УДК 622.83 DOI: 10.21440/0536-1028-2018-5-30-39
ХАРИСОВ Т. Ф., ХАРИСОВА О. Д., ЕФРЕМОВ Е. Ю., КОНОВАЛОВА Ю. П.
Согласно нормативным документам, для определения и обоснования параметров бортов и усту-
пов карьеров должен быть выполнен расчет коэффициента запаса устойчивости с помощью
классических методов предельного равновесия. Данные методы не учитывают такие факторы,
как современная геодинамика и параметры структурных нарушенностей в массиве, которые
оказывают негативное влияние на устойчивость бортов и уступов карьеров. В статье приведе-
ны результаты исследований устойчивости бортов карьера Киембаевского месторождения, где
произошло обрушение уступов на западном борту. Для выявления причин обрушения произведена
актуализация физико-механических свойств пород, слагающих прибортовой массив. На основа-
нии полученных данных выполнен расчет коэффициента запаса устойчивости по фактическо-
му контуру карьера. Результаты расчетов показали, что борта и уступы карьера находятся
в устойчивом состоянии, но в реальности это не подтверждается. Основной причиной наруше-
ния являются не низкие прочностные свойства массива, а образование протяженных трещин
сдвигового характера, вызванных процессами деформирования в условиях повышенного сжатия
в одном направлении и депрессией во втором, с нарушением первичной структуры массива гор-
ных пород. С учетом геомеханических условий отработки Киембаевского карьера была разрабо-
тана конструкция наблюдательной станции для мониторинга деформационных процессов при-
бортового массива, включающая две традиционные профильные линии и две локальные
наблюдательные станции. Наблюдения за состоянием прибортового массива далеко не всегда
дают возможность предотвратить обрушения и оползни, но позволяют снизить возможный
ущерб от них и особенно риск для людей, находящихся в карьере.
К л ю ч е в ы е с л о в а : устойчивость бортов; карьер; уступы; параметры бортов; трещинова-
тость; прибортовой массив; поверхность скольжения; коэффициент запаса устойчивости;
наблюдательная станция; реперы; мониторинг.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Ericsson M., Larsson V. E&MJ's annual survey of global mining investment // Engineering
& Mining Journal. 2013. Vol. 214. No. 1. P. 28–33.
2. Сашурин А. Д., Панжин А. А. Механизм формирования аварийных ситуаций различного мас-
штаба вследствие современных геодинамических движений // Черная металлургия. 2017. № 1
(1405). С. 21–25.
3. Sashurin A. D., Panzhin A. A., Kharisov T. F., Knyazev D. Yu. Innovative approaches to rock mass
stability in mining high-grade quartz veins // Eurasian Mining. 2016. No. 2 (26). P. 3–5.
4. Исследование инженерно-геологических условий разработки и обоснование предельных
углов наклона бортов карьера Киембаевского асбестового ГОКа: отчет о НИР / ИГД УрО РАН,
рук. Сашурин А. Д., Яковлев А. В. Екатеринбург, 2002. 164 с.
5. Инструкция по наблюдениям за деформациями бортов, откосов уступов и отвалов на карье-
рах и разработке мероприятий по обеспечению их устойчивости. Л.: ВНИМИ, 1971. 178 с.
6. Методические указания по расчету устойчивости и несущей способности отвалов. Л.:
ВНИМИ, 1987. 127 с.
7. Правила обеспечения устойчивости откосов на угольных разрезах. СПб: ВНИМИ, 1998. 208 с.
8. Исследование геомеханических условий, причин и закономерностей нарушения устойчиво-
сти бортов карьера АО «Оренбургские минералы» и разработка мероприятий по безопасному веде-
нию горных работ: отчет о НИР / ИГД УрО РАН, рук. Сашурин А. Д. Екатеринбург, 2017. 188 с.
9. Фисенко Г. Л. Устойчивость бортов карьеров и отвалов. М.: Недра, 1965. 378 с.
10. Хуан Я. Х. Устойчивость земляных откосов. М.: Стройиздат, 1988. 240 с.
11. Федоровский В. Г., Курилло С. В. Метод расчета устойчивости откосов и склонов // Геоэко-
логия. 1997. № 6. С. 95–106.
12. Федоровский В. Г., Курилло С. В. Метод переменной степени мобилизации сопротивления
грунту для расчета прочности грунтовых массивов // Основания, фундаменты и механика грунтов.
1998. № 4/5. С. 18–22.
13. Цирель С. В., Павлович А. А. Проблемы и пути развития методов геомеханического обо-
снования параметров бортов карьеров // Горный журнал. 2017. № 7. С. 39–45.
14. Кочарян Г. Г., Спивак А. А. Иерархия структурных и геодинамических характеристик зем-
ной коры // Геология, инженерная геология, гидрогеология, геокриология. 2002. № 6. С. 537–550.
15. Лукк А. А., Дещеревский А. В., Сидорин А. Я., Сидорин И. А. Вариации геофизических полей
как проявление детерминированного хаоса во фрактальной среде. М.: ОИФЗ РАН, 1996. 200 c.
16. Желтышева О. Д., Ефремов Е. Ю. Современные технологии мониторинга устойчивости бор-
тов карьеров // Маркшейдерия и недропользование. 2014. № 5 (73). С. 63–66.
17. Панжин А. А., Сашурин А. Д., Панжина Н. А. Геодинамический мониторинг на Узельгин-
ском месторождении // Маркшейдерия и недропользование. 2016. Т. 1. № 3 (83). С. 30–35.
18. Методические указания по наблюдениям за деформациями бортов разрезов и отвалов, ин-
терпретации их результатов и прогнозу устойчивости. Л.: ВНИМИ, 1987. 118 с.
Поступила в редакцию 29 января 2018 года
