Способ определения опасных деформаций борта глубокого карьера

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПАСНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ БОРТА ГЛУБОКОГО КАРЬЕРА, включающий установку автоматических наклономеров и измерение деформаций, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения опасных деформаций, наклономеры размещают на равных расстояниях друг от доуга в штольне , пройденной в нижней части борта карьера вкрест его простирания и пересекающей зону поверхности скольжения борта карьера, и определяют деформации сдвига борта зоне. со с to

„„SU„„1010271 A

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

И((И

PEGflYSJlHH

З(Ю 21 С 39 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3373711/22-03 (22) 25. 12. 81 (46) 07.04.83. Бюл. В 13 (72) Ю.N. Николашин, В.И. Грицаенко и А.В. Руденко (71) Всесоюзный научно-исслЕдовательский и проектно-конструкторский институт по.осушению месторождений полезных ископаемых, специальным горным работам, рудничной геологии и маркшейдерскому делу (53) 622..289(088.8) (56) 1. Инструкция по наблюдению за деформациями бортов, откосов уступов и отвалов на карьерах и разработка мероприятий по .обеспечению их устойчивости. Л., ВНИИИ, 1971, с. 119-123.

2. Панюков П.Н. Инженерная геология. М., 1962, с. 335. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПАСНЫХ

ДЕФОРМАЦИЙ БОРТА ГЛУБОКОГО KAPbEPAt включающий установку автоматических наклономеров и измерение деформаций, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения опасных деформаций, наклономеры размещают на равных расстояниях друг от друга в штольне, пройденной в нижней части борта карьера вкрест его простирания и пересекающей зону поверхности скольжения борта карьера, и определяют деформации сдвига борта в4!этой зоне.

1010271

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения опасных деформаций борта глубокого карьера и прогнозирования его разрушения.

Известен способ определения деформаций. борта карьера, включающий закладку на борту карьера профильных линий из реперов, проведение маркшейдерских инструментальных наблюдений и расчет величин деформа- 10 ций сдвига, положения поверхности скольжения и ориентировочного времени до наступления критических деформаций по результатам наблюдений (13,. 15

Недостатками данного способа являются его низкая точность и высокая трудоемкость.

Известен способ определения опасных деформаций борта глубокого карьера, включающий установку автоматических наклономеров и измерение деформаций 2).

Недостаток этого способа заключается в том, что он позволяет опреде- . лить толь ко наличие деформаций масси- ва и не может дать с достаточной точностью количественные характеристики протекающего глубинного оползневого процесса, так как на результаты измерений значительное влия- З0 ние оказывают локальные деформации борта, развивающиеся на его контуре.

Целью изобретения является повышение точности определения опасных деформаций. 35

Указанная цель достигается тем, что согласно способу, включающему установку автоматических наклономеров и измерение деформаций, наклономеры размещают на равных расстоя- 40 ниях друг от друга в штольне, пройденной в нижней части борта карьера вкрест его простирания и пересекающей зону поверхности скольжения борта карьера, и определяют деформации 45 сдвига борта в этой зоне.

На фиг. 1:изображен борт карьера до постановки на предельный контур нижних горизонтов карьера.глубиной Н; на фиг. 2 - борт карьера на предельном контуре глубиной Н.

Предлагаемый способ заключается в следующем.

До постановки борта 1 на предельный контур 2 на нижних горизонтах (фиг. 1) вкрест простирания борта проходят штольню длиной не менее половины предельной высоты борта (0,5Н), в штольне 3 примерно на равных расстояниях 2 устанавливают на площадке автоматические накло- 60 номеры 4. После выведения пузырьков высокоточных уровней в нулевое положение, через интервал вре- . мени, например через 1 месяц, сни ают базовые показания наклономеров, относительно которых ведут последующие наблюдения и расчеты.

При оформлении предельного контура 2 борта 1 на нижних горизонтах до глубины Н (фиг. 2 ) начинают возникать деформации сдвига массива горных пород Е a зоне формирования поверхности скольжения

5 с центром вращения в точке О.

Деформацию сдвига борта можно обнаружить и измерить по уходу пузырька уровней наклономеров 4 от нулевого положения.

Эти показания "ухода пузырька" автоматически записываются на фоточувствительную бумагу, сняв которые, определяют угол наклона площадки д, который соответствует углу перемещения радиуса r по поверхности скольжения 5.

Для определения величины деформации сдвига борта после снятия показаний в каждом цикле наблюдений анализируют их с целью уточнения положения поверхности скольжения и, используя расчетное значение ее радиуса, производят вычисление абсолютной величины деформации сдвига по формуле

Ем= д r, (1) где Ем — абсолютная величина деформации сдвига борта, м;

r - расчетный радиус поверхности скольжения борта, м; д — средневзвешенное значение наклона измерительных площадок в штольне, в радианах, определяемое по формуле где Д вЂ” длина линии в штольне, на которую распространяются ре зуль т аты измерений наклономерами, м. ,Х вЂ” длина линии, на которую распространяется результат измерения одним наклономером, м; . д; — величина угла наклона площадки i-го наклономера.

После этого определяют относительную деформацию сдвига борта по формуле м

Зм где у „- относительная деформация сдвига борта;

L — расчетная длина поверхности скольжения борта, м.

Степень опасности деформации сдвига борта оценивается величиной равной 2 по формуле.

1010271 где

Фиг.Г

Составитель Л. Березкина

Редактор В. Иванова Техред O.Неце»

Корректор A. Повк

Заказ 2432/20 Тираж 601

ВНИИПИ. Государственного коМитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г."Ужгород, ул. Проектная, 4 где п — коэффициент запаса устойчивости борта; уя — предельная отнсительная деформация сдвига горных пород, установленная в лабораторных условиях известным способом. 5

При периодическом выполнении заме. ров на наклономерной станции в штоль не определяют время до наступления разрушающих деформаций борта по формуле время до наступления разруша- 5 ющих деформаций борта, год; предельная величина деформации сдвига борта; сумма абсолютных деформаций сдвига борта за m периодов наблюдений, м;

20 установившаяся скорость деформаций сдвига, м/год.

Таким образом; предложенный способ позволяет количественно оценить состояние устойчивости борта и дать прогноз периода безопасной эксплуатации карьера, который в дальнейшем может быть уточнен другими периодическими наблюдениями на наклономерных станциях.

Использование изобретения повышает точность и дает воэможность определить время появления оползневых процессов в бортах глубоких карьеров, так как измерения наклонов в штольне, позволяет количественно охарактеризовать и оценить деформации сдвига борта, а также определить степень их опасности и. время до наступления разрушающих борт деформаций. Это да ет возможность управлять оползневым процессом, предотвратить катастрофическое обрушение борта и тем самым улучшить условия безопасного ведения горных работ на глубоких горизонтах.