Формирование отвалов Качарского
месторождения
Хмырова
Елена Николаевна,
старший преподаватель кафедры
маркшейдерского дела и геодезии Карагандинского государственного технического
университета.
На основании
анализа проектной документации, результатов инженерно-геологических изысканий и
ранее выполненных НИР по устойчивости отвалов АО «ССГПО» с использованием
расчетного комплекса, включающего инженерные, вероятностные расчеты, а также
расчеты с применением метода конечных элементов, дана оценка устойчивости
существующих отвалов, рассчитаны предельно устойчивые углы отвалов на проектных
контурах. Разработаны рекомендации по повышению устойчивости ярусов и отвалов.
Территория
формирования отвала №3, 4, 7, 8 Качарского карьера отличается крайней
невыдержанностью литологического состава пород в плане и разрезе. В целом условия
устойчивости отвалов на всей рассматриваемой территории можно оценить как неблагоприятные,
прежде всего, это обусловлено заболоченностью территории и наличием относительно
слабых пород в слоистом массиве, слагающем основание отвалов.
Для этих
условий, т.е. при формировании отвалов в режиме предельного напряженного
состояния институтом ВИОГЕМ [3] были предложены следующие технологические
рекомендации.
1. Вышележащий
ярус формируется по истечении не менее 1 года после отсыпки пород в предыдущем
ярусе, что обеспечивает консолидацию пород основания и яруса.
2. В первые ярусы должны складироваться полускальные породы, а
при вскрытии палеозойского комплекса пород – скальные, что позволит повысить
устойчивость отвалов.
3. Для защиты
территории отвалообразования от затопления в период весеннего паводка и
ливневых дождей необходимо создать защитные дамбы высотой 1,5 и
Выполненные в
данной работе расчеты свидетельствуют о том, что при соблюдении вышеуказанных
рекомендаций, в целом, обеспечивается устойчивость отвалов в рабочей зоне.
Рис. 1. Результаты расчета устойчивости фактического состояния (на октябрь
По данным
литературных источников, для отвалов, сформированных песчано-глинистыми породами,
рекомендуемый коэффициент запаса устойчивости составляет 1,15 - 1,30 [2].
В первой и
второй расчетных зонах коэффициенты запаса устойчивости соответствуют рекомендуемым. Лишь в первой зоне, в районе минимума,
расположенного на границе первого и второго ярусов, отмечена повышенная
вероятность обрушения. На этом участке необходимо избегать складирования увлажненных
глинистых пород.
В зоне 3, в
целом, отмечена достаточная устойчивость отвала. Минимум устойчивости находится
на границе первого яруса и основания. В районе существующего обрушения первого
яруса были выполнены поверочные расчеты, показавшие, что физико-механические
свойства отвальных пород на этом участке значительно ниже расчетных (сцепление
составляет 44% отпринятого в расчете). Такие свойства характерны для весьма
переувлажненной вскрыши верхних горизонтов карьера. Ширина заходки, отсыпанной
указанными породами - порядка
В четвертой
зоне расчетами отмечена достаточная устойчивость всех ярусов. Минимум
располагается в районе формирования четвертого яруса, с незначительной вероятностью
обрушения.
Аналогичная
геомеханическая ситуация прибортового массива Качарского месторождения наблюдается
и на отвалах №4, 7, 8.
Литература
1. АО «ССГПО»
Качарское рудоуправление. Проект горно-транспортной части
карьера I очереди: Санкт-Петербург: Гипроруда, 1997. - Т.II.
/ Кн.1: Геолого-промышленная оценка месторождения, горные работы,
технологический транспорт и отвальное хозяйство.
2. Лаптев Ю.В.
Теоретические концепции описания процесса сегрегации горных пород на откосах
отвалов / Ю.В.Лаптев // Маркшейдерия и недропользование. - 2006. - №1. - С.
86-91.
3. Отчет о НИР
«Исследование устойчивости бортов и отвалов Качарского ГОКа в процессе его
строительства» (заключительный): - Белгород: ВИОГЕМ, 1984.
Поступила в редакцию 07.06.2010 г.