Анализ способов обеспечения устойчивости временно нерабочих и нерабочих бортов карьера
В статье приведен анализ способов обеспечения устойчивости временно нерабочих и нерабочих бортов карьера с целью размещения на них оборудования нового технического уровня и достижения минимизации объемов вскрышных работ при углубке карьеров при увеличении углов откоса бортов. Изложены причины наруше...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Геотехнічна механіка |
|---|---|
| Datum: | 2014 |
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2014
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/137452 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Анализ способов обеспечения устойчивости временно нерабочих и нерабочих бортов карьера / Е.А. Ворон, Е.С. Левченко // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2014. — Вип. 118. — С. 139-148. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-137452 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Ворон, Е.А. Левченко, Е.С. 2018-06-17T11:52:15Z 2018-06-17T11:52:15Z 2014 Анализ способов обеспечения устойчивости временно нерабочих и нерабочих бортов карьера / Е.А. Ворон, Е.С. Левченко // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2014. — Вип. 118. — С. 139-148. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 1607-4556 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/137452 622.271.333:624.131.537 В статье приведен анализ способов обеспечения устойчивости временно нерабочих и нерабочих бортов карьера с целью размещения на них оборудования нового технического уровня и достижения минимизации объемов вскрышных работ при углубке карьеров при увеличении углов откоса бортов. Изложены причины нарушения устойчивости откосов бортов карьеров, сложенных различными типами горных пород. Проанализированы применяемые в мировой практике способы повышения устойчивости уступов и соответственно борта в целом. Выполнена систематизация существующих способов обеспечения устойчивости бортов карьеров и откосов отвалов по типам слагающих пород. Авторами предлагается комбинировать строительный и биологический способы укрепления склонов, представленных полускальными породами, на обводненных участках борта (при угле наклона до 600 ) или ярусе отвала. В статті наведено аналіз способів забезпечення стійкості тимчасово неробочих і неробочих бортів кар'єра з метою розміщення на них обладнання нового технічного рівня та досягнення мінімізації обсягів розкривних робіт при поглибленні кар'єрів за рахунок збільшення кутів укосу бортів. Викладено причини порушення стійкості укосів бортів кар'єрів, складених різними типами гірських порід. Проаналізовано застосовувані у світовій практиці способи для підвищення стійкості уступів і відповідно борта в цілому. Виконано систематизацію існуючих способів забезпечення стійкості бортів кар'єрів і укосів відвалів за типами порід. Авторами пропонується комбінувати будівельний і біологічний способи зміцнення схилів, представлених напівскельними породами, на обводнених ділянках борта (при куті нахилу до 60) або ярусі відвалу. The authors studied and analyzed methods ensuring stability of temporarily basset edge and basset edge for the purpose to place there new up-to-date equipment, minimize scope of stripping operations, and increase depth of the quarries by increased angles of slope of the pits edges. Main causes of disturbed stability of slopes of the pits edges consisting of different types of rocks are considered. Methods which are used in the world practice for improving stability of benches and pit edge are analyzed. Existing methods ensuring stability of pits edges and slopes in the heaps are systematized by types of the rock components. The authors proposes to combine construction and biological methods for stabilizing slopes, containing hard rocks, in the flooded areas of the edge (angle of slope up to 600 ) or on sub-panel of the waste heap. ru Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України Геотехнічна механіка Анализ способов обеспечения устойчивости временно нерабочих и нерабочих бортов карьера Аналіз засобів забезпечення стійкості тимчасово неробочих та нерабочих бортів кар’єру Analysis of methods for stabilizing temporarily basset edge and basset edge Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Анализ способов обеспечения устойчивости временно нерабочих и нерабочих бортов карьера |
| spellingShingle |
Анализ способов обеспечения устойчивости временно нерабочих и нерабочих бортов карьера Ворон, Е.А. Левченко, Е.С. |
| title_short |
Анализ способов обеспечения устойчивости временно нерабочих и нерабочих бортов карьера |
| title_full |
Анализ способов обеспечения устойчивости временно нерабочих и нерабочих бортов карьера |
| title_fullStr |
Анализ способов обеспечения устойчивости временно нерабочих и нерабочих бортов карьера |
| title_full_unstemmed |
Анализ способов обеспечения устойчивости временно нерабочих и нерабочих бортов карьера |
| title_sort |
анализ способов обеспечения устойчивости временно нерабочих и нерабочих бортов карьера |
| author |
Ворон, Е.А. Левченко, Е.С. |
| author_facet |
Ворон, Е.А. Левченко, Е.С. |
| publishDate |
2014 |
| language |
Russian |
| container_title |
Геотехнічна механіка |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Аналіз засобів забезпечення стійкості тимчасово неробочих та нерабочих бортів кар’єру Analysis of methods for stabilizing temporarily basset edge and basset edge |
| description |
В статье приведен анализ способов обеспечения устойчивости временно нерабочих и нерабочих бортов карьера с целью размещения на них оборудования нового технического уровня и достижения минимизации объемов вскрышных работ при углубке карьеров при увеличении углов откоса бортов. Изложены причины нарушения устойчивости откосов бортов карьеров, сложенных различными типами горных пород. Проанализированы
применяемые в мировой практике способы повышения устойчивости уступов и соответственно борта в целом. Выполнена систематизация существующих способов обеспечения устойчивости бортов карьеров и откосов отвалов по типам слагающих пород. Авторами предлагается комбинировать строительный и биологический способы укрепления склонов, представленных полускальными породами, на обводненных участках борта (при угле наклона до
600
) или ярусе отвала.
В статті наведено аналіз способів забезпечення стійкості тимчасово неробочих
і неробочих бортів кар'єра з метою розміщення на них обладнання нового технічного рівня та
досягнення мінімізації обсягів розкривних робіт при поглибленні кар'єрів за рахунок збільшення кутів укосу бортів. Викладено причини порушення стійкості укосів бортів кар'єрів,
складених різними типами гірських порід. Проаналізовано застосовувані у світовій практиці
способи для підвищення стійкості уступів і відповідно борта в цілому. Виконано систематизацію існуючих способів забезпечення стійкості бортів кар'єрів і укосів відвалів за типами
порід. Авторами пропонується комбінувати будівельний і біологічний способи зміцнення
схилів, представлених напівскельними породами, на обводнених ділянках борта (при куті
нахилу до 60) або ярусі відвалу.
The authors studied and analyzed methods ensuring stability of temporarily basset
edge and basset edge for the purpose to place there new up-to-date equipment, minimize scope of
stripping operations, and increase depth of the quarries by increased angles of slope of the pits edges.
Main causes of disturbed stability of slopes of the pits edges consisting of different types of
rocks are considered. Methods which are used in the world practice for improving stability of
benches and pit edge are analyzed. Existing methods ensuring stability of pits edges and slopes in
the heaps are systematized by types of the rock components. The authors proposes to combine construction
and biological methods for stabilizing slopes, containing hard rocks, in the flooded areas
of the edge (angle of slope up to 600
) or on sub-panel of the waste heap.
|
| issn |
1607-4556 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/137452 |
| citation_txt |
Анализ способов обеспечения устойчивости временно нерабочих и нерабочих бортов карьера / Е.А. Ворон, Е.С. Левченко // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2014. — Вип. 118. — С. 139-148. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT voronea analizsposobovobespečeniâustoičivostivremennonerabočihinerabočihbortovkarʹera AT levčenkoes analizsposobovobespečeniâustoičivostivremennonerabočihinerabočihbortovkarʹera AT voronea analízzasobívzabezpečennâstíikostítimčasovonerobočihtanerabočihbortívkarêru AT levčenkoes analízzasobívzabezpečennâstíikostítimčasovonerobočihtanerabočihbortívkarêru AT voronea analysisofmethodsforstabilizingtemporarilybassetedgeandbassetedge AT levčenkoes analysisofmethodsforstabilizingtemporarilybassetedgeandbassetedge |
| first_indexed |
2025-11-25T15:57:05Z |
| last_indexed |
2025-11-25T15:57:05Z |
| _version_ |
1850517344752762880 |
| fulltext |
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2014. №118
139
УДК 622.271.333:624.131.537
Ворон Е.А., магистр,
Левченко Е.С., аспирант
(ИГТМ НАН Украины)
АНАЛИЗ СПОСОБОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ
ВРЕМЕННО НЕРАБОЧИХ И НЕРАБОЧИХ БОРТОВ КАРЬЕРА
Ворон О.А., магістр,
Левченко К.С., аспірант
(ІГТМ НАН України)
АНАЛІЗ ЗАСОБІВ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ СТІЙКОСТІ ТИМЧАСОВО
НЕРОБОЧИХ ТА НЕРАБОЧИХ БОРТІВ КАР’ЄРУ
Voron Ye.A., M. S. (Tech.),
Levchenko K.S., Doctoral Student
(IGTM NAS of Ukraine)
ANALYSIS OF METHODS FOR STABILIZING TEMPORARILY
BASSET EDGE AND BASSET EDGE
Аннотация. В статье приведен анализ способов обеспечения устойчивости временно не-
рабочих и нерабочих бортов карьера с целью размещения на них оборудования нового тех-
нического уровня и достижения минимизации объемов вскрышных работ при углубке карье-
ров при увеличении углов откоса бортов. Изложены причины нарушения устойчивости отко-
сов бортов карьеров, сложенных различными типами горных пород. Проанализированы
применяемые в мировой практике способы повышения устойчивости уступов и соответст-
венно борта в целом. Выполнена систематизация существующих способов обеспечения ус-
тойчивости бортов карьеров и откосов отвалов по типам слагающих пород. Авторами пред-
лагается комбинировать строительный и биологический способы укрепления склонов, пред-
ставленных полускальными породами, на обводненных участках борта (при угле наклона до
60
0
) или ярусе отвала.
Ключевые слова: карьер, устойчивость борта карьера, нерабочий борт.
Введение. Возрастающими темпами увеличивается глубина горных работ за
счет постоянно растущих масштабов добычи полезных ископаемых и интенси-
фикации работ на карьерах.
С ростом глубины карьеров увеличивается и высота нерабочих бортов, а
следовательно и опасность их деформации [1].
Как видно из таблицы 1, по данным ГП «ГПИ «Кривбасспроект», фактиче-
ские параметры нерабочих бортов карьеров (мировая практика) имеют значе-
ния, при которых становится вопрос об обеспечении их устойчивости.
Как известно, изменение угла борта глубокого карьера на 1
0
ведет к измене-
нию объема вскрышных работ на миллионы кубических метров. В тоже время
завышение этого угла может привести к катастрофическому оползню борта и
серьезному нарушению работы карьера [2].
© Е.А. Ворон, Е.С. Левченко, 2014
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2014. №118
140
Таблица 1 – Фактические параметры нерабочих бортов карьеров (мировая практика)
Наименование объектов Параметры бортов
Страна, карьер Борт карьера Высота, м Угол наклона, град.
Карьер трубки «Интернациональная»
Россия
Северный
Западный
330
325
57
53
Карьер трубки «Мир» Россия Южный
Западный
443
453
48
47
Карьер «Сильвер Белл» США --- 339 56
Карьер «Сакатон» США Восточный 345 45
Карьер « Ля Каридад»
Мексика
№ 1
№2
657
610
47
45
Карьер № 1, ПрГОК
Казахстан
Восточный
Западный
226
193
46
45
Зарубежный опыт работы карьеров в прочных скальных горных массивах
при формировании конечных бортов с увеличенными значениями их углов за
счет вертикальных откосов показал, что углы наклона бортов на конечном кон-
туре к настоящему времени составляют 50-80°. На всех карьерах Кривбасса
стоит проблема выемки балансовых запасов в проектных контурах при мини-
мальных объемах вскрыши. Учитывая то, что по вскрышным работам идет тен-
денция отставания, то площадь вскрытых запасов с каждым годом уменьшает-
ся, что затрудняет их выемку. Одним из путей решения возникшей проблемы
является освоение этих запасов путем применения новых технологических ре-
шений, позволяющих расширить сырьевую базу карьера. К ним относят увели-
чение результирующих углов бортов карьеров при обеспечении их устойчиво-
сти.
Поэтому, анализ и обоснование способов обеспечения устойчивости бортов
карьера является актуальной задачей. Следует заблаговременно выполнять ме-
роприятия по обеспечению стойкости откосов бортов карьеров и отвалов и их
укреплению, а также проводить прогнозирование потенциальных зон возник-
новения оползневых процессов.
Анализ результатов исследований. Значимый вклад в развитие методоло-
гического фундамента в области стойкости откосов и бортов карьеров, а также
геомеханического обеспечения открытых горных работ внесли М.Г. Новожи-
лов, А.И. Арсентьев, Ю.П. Астафьев, В.Ф. Бызов, В.Г. Близнюков, Е.Л. Галу-
стян, Э.Г. Газиев, А.Ю. Дриженко, Е.О. Несмашный, Н.Е. Певзнер, Б.Н. Тарта-
ковский, Г.Л. Фисенко, П.Й. Федоренко, А.Н. Шашенко, А.Г. Шапарь, М.С.
Четверик и др.
Результаты исследований, достигнутые в Украине, направленные на изуче-
ние проявления процесса сдвижения горных пород на рудных месторождениях,
позволяют обоснованно производить выбор расчетных схем устойчивости под-
работанных бортов, выполнять мероприятия по предотвращению оползневых
процессов и способов обеспечения устойчивости откосов и временно нерабочих
и нерабочих бортов карьера с учетом геологических и гидрогеологических
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2014. №118
141
свойств горного массива и нагрузок горно-транспортного оборудования.
На протяжении многих десятилетий ученые и производственники занима-
ются разработкой все новых и более эффективных способов укрепления бортов
карьеров и откосов отвалов вскрышных пород для различных горно-
геологических и горно-технических условий эксплуатации этих объектов. Од-
нако до сегодняшнего дня ни один из них не является универсальным. В связи с
этим в данной работе выполнен анализ существующих способов укрепления,
произведена систематизация их по возможности использования на разных ти-
пах пород.
Изложение материала и результаты. Как известно, при разработке место-
рождений полезных ископаемых открытым способом особое значение приобре-
тает проблема устойчивости породных откосов – уступов и бортов карьеров.
На устойчивость откосов оказывают влияние многочисленные факторы:
геологические, гидрогеологические, горнотехнические, а также климатические
условия.
Устойчивость откосов уменьшается с уменьшением характеристик сопро-
тивления сдвигу (сцепления и внутреннего трения), увеличением трещиновато-
сти пород, количества разрывных геологических нарушений [3].
Образование поверхностей скольжения и их положение в массиве в значи-
тельной степени зависит от ориентировки поверхностей ослабления, в том чис-
ле, слоистости, сланцеватости, тектонической нарушенности. Зачастую эти
факторы являются решающими при оценке устойчивости откосов.
Водоносные горизонты, водоемы, открытые и подземные водотоки вблизи
карьера также могут оказать существенное влияние на устойчивость откосов.
Климатические условия района месторождения влияют на выветривание по-
род, уменьшение их прочности и устойчивость в откосах.
Горнотехнические условия: высота бортов и уступов, углы откосов, ширина
площадок, конфигурация бортов в плане и в разрезе, подземные горные выра-
ботки, способ производства буровзрывных работ и др. также оказывают влия-
ние на устойчивость уступов и бортов карьеров.
На устойчивость отвалов существенное влияние оказывают угол наклона
площадки основания отвала, обводненность пород основания и отвальных масс,
технология формирования отвалов.
В таблице 2 приведен анализ видов и причин деформаций уступов на карье-
рах [4].
Основными причинами нарушения стойкости откосов на карьерах являются:
неблагоприятные структурно-литологические условия, изменчивые физико-
механические свойства пород вследствие изменения их водонасыщенности и
уменьшения стойкости во времени, а также динамическое влияние на породный
массив под действием горно-транспортного оборудования и массовых взрывов.
Опыт ведения горных работ, показывает, что для повышения устойчивости
откосов уступов в ослабленных зонах и в зонах с интенсивной трещиновато-
стью пород необходимо производить их укрепление.
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2014. №118
142
Таблица 2 – Анализ видов и причин деформаций уступов на карьерах
Виды деформаций Основные причины
Оседание прибортовой поверхности в глини-
стых породах (верхняя группа уступов)
Увеличение углов откоса уступов с 35
0
до
53
0
; повышенная обводненность; ведение
взрывных работ
Деформация строенных (счетверенных) ус-
тупов в скальных породах (средняя группа
уступов)
Увеличение углов откоса уступа с 60-65
0
до
75
0
Деформации скального массива, сопровож-
дающиеся заколами и обрушением вышеле-
жащих пород (нижняя группа уступов)
Несоответствие принятого в проекте угла от-
коса строенных (счетверенных) уступов фи-
зико-механическим характеристикам пород и
горнотехническим условиям
Ранее исследовано (Арсентьев А.И., 1982 г.), что по принципу воздействия
на укрепляемый массив способы укрепления откосов на карьерах делятся на че-
тыре основные группы:
1) использующие принцип механического удержания (инженерные или ме-
ханические);
2) направленные на улучшение физико-механических свойств горных пород
(упрочнение пород);
3) обеспечивающие надежную изоляцию пород поверхности откоса от воз-
действия внешних факторов (изоляция пород);
4) комбинированные.
Для повышения устойчивости уступов и соответственно борта в целом, по-
ставленных в конечное положение применяют следующие способы укрепления.
1. Покрытие несущей поверхности уступа полимерным покрытием.
2. Способ укрепления с помощью стальной арматуры и каната (в слабо и
сильновыветриваемых породах) [5].
3. Метод анкерного крепления. Исходя из обеспечения устойчивости высо-
кого уступа, анкерную крепь целесообразно устанавливать в верхней части ус-
тупа, где она должна соединять, укреплять возможную трещину отрыва по ли-
нии Н90 и в нижней части основания уступа с направлением анкера вглубь мас-
сива [4].
4. Способы укрепления верхней бровки уступа при помощи посадки много-
летних трав и кустарников под полимерным покрытием.
5. Способы укрепления предохранительных берм уступа травосеянием (при
помощи посадки многолетних трав). Последовательно высаживают растения-
сидераты с различной корневой системой (например, семейства крестоцветных,
бобовых или злаковых.). При создании устойчивой дернины можно избежать
скатывания камней на нижележащие уступы.
6. Способ укрепления высоких уступов мягких и полускальных пород при
угле наклона до 70
0
с помощью геокаркасов, представляющие собой сплошной
ковер из модулей георешетки. Георешетка – это конструкция в виде сот, со-
стоящая из полиэтиленовых лент толщиной 1,5 мм, скрепленных между собой в
шахматном порядке сварными высокопрочными швами. В зависимости от гео-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2014. №118
143
механических свойств горных пород, ячейки георешетки заполняются слоем
бетоном морозостойкостью не ниже М 200, щебнем или только торфо-песчаной
смесью и последующим посевом семян многолетних трав. Крепление геокарка-
са на поверхности откоса осуществляется с помощью металлопластиковых или
пластмассовых анкеров длиной 50-80 см. Заполнение ячеек георешеток предла-
гается выполнять с помощью обычного оборудования, такого как погрузчики,
бульдозеры и экскаваторы с обратной лопатой в соответствии с Правилами [6].
Привозной материал может также выгружаться непосредственно в ячейки. При
заполнении ячеек слой заполнителя должен быть выше стенок ячеек не менее
чем на 50 мм [7].
7. Способ повышения устойчивости оползневого склона скальных пород с
обводненными участками с помощью анкерования на бермах террас склона,
формирование противоразмывного экрана в основании склона и опорных габи-
онных блоков в основании и на бермах террас [8].
8. Способ укрепления откосов на глубине свыше 200 м при расконсервиро-
вании нерабочих бортов крутонаклонными и вертикальными уступами методом
взрывного щелевания, при котором пробуривается ряд рабочих скважин вблизи
планируемого откоса бермы с применением в них цементной смеси или смолы.
При этом водоцементное отношение и долю добавок отвердителей в смолу ре-
гулируют с учетом водообильности пород и продолжительности времени от за-
кладки смесей. После проведения взрывных работ выполняют дополнительное
укрепление приоткосного массива бурением шпуров вдоль откоса и установки
анкеров, которые связывают со шлангами, устанавливаемыми за пределом кли-
на разрушения, и соединяют тросом. Затем бурят шпуры под анкера в укреп-
ленные участки по определенной сетке и навешивают металлическую сетку на
высоту разрушения клина и тонкенируют цементной смесью [9].
9. Способ восстановления нарушенных вертикальных уступов, при угле на-
клона 70
0
и выше сформированного скальными породами на глубине ниже 300
м в период эксплуатации и доработки карьера. Суть восстановления заключает-
ся в том, что после зачистки откоса уступа от разбросанных кусков горных по-
род производят бурение скважин и бетонирование свай вдоль нарушенного
участка уступа на верхней берме. Секции удерживающих элементов устанавли-
вают в готовом виде, заводя их за сваи на верхней берме, и жестко закрепляют,
а после засыпки вскрышными породами планируют уступ на проектную шири-
ну [10].
10. Разрабатываемый в ИГТМ НАН Украины способ укрепления уступов
бортов карьера по технологии послойной горно-технической и биологической
рекультивации включает в себя нанесение послойной редкой смеси состоящей
из отходов обогащении (шламов), гравия, крупно и среднезернистого песка,
удобрений и семян растений сортов, неприхотливых для выращивания.
Учитывая способы разрыхления горных пород (механическое и взрывное) в
зависимости от типа вмещающих пород (мягкие, полускальные, скальные),
контуров борта и типов геологоструктурных обстановок, вызывающих дефор-
мации откосов карьеров, на схеме изображено возможное применение следую-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2014. №118
144
щих способов укрепления нерабочих бортов.
Рисунок 1 – Варианты возможного применения способов укрепления нерабочих бортов
в зависимости от типа вмещающей породы (номера способов на рисунке соответствуют
вышеприведенным)
Наибольший объем всех горных работ приходится на твердые породы (по-
лускальные и скальные), поэтому изучение и анализ способов укрепления бор-
тов, состоящих из этих пород, представляет особый интерес.
Авторами статьи предлагается комбинировать биологический и строитель-
ный способы укрепления склонов, сформированных полускальными породами,
на обводненных участках борта (при угле наклона до 60
0
) или ярусе отвала.
Суть способа заключается в том, что на спланированную поверхность склона
вначале крепят георешетку, представляющую собой сотовую конструкцию из
полиэтиленовых лент толщиной 1,5 мм, скрепленных между собой в шахмат-
ном порядке сварными высокопрочными швами. При растяжении конструкции
в рабочей плоскости образуется устойчивый горизонтально и вертикально кар-
кас, который предназначен для фиксации наполнителя (грунт, кварцевый песок,
бетон и т.п.). Крепление георешеток на поверхностях склонов выполняют при
помощи Г-образных анкеров 12-16 мм и длиной 0,6-1,2 м, изготовленных из
стали, или высокопрочных пластиковых материалов, устанавливаемые по кон-
туру каждой георешетки. Затем ячейки заполняют слоем бетона морозостойко-
стью не ниже М 200, щебнем или только торфо-песчаной смесью с включением
лессовидных суглинков с дальнейшим последовательным посевом семян мно-
голетних трав (рис. 2).
Предлагается высаживать травосмеси, состоящие из многолетних трав се-
мейства крестоцветные с мочковатыми корнями (рапс, горчица и т.п.), бобовые
или злаковые с разветвленными корнями (люцерна, эспарцет, зеленый горошек,
донник желтый, ячмень, рожь и т.п.) и бобовые со стержневыми корнями (лю-
пин и т.п.). Корни трав на откосах будут развиваться в горизонтальном и верти-
кальном направлениях. Основная масса корней (60-80 %), особенно злаковых,
размещается в поверхностном слое толщиной до 40 см (дерновый горизонт).
Проникающие в грунт корни трав скрепляют песчаные, пылеватые и глинистые
частицы грунта в более монолитную массу и образуют прочную дернину. По-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2014. №118
145
садку семян растений предлагается осуществлять с помощью экскаватора типа
драглайна, у которого вместо ковша прикреплен культиватор вибрационный
штыревой.
1 - драглайн, 2- горные породы (отходы обогащения), 3 – гравий, 4 – песчано-глинисто-
лессовидная смесь, 5 – культиватор вибрационный штыревой, 6 – шланг для подачи воды,
7 – каток, 8 – нож, 9 – шланг для подачи воды, 10 – форсунка, 11 - лебедка
Рисунок 2 –Посадка семян растений на склоне
Новизной и преимуществами представленного выше способа является:
1. Равномерное распределение посадочной смеси (шламы, отходы обогаще-
ния, песчано-глинисто-лессовидная смесь) общей толщиной не менее 1 м.
2. Обеспечение равномерного нанесения семян растений на подготовленную
грунтовую смесь с исключением их перерасхода.
3. Обеспечение благоприятных условий для активации всхода и укрепления
семян, связанных с хорошими показателями прогревания и влагопроницаемо-
сти почвы и накопления тепла на поверхности бровки уступа и склонов.
4. Исключается применение специального оборудования для нанесения по-
садочно-семенной смеси.
Кроме этого, помимо применения способов по обеспечению устойчивости
временно нерабочих и нерабочих бортов карьера нужно также использовать по-
стоянные маркшейдерские наблюдения за массивом горных пород с помощью
высокоточных GNSS систем для своевременного оповещения и предотвраще-
ния крупных оползневых процессов [11,12].
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2014. №118
146
Выводы. Открытая разработка сопровождается постоянным увеличением
глубины существующих карьеров, а также высоты внешних отвалов. В связи с
этим возрастает внимание к проблеме устойчивости бортов этих карьеров и от-
валов, т.к. их деформирование может привести как к экономическим издерж-
кам, так и представлять угрозу для людей, работающих на горнорудных пред-
приятиях.
Но в тоже время увеличение углов откоса борта глубоких карьеров, при со-
хранении их устойчивости, позволяет уменьшить объем вскрыши, что приводит
к снижению себестоимости добычи и к уменьшению площади внешних отва-
лов, а как следствие, к сокращению площади пахотных земель отчуждаемых
под их размещение.
Поэтому обеспечение устойчивости бортов карьеров, при максимально
возможных углах их наклона, является актуальной задачей, так как она напря-
мую связана с повышением экономической эффективности открытых горных
работ и с обеспечением их безопасности. А рассмотренные существующие спо-
собы укрепления уступов борта карьера позволяют сделать вывод, что с целью
повышения коэффициента запаса устойчивости необходимо применять разра-
ботанные горно-технические (габионные блоки, анкера), строительно-
монтажные (полимерные покрытия, сетки, решетки, цементирование) и биоло-
гические (травосеяние, кустарники) способы закрепления уступов. Авторами
статьи предлагается комбинировать биологический и строительный способы
укрепления склонов. Наилучшим способом будет тот, который учитывает
структурно-литологические условия, физико-механические свойства пород, а
также динамическое влияние на породный массив под действием горно-
транспортного оборудования и массовых взрывов.
–––––––––––––––––––––––––––––––
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Технологические схемы ведения горных работ в зонах обрушения при открытой разработке
крутопадающих рудных месторождений / М.С. Четверик, Е.А. Ворон, Е.С. Левченко [и др.] // Геотех-
ническая механика: межвед. сб. научн. трудов / ИГТМ НАН Украины. – Днепропетровск, 2013. –
Вып. 110. – С. 192-204.
2. Увеличение полноты освоения месторождений магнетитовых кварцитов путем постановки
бортов карьеров в конечном положении с крутыми результирующими углами наклона / В.В. Перегу-
дов, Б.Ф. Кучер, В.Ф. Плотников [и др.] // Гірничий вісник. – Кривий Ріг, 2013. – Вип. 96. - С. 37-42.
3. Установление взаимосвязей параметров геомеханических и технологических процессов при
формировании техногенных и нарушенных горными работами массивов горных пород: отчет о НИР
(промежуточ.): III-51-09 / ИГТМ НАН Украины; рук. Четверик М.С.; исполн.: Медведева О.А. [и др.].
- Днепропетровск, 2011. – 115 с. - 0109U001728. – Инв. № 7258.
4. Разработка рекомендаций по использованию комплекса машин по добыче руды на глубоких
горизонтах с рациональными параметрами: отчет о НИР (промежуточ.): III-32-07 / ИГТМ НАН Ук-
раины; рук. Четверик М.С.; исполн.: Медведева О. А. [и др.]. - Днепропетровск, 2011. – 100 с. -
0107U001266.
5. Еремин, Г.М. Отстройка крутонаклонных и вертикальных откосов и способы их крепления в
нарушенных зонах / Г.М. Еремин // Горн. инф.-анал. бюл. – 2005. - № 5. - С. 320-235.
6. Правила охраны труда при разработке месторождений полезных ископаемых открытым спосо-
бом. НПАОП 0.00-1.24-10 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ohranatruda.in.ua/pages/3141.
– Загл. с экрана.
7. Рекомендации по установке георешетки при укреплении откосов, склонов, берегов [Электрон-
ный ресурс]. – Режим доступа: http://www.dor-m.ru. – Загл. с экрана.
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2014. №118
147
8. Пат. № 2171875 RU, МПК E02D17/18, E02D17/20, E02D29/02. Способ укрепления оползневого
склона / В.М. Федоров, Е. С. Нестеренко, К.И. Шевченко; заявитель и патентообладатель Федоров
В.М.; Нестеренко Е.С.; Шевченко К.И. [Электронный ресурс]. – Режим доступа:
http://www.freepatent.ru/patents/2171875. – Загл. с экрана.
9. Пат. № 2392434 RU, МПК E21C41/26. Способ обеспечения устойчивости высоких уступов /
Г.М. Еремин; заявитель и патентообладатель Еремин Г. М. [Электронный ресурс]. – Режим доступа:
http://www.freepatent.ru/patents/2392434. – Загл. с экрана.
10. Пат. № 2241120 RU, МПК E21C41/26, E02D17/20. Способ восстановления нарушенных усту-
пов в период эксплуатации карьера / В.Я. Коноваленко, В.Г. Чернов; патентообладатель Акционерная
компания “АЛРОСА” (Закрытое акционерное общество) [Электронный ресурс]. – Режим доступа:
http://www.freepatent.ru/patents/2241120. – Загл. с экрана.
11. Bu-Chin, W. Digital signal processing techniques and applications in radar image processing. /
W. Bu-Chin // John Wiley & Sons. – 2008 – no. 4. – pp. 25-29.
12. Shing, Y. Differential radar interferometry and its application in monitoring underground coal min-
ing-induced subsidence / Y. Sheng, Y. Wang, L. Ge and Ch. Rizos // Jiangsu Key Laboratory of Environ-
mental Information Engineering. – Xuzhou, 2007 – no 5. – pp. 18-21.
–––––––––––––––––––––––––––––––
REFERENCES
1. Chetverik, M.S, Voron, Ye.A, Levchenko, Ye.S. and Peretyatko, G.V. (2013), “Technological
schemes for mining in caving zones at stripping steep ore deposits”, Geotekhnicheskaya Mekhanika [Geo-
Technical Mechanics], no 110, pp. 192-204.
2. Peregudov, V.V., Kucher, V.F., Plotnikov, V.F. and Nikolenko, Ye.M. (2013), “Increase fullness of
development of deposits of magnetite quartzite by setting pit in the final position with the resulting steep an-
gles”, Girnychiy Visnyk, no 96, pp. 37-42.
3. Chetverik, M.S. (2011), Ustanovleniye vzaimosvyazey parametrov geomekhanicheskikh i
tekhnologicheskikh protsessov pri formirovanii tekhnogennykh i narushennykh gornymi rabotami massivov
gornykh porod, otchet o NIR, III-51-09, IGTM NAS of Ukraine, Dnepropetrovsk, Ukraine.
4. Chetverik, M.S. (2011), Razrabotka rekomendatsiy po ispolzovaniyu kompleksa mashin po dobyche
rudy na glubokikh gorizontakh s ratsionalnymi parametrami, otchet o NIR, III-32-07, IGTM NAS of
Ukraine, Dnepropetrovsk, Ukraine.
5. Yeryemin, G.M. (2005) “The detuning steeply inclined and vertical slopes and mounting method in
disturbed areas”, Gornyu informatsionno-analiticheskiy byuleten, vol. 5, pp. 320-235.
6. Pravila okhrany truda pri razrarotke mestorozhdeniy poleznikh iskopaemykh otkrytim sposobom
NPAOP 0.00-1.24-10, Retrieved from: http://www.ohranatruda.in.ua/pages/314, (Accessed 10 July 2014).
7. Rekomendatsii po ustanovke georeshotki pri ukreplenii otkosov, sklonov, beregov, available at:
http://www.dor-m.ru, (Accessed 20 Sep 2014).
8. Fedorov, V.M., Nesterenko. Ye. S. and Shevchenko, K.I. (1998), Sposob ukrepleniya opolznevogo
sklona [The method to strengthen the landslide slope], Russian, Pat. 2171875, Retrieved from:
http://www.freepatent.ru/patents/2171875, (Accessed 26 Sep 2014).
9. Yeremin, G.M. (2008), Sposob obespecheniya ustoychivosti vysokikh ustupov [The method of ensure
the stability of high benches], Russian, Pat. 2392434, Retrieved from:
http://www.freepatent.ru/patents/2392434, (Accessed 26 July 2014).
10. Konovalenko, V.Ya. and Chernov, V.G., ZAO “ALROSA”, (2003), Sposob vosstanovleniya
narushenykh ustupov v period ekspluatatsii karyera [Method of restoring the disturbed benches during the
exploitation the quarry], Russian, Pat. 2241120, Retrieved from: http://www.freepatent.ru/patents/2241120,
(Accessed 26 July 2014).
11. Bu-Chin, W. (2008) “Digital signal processing techniques and applications in radar image pro-
cessing”, John Wiley & Sons, no. 4, pp. 25-29.
12. Shing, Y., Wang, Y., Ge, L. and Rizos, Ch. (2007) “Differential radar interferometry and its applica-
tion in monitoring underground coal mining-induced subsidence”, Jiangsu Key Laboratory of Environmental
Information Engineering, no 5, pp. 18-21.
–––––––––––––––––––––––––––––––
Об авторах
Ворон Елена Анатольевна, магистр, инженер в отделе Геомеханических основ технологий от-
крытой разработки месторождений, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Нацио-
нальной академии наук Украины (ИГТМ НАН Украины), Днепропетровск, Украина,
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2014. №118
148
ElenaVoronIGTMNANU@meta.ua.
Левченко Екатерина Сергеевна, аспирант, инженер в отделе Геомеханических основ технологий
открытой разработки месторождений, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Нацио-
нальной академии наук Украины (ИГТМ НАН Украины), Днепропетровск, Украина,
ekaterinact@ya.ru.
About the authors
Voron Yelena Anatolyevna, Master of Sciences, Engineer in Department of Geomechanics of Mineral
Opencast Mining Technology, M.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics under the National Acad-
emy of Sciences of Ukraine (IGTM, NASU), Dnepropetrovsk, Ukraine, ElenaVoronIGTMNANU@meta.ua.
Levchenko Kateryna Sergiivna, Doctoral Student, Engineer in Department of Geomechanics of Mineral
Opencast Mining Technology, M.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics under the National Acad-
emy of Sciences of Ukraine (IGTM, NASU), Dnepropetrovsk, Ukraine, ekaterinact@ya.ru.
–––––––––––––––––––––––––––––––
Анотація. В статті наведено аналіз способів забезпечення стійкості тимчасово неробочих
і неробочих бортів кар'єра з метою розміщення на них обладнання нового технічного рівня та
досягнення мінімізації обсягів розкривних робіт при поглибленні кар'єрів за рахунок збіль-
шення кутів укосу бортів. Викладено причини порушення стійкості укосів бортів кар'єрів,
складених різними типами гірських порід. Проаналізовано застосовувані у світовій практиці
способи для підвищення стійкості уступів і відповідно борта в цілому. Виконано системати-
зацію існуючих способів забезпечення стійкості бортів кар'єрів і укосів відвалів за типами
порід. Авторами пропонується комбінувати будівельний і біологічний способи зміцнення
схилів, представлених напівскельними породами, на обводнених ділянках борта (при куті
нахилу до 60) або ярусі відвалу.
Ключові слова: кар'єр, стійкість борту кар'єру, неробочий борт.
Abstract. The authors studied and analyzed methods ensuring stability of temporarily basset
edge and basset edge for the purpose to place there new up-to-date equipment, minimize scope of
stripping operations, and increase depth of the quarries by increased angles of slope of the pits edg-
es. Main causes of disturbed stability of slopes of the pits edges consisting of different types of
rocks are considered. Methods which are used in the world practice for improving stability of
benches and pit edge are analyzed. Existing methods ensuring stability of pits edges and slopes in
the heaps are systematized by types of the rock components. The authors proposes to combine con-
struction and biological methods for stabilizing slopes, containing hard rocks, in the flooded areas
of the edge (angle of slope up to 60
0
) or on sub-panel of the waste heap.
Keywords: quarry, stability of pit edge, basset edge.
Статья поступила в редакцию 13.10.2014
Рекомендовано к печати д-ром техн. наук М.С. Четвериком
Сб 118 ПВ.pdf
PutAuthorsHere
|