Оценка устойчивости бортов карьеров на основе геомеханической модели

• Автор: Лукичев, Владимир Георгиевич
• Шифр специальности: 05.15.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Свердловск
• Количество страниц: 245 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА ОЦЕНКИ УСТОЙЧИВОСТИ БОРТОВ КАРЬЕРОВ II

1.1. Краткая геологическая характеристика месторождений руд цветных металлов ц

1.2. Деформации бортов на карьерах цветной металлургии

1.3. Методы оценки устойчивости бортов карьеров .

1.4. Цель и задачи исследований .

Выводы зд
2. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРИБОРТОВОГО МАССИВА ДЛЯ ОЦЕНКИ УСТОЙЧИВОСТИ БОРТОВ КАРЬЕРОВ

2.1. Основные понятия геомеханической модели

2.2. Методологические основы построения геомеханической модели

2.3. Этапы работ .
2.4. Классификация моделей свойств массива .
2.5. Оценка надежности построения геомеханической модели .
2.6. Учет неоднородности прибортового массива и схематизация геомеханических свойств .
Выводы .
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ ГОРНЫХ ПОРОД
3.1. Учет косвенной информации .
3.2. Построение обобщенных паспортов прочности
3.3. Прочность измененных горных пород .
3.4. Районирование прочностных свойств горных пород
карьерного шля
Выводы .
4. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ПРИБ0РТ0В0Г0 МАССИВА.
4.1. Характер проявления трещиноватости.
4.2. Изучение трещиноватости методами косвенной информации
4.3. Применение методов геометризации и аналогии
при изучении трещиноватости
4.4. Формы нарушения устойчивости откосов.
Выводы .
5. ПРОЧНОСТНЫЕ СВОЙСТВА ПРИБ0РТ0В0Г0 МАССИВА
5.1. Методы оценки прочностных свойств в массиве
5.2. Определение сцепления по параметрам уступов. хбО
5.3. Разработка метода аналогии для оценки прочностных свойств массива.
Выводы Х
6. МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ
ОЦЕНКИ УСТОЙЧИВОСТИ БОРТОВ КАРЬЕРОВ
6.1. Построение геомеханической модели по материалам геологической разведки месторождения, инаенерногеологическим изысканиям на стадии цроектирования .
6.2. Оценка устойчивости бортов карьеров на стадии строительства и эксплуатации
6.3. Оценка устойчивости бортов карьеров на стадии реконструкции .
6.4. Вероятностная оценка построения геомеханической модели . Х
Выводы .
7. ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ БОРГОВ УЧАЛИНСКОГО КАРЬЕРА НА ОСНОВЕ ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
7.1. Геологические условия месторождения .
7.2. Построение литологогенетической модели .
7.3. Построение структурной модели
7.4. Выбор гипотезы о форме нарушения устойчивости бортов карьера
7.5. Выбор расчетных характеристик .
7.6. Построение геомеханической модели и выбор расчетной схемы
7.7. Оценка устойчивости бортов карьера.
Выводы .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Это указывает на то, что общую устойчивость прибортовой зоны будут оггределять скальные и полускалъные породы. Общие горно-технические параметры меднорудных карьеров СССР приведены в табл. I /. Перспективы развития открытых горных работ показывают, что объем горной массы увеличивается в 2,4-2,б раза за лет, при этом отдельные карьеры будут иметь глубину около 0 м при относительно небольшом сроке службы - лет и небольших размерах в цределах до 2 км. Интенсификация отработки месторождений открытым способом на значительных глубинах при небольших размерах карьеров и сложном строении их бортов указывает на актуальность исследований, направленных на разработку методики построения гео-механической модели прибортовой зоны, позволяющей уменьшить ошибки при переходе от натуры к расчетной схеме для оценки устойчивости откосов. Исследования, проведенные при участии автора на карьерах Мин-цветмета СССР, показали, что деформациям подвержены как борты,так и уступы карьеров, сложенные рыхлыми и скальными породами / I /. На участках, сложенных рыхлыми отложениями, деформации проявляются в виде оползней, обрушений, оплывия. В скальных и шлускальных породах проявляются, главным образом, в виде осыпей, обрушений, оползней по тектоническим трещинам. Причины возникновения деформаций представлены в табл. Таблица 1. НАиыенование карьера Проектная глубина, м Максималь- ная мощность рыхлых пород, м Углы накло- на бортов карье- ров, град. I I ( I ! Обводненность пород поверхностны? Продолжение табл. Продолжение табл. Наиболее распространенной цричиной возникновения деформаций бортов карьеров Минцветмета СССР является подрезка горными работами неблагоприятно ориентированных тектонических трещин и систем трещин. Значительное количество деформаций происходит из-за несоответствия высоты и угла откоса инженерно-геологическим свойствам пород и условиям их залегания. Объяснением этому служат факты, что часть карьеров работает по проектам, в которых углы наклона откосов приняты по справочным данным или по аналогии. В настоящее время имеется значительное количество научно-исследовательских работ и инструктивных материалов по оценке устойчивости бортов карьеров, а сами методы теоретически достаточно обоснованы и доведены до инженерных расчетов с большой надежностью. Однако отсутствие единого подхода к сбору и систематизации необходимой для расчетов исходной информации вносит значительные ошибки в конечные результаты оценки устойчивости бортов, которые проявляются впоследствии в виде их деформаций. Исследование устойчивости бортов карьеров проводится с целью оценки устойчивости отдельных участков бортов или всего борта на полную глубину отработки. Для решения этой проблемы проведены обширные исследования коллективами институтов ВНИМИ, ВИОГЕМ, ИГД МЧМ СССР, УкрНИИпро-екта, МГИ, СГИ, КПГИ, МШИ, ГИГИХСа, Унипромеди и др. Объективностью геологической и инженерно-геологической информации. Точностью определения расчетных характеристик сопротивления пород сдвигу с учетом фактора времени. Точностью расчетных методов. Постоянством условий среды. Соблюдением технологического регламента производства горных работ. Первые два фактора относятся к исходным данным для оценки устойчивости бортов. Четвертый фактор позволяет в зависимости от изменения условий среды (выветривание, землетрясение и т. Прогнозировать поведение откосов бортов или корректировать их параметры. Пятый фактор ОТНОСИТСЯ к технологии ведения открытых горных работ и обуславливает возможное снижение устойчивости при нарушении требований, рекомендованных проектом. Третий фактор объединяет методы оценки устойчивости. Для количественной характеристики применяются три основные группы методов оценки устойчивости бортов карьеров - расчетные, аналогии и моделирования. Состояние изученности этих вопросов различное. Расчетные методы весьма многочисленны и в этом направлении проведены обширные исследования Г. Л.Фисенко / 3 /, В. В. Соколовского /4 /, В. Т. Са-пожникова / 5 /, И. И.Попова / 6 /, В. И.Пушкарева / 7 /, Ю. Н.Малю-шицкого / 8 /, Г. М.Шахунянца / 9 /, Ю. С.Козлова / /. Ю.И. Турин-цева / II /, М. Е.Певзнера / / и др.