CC BY
37
Современные тенденции реконструкции промышленных предприя тии
АЮ.Сухов, С.И.Чикота
РАЗРАБОТКА ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
УДК 622.271.333.023.42
Т. С. Черчинцева, Т. С. Кузнецова, Т. В. Некерова, А. С. Чудаев
ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПОГАШЕННОГО БОРТА КАРЬЕРА “БАРСУЧИЙ ЛОГ” В ОПОЛЗНЕВОЙ ЗОНЕ
В 2000 году на карьере Барсучий Лог появились первые признаки оползня в виде тре -щин на бермах и уступах в верхней части южного борта, сложенного перемятыми расслан-цованными метасаматигами, которые в этой части за счет обводнения значительно утратили прочностные свойства.
В 2001 году на расстоянии 70 м от верхней бровки образовалась трещина отрыва длиной около 350 м.
За следующие два года сформировалось тело оползня, и его размеры составляют 290x300 м, объем - 6 млн м3, максимальная скорость схода оползня зафиксирована в весенне-летний период и составила 0,9 м/с.
К концу 2004 года установилась скорость 300 мм/сут, что свидетельствует о начале стадии затухания, но считать деформацию затухшей нельзя.
Выполненные расчеты устойчивости отко-
сов по нескольким сечениям карьерного поля показали, что коэффициент запаса устойчиво -сти (Кзу) южного борта составляет от 1,2 до
0,85, что объясняет неутихающий характер оползня.
Организацией Уралпромпроект был предложен проект, целью которого является остановка оползня и добыча полезного ископаемого в нижней части борта. По проекту предполагается разгрузить призму активного давления оползня с помощью выемки 200 тыс. м3 - 6 (рис. 1). В этом случае Кзу составит от 1,3 до 0,93. То есть намеченное мероприятие стабилизацию оползня не обеспечит. Для полной стабилизации требуется дополнительный разнос около 80 тыс. м .
Ещё более неблагоприятная ситуация сложится при углублении карьера до предельной глубины. В этом случае Кзу составит от 0,54 до 0,63.
Таким образом, выполнение горных работ по намеченному проекту является нереальным по
Рис. 1. Расчетное сечение бортакарьера в оползневой зоне: а - схема контуров карьера и оползня (А-А - расчетное сечение; 1 - тело оползня); б - поперечное сечение по А-А (2 - контур сечения по оползню; 3 - проектный контур погашенного карьера; 4 - угол устойчивого результирующего откосапри осушении борта; 5 - то же при отсутствии осушения;
6 - объем разгрузки борта по проекту)
РАЗРАБОТКА ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
условиям устойчивости, т.к. даже начало работ по погашению откоса при современной глубине вызовет активизацию оползня.
Результаты расчетов устойчивости проводились с учетом физико-механических свойств обводненных метасаматигов: угол внутреннего трения ф=11 град, удельше сцепление с=0,04 МПа.
Анализ прочностных свойств метасаматигов в зависимости от их влажности позволил вы -явить закономерность, графически изображенную на рис. 2. Из неё следует, что при десятипроцентной влажности удельное сцепление по -род увеличивается в 3 раза, а угол внутреннего трения - в 2,5 раза.
Расчеты оптимальных углов откосов борта при существующей обводненности пород пока -зывают, что он должен быть не более 13 град. При осушении откос борта составит при Кзу =1,5- 34 град.
В первом случае погашение борта карьера потребует огромного объёма дополнительной вскрыши - около 8,8 млнм3. В случае осушения дополнительный разнос борта не потребуется - 3 (см. рис. 1).
Существующая схема дренажных скважин глубиной 100 м не обеспечивает необходимое понижение подземных вод. Время на требуемое понижение составит около 12 лет. Поэтому для
10
20
30 %
Рис. 2. Зависимость удельного сцепления (1), угла внутреннего трения (2) метасаматитов от ихобъем ной влажности (Ш)
ускорения процесса осушения борта предлагается схема поэтапного прибортового дренажа вертикальными завесами.
На первом этапе следует углубить существующие дренажные скважины до глубины 170 м. Это позволит к концу первого месяца осушить значительную часть тела оползня - 4 (рис. 3). В результате устойчивость современного борта увеличится до Кзу=1,3, т.е. оползень будет стабилизирован.
На втором этапе требуется сооружение еще одного ряда из четырех скважин с отметки
1, 2 - расчетные линии скольжения; 3 - контур депрессионной воронки существующей схемы осушения; 4 - расчетная депрессионная воронкауглубленных существующих водоотливных скважин через 12 лет; 5, 6 - депрессионные воронки второго ряда скважин через 1 и 4 месяца соответственно;
7 - депрессионная воронкатрех рядов скважин через 6 месяцев
Обоснование параметров погашенного борта карьера Т.С.Черчинцева, Т.С.Кузнецова, Т.В.Некерова, А.С.Чудаев
220 м, глубиной 140 м - 5 (см. рис. 3). Это позволит вести работы по выемке пород с отметки 220 м по проекту (260 тыс. м3).
Третий этап включает сооружение еще трех водопонизительных скважин глубиной 70 м с отметки 145 м.
Весь период водопонижения займет менее шести месяцев, и добычные работы на карьере можно возобновить через четыре месяца от начала дренажа первого контура.
Библиографический список
1. Абрамов С.К., Газизов М.С., КостенкоВ.И. Защита карьеров от воды. МНедра, 1976, 230 с.
2. Солодухин М.А., Архангельский И.В. Сравочник техника-геолога по инженерно-технологическим работам. 1982. 287 с.
3. Правила обеспечения устойчивости откосов на угольных разрезах. С-Пб., 1998.
1.: Недра,
