Прогнозная оценка устойчивости борта карьера в тектонически напряженном массиве
И.Э. Семенова, И.М. Аветисян
Горный институт Кольского научного центра Российской академии наук, г. Апатиты, Российская Федерация
Горная Промышленность №5S / 2023 стр. 93-99
Резюме: В статье приведен подход к определению устойчивости бортов и уступов карьеров с применением комплекса методов. Представлены результаты численного моделирования напряженно-деформированного состояния массива горных пород в окрестности одного из карьеров Хибинской апатитовой дуги. Расчеты проведены в упругой постановке для трехмерной конечно-элементной модели, учитывающей основные геологические, горнотехнические и геомеханические данные. Показано влияние гравитационно-тектонического поля напряжений на устойчивость борта и уступов карьера при его углублении. Определены потенциально неустойчивые области в борту и уступах проектного контура карьера. Выявленные особенности напряженно-деформированного состояния массива в окрестности борта карьера позволяют повысить уровень обоснованности технических решений по развитию открытых горных работ, а также разработать профилактические мероприятия по обеспечению устойчивости конструктивных элементов карьера.
Ключевые слова: устойчивость борта карьера, тектонически напряженные массивы горных пород, напряженнодеформированное состояние, открытые горные работы, численное моделирование
Для цитирования: Семенова И.Э., Аветисян И.М. Прогнозная оценка устойчивости борта карьера в тектонически напряженном массиве. Горная промышленность. 2023;(5S):93–99. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-5S-93-99
Информация о статье
Поступила в редакцию: 25.09.2023
Поступила после рецензирования: 07.11.2023
Принята к публикации: 13.11.2023
Информация об авторах
Семенова Инна Эриковна – кандидат технических наук, зав. лабораторией прогноза удароопасности рудных месторождений, 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.
Аветисян Иван Михайлович – кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Горный институт Кольского научного центра Российской академии наук, г. Апатиты, Российская Федерация
Список литературы
1. Xie H., Li C., Gao M., Zhang R., Gao F., Zhu J. Conceptualization and preliminary research on deep in situ rock mechanics. Yanshilixue Yu Gongcheng Xuebao = Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering. 2021;40(2):217–232. (In Chinese) https://doi.org/10.13722/j.cnki.jrme.2020.0317
2. Wojtecki Ł., Konicek P., Mendecki M.J., Gołda I., Zuberek W.M. Geophysical evaluation of effectiveness of blasting for roof caving during longwall mining of coal seam. Pure and Applied Geophysics. 2020;177(2):905–917. https://doi.org/10.1007/s00024-019-02321-1
3. Козырев А.А., Панин В.И., Семенова И.Э., Журавлева О.Г. О геодинамической безопасности горных работ в удароопасных условиях на примере Хибинских апатитовых месторождений. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2018;(5)33–44. https://doi.org/10.15372/FTPRPI20180504
4. Flores G., Catalan A. A transition from a large open pit into a novel “macroblock variant” block caving geometry at Chuquicamata mine, Codelco Chile. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2019;11(3):549–561. https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2018.08.010
5. Рыбин В.В. Совершенствование геомеханического обоснования рациональных конструкций бортов карьеров в скальных, тектонически напряженных породах. Горный журнал. 2019;(5):25–29. https://doi.org/10.17580/gzh.2019.05.04
6. Турчанинов И.А., Марков Г.А., Иванов В.И., Козырев А.А. Тектонические напряжения в земной коре и устойчивость горных выработок. Л.: Наука; 1978. 256 с.
7. Калюжный А.С. Анализ результатов оценки устойчивости борта карьера при плоском и объемном вариантах расчета. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2021;(10):123–133. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2021_10_0_123
8. Козлов Ю.С., Мочалов А.М., Пушкарев В.И., Сапожников В.Т., Фисенко Г.Л. (сост.) Методические указания по определению углов наклона бортов, откосов уступов и отвалов строящихся и эксплуатируемых карьеров. Л.: ВНИМИ; 1972. 165 с. Режим доступа: https://www.geokniga.org/books/13499
9. Lianheng Z., Dongliang H., Shuaihao Z., Xiao C., Yibo L., Min D. A new method for constructing finite difference model of soil-rock mixture slope and its stability analysis. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2021;138:104605. https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2020.104605
10. Durán M., Godoy E., Catafau E.R., Toledo P.A. Open-pit slope design using a DtN-FEM: Parameter space exploration. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2022;149:104950. https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2021.104950
11. Семенова И.Э., Аветисян И.М. Развитие концепции геомеханического обоснования горных работ в удароопасных условиях. Горный журнал. 2022;(1):28–33. https://doi.org/10.17580/gzh.2022.01.05
12. Семенова И.Э. Создание трехмерной геомеханической модели Хибинского горнорудного района. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2011;(S6):263–277.
13. Лукичев С.В., Наговицын О.В. Цифровое моделирование при решении задач открытой и подземной горной технологии. Горный журнал. 2019;(6):51–55. https://doi.org/10.17580/gzh.2019.06.06
