2019-8-6

 

ISSN 0536-1028 (Print)              ISSN 2686-9853 (Online)  
УДК 622.271.333 DOI: 10.21440/0536-1028-2019-8-47-57 Скачать публикацию

Караблин М. М., Простов С. М., Лесин Ю. В. Оползневые процессы в бортах при ведении горных работ на угольном разрезе «Ангренский» // Известия вузов. Горный журнал. 2019. № 8. С. 47–57. DOI: 10.21440/0536-1028-2019-8-47-57

 

АННОТАЦИЯ

Введение. Разработка месторождений полезных ископаемых открытым способом осложнена рядом негативных явлений, в числе которых особую позицию занимает проблема нарушения устойчивости бортов. В условиях современной экономики, когда рост добычи полезных ископаемых неминуем, обеспечение безопасности жизни людей и непрерывности технологического цикла является одним из критериев рентабельности горнодобывающих предприятий. Разрабатываемые противооползневые мероприятия и произошедшие оползневые явления при ведении открытых горных работ на месторождениях Кузбасса, Забайкалья, Республики Казахстан и Республики Узбекистан, США, Польши свидетельствуют об актуальности решения возникшей проблемы. При этом характерной особенностью данных месторождений являются сложные инженерно-геологические и гидрогеологические условия. К числу таких месторождений относится и Ангренское буроугольное месторождение.
Цель работы. Выявление инженерно-геологических и гидрогеологических факторов, влияющих на формирование оползневых процессов.
Методология. Проанализированы инженерно-геологические условия Ангренского буроугольного месторождения, результаты маркшейдерских инструментальных и гидрогеологических наблюдений.
Результаты. В геологическом строении площади Ангренского буроугольного месторождения принимают участие породы палеозойского фундамента и мезокайнозойского покрова. Гидрогеологические условия месторождения включают четыре водоносных горизонта и комплекса, которые влияют на образование оползней: четвертичных, неогеновых, мел-палеогеновых и юрских отложений. Гидрографическая сеть месторождения представлена саями – оврагами с постоянным или временным водотоком, а также самим водотоком: Саяк-сай, Бадамзар-сай, Боксуксай. В результате расширения инженерной деятельности, связанной с разработкой месторождения, сформировались неблагоприятные факторы, влияющие на устойчивость откосов: выход подземных вод на поверхность откосов, снижение прочностных характеристик в зонах дизъюнктивных нарушений, набухание глинистых пород, появление зон трещиноватости в породах коры выветривания, изменение напряженного состояния. Наиболее опасным оползнем является «Центральный». По состоянию на 2017–2018 г. площадь оползневого цирка достигла 1,06 км2, объем – 120 млн м3. Результатами маркшейдерских инструментальных наблюдений установлены периоды смещений: наиболее интенсивных – с января по май 2018 г., наименее интенсивных – с мая по декабрь 2018 г. Анализ изменения расхода дренажных вод за 2017–2018 г. показывает, что наибольшее увеличение уровня грунтовых вод происходит в весенний период (март–май).
Выводы. Наряду с отклонениями от проектных параметров бортов (завышение углов откосов, подрезка контактов слоев и др.) одной из основных причин оползней является неблагоприятное сочетание инженерно-геологических и гидрогеологических факторов: высокая водопроницаемость вмещающих пород, представленных суглинками, галечниками, гравелитами, и обильные притоки грунтовых вод от поверхностных источников, атмосферных осадков, перетока по трещинным коллекторам.

Ключевые слова: оползневые явления; устойчивость бортов и уступов; горные породы; инженерно-геологические условия; гидрогеологические особенности; маркшейдерские наблюдения; уровень грунтовых вод.

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

  1. Бурцев С. В., Рыбак Л. В. Радиолокационные системы контроля устойчивости бортов на разрезе «Черниговец» // Известия Тульского государственного университета. 2018. № 1. С. 203–210.
  2. Макеев М. А. Инновации на службе промышленной безопасности: опыт использования передовых радарных систем контроля устойчивости бортов карьеров Reutech на предприятиях РФ // Горная промышленность. 2017. № 2. С. 48–50.
  3. Fleurisson J.-A. Slope design and implementation in open-pit mines: geological and geomechanical approach // Procedia Engeneering. 2012. No. 46. P. 27–38. DOI:10.1016/j.proeng.2012.09.442
  4. Скударнов Д. Е., Портола В. А., Квасова А. А., Сачков А. В. Анализ смертельного травматизма при добыче угля открытыми горными работами // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. 2018. № 1. С. 33–39.
  5. Верхотуров А. Г., Размахина И. Б. Причины деформирования бортов угольных разрезов Забайкалья // ГИАБ. 2016. № 9. С. 211–221.
  6. Старостина О. В., Долгоносов В. Н., Алиев С. Б., Абуева Е. В. Исследование устойчивости уступов верхних горизонтов стационарного борта разреза «Богатырь» // Уголь. 2019. Январь. С. 27–32.
  7. Сашурин А. Д., Панжин А. А., Мельник В. В. Обеспечение устойчивости бортов карьеров в целях безопасной эксплуатации транспортных берм // Безопасность труда в промышленности. 2016. № 7. С. 28–33.
  8. Сашурин А. Д., Бермухамбетов В. А., Панжин А. А. Воздействие современных геодинамических движений на устойчивость бортов карьеров // Проблемы недропользования. 2017. № 3. С. 38–43.
  9. Якубов С. И., Сидорова И. П., Раимжанов Б. Р. Изучение оползневых явлений – один из проблемных вопросов при добыче угля на разрезе «Ангренский» // ГИАБ. 2017. № 6. С. 370–375.
  10. Пенеко А. И., Красников С. Я. Атчинский оползень – уникальный опыт борьбы с опасным явлением // Горный вестник Узбекистана. 1998. № 1. С. 18–21.
  11. Хурсанов Х. П., Колпаков В. Н., Красников С. Я. Оползневые явления на Ангренском месторождении бурового угля // Горный вестник Узбекистана. 2002. № 2. С. 19–26.
  12. Septian A., Llano-Serna M., Ruest M., Williams D. three-dimensional kinematic analysis of Bingham Canyon mine pit wall sides // Procedia Engineering. 2017. No. 175. P. 86–93.
  13. Jacobchyk J., Cala M., Stopkowicz A. What where the reasons for the rapid landslide occurrence in “Piaseczno” open-pit? Analysis of the landslide process // Studia Geotechnica et Mechanica. 2015. No. 1. P. 25–35. DOI: 10.1515/sgem-2015-0004
  14. Хурсанов Х. П. Угольная промышленность Узбекистана: этапы становления, пути развития и перспективы // Горный вестник Узбекистана. 2008. № 1. С. 3–9.
  15. Кривенко Ю. Н., Бондар В. И. Разрез «Ангренский» – уникальное каолино-угольное месторождение // Горный вестник Узбекистана. 2008. № 1. С. 10–14.
  16. Кельгинбаев А. Н., Салимов З. С., Ибрагимов Г. М., Якубов С. И. К вопросу комплексного использования минерального сырья Ангренского каолино-угольного месторождения // Горный вестник Узбекистана. 2008. № 1. С. 22–25.

Поступила в редакцию 6 мая 2019 года