Авторизация:
Логин:
Пароль:
  



АНОНС

ОБЗОР
О ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАПРАВЛЕНИЯХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ СЕЙСМО-ДЕФОРМАЦИОННОГО МОНИТОРИНГА В БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТАХ НА КАРЬЕРАХ
Применение высокоточных электронных систем инициирования скважинных зарядов в горном деле вызвало необходимость уточнения выбора параметров буровзрывных работ с учетом...

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

 

О ПРИЗНАКАХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЗМОВ ДЕФОРМИРОВАНИЯ БОРТОВ КАРЬЕРОВ С КРУТОПАДАЮЩЕЙ СЛОИСТОСТЬЮ, НАПРАВЛЕННОЙ В МАССИВ



Наличие в прибортовом массиве крутопадающей слоистости, направленной в массив, оказывает значительное влияние на устойчивость бортов карьеров. Причем деформирование данных откосов может осуществляться по разным механизмам. Используемый в российской практике способ оценки устойчивости таких бортов заключается в ведении поправки в результаты, полученные для изотропного откоса. Однако данный подход не учитывает величину сцепления, что приводит к занижению предельно возможных углов бортов карьеров. В связи с этим весьма важно на этапе эксплуатации месторождения выявить особенности деформирования прибортового массива по результатам натурных наблюдений. Для решения поставленной задачи использовалось физическое моделирование на эквивалентных материалах. На основании проведенного моделирования установлены особенности деформирования бортов в зависимости от структурного строения и прочностных свойств массива горных пород. Выявлено, что в массиве с крутопадающей обратной слоистостью, но с различными прочностными свойствами, механизмы деформирования бортов могут быть в виде изгиба слоев с дальнейшим их срезом либо наклона слоев с дальнейшим их опрокидыванием. Основной результат заключается в определении по результатам натурных наблюдений признаков, позволяющих установить механизм деформирования откосов. Таким признаком является соотношение горизонтальных и вертикальных смещений, характеризующееся резким преобладанием горизонтальных (до 90% от полных смещений). Причем уменьшение этого соотношения указывает на приближение перехода от наклона к срезу слоев и разрушению откоса.


Благодарность: Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 17-77-10101).

 

Для цитирования: Цирель С. В., Павлович А. А., Мельников Н. Я. О признаках определения механизмов деформирования бортов карьеров с крутопадающей слоистостью, направленной в массив // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2019. – № 9. – С. 52–61. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-09-0-52-61.

 



Номер: 9
Год: 2019
ISBN: 0236-1493
УДК: 622.83, 622.271.33
DOI: 10.25018/0236-1493-2019-09-0-52-61
Авторы: Цирель С. В., Павлович А. А., Мельников Н. Я.

Информация об авторах:
Цирель Сергей Вадимович — д-р техн. наук,
главный научный сотрудник, e-mail: tsirel58@mail.ru,
Павлович Антон Анатольевич — канд. техн. наук, ассистент,
e-mail: pavlovich_aa@pers.spmi.ru,
Мельников Никита Ярославович — аспирант, инженер,
e-mail: melnikyar@yandex.ru,
Санкт-Петербургский горный университет.
Для контактов: Мельников Н.Я., e-mail: melnikyar@yandex.ru.

Ключевые слова:
Физическое моделирование, метод эквивалентных материалов, устойчивость бортов карьеров, деформирование откосов, наблюдения смещений, вектора смещений, слоистые откосы, откосы с обратным падением слоев, опрокидывание слоев.

Библиографический список:

1.        Жабко А. В. Теория расчета устойчивости откосов и оснований. Анализ, характеристика и классификация существующих методов расчета устойчивости откосов // Известия уральского государственного горного университета. — 2015. — № 4(40). — С. 45—57.


 


2.        Рыбин В. В. Развитие теории геомеханического обоснования рациональных конструкций бортов карьеров в скальных тектонически напряженных породах. Автореф. дис. … д-ра техн. наук. — Апатиты: Горный институт КНЦ РАН. 2016. — 41 с.


 


3.        Рыльникова М. В., Зотеев О. В., Никифорова И. Л. Развитие нормативной базы в области обеспечения устойчивости бортов и уступов карьеров, разрезов и отвалов // Горная промышленность. — 2018. — № 3. — С. 95—98. DOI: 10.30686/1609-9192-2018-3-139-95-98.


 


4.        Цирель С. В., Павлович А. А. Проблемы и пути развития геомеханического обоснования параметров бортов карьеров // Горный журнал. — 2017. — № 7. — С. 39—45. DOI: 10.17580/ gzh.2017.07.07


 


5.        Правила обеспечения устойчивости откосов на угольных разрезах. — СПб.: ВНИМИ, 1998. — 208 с.


 


6.        Goodman R. E., Bray J. W. Toppling of rock slopes // ASCE Specialty conference on rock engineering for foundations and slopes. 1976. Vol. 2. pp. 201—234.


 


7.        Цирель С. В., Павлович А. А., Зуев Б. Ю., Мельников Н. Я. Оценка устойчивости бортов карьеров и откосов уступов при крутом несогласном падении слоев / VIII международная научно-практическая конференция. Инновационные направления в проектировании горнодобывающих предприятий: геомеханическое обеспечение проектирования и сопровождения горных работ. — СПб.: Санкт-Петербургский горный университет, 2017. — С. 171—182.


 


8.        Guidelines for open pit slope design / Editors John Read, Peter Stacey. CRC Press/Balkema, 2009. 509 р.


 


9.        Duncan C. Wyllie, Mah C. W. Rock slope engineering civil and mining. London and New York: Spon Press. 4th edition, published in the Taylor & Francis elibrary, 2005. — 455 p.


 


10.     Новикова Л. К. Расчет оптимальных параметров бортов угольных разрезов в условиях крутого залегания слоев горных пород. Автореф. дис. … канд. техн. наук. — Караганда: Карагандинский политехнический институт, 1994. — 21 с.


 


11.     Афанасьев Б. Г. Разработка научных основ расчета устойчивости слоистых прибортовых массивов на угольных разрезах. Автореф. дис. … д-ра техн. наук. — СПб.: ВНИМИ, 1992. — 31 с.


 


12.     Alzo’ubi A. K. The role of block ratio and layer thickness on rock slopes movement style // Int. J. of Geomate. 2015. Vol. 8, No. 2 (Sl. No. 16), Pp. 1271—1277.


 


13.     Victor Mwango Bowa, Yuanyou Xia and Minjia Yan. Toppling of the jointed rock slope with counter-tilted weak planes influenced by the response to local earthquakes // Int. J. Mining and Mineral Engineering. 2018. Vol. 9. No. 4. pp. 302—320. DOI: 10.1504/IJMME.2018.097427.


 


14.     Mitani Y., Esaki T., Cai Y. A numerical study about flexure toppling phenomenon on rock slope / Numerical modeling of discrete materials in geotechnical engineering, Civil engineering, and earth sciences conference. 2004, pp. 235—241.


 


15.     Zheng Y., Chen C., Liu X. W., Shen Q. Stability analysis of rock slopes against sliding or flexural-toppling failure. Bulletin of Engineering Geology and Environment. 2017. Vol. 14. No. 1. pp. 35—50. DOI: 10.1007/s10064-017-1062-z.


 


16.     Chaoyi Sun, Congxin Chen, Yun Zheng, Kaizong Xia, Wei Zhang. Topping Failure Analysis of Anti-Dip Bedding Rock Slopes Subjected to Crest Loads. World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Geotechnical and Geological Engineering. 2018. Vol. 12. No 11. pp. 670—678.


 


17.     Баклашов И. В., Картозия Б. А., Шашенко А. Н., Борисов В. Н. Геомеханика / Геомеханические процессы. — М.: МГГУ, 2004. — 249 с.


 


18.     Боровиков В. А., Ванягин И. Ф. Физическое моделирование действия взрыва и процесса разрушения горных пород взрывом. — М.: Недра, 1990. — 231 с.


 


19.     Кузнецов Г. Н., Будько М. Н., Васильев Ю. И., Шклярский М. Ф., Юревич Г. Г. Моделирование проявлений горного давления. — Л.: Недра, 1968. — 280 с.


 


20.     Фисенко Г. Л. Устойчивость бортов карьеров и отвалов. 2-е изд. перераб. и доп. — М.: Недра, 1965. — 378 с.


 


21.     Мочалов А. М. Исследование деформаций бортов карьеров при оценке их устойчивости. Автореф. дис. … канд. техн. наук. — Л.: ВНИМИ, 1967.


 


22.     Козлов Ю. С. Исследование методов расчета устойчивости откосов. Автореф. дис. … канд. техн. наук. — Свердловск: Горный институт им. В.В. Вахрушева, 1969. — 31 с.


 


23.     Методические указания по наблюдениям за деформациями бортов разрезов и отвалов, интерпретации их результатов и прогнозу устойчивости. — Л.: ВНИМИ, 1987. — 118 с.


 


24.     Инструкция по наблюдениям за деформациями бортов, откосов уступов и отвалов на карьерах и разработке мероприятий по обеспечению их устойчивости. — Л.: ВНИМИ, 1971. — 188 с.


 


25.     Цирель С. В., Павлович А. А., Мельников Н. Я. Применение физического моделирования для установления критериев потери устойчивости прибортового массива // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2017. — № 2. — С. 145—152.


вернуться назад
Карта сайта