УПРАВЛЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТЬЮ МНОГОЯРУСНЫХ ОТВАЛОВ КАРЬЕРОВ ПУТЁМ ОПТИМИЗАЦИИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КРИВОЛИНЕЙНОГО ФРОНТА В ПЛАНЕ
Аннотация
В статье представлены результаты теоретического обоснования геометрических параметров криволинейного фронта многоярусных отвалов в плане как фактора управления устойчивостью. Установлена обратная степенная зависимость зоны захвата оползня от радиуса отвала в плане Bр(R) = 25 + 42·(205/R)^0,85 с обоснованными граничными условиями: при R → ∞ зона захвата стремится к асимптоте B∞ = 25 м (предельный случай прямолинейного фронта); при R → 0 - к бесконечности (вырожденная геометрия). Показано, что переход от классической выпуклой формы отвала к вогнутой форме с радиусом кривизны Rвогн = Rтр обеспечивает снижение зоны возможного обрушения в 2,5 раза за счёт благоприятного перераспределения горизонтальных напряжений в массиве (эффект пространственной арки). На основе разработанной модели обоснованы параметры криволинейного фронта трёхъярусного автомобильного отвала 60/60/60 м для условий карьеров «Мурунтау» и «Ёшлик-1». Численная верификация в Rocscience Slide2 (3D-расчёт) подтверждает повышение коэффициента запаса устойчивости вогнутого отвала на 18 % по сравнению с прямолинейным. Прогнозный годовой экономический эффект внедрения - 12 470 млн сум за счёт сокращения землеотвода под предохранительные бермы.
Об авторах
Список литературы
Малгин О.Н., Сытенков В.Н., Шеметов П.А. Циклично-поточная технология в глубоких карьерах. - Ташкент: ФАН, 2004. - 337 с.
Рахимов В.Р., Казаков А.Н., Шеметов П.А. Геомеханическое обоснование параметров бортов и отвалов карьера «Мурунтау». - Ташкент: ФАН, 2008. - 254 с.
Read J., Stacey P. Guidelines for open pit slope design. - CSIRO Publishing, 2009. - 496 p.
Hoek E., Brown E.T. The Hoek-Brown failure criterion and GSI - 2018 edition // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. - 2019. - Vol. 11, № 3. - P. 445–463.
Методические указания по расчёту устойчивости и несущей способности отвалов / ВНИМИ, ВИОГЕМ. - Л.: ВНИМИ, 1987. - 126 с.
Фисенко Г.Л. Устойчивость бортов карьеров и отвалов. - М.: Недра, 1965. - 378 с.
Гальперин А.М. Геомеханика открытых горных работ. - М.: МГГУ, 2003. - 473 с.
Lam L., Fredlund D.G. A general limit equilibrium model for three-dimensional slope stability analysis // Canadian Geotechnical Journal. - 1993. - Vol. 30, № 6. - P. 905–919.
Bishop A.W. The use of the slip circle in the stability analysis of slopes // Géotechnique. - 1955. - Vol. 5, № 1. - P. 7–17.
Stark T.D., Eid H.T. Performance of three-dimensional slope stability methods in practice // ASCE Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering. - 1998. - Vol. 124, № 11. - P. 1049–1060.
Griffiths D.V., Lane P.A. Slope stability analysis by finite elements // Géotechnique. - 1999. - Vol. 49, № 3. - P. 387–403.
Cheng Y.M., Lansivaara T., Wei W.B. Two-dimensional slope stability analysis by limit equilibrium and strength reduction methods // Computers and Geotechnics. - 2007. - Vol. 34, № 3. - P. 137–150.
Носиров У.Ф., Нутфуллоев Г.С., Мислибаев И.Т. Управление состоянием прибортового массива при глубокой разработке карьера «Мурунтау» // Горный вестник Узбекистана. - 2019. - № 4. - С. 24–30.
Кутепов Ю.И., Кутепова Н.А., Васильева А.Д. Обоснование и мониторинг устойчивости внешних отвалов угольных разрезов Кузбасса // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2019. - № 4. - С. 109–120. - DOI: 10.25018/0236-1493-2019-04-0-109-120.
Rocscience Inc. Slide2 v.9 - 2D Limit Equilibrium Slope Stability Analysis. Online documentation. - Toronto, 2023. - URL: https://www.rocscience.com/help/slide2.
Pankow K.L., Moore J.R., Hale J.M., Koper K.D., Kubacki T., Whidden K.M., McCarter M.K. Massive landslide at Utah copper mine generates wealth of geophysical data // GSA Today. - 2014. - Vol. 24, № 1. - P. 4–9. - DOI: 10.1130/GSATG191A.1.
Cao W., Wang X., Li P., Zhang M., Wang C., Shen S. Start-up Mechanism and Dynamic Process of Landslides in the Full High Waste Dump // Water. - 2020. - Vol. 12, № 9. - Article 2543. - DOI: 10.3390/w12092543.
Как цитировать
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.