CC BY
21
мерностей необходимо коснуться некоторых особенностей физико-механических свойств высокольдистых пород. Учитывая низкие коэффициенты фильтрации мерзлых торфов, т.е. медленное проникновение воды в массив, следует ожидать высокие градиенты потенциала почвенной влаги в поверхностном слое. Следовательно, образование этих градиентов приводит к формированию напряженного состояния в контактном слое между уже талой и мерзлой породой, что вызывает развитие зон микротрещиноватости. Последнее обусловливает более интенсивное проникновение воды в породу по трещинам и распространение расклинивающего давления. Подобное явление обеспечивает интенсивную оттайку мерзлой породы при накоплении талого слоя результатом чего и является большой объем осадки торфов.
Следует обратить внимание, что понижение интенсивности осадки торфов приурочено к снижению уровня льдистости до 30 %.
Результаты промышленных исследований обработаны на ПЭВМ по программе полинома 2-ой степени и получены следующие уравнения регрессии:
- при содержании льда 50 % объем осадки составит (в м3/м2)
V = 3,347[(Г - 16,45/] -2,787[(Г- 13,812] + 514,93,
(17)
где Т',Ь'- эмпирические значения, зависящие от продолжительности воздействия солнечной радиации и температуры воздуха.
Т = 0,967Т + 0,297Ь, (18)
Ь' = -0,317Т + 0,957Ь, (19)
где Т - температура воздуха, град.; Ь - продолжительность осадки торфов, сут.
- при содержании льда 40 % объем осадки торфов можно определить по формуле (в м3/м2)
V = 45,38[(Т') + 2,877Т' + 2,05]- 35,38[(Ь')2-
-17,827Ь'+79,4]+15702,14 , (20)
где Т' = 0,977Т + 0,0227Ь, (21)
' = -0,237Т + 0,977Ь, (22)
- при содержании льда 30 % объем осадки составит (в м3/м2)
V = 9,79(Т'-8,1/-1,95('-24,11^2+614,21 , (23)
где Т = 0,997Т - 0 167Ь, (24)
' = -0,167Т - 0,997Ь, (25)
Таким образом, при планировании вскрыши высокольдистых торфов необходимо учитывать их теплофизические характеристики с целью определения эффективной глубины осадки.
СПИСОК ЛИTEPATУPЫ
1. Перльштейн Г.З. Водно-тепловая мелиорация мерзлых пород на Северо-Востоке СССР. - Новосибирск: Наука,
1979. - 232 с.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -------------------------------------------------------------------------------
Морозов В.Н., Морозова Е.Л., Разгоняев С.Л., Шагеев P.M., Чащина Т.А. — Красноярская государственная академия цветных металлов и золота.
© B.H. Bokmh, К.С. TopcyKoBa, B.H. Cиньчкoвcкий, 2003
УАК 622.271.
B.H. Bokmh, КС. TopcyKoea, B.H. Cиньчкoвcкий ОБОCHОBAHИE ПAPAМETPОB BPEMEHHbIX HEPAБОЧИХ БОPTОB С УЧETОМ TPEБОBAHИЙ ПРОМЫШЛEHHОЙ БEЗОПACHОCTИ
В последние десятилетия тенденция развития горных работ зонами концентра-
ции с формированием временных нерабочих бортов прослеживается практически на всех глубоких
карьерах.В таких условиях работают Уральские карьеры, Каль-макырский, Костомукшский, Кия-Шалтырский, Мазульский, Сорский, Николаевский карьеры и другие.
В некоторых случаях возникновение высоких бортов, сдваивание и страивание уступов, оставление берм недостаточной ширины с точки зрения техники безопасности происходило стихийно. Чаще всего это было вызвано интенсивной углубкой
карьеров с отставанием разноса бортов.
Вопрос своевременной и безопасной расконсервации актуален и для карьеров, где формирование временных нерабочих бортов осуществлялось с соблюдением правил безопасности и более планомерно.
Конструктивно такие борта представляют собой объединение уступов с разной степенью готовности к разработке, то есть на каждом уступе имеются площадки разной ширины.
При расконсервации таких участков можно использовать следующие технологические схемы: послойное взрывание уступов с последующей отработкой на автотранспорт или каскадное взрывание высоких уступов с последующей послойной отработкой.
Возможность использования схем с технологией «свободной выемки» и крутыми слоями со взрывомеханизированной подвалкой к аккумулирующему транспортному горизонту затруднена, так как необходима тщательная проработка вопросов безопасного ведения горных работ под высокими уступами.
Анализ опыта эксплуатации отечественных карьеров показал, что при длительном сроке консервации углы откосов временно нерабочих бортов практически равны углам погашения бортов, а отдельных уступов - углам откоса рабочих уступов.
В результате с течением времени, предохранительные бермы оказываются заваленными обрушенными породами, частично осыпаются, формируя высокие откосы бортов (уступов). Топография таких бортов затрудняет горные работы на нижних горизонтах, так как горнотранспортное оборудование работает в особо стесненных усло-
виях, под высокими бортами, а при расконсервации значительная часть развалов взорванных пород попадает на нижние бермы и горизонты. Это нарушает соразмерность развития горных работ на смежных уступах и, как следствие, требует дополнительных затрат для поддержания производственной мощности карьера. Кроме этого, участки временно нерабочих бортов являются потенциально опасными для ведения горных работ из-за опасности падения кусков породы (нередки случаи скатывания кусков породы с их откосов на рабочие уступы и проезжую часть автодорог, приводящие к созданию аварийных ситуаций при работе горно-транспортного оборудования).
В связи с этим формирование и расконсервация временно нерабочих бортов на действующих рудных карьерах требует обоснованной оценки их конструктивных особенностей, с целью обеспечения эффективного и безопасного производства горных работ.
В результате проведенных исследований на карьерах Красноярского края и оценки траекторий движения кусков породы по борту, возникновения осыпей на бермах, деформаций откосов карьеров были разработаны рекомендации по установлению параметров берм и заградительных валов. Они должны использоваться при формировании временных нерабочих бортов с учетом схем последующей их расконсервации.
Согласно рекомендациям следует оставлять в нижней части бортов промежуточные бермы с породным валом и устраивать заградительный вал вдоль обочин дорог на транспортной берме и на рабочей площадке под бортом.
Значение ширины промежуточных берм должно составлять 20-25 м.
Для определения ширины рабочей площадки, находящейся под высоким бортом с учетом указанных рекомендаций были рассчитаны параметры развала для различных вариантов отработки первоочередного этапа глубиной 150 м.
При использовании каскадного взрывания для разноса борта, состоящего из трех 30-метровых уступов, с промежуточными бермами шириной 23,5 м дальность отброса взорванной породы за пределы буровой заходки составит 42 метра. Ширина рабочей площадки для данной схемы с учетом размещения на ней заградительного вала равна 59 м. Угол откоса борта в нижней части составит 15°, на участке временного нерабочего борта достигнет 44°.
Если применяется послойное взрывание 30-метровых уступов с высотой каждого слоя по 15 метров, дальность отброса породы не превышает 27 м. В этом случае ширина площадки под бортом уменьшится до 44,5 м, а угол откоса рабочего борта составит 30°.
При отработке этапа одиночными 15-метровыми уступами для тех же условий, дальность отброса породы составляет 23 метра. Ширина площадки будет составлять 40 м, но угол откоса рабочего борта уменьшится до 18°.
Таким образом рациональный профиль временных нерабочих бортов на стадии проектирования необходимо определять путем решения двойной вариационной задачи, включающей обоснование его технологических параметров при расконсервации и формы, безопасной по условиям падения кусков породы на рабочие площадки.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ ---------------------------------------------------------------------------
Вокин В.Н, Торсукова К.С., Синьчковский В.Н. — Красноярская государственная академия цветных металлов и золота.
