Влияние статической нагрузки от горнотранспортного оборудования на устойчивость уступов, расположенных в скальных породах
А.С. Калюжный
Горный институт Кольского научного центра Российской академии наук, г. Апатиты, Российская Федерация
Горная Промышленность №3 / 2023 стр. 116-121
Резюме: Большинство предприятий, отрабатывающих месторождение открытым способом, при приближении борта карьера к конечному положению или снижении производительности сталкиваются с проблемами укручения бортов карьеров. Основной задачей при увеличении угла наклона борта является определение его устойчивости. Одним из способов укручения борта карьеров является увеличение угла откоса слагающих борт уступов. Устойчивость уступа определяется прежде всего его физическими свойствами и структурной нерешённостью. Чем выше прочностные свойства пород, тем более крутым может быть угол откоса, сформированного в этих породах уступа. В «Правилах обеспечения устойчивости…» предусмотрена возможность учета нагрузок от оборудования при оценке устойчивости, однако данная возможность предусмотрена для расчёта устойчивости уступов карьеров и разрезов, сложенных полускальными и дисперсными породами, отвалов, формируемых из глинистых или полускальных пород и (или) из смеси глинистых и скальных пород. В то же время представляет интерес оценить влияние статической нагрузки от размещенного горнотранспортного оборудования, находящегося в неподвижном состоянии, на устойчивость уступов, расположенных в скальных породах. Показано, что нагрузка от бульдозера, зачищающего бермы, оказывает влияние не более 6–7% на расстоянии примерно до 15 м от верхней бровки 30-метрового уступа с углом откоса 80° до края гусеницы, что в общем является незначительным для сохранения устойчивости уступа. Минимальное значение коэффициента запаса устойчивости уступа с нагрузкой от карьерного самосвала БЕЛАЗ-75306 находится на расстоянии от 8 до 10 м от верхней бровки уступа до края колеса, то есть на этом расстоянии самосвал оказывает максимальное влияние. Примерно на 30 м от верхней бровки уступа автосамосвал уже не оказывает влияния на устойчивость уступа. Максимальное влияние автосамосвала на устойчивость составляет от 22 до 25%.
Ключевые слова: карьер, борт, откос, уступ, оценка устойчивости, коэффициент запаса устойчивости, поверхность ослабления, Моргенштерн–Прайс, SVSlope
Для цитирования: Калюжный А.С. Влияние статической нагрузки от горнотранспортного оборудования на устойчивость уступов, расположенных в скальных породах. Горная промышленность. 2023;(3):116–121. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-3-116-121
Информация о статье
Поступила в редакцию: 11.04.2023
Поступила после рецензирования: 05.05.2023
Принята к публикации: 10.05.2023
Информация об авторе
Калюжный Антон Сергееви – научный сотрудник отдела геомеханики, Горный институт Кольского научного центра Российской академии наук; г. Апатиты, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Список литературы
1. Спирин В.И., Ливинский И.С., Хормазаль Э. Оптимизация конструкций бортов карьеров на основе оценки рисков. Известия Тульского государственного университета. Науки о земле. 2019;(3):317–331.
2. Рыбин В.В., Константинов К.Н., Каган М.М., Панасенко И.Г. Принципы организации комплексной системы мониторинга устойчивости объектов горнодобывающего предприятия. Горный журнал. 2020;(1):53–57. https://doi.org/10.17580/gzh.2020.01.10
3. Павлович А.А. Особенности геомеханического обоснования устойчивости бортов карьеров и откосов отвалов с учетом ФНП №439. Маркшейдерский вестник. 2022;(2):7–14.
4. Ушаков Д.К. Анализ факторов, влияющих на устойчивость скальных пород в бортах карьера. Вестник Забайкальского государственного университета. 2019;25(1):29–36. https://doi.org/10.21209/2227-9245-2019-25-1-29-36
5. Morgenstern N.R., Price V.E. The analysis of the stability of general slip surfaces. Géotechnique. 1965;15(1):79–93. https://doi.org/10.1680/geot.1965.15.1.79
6. Morgenstern N.R., Price V.E. A numerical method for solving the equations of stability of general slip surfaces. Computer Journal. 1967;9(4):388–393. https://doi.org/10.1093/comjnl/9.4.388
7. Yang S., Su L., Zhang C., Li C., Hu B. Analysis of seepage characteristics and stability of Xigeda Formation slope under heavy rainfall. Tumu yu Huanjing Gongcheng Xuebao / Journal of Civil and Environmental Engineering. 2020;42(4):19–27. (In Chinese).
8. Kumar V., Himanshu N., Burman A. Rock Slope Analysis with Nonlinear Hoek–Brown Criterion Incorporating Equivalent Mohr–Coulomb Parameters. Geotechnical and Geological Engineering. 2019;37(6):4741–4757. https://doi.org/10.1007/s10706-019-00935-9
9. Mhaske S., Kapoor I., Pathak K., Kayet N. Slope Stability Analysis of the Overburden Dump of Meghahatuburu Iron Ore Mines in Singhbhum Region of India. In: Lin J. (eds) Proceedings of the International Field Exploration and Development Conference 2019. IFEDC 2019. Singapore: Springer Series in Geomechanics and Geoengineering; 2020, pp. 3591–3605. https://doi.org/10.1007/978-981-15-2485-1_328
10. Read J., Stacey P. (eds) Guidelines for Open Pit Slope Design. Australia; 2009. https://doi.org/10.1071/9780643101104
11. Bushira K.M., Gebregiorgis Y.B., Verma R.K., Sheng Z. Cut soil slope stability analysis along National Highway at Wozeka–Gidole Road. Ethiopia Modeling Earth Systems and Environment. 2018;4(2):591–600. https://doi.org/10.1007/s40808-018-0465-6
12. Ярг Л.А., Фоменко И.К., Житинская О.М. Оценка факторов, определяющих оптимизацию углов заложения откосов при длительной эксплуатации карьера (на примере Стойленского железорудного месторождения КМА). Горный журнал. 2018;(11):76–81. https://doi.org/10.17580/gzh.2018.11.14
13. Фоменко И.К., Горобцов Д.Н., Новгородова М.А., Сироткина О.Н. Современные средства оценки устойчивости бортов карьеров и откосов отвалов. В кн.: Зырянов И.В., Бондаренко И.Ф. (ред.) Горнодобывающая промышленность в XX веке: вызовы и реальность: сб. тез. докл. Междунар. науч.-практ. конф. Мирный, 15–16 сентября 2021 г. Мирный: АЛРОСА; 2021. С. 29–32.
14. Макаров А.Б., Ливинский И.С, Спирин В.И., Павлович А.А. Управление устойчивостью бортов карьеров как основа обеспечения ответа на глобальные вызовы. Известия Тульского государственного университета. Науки о земле. 2021;(3):188–202. https://doi.org/10.46689/2218-5194-2021-3-1-182-196
