Устойчивость бортов карьера. Факторы, влияющие на устойчивость бортов.

С увеличением глубины карьера устойчивость бортов карьера приобретает важное значение. С увеличением глубины карьера увеличивается опасность обрушения бортов карьера при неправильном определении углов погашения. С другой стороны нерациональное уменьшение углов бортов карьера вызывает необходимость в дополнительных горных работах по разносу бортов карьера. Таким образом при определении устойчивости бортов карьера приходится учитывать действие двух ограничивающих противоречивых факторов: 1) создание безопасных условий работы, вызывающих выполаживаение бортов карьера; 2) стремление к уменьшению объёмов работ по дополнительному разносу бортов карьера, вызывающее увеличение угла откоса борта. Основные факторы влияющие на устойчивость бортов карьера:

1. Физико-механические свойства пород слагающие борта карьера;

2. Наличие и характер поверхностей ослабления в пределах борта карьера;

3. Размеры и форма карьера;

4. Обводнённость участков разработки;

5. Время существования карьера;

6. Характер буровзрывных работ в карьере;

7. Наличие нагрузок от сооружений на бортах карьера;

Физико-механические свойства горных пород являются одним из наиболее важных факторов устойчивости бортов, т.к. они определяют напряжённое состояние в бортах карьера под действием внутренних и внешних нагрузок из которых наибольшее значение имеет – главное касательное напряжение.

Наиболее важными свойствами пород влияющих на устойчивость являются плотность, пористость, трещиноватость.

Размеры и форма карьерного поля оказывают влияние на устойчивость бортов. Особенно сильно влияет глубина карьера. С её увеличением резко возрастает усилие сдвигающее породы в сторону выработанного пространства. Форма карьера в плане так же оказывает влияние.

Наличие и характер расположение бортов карьера по отношению к поверхностям ослабления. К поверхностям ослабления относятся: контакты различных слоёв горных пород, тонкие прослойки, особенно отличающиеся от окружающих пород физико-механическими свойствами, сильно обводнённые тонкие слои, трещины в массиве горных пород, слоистость в пределах массива прилегающих к борту, тектонические нарушения и другие нарушения сплошности массива.

 

47.Виды нарушений устойчивости бортов карьера. Мероприятия по повышению устойчи­вости бортов карьера.

Выделяют два вида нарушений устойчивости борта карьера: оползни и обвалы. Оползни – это такое нарушение устойчивости откоса борта, которое характеризуется медленным отделением части массива с постепенным перемещением в сторону выработанного пространства по поверхности ослабления без заметной деформации её в первый период оползания. Обвал – это такое нарушение устойчивости борта при котором часть массива внезапно отделяется и быстро перемещается в сторону выработанного пространства, опрокидывается и разрушается на части.

Проводятся следующие мероприятия:

- осушение примыкающих к борту пород;

- не подрабатывать пласты пород падающих в сторону выработанного пространства, а в случае необходимости подработки выполаживать борт до поверхности ослабления;

- строго производить заоткоску уступов до значений предусмотренных проектом;

- не размещать на бортах, склонных к оползанию, отвалов и тяжёлых сооружений;

- избегать массовых взрывов при подходе к проектному контуру карьера;

- строго выдерживать установленные нормами параметры элементов борта карьера и уступа;

- для предотвращения оползания бортов при необходимости оставлять подпорные целики;

- по возможности в местах склонных к оползанию устраивать вогнутые борта карьера;

 

48.Определение рабочих и нерабочих углов откосов бортов карьера

Углы откоса бортов карьера определяются проведением расчётов по двум направлениям. С одной стороны борт отстраивается по чисто геометрическим правилам с учётом факторов, которые можно учесть;

А с другой стороны после предварительного построения контуров борта карьера производится его расчёт оп условиям устойчивости горных пород в пределах борта карьера. В этом случае расчёты ведутся по методике принятой в механике грунтов.

Если правильно выбрать параметры обеспечивающие устойчивость нерабочих уступов карьера (альфа_н, Н_у). Число и параметры предохранительных и транспортных берм на нерабочих бортах карьера с учётом правил безопасности ведения горных работ и технологии ведения горных работ, то конструкция нерабочего борта карьера не представляет особой сложности.

Исследование по величине устойчивых углов откосов нерабочих бортов карьеров указывает на то, что чаще всего величина углов откосов полученных по условиям принятой схемы вскрытия, системой разработки, величины и количества предохранительных и транспортных берм, оказываются меньше чем получены по расчётам из условия устойчивости бортов.

 

49.Управление состоянием массива горных пород. Основные методики.

Под управлением состоянием массива горных пород пониматься комплекс научных и технических мероприятий направленных на достижение оптимальных параметров карьерных откосов, при которых, обеспечивается безопасность ведения горных работ и их максимальная экономическая эффективность. Комплекс этих мероприятий определяется природными и горнотехническими условиями при разработке месторождения.

Комплексная методика технологического управления в бортах карьера включает методики:

- выбора оптимального направления развития горных работ с учётом условий устойчивости бортов карьера;

- управление в состоянии бортах путём изменения их конструктивных параметров;

- постановки бортов в предельное положение.

Основой специальной технологии управления состоянием пород в бортах карьера является искусственное укрепление неустойчивых участков и упрочнения горных пород.

 

Основные понятия о фронте горных работ карьера.

Направление развития горных работ на уступе выбирается непроизвольно. Месторасположение разрезной траншеи должно соответствовать проектному плану горных работ с тем, что бы обеспечивалась необходимое число вскрышных и добычных забоев в эксплутационный период разработки слоя, планомерность вскрышных и добычных работ. Фронт работ уступа различают прежде всего по следующим признакам:

I) По расположению:

1.Фронт работ расположен вдоль длиной оси карьерного поля

2. Фронт работ расположен вдоль короткой оси карьерного поля

3. Фронт работ расположен концентрически или по эллипсу

II) По структуре:

1.Однородный фронт работ, если он сложен только вскрышными породами или полезным ископаемы одного сорта. Ведётся валовая выемка горной массы.

2. Разнородный фронт работ: чередуются блоки пустых пород, полезного ископаемого и его различных сортов. Выемка в забоях раздельная, деление на блоки

3. Сложно-разнородный фронт работ, когда в его пределах практически не возможно выделить блоки только с пустыми породами или только с полезным ископаемым одного сорта. Ведут валовую выемку породу.

III)По направлению перемещения горной массы:

1.Фронт работ с поперечным перемещением горной массы, при складировании вскрышных пород в выработанном пространстве.

2. Фронт работ с продольным перемещением горной массы из забоев с применением карьерного транспорта.

IV) По погрузке горной массы:

1. Нижняя погрузка горной массы

2. Верхняя погрузка горной массы

3. Верхняя экскаваторная перевалка горной массы

4. Нижняя экскаваторная перевалка горной массы

V) По числу транспортных грузовых выходов:

1. Одинарный фронт (один грузовой транспортный выход с уступа)

2. Сдвоенный фронт (два грузовых выхода с уступа)

VI) По движению транспорта:

1) Тупиковый фронт: с возвратным движением транспортных средств.

2) Сквозной: с поточным движением транспорта.

VII) По положению транспортного выхода:

1) Фланговый фронт.

2) Центральный фронт.

 

51.Направления перемещения фронта горных работ в пределах карьерного поля.