Оценка устойчивости откосов угольных разрезов Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

тобитов, 2004

УДК 622.271

И.А. Шерстобитов

ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ОТКОСОВ УГОЛЬНЫХ РАЗРЕЗОВ

Семинар № 12

ш я ри разработке угольных пластов от-

-И.-1 крытым способом значительный объем работ приходится на вскрытие месторождения. Вскрышные породы угольных разрезов Южного Кузбасса имеют осадочное происхождение и представлены в основном песчаниками, алевролитами, аргиллитами и конгломератами. Песчаники составляют около 50 % от общего объема углевмещающих пород, алевролиты - около 40 %. Песчаники, как правило, крупнозернистые с высоким содержанием кремнистых и карбонатных материалов, сильно выветрелые. Алевролиты имеют слоистую структуру и содержат до 50-70 % обломочного материала.

К структурным особенностям вскрышных пород разрезов Южного Кузбасса (Томусин-ского, Междуреченского, Красногорского, Си-биргинского и других ) следует отнести наличие блочности, трещин, разнонаправленной слоистости, твердых включений.

Исследования физико-механических

свойств пород Кузнецкого угольного бассейна показали, что плотность основных типов пород колеблется в пределах 2,3 - 2,6 т/м.куб., а прочность на сжатие изменяется в пределах 40-100 МПа.

Полученные показатели структурно-

прочностных свойств пород и характер их распределения по площади угольного разреза используются для оценки сопротивляемости их при разрушении, устойчивости бортов разреза, откосов уступов и отвалов.

При определении устойчивых параметров откосов необходимо учитывать геологические, гидрологические и климатические факторы, неоднородность структурно-прочностных свойств приконтурного массива, факторы производственного характера.

Одним из существенных факторов, влияющих на устойчивость бортов разреза и откосов, является снижение прочности горных пород за счет естественных воздействий (выветривание, разуплотнение, набухание), а также за счет воздействия производственно-технического характера (взрывные работы при подготовке пород к вскрыше).

При массовых взрывах заряженных скважин происходит частичное дробление пород на расстояниях 50-70 м от места взрыва.

В зависимости от схемы и параметров расположения взрывных скважин ослабление массива в откосах достигает 20-30 % от естественной прочности.

График зависимости показателя ослабления массива взрывом от параметров расположения скважин: 1 -

при Я = 2 м ; 2 - при Я = 3 м; 3 - при Я = 4 м

Показатель ослабления массива может быть определен из выражения: ц = 1 - 1,045 Я2/аЬ;

где ц - показатель ослабления массива; Я - радиус действия заряда; а и б - параметры расположения скважин.

1. Справочник. Открытые горные работы ( К.Н.Трубецкой, М.Г.Потапов, К.Е. Виницкий и др. - М.: Горное бюро, 1994.

На рисунке приведен график зависимости показателя ослабления массива от параметров расположения скважин при условии, что а = б.

Расчет устойчивости откосов угольных разрезов можно проводить с помощью нескольких методов (с учетом положений статики сыпучей среды, графоаналитический метод и др.). Но во всех случаях необходимо вводить в результирующие формулы коэффициенты, учитывающие снижение прочности массива под воздействием вышеуказанных факторов.

---------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

2. Демин А.М. Закономерности проявлений деформаций откосов в карьерах. - М.: Наука, 1981.

3. Галустъян Э.Л. Геомеханика открытых горных работ. - М.: Недра,1992.

— Коротко об авторах -------------------------------------------------------------------

Шерстобитов Илья Александрович - аспирант кафедры «Разработка месторождений полезных ископаемых», Московский государственный открытый университет.

--------ф

^-------

--------------------------------- © А.Н. Дворникова, Н.В. Дубынина,

2004

УДК 65.012.45:622.271

А.Н. Дворникова, Н.В. Дубинина

СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ МНОГОПЛАСТОВЫХ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПРИ ОБОСНОВАНИИ ТЕХНОЛОГИИ ИХ РАЗРАБОТКИ

Семинар № 12

есторождения ископаемых углей по особенностям строения принято делить на простые и сложные. К простым относят месторождения, состоящие из одного достаточно мощного пласта, запасы которого характеризуются однородностью по всему объему залежи. Месторождения, состоящие из более чем одного пласта, или в случае, когда качество запасов одного пласта не является однородным, относят к сложным.

Сложно-структурные месторождения характеризуются к тому же наличием нескольких свит, невыдержанностью пластов по мощности, а также сложной структурой самих пластов (наличие нескольких угольных пачек и изменчивость показателей по ним, наличие прослоев, их невыдержанность по количеству, мощности и литотипам).

Примером месторождения сложной структуры является Эльгинское каменноугольное