5.2. Визначення властивостей гірських порід в масиві (в кар’єрі)

В масиві виділяється блок порід, в яких є структурне послаблення.

Р

а

N

) б)

α

Ps

F

N

F

За допомогою гідродомкратів прикладається навантаження Р, N і F. Випробування проводяться за методикою роботи зрізних приладів: повільне здригання та швидке здригання. В момент зрушення трикутної чи чотирикутної призм а), б) фіксуються значення Р, N, F та кут зрізання α і вага призм. Потім виходячи з рівняння граничної рівноваги визначаються величини зчеплення по формулах:

а) ; б) .

При цьому кут внутрішнього тертя приймається з результатів лабораторних випробувань.

6. Види порушень стійкості уступів, укосів бортів і відвалів

На відкритих гірничих роботах порушення уступів, відвалів і бортів класифікуються на п’ять основних груп:

1. Осипання – накопичення відірваних від укосу частинок і кусків гірської породи на бермах, площадках та підошві уступів.

2. Обрушення “козирків” – процес відриву та обрушення по укосу уступу навислих блоків гірських порід з верхньої частини уступу під кутом нахилу, близьким до кута укосу уступу; протікає швидко.

3. Опливини – винесення ґрунтовими водами частинок гірської породи з поверхні укосу на його підошву (площадку) зі значною площиною розповсюдження пливучої породи з малим кутом укосу при тривалому часі деформацій.

4. Обрушення високих ( ) і невисоких ( ) уступів за рахунок відривання приукосного масиву порід по вертикальній лінії відриву, протікає швидко.

5. Зсуви – повільне (уповільнене) переміщення значної маси гірських порід в приукісній частині уступу, борту по ламаній криволінійній поверхні ковзання та накопичення зазначених мас порід на підошві укосу (на площадках) з розвалом, який має ступінчасту форму.

Окремо виділяється ще такий вид деформацій, як суфозійні проявлення –вимивання підземними водами з приукісного масиву гірських порід дрібнозернистих піщано-глинистих частинок, за рахунок чого масив знеміцнюється і може деформувати у вигляді просадок, здригань, зсувів та інші.

Всі зазначені групи деформацій характеризуються за такими чинниками: характерні признаки проявів порушень; сигнали до початку деформування; умови проявлення; технологічні причини.

7. Вплив гірничо-технологічних факторів на стійкість уступів, бортів і відвалів

Це дія буро-вибухових робіт, виймально-навантажувальних процесів (екскавація порід), транспортування гірничої маси та відвалоутворення.

Буро-вибухові роботи впливають: через порушення цілісності масиву за методами проектних контурів укосів; дії сейсмічних хвиль, які призводять до коливань масиву за межами укосів, що їх знеміцеює; вдаряння кусків порід після вибуху в площину укосу, де не проводились вибухові роботи теж сприяє зниженню стійкості таких укосів.

Екскавація гірських порід впливає за такими факторами: змінюється форма укосів після виймання порід; збільшується навантаження на масив і укіс нижче лежачих уступів від значної ваги обладнання.

Транспортування порід призводить до дії на масив зосереджених (автомашина, колісний навантажувач) та прикладених на значній площі (залізничний потяг) навантажень. Ці навантаження мають динамічний характер, що найбільше впливає на стійкість укосів.

Відвалоутворення може впливати за такими факторами: швидкість відсипання відвальних ярусів впливає на їх ущільнення; інтенсивність відсипання повинна бути такою, щоб виключалися великі динамічні навантаження на приукісні ділянки відвалу, що негативно впливає на їх стійкість.