глава 4. Разработка инженерно-технических мероприятий по снижению травмоопасности рабочих мест при формировании откосов на железорудных карьерах
4.1. Оценка риска и снижение травмоопасности рабочих мест при формировании откосов на карьерах
4.2. Графо-аналитический метод оценки физико-механических свойств массива осадочных пород, слагающих откос
4.3. Разработка инженерно-технических мероприятий по снижению травмоопасности рабочих мест при формировании откосов вскрышных уступов восточного борта
карьера ОАО «Стойленский ГОК» и оценка экономического
эффекта от их внедрения
Выводы
Заключение
Список литературы
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы.
В настоящее время железорудный бассейн Курской магнитной аномалии является основным поставщиком железной руды для металлургической промышленности Российской Федерации. На долю открытой разработки, осуществляемой Лебединским, Стойленским и Михайловским ГОКами, приходится более 60 % добываемой железной руды в России. Разработка карьеров осуществляется в сложных инженерно-геологических условиях при глубине ведения горных работ 350 м. и протяженности их фронта более 5 км.
Вскрыша железорудных месторождений КМА представлена породами осадочной толщи, средняя мощность которой составляет 180 м, где происходит до 70 % обрушений и оползней, приводящих к гибели и травмированию рабочих, выводу из строя горно-транспортного оборудования, нарушению железнодорожных путей, линий электропередач и ухудшению экологической обстановки в районе разработки.
По данным Ростехнадзора РФ при разработке месторождений полезных ископаемых за десятилетний период не произошло сколько-нибудь значительного снижения риска возникновения аварий и несчастных случаев, из которых около 20 % аварий приходится на обрушения и оползни. Это свидетельствует о наличии нерешенных проблем в области обеспечения охраны труда и промышленной безопасности при добыче полезных ископаемых. Поэтому одной из актуальных задач является разработка инженерно-технических мероприятий, позволяющих снизить риск обрушения откосов уступов и бортов карьеров за счет выбора их безопасных параметров на стадии проектирования, строительства и эксплуатации, что позволит улучшить условия труда работников карьеров и снизить травмоопасность рабочих мест.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическим планом НИР Научно-образовательного центра по проблемам рационального природопользования при комплексном освоении минерально-сырьевых ре-

О. Фрейлихом рассмотрена аналогичная схема сил, которая приводит к тем же результатам, что и метод Д. Тейлора. В методе М. Како при определении плеча касательной силы введено менее обоснованное допущение по сравнению с методом Д. Тейлора.
На основе обобщения работ Д. Тейлора, О. Фрейлиха и М. Како Р. Р. Чугаевым была предложена более строгая расчетная схема, удовлетворяющая всем трем условиям статики. Им выведена аналитическая зависимость между сцеплением и углом внутреннего трения (кривая связи), которая в предыдущих методах находилась графически. Дальнейшие исследования в этом направлении позволили Р. Р. Чугаеву найти упрощенный способ построения кривой связи, который сводится к построению прямой линии.
В развитие метода «монолитного откоса» И. В. Федоров предложил определять напряжения по поверхности скольжения, используя дифференциальные уравнения предельно напряженной среды.
Разбивку отсека обрушения на отдельные «вертикальные столбики» впервые предложил Свен Гультен.
Для решения задачи в такой постановке необходимо в расчетную схему ввести допущение относительно направления сил взаимодействия между блоками, т. е. величины угла 8.
Существующие методы расчета расчлененного отсека обрушения отличаются друг от друга принимаемым в расчетах значением угла 8.
Метод расчета коэффициента устойчивости откоса, основанный на принятии поверхности скольжения в виде отрезка логарифмической спирали, впервые был предложен в 1935 г. М. Рендуликом. Вычисления по этому методу ведутся путем подбора наиболее слабой поверхности в массиве в связи с неопределенным положением центра логарифмической кривой.
Н. П. Пузыревский вывел уравнение кривой скольжения для сыпучего грунта, однако его метод не позволяет определить положение наиболее слабой поверхности. На работах Н. П. Пузыревского основан способ П. И.