Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Розроблення методу розрахунку стійкості зовнішніх відвалів з урахуванням неоднорідності розкривних порід і слабкої основи

Предмет: 
Тип роботи: 
Автореферат
К-сть сторінок: 
32
Мова: 
Українська
Оцінка: 

густина породи – γ, кг/м3; зчеплення – c, Па; кут внутрішнього тертя – ρ, град. 

Для створення моделі основи відвалу використовується план гірничих робіт відвалу з нанесеною координатною сіткою в заданому масштабі (1: 2000). Координати X, Y знімаються з плану відвалу в раніше відмічених точках – вузлах координатної сітки на плані, у яких, за даними геологорозвідувальних вишукувань, відома інформація. Якщо при побудові вертикального розрізу використовується маркшейдерський план відвалу, то координати точки X, Y, Z знімаються з плану. При використанні екранного зображення плану, знімається тільки координата Z, а координати X, Y уводяться автоматично. 
Після побудови розрізу основи відвалу в базі даних обирається окремий ярус або система послідовних ярусів. Для розрахунку послідовність ярусів позначається від n1 до n2. Якщо розріз був побудований раніше й зберігається у базі даних, то його зображення автоматично з’являється на екрані монітору. Далі будується лінія сковзання. 
Поверхня сковзання є сумою рівнянь ліній першого та другого порядку gi (x), і в загальному випадку має вигляд  , кожна з яких визначена на інтервалах  ,  ;   ,  ;  ,  . 
Зміна координат сі, di в заданих межах дозволяє отримувати різні лінії сковзання, кількість яких визначена кроком dx. Межі інтервалів визначаються: 
 , (7)
 
де сі, di – точки перетинання лінії сковзання з прямими лініями уі, що обмежують висоту ярусів; аі, bi – координати верхніх і нижніх брівок ярусів відвалу. чисельно вага стовпчика шириною dх дорівнює ваги криволінійної трапеції, яка у загальному вигляді визначається за формулою: 
 , (8)
 
де γ (x, y) =γi – функція густини гірських порід. Верхня межа є рівнянням прямої лінії, яка описує укіс або берму ярусу: 
 , (9)
 
Під час роботи програми здійснюється візуалізація на моніторі зміни місцеположення лінії сковзання протягом пошуку такого її положення, при якому коефіцієнт запасу стійкості набуде мінімального значення. Це дозволяє контролювати процес розрахунків і полегшує аналіз їх результатів. 
У п’ятому розділі розглянуто приклади практичного використання розробленого методу розрахунку стійкості зовнішніх відвалів на слабкій основі. Основні положення наукової роботи й результати практичних розрахунків використовувались при оперативному та прогнозному контролі стійкості зовнішніх відвалів ВАТ «ІнГЗК» протягом 2003-2007 років. 
На підставі проведених розрахунків стійкості неробочої зони відвалу № 3 ВАТ «ІнГЗК» (західний борт), яка підлягає гірничотехнічній рекультивації, з метою прийняття технологічного рішення щодо необхідності виположування ярусів відвалу були надані рекомендації щодо недоцільності проведення гірничотехнічних робіт з виположування кутів нахилу ярусів, як це передбачено проектом рекультивації. На основі кількісної оцінки ризиків деформування зовнішнього відвалу № 3 ВАТ «ІнГЗК» встановлено, що ризики деформування борту відвалу в зоні, відведеній під рекультивацію, не перевищують 6, 9%. Упровадження результатів дослідження дозволило мінімізувати витрати на гірничотехнічну рекультивацію відвалу, що підтверджено економічними розрахунками. 
На підставі виконаних інженерно-геологічних вишукувань, випробувань міцнісних властивостей порід основи відвалу № 1 ВАТ «ІнГЗК» та використанні розробленої методики розрахунку стійкості ярусів та бортів відвалу була обґрунтована технологічна можливість і економічна доцільність збільшення питомої місткості відвалу порівняно з його проектним значенням на 1, 3 млн. м3 (300 тис. м3 щорічно) за рахунок відсипки порід додаткового ярусу з відміткою +150 м. Запропонований варіант не змінив існуючий контур земельного відводу під даний відвал і не порушив регламент відвалоутворення. 
Економічний ефект отримується за рахунок скорочення відстані переміщення розкривних порід автотранспортом при розміщенні їх у зовнішньому відвалі № 1 ВАТ «ІнГЗК», виключення з технологічної схеми залізничного транспорту, а також за рахунок зменшення витрат на екскавацію розкривних порід. Запропонована методика не потребує капітальних витрат. За критерій економічної ефективності взято зниження собівартості екскавації та зменшення відстані транспортування. Упровадження запропонованої методики дозволило отримати фактичний економічний ефект за 2006 р. у розмірі 364, 2 тис. грн., що підтверджено відповідними документами. 
 
ВИСНОВКИ
 
Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою, у якій вирішена нова актуальна науково-практична задача, що полягає в розробленні методу розрахунку стійкості зовнішніх відвалів, в основу якого покладено врахування неоднорідності розкривних порід і слабкої основи відвалу, що досягається використанням форми поверхні сковзання складеної з частин кривих другого та першого порядку. Вирішення цього завдання має теоретичне і практичне значення, оскільки воно дозволяє підвищити безпеку й економічну ефективність зовнішнього відвалоутворення. 
Виконані в роботі дослідження, аналіз і узагальнення одержаних результатів дозволяють зробити основні наукові висновки й рекомендації. 
1. Проведений аналіз гірничо-геологічних умов зовнішнього відвалоутворення кар’єрів Криворізького залізорудного басейну та відомих методів розрахунку стійкості виявив, що врахування реального складу розкривних порід та літології ґрунтів слабкої основи, неоднорідності їх фізико-механічних властивостей, зміни гідрогеологічного балансу з метою підвищення обґрунтованості й точності оцінки можливе тільки шляхом удосконалення розрахункових методів за допомогою сучасних комп’ютерних технологій та обчислювальної техніки. 
2. Уперше для розрахунків коефіцієнта запасу стійкості зовнішніх багатоярусних відвалів на слабкій основі запропонована форма поверхні сковзання, яка моделюється з частин кривих другого порядку та кусково-лінійних функцій, що дозволило підвищити точність розрахунку мінімального коефіцієнта запасу стійкості на 3, 8-12, 2%. 
3. Уперше для дослідження стійкості відвалів і кількісної оцінки ризиків їх деформування розроблена імітаційна модель «відвал-основа», яка дозволяє моделювати різні
Фото Капча