Устойчивость бортов карьеров

Лаборатория устойчивости бортов карьеров ОАО «ВНИМИ» выполняет широкий спектр научных и практических
исследований.

Научно-технические услуги

Геомеханические рекомендации:
  • Рекомендации по инженерно-техническим решениям и мероприятиям для повышения устойчивости склонов и откосов;

  • Рекомендации по мероприятиям для устранения последствий деформационных явлений;

  • Рекомендации по организации и внедрению систем мониторинга деформаций на карьерах и отвалах.

  • Разработка мероприятий по расширению условий применения внутреннего отвалообразования.

  • Разработка горно-технических мероприятий, повышающих устойчивость бортов карьеров, откосов уступов и отвалов.

  • Разработка требований к изучению инженерно-геологических условий месторождения, предназначенных к отработке

открытым способом.

  • Разработка мероприятий по расширению условий применения и увеличения объемов внутреннего и внешнего

отвалообразования на карьерах и разрезах.

  • Разработка методов гидрогеомеханического мониторинга при ведении открытых горных работ.

  • Рекомендации по способам и параметрам ликвидации открытых горных разработок.

Геомеханические исследования
  • Исследование процессов деформирования прибортовых массивов и прогнозирование деформаций на основе оценки

напряженного состояния и физико-механических свойств горных пород.

  • Определение физико-механических характеристик горных пород в лабораторных условиях.

  • Изучение прочностных и деформационных свойств массива горных пород.

  • Полевые геомеханические исследования (инспекции, картирование).

  • Определение геомеханических доменов на основе анализа данных о геологических структурах месторождения.

  • Оценка влияния гидрогеологических условий на устойчивость бортов и уступов карьера.

  • Прогноз допустимых деформаций бортов карьеров и отвалов для различных инженерно-геологических комплексов горных

пород и разработка правил безопасного ведения горных работ на деформирующихся участках.

  • Оценка устойчивости внутренних и внешних отвалов в различных горно-геологических условиях с учетом применяемого

горнотранспортного оборудования.

  • Разработка научно обоснованных предложений по безопасному ведению горных работ вблизи техногенных и природных

водных объектов с применением систем мониторинга геомеханических процессов.

  • Оценка устойчивости бортов карьеров при совместной разработке месторождений открытым и подземным способами.

  • Оценка потенциальных негативных экологических последствий консервации горнодобывающих предприятий и

гидрогеологические исследования для обоснования способа реабилитации территории при завершении горных работ.

  • Выполнение экспертизы промышленной безопасности проектной документации в части соответствия предусмотренных в ней

мер безопасности по устойчивости.

Геомеханические модели
  • Создание геомеханических моделей месторождения на основе литологических, структурных и гидрогеологических данных.

  • Создание геомеханических баз данных.

Геомеханические расчеты
  • Расчеты устойчивости бортов и уступов карьера (в том числе с учетом рисков).

  • Расчеты предельных параметров устойчивых бортов карьеров на всех стадиях освоения месторождения.

  • Расчеты устойчивости отвалов (внешних и внутренних) и складов, в том числе нагруженных горнотранспортным

оборудованием или другими объектами.

  • Расчеты устойчивости склонов, выемок и насыпей при строительстве и эксплуатации сооружений.

  • Кинематический анализ.

  • Расчет ширины призм возможного обрушения.

  • Расчеты сейсмического воздействия и влияния БВР на устойчивость бортов и уступов карьера.


Краткий обзор и литература

Устойчивость бортов карьеров и отвалов является одним из основных вопросов при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом.

При значительных глубинах открытых разработок особенно актуальными становятся максимальные параметры бортов, уступов и отвалов при обеспечении безопасности горных работ. Необходимо также оценивать безопасные условия ликвидации открытых горных выработок при завершении горных работ.

Устойчивость откосов зависит, в основном, от прочности вмещающих пород, условий их залегания, тектонического строения и гидрогеологических условий прибортового массива. Для месторождений, где сейсмичность района достигает семи и более баллов, ее влияние на устойчивость откосов следует учитывать в расчетах.

Литература

  • Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила обеспечения устойчивости бортов и уступов

карьеров, разрезов и откосов отвалов». Утверждены приказом Ростехнадзора N 439 от 13 ноября 2020 г.

  • Руководство по инженерно-геологическому, гидрогеологическому изучению и районированию массивов горных пород для

обоснования устойчивости бортов и уступов карьеров, разрезов и откосов отвалов. Приложение1.

  • Руководство по определению параметров бортов и уступов карьеров, разрезов и откосов отвалов. Приложение 2.

  • Руководство по оценке рисков развития деформаций, мониторингу и управлению устойчивостью бортов и уступов, карьеров,

разрезов и откосов отвалов. Приложение 3.

  • Методические указания по определению параметров бортов и уступов карьеров, разрезов и откосов отвалов. – М.: ИПКОН

РАН, 2022.

  • Методические указания по изучению массива горных пород для обеспечения устойчивости бортов и уступов карьеров,

разрезов откосов отвалов. -М.: ИПКОН РАН, 2022.

  • Фисенко Г.Л. Устойчивость бортов карьеров и отвалов.  – М.: Недра, 1965.

  • Правила обеспечения устойчивости откосов на угольных разрезах. — СПб.: ВНИМИ, 1998.

  • Методические указания по определению углов наклона бортов, откосов уступов и отвалов строящихся и эксплуатируемых

карьеров. – Л.: ВНИМИ, 1972.

  • Методические указания по расчету устойчивости и несущей способности отвалов. — Л.: ВНИМИ, 1987.

  • Методические указания по наблюдениям за деформациями бортов разрезов и отвалов, интерпретации их результатов и

прогнозу устойчивости – Л., ВНИМИ, 1987.

  • Инструкция по наблюдениям за деформациями бортов, откосов уступов и отвалов на карьерах и разработке мероприятий по

обеспечению их устойчивости. Л., ВНИМИ, 1971.