Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Сдвижение горных пород и земной поверхности при разработке месторождений полезных ископаемых

..pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
14.7 Mб
Скачать

Направим

о с ь

X

по н ап равлен и ю смещ ения вноль

п ло ско сти

льжения.

На

смещающийся б л о к д ей ству ю т следующие

силы (р и с . 3).

 

Р я о . З .

З а в и с и м о с т ь

величины смещ ения о т

врем ени

 

р а зв и т и я

деф орм аций

при плоокой

п о вер х н о сти

 

 

 

 

 

ск о л ьж ен и я

 

 

 

вес

блока

-

Р

, с и л а

р еак п и и м ас с и в а

-

и си ла т р е -

скольж ения

-

Рг с

.

У читывая э т о ,

имеем

£ £ •= P s//t S - Pr.f ,

как

I F r c

*

f - J f

+ е l -

P c o tâ ê e jp '+е/. , то

п осле

сокращ ения

Рнакопим

 

/

-

 

? ( П а /

- #

г ' c o s t -

 

 

( ? )

1алее

необхолим о

р а с с м о т р е т ь п ва

в а р и а н т а :'

 

 

“ С

 

 

j

т ^ е .

б л о к

см ещ ается

по

гл а д к о й

п р о т я ж е н и й

пине.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

} этом

сл у ч в е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

»

$ ( s i n

 

 

 

c ô s X ) ,

 

 

V*

у г о л

в н у т р е н н е г о

тр е н и я п о

трещ ине;

f

- у го л п о -

я трещины.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

важпн

п р о и н т е г р и р о в а в

вы раж ение

(2 3 ) при

начальны х

у с л о в и я х :

а ~ 0 ,

S ^ о ,

 

S

® û

 

получим

 

 

 

 

 

S

-

 

гг -=■ f /Л 7 г < г - t p f P m t j ' t ,

 

(8 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^

 

 

( r £ /i * - #

^

 

*.

 

 

иещение б л о к а

н а ч и н а е т с я

при

 

 

со ско р о стью ( 3 ) .

m /ep,

при

= 2 0 ° ,

/

 

==30°

 

У*

- т , 3 м / с ,

 

т . е . обру -

з п ро и сх о ги т

в

считаннр.о

о ек у н л ы , ч то

о б ъ я с н я е т к в н е за п н о е с б -

une рабочи х у с т у п о в в

^яб оо

при

п о лреп ке

п л о ск о сти

ослаб лен и я

звато р о у .

м и,

простираю щ имися

п а р а л л е л ь н о

о тк о су

и

падающими

в сто р о н у вы­

емки

к р у ч е

у г л а

в н у т р е н н е г о

т р е н и я . В

атом

сл у ч ае

возможно

смеще­

ние

с к а л ь н о й призмы

по

п л о ск о й

п о вер х н о сти

скольж ен и я .

 

 

 

Для зад ан н ы х

исхопны х

панных (

Н

= 30м ,

 

 

= 6 0 ° ,

/

= 4 5 °

,

Ÿ

 

= 2 0 ° ,

 

С

= 0 ,Я й П а,

 

. 6

= Ю #

À

= 0 ,1 ,

 

Г

= 2 ,5 .1 ( Г 2МНД!Э,

P

 

= 4 ,8 fffîj

 

I

=42м )

р а с с ч и т а н н о е

зн ач ен и е

коэф фициентов со­

с т а в л я е т :

А *

= 4 9 ,0 5

I / c

,

d = 0 ,0 1 3

I / o 2 .

Величины

смещений

р ассч и ты ваю тся

по

формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

0 ,0 /3

1 £ .

0 , 0 # •4 4 .3 ’

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~ г - 9 ' fOA

 

*

2 4 - 0 - /0 *

 

 

 

 

 

 

 

П олученные

зав и с и м о ст и

п озволяю т р а с с ч и т а т ь

врем я

между

перио ­

дами

наблю дений

в

с о о т в е т с т в и и

с при н ятой

точностью

о п р ед елен и я

 

величины см ещ ен и я,

с к о р р е к т и р о в а т ь т е о р е ти ч е с к и е

зн ачен и я смеще

-

ний и

о су щ еств и ть

п р о г н о з

опасны х

деф орм аций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л И Т Е Р А Т У Р А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I*

Р а г и е а п

 

fti &.

a n d .

lio iÿ S i

ê . Roes, fa d e s

a n d

a v u S a n c fo s :

 

 

 

Sosie

f i i i n a p â e s ,

P o o s S id e s

a n d

a v a S a n c S e c , a t £ n p .S if e s .

 

 

 

4 / r t j f e z d a m

a. a . , s e w ,

/ > . / - & .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 .

 

Ф исенко

Г .Л .

У сто й ч и во сть б о р то в

к а р ь е р о в

и

о т в а л о в ,

-

Н едра,

1 9 6 5 . -г

3 7 8 с ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УДК 5 2 8 .4 8

 

Э .П .П я тк о в а ,

П .Г .П устаФ ин,

 

 

 

 

Г .И .В и ц у л и н з,

Д .В .Н ольф .

 

 

РЕЗУЛЬТАТЫ

Ш 'П Ш Я Ж

ИССЛЕДОВАНИЙ СДВИЗКЕНИП

 

 

ГРУНТОВ ИОД ДЕЙСТВИЯ! ОТВАЛОВ

 

О тв а л о о б р азо в а н и ё

я в л я е т с я

важным

звеном

тех н о л о ги ч еск о го

 

п р о ц есса р а з р а б о т к и м есторож ден и й

полезны х

ископаемых открытии

сп о со бо м . Деформации

о т к о с е -'

причиняю т п р о и зв о д ств у прямой

и

косвенны й

м атер и ал ьн ы й ущ ерб .

Поэтому о п ред елен и е оптимальных

 

п ар ам етр о в

у сто й ч и вы х

о т в а л о в

пусты х

п осол

с увеличением их

 

приемной с п о с о б н о с т и

я в л я е т с я

одним

из важнейших у с л о в и й ,о б е с п е ­

чивающих

экон ом и ческую и б езо п асн у ю о тр а б о тк у м есторож дений .

С

другой с то р о н ы ,

у в е л и ч ен и е высоты о тв а л о в

может п ри вести

к

оползням

о т к о с о в

и внловлн п ати о оснований

о т в а л о в , ч то в л и я ет

 

 

 

 

33

 

на

б е з о п а с н о с т ь

п р о вед ен и я

о тв ал ь н ы х

 

р а б о т ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А к ту ал ь н о сть

вы полняемых

и с сл ед о в ан и й

о б о с н о в а н а

так ж е слож ­

ностью

и н ж е н е р н о -ге о л о ги ч ес к и х

и

г и д р о г е о л о г и ч е с к и х

у с л о в и й т е р ­

р и то р и й , вы деляемы х

поп

о тв а л ы .

Это с о з д а е т

д о п о л н и тел ьн ы е

т р у д ­

ности

в

п ровед ен и и

р а б о т

по

б тв ал о о б р а зо в а н и ю .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У читывая

темпы

р о с т а

р а з в и т и я

откры ты х го р н и х р а б о т

и

в о в л е ч е ­

ние новых

м есторож дений

со

сложными г о р н о -г е о л о г и ч е с к и м и

и

клим а­

тическим и

у сл о ви я м и ,

больш ого

вним ания

за с л у ж и в а е т

и зу ч е н и е

м ех а ­

низм а

ф орм ирования

и р а з в и т и я

оп ол зн евы х

я в л е н и й на

о т в а л а х ,е л о -

женных

к а к слабы м и,

т а к

и

прочными

п ород ам и ,

расп о ло ж ен н ы х

 

на

слабом

о сн о ван и и .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С остояние

и зу ч ен н о сти

э т о г о в о п р о са с в и д е т е л ь с т в у е т

о н ео б х о ­

димости

дальнейш его

и зу ч ен и я

х а р а к т е р а

п р о ц е с с а

ф ю рм ирования

о т -

в а л о в

с

учетом основны х влияющих

ф а к т о р о в , К

так и м

ф а к т о р а м ,

 

с

р азв и ти ем

и звестн ы х

м ето д о в и с с л е д о в а н и я

/ 1 , 2 / ,

с л е д у е т

о т н о с и т ь ;

ф и зи к с -м ех ан и ч ёск и е

с в о й с т в а

п о р о д ,

слагаю щ их

т е л о

о т в а л а

 

и

е г о

о с н о в а н и е ,

врем я

е г о

ф орм и рован и я,

а

такж е е г о

кон ф и гурац и ю

в п л а ­

не

и п р о ч е е <

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Натурные

и сслед о ван и я - по у с то й ч и в о с ти

о тв а л ь н ы х

о т к о с о в

 

 

и

гр у н то в

их

о сн о ван и й ,

проводимые

н е п о о р е д е т в е н я о

на

го р н ы х

п р е д

-

п р и яти ях позволяю т надежно

о п р е д ел и ть

и х

п р о ч н о стн ы е

х а р а к т е р н о

-

ти к и ,

а

такж е вы яви ть

причины и сущ н ость

м ех а н и зм а

р а з в и т и я

о п о л з­

ней

о т в а л о в

на слабом

о с н о ван и и ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На

К ачарском

к а р ь е р е

отсы пка

о тв ал ь н ы х п о р о д

в е д е т с я

в

слож

-

ных

и н ж ен ер н о -гео л о ги ч еск и х у с л о в и я х ,

т а к

к а к площ адки

отсы паем ы х

пород

приближены

к

м естом р асп олож ен и я

о з е р :

о т в а л

7

-

о э .

Иур

-

К она,

о тв а л

4

-

о з ;

К н чар .

С иотема

р а з р а б о т к и

 

на

к а р ь е р е

п р и н я та

тр а н с п о р тн а я .

Р а зр а б о т к а

в с е й

покрывающей

толщи

п о р о д в е д е т с я

эк ­

скавато р ам и

ЭКГ-8И.

 

 

Бокрышные

породы

к а р ь е р а

п р ед став -»

 

 

лены слабыми

породами

м е зо к а й н о зо й с к о г о

к о м п л ек са г

к к о т о р о м у

 

 

приурочены

четы ре

Водоносных

г о р и з о н т а ,

чТ'. о б у с л о в л и в а е т

Новы

-

шейные

 

тр еб о ван и я

к

у с то й ч и в о с ти

у с т у п о в

и б о р т о в

к а р ь е р а .

П рак­

ти к а вел ен и я

го р н а х

р а б о т

на

К ачарском

к а р ь е р е

п о к а з а л а ,

ч т о

р а

-

номендуемые

п р о е м н ы е

парам етры

не

в с о с то я н и и

о б е с п е ч и т ь

у с т о й

-

ч в в о с т ь

Породных

о т в а л о в .

Это

о б ъ я с н я е т с я

мал* »*

п р о ч н о сть ю

отоы

-

паемых

п о р о й ,

п р ед ставл ен н ы х

Э

сонорном

п естр о п ветн ы м и

и

ч е г а и

-

сними

глинам и

и р езк и м

Снижением

р х п р о ч н о сти

 

?

р е з у л ь т а т е

вы вет­

ри ван и я

Или

и зб ы то чн о го

у вл аж н ен и я .

Положение

у с у г у б л я е т с я

 

тем .

ч т о

четы рехт-ярусны е о твалы б ульдозерн ы й 4 (Н=36м)

в э к с к а в а т о р

-

ный

7

(1 Ы 4 м )

отсы п аю тся

на

тер р и то р и и

пересохш их

о з е р

б е з

п р ед ­

в а р и т е л ь н о г о л р ен и р о вэп и я

заб олоч ен н ы х

у ч а с т к о в .

 

 

 

 

 

 

 

 

При

о п р ед ел ен и и

п а р а м е тр о в

устой чи вы х

о тк о со в

п ер во степ ен н о е

зн а ч е н и е п р и о б р е т а е т

падеж ная

о п ен к а прочностны х

с в о й с тв

 

горны х

Порол

в о т к о с а х ,

 

д л я у с л о в и й ,

соответствую щ их

их

напряженному

 

со сто ян и ю .

F с в я з и

с

эти м

в

к о м п л ек се р а б о т п о

исследованию ф изи­

к о -м е х а н и ч е с к и х

с в о й с т в пород

. п р ед у см атр и в ал о сь

 

наряду

с

об

-

ратными

р а с ч е та м и

 

о п о л зн е й о т в а л о в

и ссл ед о ван и я

на

с д в и г

горны х

призм

в

натурн ы х

у с л о в и я х

в

лабораторн ы е

испы тания п осол

 

на

слви -._

говы х

п р и б о р а х

(ПТО-С )

и

о таб вл о м втр е

УС В -2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П олученные

на

о сн о ве

лабо р ато р н ы х

и

натурны х

испытаний

 

проч

-

ностны е

Х а р ак тер и сти к и

о твал ь н ы х п о р о д

не

в с е г д а

м о гу т

р а с с м а т

-

р и в а т ь с я

к а к р а с ч е т н ы е ,

п о с к о л ь к у

отраж аю т р а б о ту

не в с е г о

о т в а л ь ­

н о го

м а с с и в а ,

а о тд ел ьн ы х

локальн ы х

у ч а с т к о в ,

а

 

кроме

т о г о ,

 

они

вы числяю тся по

с р а в н и т е л ь н о

небольш ому

ч и слу

оп ы тов. В

т о

же

в р е ­

мя

м н о гочи слен н ы е

 

данны е

испы тания

п орол

п оказы ваю т, ч т о

вел вч и -

на

у г л о в

в н у т р е н н е г о

тр е н и я

п о р о д надеж но

о п р е д е л я е т с я

по

 

данным

л аб о р ато р н ы х и с с л е д о в а н и й

с

у ч ето м е с т е с т в е н н о й

вл аж н о сти ,

а

зн а ­

ч ен и я п о к а з а т е л е й

 

с с е п л е н в я

требую т у то ч н ен и я

на

о сн о ве р е з у л ь т а ­

т о в

 

н атурн ы х испы таний

н а

с д в и г породны х

призм в

е стествен н ы х

у с ­

л о в и я х

и о б р атн ы х

р а с ч е т о в о п о л зн е й .

С л ед у ет

о т м е т и т ь ,

ч то

и

об -

р атн ы е

р а с ч е т ы

 

о п о л зн е й

даю т

н е с к о л ь к о заниженные

р е зу л ь та ты

 

 

зн а ч е н и я

с п с с л е н а я

о тв ал ь н ы х п о р о д

в

у с л о в и я х

К ан ар ско го

к а р ь е р а ,

п о с к о л ь к у

о п о л зн ев ы е

я в л е н и я

н о с я т

не повсем естны й

х а р а к т е р ,

 

а

с в я за н ы

в

б о л ьш и н стве с л у ч а е в

с т е х н о л о ги 0 :: о т в а л о о б р а э о в а н я я ;с е ­

зонным

вы п аден и ем

 

о с а д к о в * вызывающих обводнение

отвальн ы х

пород;

п а

о тв е я н н ы х у ч а с т к а х

с л аб о й

несущ ей

с п о ссо я о сты о

пород

о сн о ва

-

Пий

о т в а л о в .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определявш ими

 

п р и зн ак ам и

у с то й ч и в о с ти гр у н то в

являю тся

наличие

в н у т р е н н и х

с в я з е й

в г р у н т а х

и х а р а к т е р

э т и х с в я з е й , отнош ение

 

 

э т и х

г р у н т о в к

в о л е ,

ф и зи ч еск и е с в о й с т в а г р у н т о в .

О сновное

вл и я ­

ние

п а

у с т о й ч и в о с т ь о т в а л о в

оказы ваю т та к и е с в о й с т в а , к а к

проч

-

ностны е х а р а к т е р и с т и к и

г р у н т о в

(сц еп л ен и е

и у г о л

в н у тр е н н его

т р е ­

н и я ) , о б ъ ем н ая

м а с с а ,

и э г e n e n c â «важ н ости

грун тов*

 

 

 

 

 

 

Г е о л о г и ч е с к о е

 

с т р о е н и е

тр п о в то р я й

© твало о б р язо вен и я

К я ч ар сго го

к а р ь е р а п ри м ерн о

о д и н а к о в о .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из п р е д ст а в л е н н ы х

панны s

( т а б л . О

в и д н о , ч то

несм отря

на р а з ­

личный

в о з р а с т ,

л й то л о ги ч г :т » ё

р а зн о с ти

глинисты х

пород

весьм а

 

Наим енование

пород

 

Т аб л и ц а I

 

 

Ф и зи к о -м ёх ан и ч еск и е с в о й с т в а г р у н т о в о сн о в ан и я

о т в а л о в

 

 

Ф и зи ч еск и е с в о й с т в а п о р о д

М еханические

с в о й с т в а

 

 

п о р о д

 

 

сц еп л ен и е ! у г о л в н у т -

 

q

! рен н его "

 

? т р е н и я

 

глПа

!

ц> , гр а д у с

Н еоген о вы е

п е с т р о -

2 7 ,5

1 , 9

2 ,7 7

 

4 5 г 9

0 ,9 7

0 ,0 9 9 9

 

 

п ветн ы е

глины

0 ,8 6

о ; о ш

0 ,0 5

 

В е р х н е о л и го ц е н о в н е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о тл о ж ен и я

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ч к л и к т и н с к о й сви ты :

1 4 ,2

1 ,8 7

2 ,7 2

 

4 0 ,9

0 ,7 0

 

 

 

п е с к и пы леватьге

0 ,6 9

 

0 ,0 5

 

 

 

 

2 7 ,5

1 ,9 2

2 ,7 4

0 ,9 1

4 4 ,2

0 ,7 9

0 ,0 3 2

0 ,0 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 ,0 1 7

 

 

С р е д н е -в е р х н е п а л е о ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ге н о в ы е

гли н ы

2 8 ,1

 

2 ,7 6

 

4 6 ,5

0 ,8 8

0 ,0 5 5

0 ,0 5

 

ч е г а н с к о й

свиты

1 ,8 6

0 ,8 4

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0*031

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О л и в к о в о -зе л е н ы е

 

 

 

 

 

0,_90

0 ,0 5 4

 

 

глинь-

 

3 2 ,3

. 1 ,9 0

2 ,7 6

0,"90

4 7 ,2

0 ,0 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 ^ 0 0 3

 

 

7 °

2 7 °

6 °

1 2 °

1 6 °

сходны

по

своим

ф и зи к о -м ех ан и ч еск и м

с в о й ств ам .

Поэтому

при о п е н -

. ке

у с то й ч и в о с ти

породны х о т в а л о в

толщину п о р о д ,

представлен н ую

 

неогеновы м и,

верхн еоли гоп ен овы м и

и ср ед н е -вер х н ёп алео ген о вы м и

о т ­

лож ениями,

р а с см а тр и в аю т

к а к

единый

мощный слой

гли н и сты х п о р о д .

 

 

При

р а с ч е т е

 

п а р а м е тр о в устой чи вы х

о т в а л о в

на

слабом основании

важ ное

зн а ч е н и е

и м еет правильны й выбор мощности

с л аб о го

сл о я

 

и

е г о

 

р а с ч е тн ы х

п о к а з а т е л е й п р о ч н о сти .

На

основании

 

обобщенных

дан ­

ных

и н ж е н е р н о -ге о л о ги ч е с к и х

изы сканий

и н сти ту та

ВИОГШ

мощ ность

 

о л аб о го

с л о я

(

 

о

у ч ето м п о ч в е н н о -р а с т и т е л ь н о г о

с л о я )

за

п р е д ел а ­

 

ми

гр а н и ц

о з е р

 

Hyp-К оп а

и К очар

 

п ри н и м ается в

среднем

1 , 5 - 2 , 5м,

 

При

 

е с т е с т в е н н о й

влаж н ости

су гл и н к и

явл яю тся

прочными

породами

 

• (

 

г

 

= 1 5 ° ,

 

 

с

= 0 ,0 8

l'ïï a ) .

Суглинки

способны

бы стро

р а зм о к ат ь

при

 

за м а ч и в а н и и .

Э то

р е з к о

вы зы вает

ухудш ение

их

 

прочностны х

 

 

с в о й с т в ,

п оэтом у

при

р а с ч е т е

породны х

о тв а л о в

на

слабом

основании

с л е д у е т о р и е н т и р о в а т ь с я

на

меньшие

зн ач ен и я п рочн остн ы х’п о к а з а т е ­

лей

 

э т и х

п орол

 

 

9

= 1 0 ° ,

 

с = 0 ,0 0 5

МПа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П о ч в е н н о -р а ст и те л ь н ы й

с л о й

з а л е г а е т

п о всем естн о

за

исключением

чаши о з е р а

Hyp-К о п а .

Мощность

олоя

0 , 1 - 0 , 5м . В

чаше о зе р а Н ур-К о-

па

з а л е г а ю т

то р ф ян о -и л и сты е

о тлож ен и я,

мощ ность

которы х

к о л еб л ет ­

ся

о т 0 ,1

до

1 ,5 м .

Н аиболее

р а с п р о ст р а н ен н а я

мощ ность

торф яно

-

 

и л и сто го

с л о я

0 , 4 - 0 , 8 м .

В в о ст о ч н о й

половине

чаши

 

о зе р а

мощ ность

 

у в е л и ч и в а е т с я

до

1 , 2 - 1 , 5м .

У читывая

высокую

с те п е н ь

влаж ности

 

то р ф а,

п о к а з а т е л и

п р о ч н о сти

м о гу т

быть

приняты

 

 

= 8 ° ;

 

 

'

= 0 ,0 0 5

МПа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для

вы бора

л о с т а т о ч н о

надежных

п ар ам етр о в

прочности

пород

тел а

и о сн о ван и я

о т в а л а

был вы полнен

 

ком плекс

спепиальны х

и сслед о ван и й .

А нализируя

зн а ч е н и я

п рочн остн ы х

 

х а р а к т е р и с т и к

отвальн ы х

пород

при­

ходим к

 

вы во д у ,

ч т о

п рочн остн ы е

 

п о к а за т е л и у вели ч и ли сь

и э т о

свя

-

зан о

с

у гл у б к о й

к а р ь е р а ,

у с а д к о й

и

кон соли лап и ей

пород

о тв а л а

и

 

о с н о в а н и я .

С у гл у б к о й

к а р ь е р а

в

 

отвалы

поступаю т

окам енелы е п е с ч в -

н о -гл и н и сты е

породы

с

м инимальной

влаж ностью ,

ч то

 

зн ач и тел ь н о

по

-

внсило

п р оч н остн ы е

х а р а к т е р и с т и к и

пород

о тв а л о в

в

 

ц елом . Для р ас

-

ч е т а

у с т о й ч и в о с т и

о т в а л а принимаю тся

следующие

зн ачен и я

п рочн ост

-

ннх

 

х а р а к т е р и с т и к

п ород о т в а л о в :

 

С = 0 ,0 2 6 - 0 ,0 4 4

МПа,

^ = Ю ° - 1 2 ?

Н атурные

и с с л е д о в а н и я

по

у сто й ч и во сти

о твальн ы х

о тк о с о в и

гр у н ­

тов

 

их

о с н о в а н и й ,

проводимы е н еп о ср ед ств ен н о

на

горны х прелп ри я

-

ти ях

п о зво л яю т

б о л е е

надеж но о п р е д ел и ть

их прочностны е

х а р а к т е р и с ­

ти к и , а

 

такж е вы яви ть

причины, и

оущ ность

м еханизм а

р а зв и т и я о п о л з­

ней

 

о т в а л о в

на

сл аб о м

о сн о в ан и и .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наруш ение у с то й ч и в о с ти

о т в а л а о з н а ч а е т

н ево зм о ж н о сть

е г о

нор ­

м альн ой э к с п л у а т а ц и и .

Э то

н а с т у п а е т

в т о т

м о м ен т,

к о г д а

неф орм ал

пии

о т в а л а

п р е в о с х о д я т

д оп усти м ы е.

Общим п р и зн ак о м

э т и х

д еф о р м а ­

ций

явл яю тся в ер ти к ал ь н ы е

и

го р и зо н тал ь н ы е

сдви ж ен и я

п о р о д

п о л

 

д ей стви ем

силы тя ж е с т и . Для

наблю дения было

зал о ж ен о

3

п роф и ль

­

ных

линии

гр у н то вы х р е п е р о в ,

в том

ч и с л е t

на

э к с к а в а т о р н о м

о т

-

в а л е 7 - линия 1У -1У ,

на автом обильном 4

- линии П-П

и

Ш-Ш,

 

С целью

п олучен и я

данны х

о х а р а к т е р е

деф орм и рован и я

Южного

бор ­

т а к а р ь е р а

и п оверхн остн ы х

сооруж ений на

пром площ адке

 

с т в о л а

I

была залож ена .д о л го вр ем ен н ая н аб лю д ател ьн ая с т а н ц и я ,

со с то я щ а я

и з

проф ильной

линии I - I .

Х а р а к тер и с ти к а проф ильны х линий

 

д а н а в т а б ­

лице 2 .

 

 

 

 

 

 

 

npoflf).

! й м ь - .

У -в о

р с т е р о ч

j пы халиН 8Й ,|ОПОр НЫХ

|р а б о ч и х 1 Е о его

ЛИНИЙ

 

 

 

Т аб л и ц а

2

j р а с с т о я н и е

'к - в о

м еж ду реперами» д ери й |р а б о - ;0 |ю р - I S j g g t

 

 

Южный б о р т к а р ь е р а

 

 

 

 

I - I

300

2

1

3 0

32

5 - 1 5

5 0

4

 

 

 

О твал

4

 

 

 

 

П-П

250

2

 

20

2 2

5 - 1 0

50

5

НМЛ

300

3

 

24

2 7

6 - 1 0

50

4

 

 

 

О твал

№ 7

 

 

 

 

Г - 1 У 330

330

2

 

25

27

5 - 1 0

60

3

П родольны е.линии

с о с т о я т и з р я д а р е п е р о в ,

зак л ад ы в аем ы х

 

да

вер х н ей площ адке

о т в а л а п ер п ен д и к у л яр н о

в е р х н е й б р о вк и о т в а л а

и

р я д а

линий

р е п е р о в ,

заклады ваем ы х п о нижней

б р о вк и о т в е л а

я

 

ванию

о тв а л а в с о о т в е т с т в и и о р ай о н и р о ван и ем

г р у н т о в

n o o T e g g g i

у с то й ч и в о с ти .

 

 

 

 

 

 

 

 

По профильным

линиям п рово д и л и о ь сери и

н аблю ден и й ,

о о с т Ш Ш

и з н ивелирования

в с е х р е п е р о в и и зм ер ен и я

р а с с т о я н и й

м е ж д Д Ш Ш й

и с п о л ь зо в а л а с ь при

это м м ето д и к а ВНИ1.Ш

/ з / .

Сроки м ел к у

 

 

наблюдений

у с та н а в л и в а л и с ь в зав и си м о сти

 

о т

я н ? е м т й в в о с т & г Ш Й Щ

кв о т в а л а

и ск о р о сти

е г о д еф о рм и рован и я .

 

О дноврем енно

п р о во д и л и сд ,

ви зу ал ьн ы е

наблю дения з а х а р а к те р о м деф орм и рован и я отв0Д О £

 

 

гр у н т о в их

о сн о ван и я

п утем ф и кси рован и я

видимых п р и з н а к о в

Дефор -

м ап и й . Для

о б р аб о тк и

р е з у л ь т а т о в и н стр у м ен тал ьн ы х наблю дений

з а

38

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

деформациями о т в а л о в

и г р у н т о в

их

о сн о ван и я и с п о л ь зо в а л а с ь

 

м ето ­

д и к а ,

п ри м ен яем ая для

реш ения

з а д а ч сдвиж ения

при подземном

сп о ­

собе

р а зр а б о т к и *

 

 

 

 

 

 

 

П роведенны й а н а л и з

р е з у л ь т а т о в

наблю дений

п о к а з а л , ч то

вел и -

чина

ве р ти к а л ь н ы х и го р и зо н тал ь н ы х

сдвиж ений

зем ной

п о вер х н о сти

по профильным линиям

I - I в р ай о н е

о т в а л а I и

1У-1У

о тв а л а

7

не

превышают

то ч н о с ти и зм ер е н и й .

При этом видимых п р и зн ак о в дефор -

мапий зем н ой п о в е р х н о с ти

не

заф и к си р о в ан о .

 

М аксимальные зн а ч е н и я

сдвиж ений и деформ аций, полученны е

по

Профильным

линиям П-П

и

ÜI-K п р ед ставл ен ы

в таб л и ц е 3 .

 

 

 

 

 

 

Таблица

3

 

Ч исленны е

зн ач ен и я ком понент

сдвиж ений

 

 

и

деформаций

 

 

й

псоф . линий

П-П Ш-П

.•В е р т и к а л ь -

!ные

с д в в н е -

;НИЯ

 

|

^

,мм

 

2 7 5 9

 

2 8 0 0

f

Г о р и зо н -

'

тальн ы е

!сдвиж ения

!,мм

Î

4658

4 4 8 9

{

Р а с с то я н и е

t

Сжатие

1

 

 

 

 

 

i

 

< *

.

i

 

j

10

Л 0~э

 

1#

1 .1 0 3

t

 

 

 

!

 

 

1*1

 

 

2 I I . 3

 

0

,4

 

 

6 4 1 .2

Р е зу л ь т а т а м и

наблю дений по профильным линиям

П-П и Н'-М ,рас­

положенных

в

в о с т о ч н о й

ч ас т и

о т в а л а

4 ,

отм ечено наибольш ее

р а з ­

ви ти е деф орм аций

г р у н т о в

о с н о в а н и я ,

характеризую щ ихся на

390 м

по ф ронту о т в а л о о б р а э о в а н и я ,

шириной

о т

15 по 100 м .

 

 

 

 

В с в я з и

с

вы пиранием

г р у н т о в

о сн о ван и я

о тв а л о в происходило

 

о седан и е

т е л а

о т в а л а .

По

м ер е

р а з в и т и я

о т в а л а зо н а сдвижения

 

п ерем ещ алась

Е м есте

с

е г о о тк о со м

,

При

этом наблю далось

р а зв и ­

тие зоны

трещ ин

и р а зр ы в о в

о

раскры ти ем

0 , 1 - 0 , 5м и длиной

20-ЗОм

и гл у б и н о й

1 ,2 - 2 м .

И з - з а

услож нения

деф орм аций,

к а к сам ого

о т­

вал а 4 ,

т а к

и

г р у н т о в о с н о в а н и я ,

отвальны е

работы

в районе

про

-

фильной

линии

П П и Ш-Ш были

Прекращ ены. В озобновление

в

1983

г .

в это м

р а й о н е

р а б о т

п о

о тв ал о о б р азо ван и ю

а к ти в и зи р о в а л о

 

п роц есс

д еф орм и рован и я,

ч т о

п о в л е к л о

у вел и ч ен и е

р азм ер о в

зоны

сдвиже

-

н и я .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В г е о л о г о -с т р у к т у р н о м

отнош ёнйи р а зр е зы

по профильным

линиям

П-П й

ilî-lli. п р е д ст а в л е н ы

четвертичны м и

п ёсчан о -гли н и сты м и

 

отлож е­

ниями,

глинам и н е о г е н о в о г о

й л а л е о г е й о в о г о

в о з р а с т о в , которы е

 

п о всем естн о

перекры ты п о ч в с й и о -р а с тй те л ь н н м

сл о ем . Мощностью

 

0,1~ 0,Э 5М .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

та

 

 

П роведённы е наблю дения п о зво л и л и п о л у ч и ть

к а ч ес тв е н н у ю

и к о л и ­

ч ествен н у ю х а р а к те р и с ти к и

деф орм ирования г р у н т о в о с н о в а н и я

о т в а л а ,

у с т а н о в и т ь основны е

 

парам етры

п р о ц е с с а деф орм ирования

и

в ы я в и ть

•его

о со б ен н о сти

в зави си м о сти

о т

прочн остн ы х

х а р а к т е р и с т и к

п орол

о с н о в а н и я .

Х ар ак тер

р а с п р ед е л ен и я ком понент сдви ж ен и я

и

деф орм а­

ций

и

и х ч и сл ен н о е

з н а ч е н и е , по площади

и с с л е д у е м о го

у ч а с т к а ,

х а ­

р а к т е р и з у ю т с я

большим р а зн о о б р а зи е м

и к о н ц е н т р а ц и е й ,

п р и у р о ч ен н ы х ,

к а к

п р а в и л о ,

к у ч а с т к а м

о

видимыми

п ри зн акам и

деф орм аций

/’м е с т а

р а зр ы в о в ,

выпор

и

т . п . ) , -Х арактерны м в

это м

с л у ч а е

я в л я ю т с я

р е -

з у л ь т а т н , полученны е

по

проф ильной

линии

l'î-Ui,

р асп о л о ж ен н о й в

з о ­

не

 

м аксим альны х

деформаций

в о с т о ч н о й ч а с т и

о т в а л а .

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальными деформациями

х а р а к т е р и з у е т с я

 

у ч а с т о к ,

г л е

в

о с -

новании о тв а л а

зал егаю т

су гл и н ки

и

глины

ч е т в е р т и ч н о г о

в о з р а с т а .

Они

ж е л г о в а ю - б у р ы е ,

п ал ев о -ж ел ты е

и с е р о в а т о - б у р ы е ,

п лотн ы е

,

р ед к о

с вклю чением г а л ь к и ,

г н е з д

п е с к а ,

к р и с т а л л о в

г и п с а .

Породы

н ах о д ятся

в тв е р д о й ,

п о л у тв ер д о й

и

ту го п л а о ти ч н о й

к о н с и с т е н ц и и .

Мощность их 1 , 7 - 2 , 6м

и х а р а к те р и зу ю т с я они

н а и б о л е е

слабы м и п р о ч ­

ностными сво й ств ам и .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На

х а р а к т е р

п р о ц есса

олвиж ения

и

ч и сл е н н о е

 

зн а ч е н и е

к о м п о н ен т

деформаций

оказы ваю т

вли ян и е

элем енты и

формы

з а л е г а н и я

с л а б о г о

с л о я , расп олож ен н ого

в основании

о т в а л а .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С лелует

о т м е т и т ь ,

ч то

на

п р о ц е с с

д еф орм и рован и я

и

р азм ер ы

зоны

сдвиж ения

о т к а зы в а е т

вли ян и е

м ощ ность ч ет в е р ти ч н ы х

о тл о ж е н и й ,

с

увеличением ко то р о й

о т м е ч а е т с я

ониж ение

с к о р о с т и деф орм аци й

и

уменьш ение величины их концентраиий*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При

и сслед о ван и и

деформационных

п р о ц е с с о в , протекаю щ их

в

п о р о д ­

ных

о т в а л а х и

 

их

о с н о в а н и я х ,

и зу ч ен и е в с е х

составляю щ и х

и х

э л ем е н ­

т о в

в

натурны х

у с л о в и я х

не

п р е д с т а в л я е т с я возмож ны м .

П оэтом у

в е с ь - ,

мв

рациональным

я в л я е т с я

и с п о л ь зо в а н и е м е т о д а

м о д е л и р о в а н и я .

 

 

г районе о п о л зн я ,

 

имеющего

п р о тя ж ен н о сть

390м п о ф р о н ту

р а б о т ,

но

восточн ом

у ч а с т к е

 

б о р та

о т в а л а

4

р е к о м е н д у е т с я

п р е д о т в а л

 

(

 

d

= 200м ,

 

А

=5м)

отвальны м и

породам и с

о т н о с и т е л ь н о

вы оокими

х ар ак тер и сти к ам и

со п р о ти в л ен и я

с д в и г у .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б е зо п ас н о е

в ед ен и е

р а б о т

 

на

о т в а л а х мож ет

бы ть

д о с т и г н у т о

в е -

пением

р а б о т

при

п остоян н ом

 

и н стр у м ен тал ьн о м

к о н т р о л е

з а

д еф орм а­

циями

о т в а л о в

 

и

прекращ ением

о т в а л о о б р а а о в а н в я

на

дан н ом

у ч а с т к е

при

 

к р и т и ч е с к о й

с к о р о с ти

см ещ ения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Слит э к с п л у ата ц и и

вы соки х

о т в а л о в п о к а з а л

вы сокую

н а д еж н о ст ь

и н стр у м ен тал ь н о го к о н тр о л я

при

п о с то я н н о

деформирующ ихся

о т к о с а х

Соседние файлы в папке книги