Анализ результатов оценки устойчивости борта карьера при плоском и объемном вариантах расчета

Представлены способы оценки устойчивости борта карьера с использованием компьютерного программного комплекса Slide3, SVOFFICE 2009 (пакет SVSlope) по методу Моргенштерна-Прайса и с применением «Методических указаний… ВНИМИ…». В объемной постановке по методу Моргенштерна-Прайса выделяют две зоны с наименьшими значениями коэффициентов запаса устойчивости (КЗУ) со стороны северо-западного (КЗУ = 1,6) и северо-восточного участков борта (КЗУ = 1,3). Значения коэффициента запаса устойчивости для различных участков борта карьера с учетом влияния структурных неоднородностей составили от 1,3 до 2,6. Установлено, что при оценке устойчивости в объемной (3D) постановке в случае вогнутого по простиранию поверхности контура участка борта карьера коэффициент запаса устойчивости выше, чем в плоской постановке. Если участок борта карьера по простиранию не имеет значительной вогнутой или выпуклой в плане формы, то результаты оценки устойчивости практически не отличаются как в объемной, так и в плоской постановке. Подтверждено, что при решении плоских задач в программных комплексах методом Моргенштерна-Прайса полученные значения коэффициентов запаса устойчивости не противоречат расчетным значениям, полученным по «Методическим указаниям…ВНИМИ…».

Калюжный А. С. Анализ результатов оценки устойчивости борта карьера при плоском и объемном вариантах расчета // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2021. – № 10. – С. 123–133. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_10_0_123.

Калюжный Антон Сергеевич — научный сотрудник, Горный институт КНЦ РАН, e-mail: anton26@goi.kolasc.net.ru.

1. Мельников Н. Н., Козырев А. А., Решетняк С. П., Каспарьян Э. В., Рыбин В. В., Мелик-Гайказов И. В., Свинин В. С., Рыжков А. Н. Концептуальные основы оптимизации конструкции бортов карьеров Кольского полуострова в конечном положении / Горное дело в Арктике. Труды 8-го Международного симпозиума. — СПб.: Изд-во «Типография Иван Федоров», 2005. — С. 2–14.

2. Козырев А. А., Решетняк С. П., Каспарьян Э. В., Рыбин В. В., Кампель Ф. Б. Обоснование рациональной конструкции конечного борта карьера рудника «Железный» ОАО «Ковдорский ГОК» // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2004. — № 3. — С. 243—250.

3. Методические указания по определению углов наклона бортов, откосов уступов и отвалов строящихся и эксплуатируемых карьеров / Сост. Г. Л. Фисенко и др. — Л.: ВНИМИ, 1972. — 165 с.

4. Правила обеспечения устойчивости откосов на угольных разрезах. — СПб.: ВНИМИ, 1998. — 208 с.

5. Исмагилов Р. И., Козуб А. В., Бадтиев Б. П., Павлович А. А. Внедрение мониторинга безопасности на участке строительства крутонаклонного конвейерного комплекса на южном карьере михайловского ГОКа // Горная промышленность. — 2020. — № 1. — С. 120—126.

6. Ливинский И. С., Митрофанов А. Ф., Макаров А. Б. Комплексное геомеханическое моделирование: структура, геология, разумная достаточность // Горный журнал. — 2017. — № 8. — С. 51—55.

7. Харисов Т. Ф., Харисова О. Д., Ефремов Е. Ю., Коновалова Ю. П. Исследование устойчивости бортов и уступов карьера Киембаевского месторождения // Известия вузов. Горный журнал. — 2018. — № 5. — С. 30—39.

8. Yang S., Su L., Zhang C., Li C., Hu B. Analysis of seepage characteristics and stability of Xigeda Formation slope under heavy rainfall // Journal of Civil and Environmental Engineering. 2020, vol. 42, no. 4, pp. 19—27.

9. Kumar V., Himanshu N., Burman A. Rock slope analysis with nonlinear hoek–brown criterion incorporating equivalent mohr–coulomb parameters // Geotechnical and Geological Engineering. 2019, vol. 37, no. 6, pp. 4741—4757.

10. Mhaske S., Kapoor I., Pathak K., Kayet N. Slope stability analysis of the overburden dump of meghahatuburu iron ore mines in Singhbhum Region of India. Springer Series in Geomechanics and Geoengineering. 2020, pp. 3591—3605.

11. Наговицын О. В., Лукичев С. В. Горно-геологические информационные системы — история развития и современное состояние. — Апатиты: КНЦ РАН, 2016. — 196 с.

12. Об утверждении Классификации запасов и прогнозных ресурсов питьевых, технических и минеральных подземных вод. Приказ № 195. Министерство Природных Ресурсов Российской Федерации от 30 июля 2007 г.

13. Отчет по детальной разведке II-го шахтного поля Юкспорского апатито-нефелинового месторождения с коренной комплексной переоценкой месторождения в целом по состоянию на 1.01.81г. т. 2, папка 3 г. — Кировск: Северозапгеология, 1980.

14. Krahn J., Price V. E., Morgenstern N. R. Slope stability computer program for Morgenstern-Price method of analysis. University of Alberta, Edmonton, Alta. 1971.

15. Guidelines for Open Pit Slope Design. J. Read, P. Stacey (Eds.). Australia, 2010.

16. Bushira K. M., Gebregiorgis Y. B., Verma R. K., Sheng Z. Cut soil slope stability analysis along National Highway at Wozeka–Gidole Road, Ethiopia // Modeling Earth Systems and Environment. 2018, vol. 4, no. 2, pp. 591—600.

17. Ярг Л. А., Фоменко И. К., Житинская О. М. Оценка факторов, определяющих оптимизацию углов заложения откосов при длительной эксплуатации карьера (на примере Стойленского железорудного месторождения КМА) // Горный журнал. — 2018. — Т. 2256. — № 11. — С. 76–81.