Геомеханическое обоснование параметров камнепада к построению безопасных уступов и берм бортов карьеров
![Диссертация: Геомеханическое обоснование параметров камнепада к построению безопасных уступов и берм бортов карьеров](https://westud.ru/work/2517905/cover.png)
Диссертация
Актуальность работы. Безопасность и эффективность разработки месторождения открытым способом в значительной степени определяется конструкцией бортов карьера. Сложность задач по конструированию оптимального профиля борта в значительной мере обусловлена большим разнообразием факторов, влияющих на его параметры, неучет которых приводит к негативным последствиям. По данным Госгортехнадзора России… Читать ещё >
Содержание
- 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВЛИЯНИЯ ФАКТОРА КАМНЕПАДА НА ПАРАМЕТРЫ БОРТОВ КАРЬЕРОВ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 1. 1. Постановка проблемы влияния фактора камнепада на параметры борта карьера
- 1. 2. Современное состояние изученности процесса камнепада
- 1. 3. Отражение процесса камнепада в нормативных документах, регламентирующих параметры бортов карьеров
- 1. 4. Цель и задачи исследований
- 2. ОБОСНОВАНИЕ ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА КАМНЕПАДА, ХАРАКТЕРИЗУЮЩЕЙ ДВИЖЕНИЕ КАМНЕЙ ПО УСТУПАМ И ГОРИЗОНТАЛЬНЫМ ПЛОЩАДКАМ
- 2. 1. Геомеханические, технологические и экономические аспекты определения параметров бортов карьеров
- 2. 2. Геомеханическая модель участка борта карьера для изучения закономерностей камнепада в карьерах
- 2. 3. Геометрические параметры модели камнепада
- 2. 4. Факторы, определяющие геомеханическую модель камнепада при ведении открытых горных работ
- 2. 4. 1. Геометрия откоса
- 2. 4. 2. Свойства горных пород
- 2. 4. 3. Начальные условия
- 2. 5. Упрощения, принятые при построении модели
- Выводы
- 3. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
- 3. 1. Описание компьютерной программы
- 3. 2. Реализация входных параметров процесса камнепада в компьютерной программе
- 33. Представление результатов моделирования и их обработка
- Выводы
- 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ПАРАМЕТРОВ КАМНЕПАДА ОТ ГЕОМЕТРИИ ОТКОСА
- 4. 1. Методика исследований траекторий камнепада
- 4. 2. Исследование параметров первичного отскока
- 4. 2. 1. Исследование зависимости высоты первичного отскока от параметров уступа
- 4. 2. 2. Исследование зависимости длины первичного отскока от параметров уступа
- 4. 3. Исследование дальности перемещения камней по горизонтальной берме
- 4. 3. 1. Особенности исследования камнепада в рабочей зоне карьера
- 4. 3. 2. Исследование гистограмм распределения камней
- 4. 3. 3. Исследование зависимости дальности перемещения камней от геометрии уступа
- 4. 4. Исследования влияния упруго-пластических свойств массива на параметры камнепада
- Выводы
- 5. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ БОРТОВ КАРЬЕРОВ НА ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ УРАЛА
- 5. 1. Выбор параметров Северо-Западного борта Главного карьера Качканарского ГОКа
- 5. 1. 1. Горно-геологические условия месторождения и проблема обоснования параметров бортов карьера
- 5. 1. 2. Обоснование геомеханической модели камнепада для условий Главного карьера Качканарского ГОКа и результаты моделирования
- 5. 1. 3. Рекомендации по конструированию борта карьера
- 5. 2. Обоснование ширины предохранительной бермы Тейского карьера
- 5. 2. 1. Обоснование геомеханической модели камнепада для условий Тейского карьера
- 5. 2. 2. Результаты моделирования
- 5. 3. Исследование особенностей камнепада в рабочей зоне Западного борта Меднорудянского карьера
- 5. 1. Выбор параметров Северо-Западного борта Главного карьера Качканарского ГОКа
- Выводы
Список литературы
- Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом Текст.: утв. 30.08.68 Госгортехнадзором СССР.- 2-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1987. -95 с.
- Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом Текст.: утв. 30.08.68 Госгортехнадзором СССР. М.: Недра, 1972. — 97 с.
- Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом Текст.: утв. 30.08.68 Госгортехнадзором СССР. М.: Недра, 1969. — 102 с.
- Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом Текст.: утв. 29.01.60 Госгортехнадзором РСФСР. -М.: Недра, 1960. 62 с.
- Единые правила безопасности при разработке меторождений полезных ископаемых открытым способом Текст.. ПБ 03−498−02: утв. Госгортехнадзора России 09.09.02, № 57. М., 2003. — 145 с.
- Яковлев В. Я. Принципы перехода на безэтапную отработку глубоких алмазодобывающих карьеров Якутии Текст. / В. Л. Яковлев, А. Д. Андросов, К. Н. Саввинов // Горный журнал. 1996. — № 7−8. — С. 13 -16.
- Опыт отработки сложноконструктивного месторождения глубоким карьером Текст. / Э. Г. Галустьян и др. // Горный журнал. 1988. — № 8.-С. 35.
- Быковцев А. С. Определение рациональной формы борта карьера Текст. / А. С. Быковцев, А. П. Беленко, В. Н. Сытенков II Горный журнал. 1999. — № 2. — С. 33 — 35.
- Будущее Мурунтау Текст. // Металлы Евразии. 2000. — № 5. — С. 21.
- Попов В. Н. Технология отстройки бортов карьеров Текст. / В. Н. Попов Б. Н. Байков. М.: Недра, 1991. — 252 с.
- Попов И. И. Борьба с оползнями на карьерах Текст. / И. И. Попов, Р. П. Окатов. М.: Недра, 1980. — 268 с.
- Зотеев В. Г. Камнеулавливающие сооружения при доработке глубоких горизонтов на железорудных карьерах Текст. / В. Г. Зотеев, Р. Ф. Крушанин, В. В. Комаров // Сб. науч. трудов / ИГД Минчермет СССР. — № 47. Свердловск, 1975. — С. 84 — 94.
- Галустьян Э. Л. Геомеханика открытых горных работ Текст.: справочное пособие / Э. Л. Галустьян М.: Недра, 1992. — 272 с.
- Галустьян Э. Л. Геомеханическое сопровождение открытых горных работ гарантия их безопасности и экономичности Текст. / Э. Л. Галустьян // Безопасность труда в промышленности. — 2001. — № 7. — С. 37−38.
- Фисенко Г. Л. Глубоким карьерам новую конструкцию бортов! Текст. / Г. Л. Фисенко, Э. Л. Галустьян // Горный журнал. — 1975. — № 9. — С. 66 — 67.
- Попов С. И. Определение устойчивости бортов карьеров Текст. / С. И. Попов // Горный журнал. 1968. — № 6. — С. 17.
- Исхаков Р. М. Определение безопасной ширины предохранительной бермы Текст. / Р. М. Исхаков // Горный журнал.- 1952. № 12. — С. 14 -16.
- Саканцев Г. Г. Внутренее отвалообразование на глубоких рудных карьерах Текст. / Г. Г. Саканцев // Екатеринбург: УрО РАН, 2008. — С. 93 — 112.
- Мозжухин А. В. Разработка мероприятий по защите нижних горизонтов карьера от падения кусков породы с уступов Текст. / А. В. Мозжухин // Сб. науч. трудов / ГИГХС. № 70. — М., 1986. — С. 36 — 40.
- Безопасность горных работ при разработке месторождений нагорного типа Текст. / М. Е. Певзнер и др. // Горный журнал. 1991. — № 2. — С. 17−18.
- Рекомендации по обеспечению безопасных условий ведения горных работ на глубоких горизонтах вблизи обвалоопасных участков откосов центрального карьера Гороблагодатского рудоуправления Текст. / ИГД МЧМ СССР. Свердловск, 1981. — 25 с.
- Мельников Н. В. Техника безопасности на открытых горных работах Текст. / Н. В. Мельников. М.: Госгортехиздат, 1963. — 399 с.
- Камнеулавливающие барьеры для защиты глубоких горизонтов Текст. / Н. А. Богодяэ/с и др. II Безопасность труда в промышленности. 1975. — № 3. — С. 12−14.
- Исследование устойчивости и разработка технических решений по увеличению углов откосов бортов карьеров в конечном положении Текст.: отчет о НИР в 2-х кн. / ИГД Минмета СССР- рук. Фролов А. В. -Свердловск, 1990, —
- Ройнишвили Н. М. Защита железнодорожного пути от горных обвалов и осыпей Текст. / Н. М. Ройнишвили. М.: Транспорт, 1973. -304 с.
- Ройнишвили Н. М. Противообвальные сооружения на железных дорогах Текст. / Н. М. Ройнишвили. М.: Трансжелдориздат, 1960. -228 с.
- Гравитационные аспекты обеспечения безопасности работ в прибортовой зоне карьера Текст. / С. П. Решетняк и др. // Горный журнал. 2005.- № 2. — С. 71 — 72.
- Правила безопасности в горной промышленности с пояснениями, нормами и календарем работ. Часть 1. Законодательство. Текст.. 2 изд., перераб. — М.- Л.- Новосибирск.: Госгориздат, 1933. — 350 с.
- Руководство по определению оптимальных углов наклона бортов карьеров и откосов отвалов Текст.. Л.: ВНИМИ, 1962. — 138 с.
- Методические указания по определению углов наклона бортов, откосов уступов и отвалов, строящихся и эксплуатируемых карьеров (Одобрено и рекомендовано к применению Госгортехнадзором СССР) Текст.. Л.: ВНИМИ, 1972. — 165 с.
- Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом Текст.: утв.
- Госгортехнадзором России 21.07.92 М.: Недра, 1992. — 102 с.136
- Временные методические указания по управлению устойчивостью бортов карьеров цветной металлургии Текст.: утв. Министерством металлургии СССР 14.01.88 г. Москва, 1989 — 128 с.
- Галустьян Э. Л. О ширине предохранительных берм в карьерах Текст. / Э. Л. Галустьян // Безопасность труда в промышленности. — 1982. — № 6.-С. 59−61.
- Фокин В. А. Развитие теории проектирования буровзрывных работ на предельном контуре карьера Текст.: автореф. дис.. д-ра техн. наук / В. А. Фокин. Апатиты, 2005. — 45 с.
- Исламова А. Н. Влияние камнепада на параметры бортов карьера Текст. / А. Н. Исламова // Геомеханика в горном деле: сб. науч.тр. / ИГД УрО РАН. Екатеринбург, 1999. — С. 95 — 99.
- Каюмова А. Н. Прогноз последствий камнепада в карьерах Текст. / А. Н. Каюмова // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2004. -№ 9.-С. 257−261.
- Каюмова А.Н. Закономерности камнепада и выбор конструктивных параметров бортов карьера // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2006. — № 4. — С. 378 — 383.
- Исламова А. Н. Моделирование камнепада при конструировании бортов карьеров Текст. / А. Н. Исламова // Геомеханика в горном деле 2000: докл. Междунар. конф. (29 мая — 2 июня 2000 г.). -Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2000. — С. 268 — 273.
- Каюмова А. Н. Разработка компьютерной геомеханической модели камнепада в карьере Текст. / А. Н. Каюмова // Геомеханика в горном деле: докл. Междунар. конф. (19−21 ноября 2002 г.). Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2003. — С. 287 — 293.
- Каюмова А. Н. Обоснование параметров бортов карьеров с учетом фактора камнепада Текст. / А. Н. Каюмова // Геомеханика в горном деле: докл. Междунар. конф.(5−8 июля 2005 г.) — Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2005. С. 327 — 334.
- Каюмова А. Н. Особенности камнепада в рабочей зоне карьера Текст. / А. Н. Каюмова // Геомеханика в горном деле: докл. Всерос. конф. (1011 окг. 2008 г.) Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2008. — С. 149 — 150.
- Исследования устойчивости и обоснование параметров уступов и бортов карьеров в конечном положении на Качканарском ГОКе Текст.: отчет о НИР / ИГД УрО РАН- рук. Флоров А. В. Свердловск, 1990. -76 с.
- Исследование устойчивости бортов Рудногорского, Сарбайского, Ковдорского карьеров и Западного карьера Качканарского ГОКа. Раздел III. Западный карьер Качканарского ГОКа Текст.: отчет о НИР / ИГД ММ СССР- рук. Зотеев В. Г. Свердловск, 1974. — 136 с.
- Исследования геомеханики глубоких карьеров Текст.: отчет о НИР / ИГД УрО РАН- рук. Зотеев В. Г. Свердловск, 1980. — 195 с.
- Исследование устойчивости бортов Рудногорского, Сарбайского, Ковдорского карьеров и Западного карьера Качканарского ГОКа. Раздел III. Западный карьер Качканарского ГОКа Текст.: отчет о НИР / ИГД ММ СССР- рук. Зотеев В. Г. Свердловск, 1974. — 136 с.
- Выявление причин оползневых явлений в бортах Главного карьера и разработка рекомендаций по их стабилизации Текст.: отчет о НИР / ИГД УрО РАН- рук. Сашурин А. Д. Екатеринбург, 2003. — 132 с.
- Дополнение 2 к проекту отработки III очереди Меднорудянского карьера Текст. / Горное управление НТМК. Нижний Тагил, 2004. -18 с.
- Stability in Open Pit Mining Text. // Proceedings of the First International Conference on Stability in Open Pit Mining. New York: S.n., 1971. — P. 9.
- Hoek E. Practical Rock Engineering Электронный ресурс. / E. Hoek. -S.I.: S.n., 2000. P. 115−136.-URL:http://www.rocscience.com/hoek/PracticalRockEngmeering.asp.
- Wilson J. M. User’s Guide to Roxim Text. / J. M. Wilson // A Computer Program to Simulate Rockfall (Version 5.1). / School of Engineering University of Durham Science Laboratories. — Durham, 1995. 30 p.
- Wu S. S. Rockfall evaluation by computer simulation Text. / S. S. Wu // Transportation Research Record, Transportation Research Board. — Washington: DC, 1985. P. 1−5. — 1031.
- Bozzolo D. Rockfall analysis a mathematical model and its test with fieldthdata Text. / D. Bozzolo, R. Pamini, K. Hutter // Proc. 5 Int. Simposium on Landslides. Lausanne: S. п., 1988. — P. 555 — 563.
- Descoeudres F. Tree-demensional dynamic calculation of rockfalls Text. / F. Descotudres, T. Zimmermann // Proc. Sixth International Congress on Rock Mechanics. Montreal: A. A. Balkema, 1987. — P. 337 — 342.
- Hungr О. Engineering evalualion of fragmental rockfall hazards Text. / O. Hungr, S. G. Evans // Proc. 5th Int. Simposium on Landslides. Lausanne, 1988.-P. 585−690.
- Spang R. M. Protecton against rockfall stepchild in the design of rockthslopes Text. / R. M. Spang // Proc. 6 Int. Cong, on Rock Mechanics. -Montreal, 1987. P. 551 — 557.
- Pfeiffer Т. Computer simulation of rockfalls Text. / T. Pfeiffer, Т. Bowen // Bull. Ass. Eng. Geol. 19. — № 26(1). — P. 135−146.
- Kobayashi Y. Simulation of rockfalls triggered by earthquakes Text. / Y. Kobayashi, E. L. Harp, T. Kagawa // Rock. Mech. and Rock Engineering. -1990. Vol. 23. — № 1. — P. 1−20.
- Azzoni A. Analisis and prediction of rockfalls using a mathematical model Text. / Azzoni, G. La Barbera, A. Zaninetti // Int. J. Rock Mech. and Mining Sciences& Geomech. Abstracts. 1995. — Vol. 32(7). — № 7. — P. 724.
- Stevens W. Rockfall: a tool for probabilistic analysis, design of remedial measures and prediction of rockfalls Text. / W. Stevens // M. A. Sc. Thesis / Departament of Civil engineering, University of Toronto. Ontario, 1998. -105 p.
- Jones C. L. Colorado Rockfall Simulation Program Version 4.0, Text. / C. L. Jones, J. D. Higgins, R. D Andrew- Colorado Department of Transportation, Colorado Geological Survey. Colorado, 2000. — 127p.
- Crosta G. B. Parametric evaluation of 3D dispersion of rockfall trajectories Text. / G. B. Crosta, F. Agliardi // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2004. — № 4 (4). — P. 583−598.
- Guzzetti F. STONE: a computer program for the three-dimensional simulation of rock-falls Text. / F. Guzzetti et al. // Computers & Geosciences 2002. -№ 28 (9). P. 1079−1093.
- Masuya H. Amanuma K., Y. Nishikawa Y. and Tsuji T. Basic rockfallsimulation with consideration of vegetation and application to protectionmeasure Электронный ресурс. / // Nat. Hazards Earth Syst. Sei. 2009. 140