Обґрунтування параметрів відвалів в умовах високої водонасиченості м’яких гірських порід
DOI:
https://doi.org/10.15587/2706-5448.2020.218139Ключові слова:
відвал м’яких порід розкриву, призма можливого зрушення, фізико-механічні властивості, Rocscience Slide, коефіцієнт запасу стійкості.Анотація
Об'єктом дослідження є параметри стійкості масиву одноярусного відвалу м’яких порід розкриву з підтопленим укосом при формуванні його екскаватором-драглайном. Одним з найбільш проблемних місць є визначення безпечної відстані встановлення екскаватора-драглайна від верхньої бровки укосу в умовах формування одноярусного відвалу м’яких порід розкриву, підтопленого водою.
Розрахунок ширини призми можливого зрушення здійснювався за допомогою програмного забезпечення Rocscience Slide, яка із урахуванням параметрів укосу та фізико-механічних властивостей гірського масиву в автоматичному режимі відбудовує низку криволінійних поверхонь ковзання для окремих коефіцієнтів запасу стійкості. Отримані дані оброблені за допомогою програмного забезпечення Microsoft Excel, завдяки якому методом найменших квадратів побудовані графіки функцій ширини призми можливого зрушення від висоти ярусу відвалу м’яких порід розкриву та рівня його підтоплення.
Для умов формування одноярусного відвалу м’яких порід розкриву висотою 40–100 м та рівнем підтоплення 0–30 м розраховано ширину призми можливого зрушення для поверхонь ковзання із коефіцієнтом запасу стійкості 1 та 1,2. Ці значення складають відповідно 0–85,9 м та 0–122,6 м у встановлених розрахунком межах та залежно від методу побудови криволінійних поверхонь. Відстань між точками перетину горизонтальної поверхні ярусу з криволінійними поверхнями ковзання із коефіцієнтом запасу стійкості 1 та 1,2 складає 16–52,5 м. Встановлені залежності ширини призми можливого зрушення (а) від висоти ярусу відвалу м’яких порід розкриву (Hо) та рівня його підтоплення (Hw) із урахуванням фізико-механічних властивостей відсипаного гірського масиву, в тому числі насиченого водою. Мінімальне відхилення від вихідного значення координат точок досягається при встановленні в якості лінії тренду полінома другого ступеня для функції a=f(Hw), а для a=f(Hо) – прямої.
Отримані дані розрахунку параметрів призми можливого зрушення дозволяють припустити можливість формування одноярусного відвалу м’яких порід розкриву висотою 40–60 м із розвантаженням гірничої маси у вироблений простір і 70–100 м із привантаженням нею нестійкої частини укосу екскаватором-драглайном ЕК-11/70 (Новокраматорський машинобудівний завод, Україна).
Посилання
- Dryzhenko, A. Yu., Adamchuk, A. A., Tamuia, S. A., Telnov, V. H. (2018). Doslidzhennia parametriv vnutrishnikh vidvaliv u vyroblenomu prostori vidpratsovanykh hlybokykh karieriv. Zbirnyk Naukovykh Prats Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 53, 56–65. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/znpngu_2018_53_8
- Drizhenko, A. Iu. (2011). Karernye tekhnologicheskie gornotransportnye sistemy. Dnepropetrovsk: NGU, 542.
- Novozhilov, M. G., Khokhriakov, V. S., Pchelkin, G. D., Eskin, V. S.; Novozhilov, M. G. (Ed.) (1971). Tekhnologiia otkrytoi razrabotki mestorozhdenii poleznykh iskopaemykh. Chast 2. Tekhnologiia i kompleksnaia mekhanizatsiia otkrytykh razrabotok. Moscow: Nedra, 552.
- Lozhnikov, A. V., Adamchuk, A. A. (2017). Issledovanie vliianiia ispolzovaniia krutonaklonnykh konveierov na effektivnost rekultivatsionnykh rabot pri razrabotke pologikh mestorozhdenii. Zbіrnik Naukovikh Prats Natsіonalnogo Gіrnichogo Unіversitetu, 51, 45–54. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/znpngu_2017_51_7
- Surhai, M. S., Kulish, V. A. (2007). Perspektyvy vydobutku ta pererobky buroho vuhillia v Ukraini. Donetsk: Vydavnytstvo “Donbas”, 60.
- Panas, R., Malanchuk, M. (2010). Tekhnolohiia formuvannia i rekultyvatsii vidvaliv rozkryvnykh porid na terytorii peredkarpatskoho sirkonosnoho baseinu. Suchasni Dosiahnennia Heodezychnoi Nauky ta Vyrobnytstva, 2, 176–182.
- Haidin, A. M., Zozulia, I. I. (2011). Novyi Rozdil. Narodzhenyi sirkoiu. Istoriia, liudy, dovkillia. TDV “Instytut HIRKhIMPROM”, 56.
- Woźniak, H. (2009). Influence of water content on compressibility of cohesive dump soils – results of studies on samples of modeled lump size distribution. Geologija, 51 (1-2 (65-66)), 53–58. doi: http://doi.org/10.2478/v10056-009-0006-0
- Puell Ortiz, J. (2017). Methodology for a dump design optimization in large-scale open pit mines. Cogent Engineering, 4 (1). doi: http://doi.org/10.1080/23311916.2017.1387955
- Arsentev, A. I., Bukin, I. Iu., Mironenko, V. A. (1982). Ustoichivost bortov i osushenie karerov. Moscow: Nedra, 165.
- Nikolashin, Iu. M. (2010). Otchet NIR: Zakliuchenie po obosnovaniiu uslovii bezopasnogo skladirovaniia vskryshnykh porod v otrabotannii karer GOKa. Otchet o NIR/NOVOTEK, 1/AR-10 (2433), 53.
- Kopach, P. I., Krasnopolskii, I. A., Polischuk, S. Z., Shpar, A. G. (1988). Upravlenie sostoianiem massivov na otkrytykh razrabotkakh. Kyiv: Naukova dumka, 248.
- Nikolashin, Iu. M., Kebal, Ia. V. (2016). Puti ispolzovaniia ploschadei ostatochnykh otkrytykh gornykh vyrabotok, zatoplennykh podzemnymi vodami. Vіsnik Krivorіzkogo Natsіonalnogo Unіversitetu, 43, 45–47. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Vktu_2016_43_12
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Artem Pavlychenko, Andrii Adamchuk, Oleksandr Shustov, Oleh Anisimov
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
