ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ВНЕШНЕГО ОТВАЛООБРАЗОВАНИЯ НА РАЗРЕЗАХ КУЗБАССА
Показано, что дефицит площадей под отвальные сооружения на большинстве угольных предприятиях Кузбасса ликвидируется путем увеличения высоты и емкости существующих отвальных сооружений. Рассмотрены определяющие устойчивость высоких горнотехнических сооружений факторы, основными среди которых являются изменяющиеся с ростом нагрузки инженерно-геологические и гидрогеологические условия природно-технической системы «отвал-основание». Приведены данные выполненных лабораторных исследований прочностных свойств техногенных пород отвалов, формируемых из песчаников и алевролитов балахонской и кольчугинской свит в смесях с неоген-четвертичными суглинками в различных соотношениях. Получены зависимости изменения углов внутреннего трения и сцепления отвальных смесей при нормальных нагрузках от 0 до 2,5 МПа. Установлено, что при увеличении высоты отвала и уплотняющей нагрузки происходит уменьшение пористости и проницаемости пород, что при обеспеченном ин-фильтрационном питании приводит к формированию в техногенном массиве безнапорного водоносного горизонта, режим которого существенно определяет устойчивость откосов. Выполнен анализ инженерно-геологического строения неоген-четвертичных пород, служащих основанием горнотехнических сооружений. Выделены и охарактеризованы основные генетические типы покровных отложений. Показано для условий конкретного внешнего отвала изменение прочностных свойств основания, сложенного делювиально-пролювиальными суглинками различной консистенции.
Ключевые слова
Высокие отвалы, инженерно-геологические и гидрогеологические условия, устойчивость, прочностные свойства пород, гидрогеология, коэффициент фильтрации, параметры отвала, устойчивость откосов.
Номер: 10
Год: 2017
ISBN:
UDK: 622.221.451.2 (57)
DOI: 10.25018/0236-1493-2017-10-0-122-131
Авторы: Кутепов Ю. И., Васильева А. Д.
Информация об авторах: Кутепов Юрий Иванович — доктор технических наук,
профессор, зав. лабораторией,
Васильева Анастасия Дмитриевна — аспирант, инженер,
e-mail: 9811855121@mail.ru,
Санкт-Петербургский горный университет.
Библиографический список: 1. Крячко О. Ю. Управление отвалами открытых горных работ. - М.: Недра, 1980.
2. Правила обеспечения устойчивости откосов на угольных разрезах. - СПб.: ВНИМИ, 1998. - 208 с.
3. Кутепов Ю. И. Научно-методические основы инженерно-геологического обеспечения отвалообразования при разработке угольных месторождений. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.15.15 «Рудничная геология». - М.: МГГУ, 1999.
4. Ольховатенко В. Е. Инженерная геология угольных месторождений Кузнецкого бассейна. - Томск: Изд-во ТГАСУ, 2014.
5. Освоение техногенных массивов на горных предприятиях. - М.: Горная книга, 2012.
6. Кутепов Ю. И., Кутепова Н. А. и др. Указания по методам гидрогеомеханического обоснования оптимальных параметров гидроотвалов и отвалов на слабых основаниях. Ч. I. Изу-
чение гидрогеомеханических условий строительства, эксплуатации и рекультивации отвальных сооружений. - Л.: ВНИМИ, 1989.
7. Кутепов Ю. И., Кутепова Н. А. и др. Указания по методам гидрогеомеханического обоснования оптимальных параметров гидроотвалов и отвалов на слабых основаниях. Ч. II. Обоснование оптимальных параметров отвальных сооружений. - Л.: ВНИМИ, 1990.
8. Инженерная геология СССР. В 8-ми томах. Т. 5. Алтай. Урал / Под ред. Е. М. Сергеева. - М.: Изд-во МГУ, 1978.
9. Кутепов Ю. И., Кутепова Н. А., Карасев М. А., Кутепов Ю. Ю. Прогноз формоизменения намывных массивов гидроотвалов при складировании на них отвальных насыпей // Горный журнал. - 2016. - № 12. - С. 23-27.
10. Кутепов Ю. И., Кутепова Н. А. Методология инженерно-геологического изучения гидрогеомеханических процессов в техногенно-нарушенных массивах при отработке МПИ // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2014. - № 8. - С. 123-131.
11. Murthy V. N. Geotechnical engineering principles and practices of soil mechanics and foundation engineering. - Marcel Publisher, 2003. - 1100 p.
12. Lee Abramson. Slope stability and stabilization methods. - New York: John Wiley & Sons, 2001.
13. Koutepov J. J., Galperin A. M., Moseykin V. V. Engineering-Geological provision of dumping massives development at mining enterprises of the Kuznetsk Coal Basin (Russia). 8. Freiberger Geotechnik-Kolloquium, TU Freiberg, 2015, pp. 183-191.
14. Koutepov J. J., Vasileva A. D. Die Untesuchungen von der technogenen verkippten Gesteine Scherparametern im Kohlenbergbauhalden // Scientific Reports on Resource Issues 2016. Vol. 1: Efficiency and Sustainabitity in the Mineral Industry - Innovations in Geology, Mining, Processing, Economics, Safety and Enviromental Management (issue 1). TU Freiberg: 2016.