Исследование условий формирования насыпей в лежачем боку залежи

Для сокращения дальности транспортировки и уменьшения затрат на перевозку горной массы при однобортовой системе разработки актуально формирование насыпей вскрышных пород под технологические автодороги на нерабочем борту карьера. Вместе с тем, сочетание ряда негативных факторов, характерных для лежачего бока пласта, способствует возникновению глубинных оползней слоистых пород залежи, влияющих на устойчивость насыпи и параметры транспортных берм. При расчете параметров устойчивой насыпи предложено воспользоваться реально произошедшим оползнем. Из решения системы уравнений, отражающих условие равновесия насыпи до и после оползня, устанавливают коэффициент трения по контакту. По характеристикам сопротивления сдвигу рассчитывают допустимую по условию устойчивости высоту насыпи с учетом дополнительной нагрузки от веса автосамосвала с грузом. Если допустимая по условию устойчивости ширина автодороги не соответствует требованиям СП 37.13330.2012 для габаритов используемого автотранспорта, то автодорогу формируют за счет частичной подрезки подстилающих пород почвы пласта. Установлено, что при углах наклона основания меньше 14°, устойчивость насыпи под автодорогу обычно обеспечивается. При более крутых углах наклона происходят различные по масштабу деформации насыпи. Горно-геометрическая модель в виде системы изолиний топофункции угла падения почвы пласта используется для оперативного трассирования оси технологических автодорог в зонах минимальных углов наклона основания насыпи. Затем по рассчитанным параметрам отстраиваются автодороги для реальных инженерно-геологических условий. Рассмотрены мероприятия по снижению факторов риска оползней при формировании транспортных берм в лежачем боку пласта.

Бахаева С. П., Ананенко Е. В. Исследование условий формирования насыпей в лежачем боку залежи // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2020. – № 9. – С. 55–64. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-9-0-55-64.

Бахаева Светлана Петровна — д-р техн. наук, профессор, e-mail: bsp.mdg@kuzstu.ru, Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева,
Ананенко Елена Владимировна — зав. сектором, Сибирский филиал АО «ВНИМИ», e-mail: chernykhev@kuzstu.ru.

Бахаева С.П., e-mail: bsp.mdg@kuzstu.ru.

1. Фисенко Г. Л. Устойчивость бортов карьеров и отвалов. — М.: Недра, 1965.

2. Астафьев Ю. П., Попов Р. В., Николашин Ю. М. Управление состоянием массива горных пород при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. — Киев–Донецк: Вища школа, 1986.

3. Правила обеспечения устойчивости откосов на угольных разрезах. ВНИМИ. — СПб.: Недра, 1998.

4. Бахаева С. П., Заворина Е. Н. Прогноз устойчивости породных отвалов на угольных разрезах. — Новосибирск: Наука, 2015.

5. Prostov S. M., Bakhaeva S. P., Smirnov N. A. Prediction of physico-mechanical properties of hydraulic fill based on electrical sounding // Journal of Mining Science. 2015. Vol. 51. No 1. Pp. 55—62. DOI: 10.1134/S1062739115010081.

6. Buragohain B., Kundu J., Sarkar K., Singh T. Stability assessment of a hill slope — an analytical and numerical approach // International Journal of Earth Sciences and Engineering. 2016. Vol. 9. No 3. Pp. 269–273.

7. Kundu J., Sarkar K., Singh A. K. Integrating structural and numerical solutions for road cut slope stability analysis — A case study, India / Rock dynamics: from research to engineering, Proceedings of the 2nd International Conference on Rock Dynamics and Applications. 2016. pp. 457–462.

8. Попов В. Н., Сильченко О. Б., Парамонова М. С. Влияние структурно-тектонических условий породного массива на устойчивость уступов // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2011. — № 9. — С. 99—105.

9. Попов В. Н., Сильченко О. Б., Парамонова М. С. Геомеханическое обоснование параметров временно нерабочих бортов карьера // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2011. — ОВ 1. — С. 121—141.

10. Паначев И. А., Кузнецов И. В. К методике определения предельно-допускаемых уклонов карьерных дорог при эксплуатации карьерного автотранспорта на разрезах Кузбасса // Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов. — 2014. — № 1. — С. 70—75.

11. Богомолов С. В. К выбору рациональной ширины проезжей части внутрикарьерных автодорог / Современные научно-практические достижения: сборник материалов Международной научно-практической конференции 5—6 мая 2015 г. — Кемерово: КузГТУ, ООО «ЗапСибНЦ», 2015. — С. 9—11.

12. Bakhaeva S., Chernykh E. Study of the conditions for construction of the haulage berm in the deposit ledger-wall / E3S Web of Conferences. IVth International Innovative Mining Symposium. 2019. Vol. 105, Article 01034.

13. Bakhaeva S. P., Chernych E. V. The embankment formation for conveyor under harsh conditions / Topical issues of rational use of natural resources. Proceedings of the XV International Forum-Contest of Students and Young Researchers under the auspices of UNESCO. 2019. Vol. 1. Pp. 141—150.