Вход

маркшейдерские наблюдения за устойчивость откосов карьера

Рекомендуемая категория для самостоятельной подготовки:
Курсовая работа*
Код 262358
Дата создания 27 июня 2015
Страниц 31
Мы сможем обработать ваш заказ 19 ноября в 8:00 [мск]
Файлы будут доступны для скачивания только после обработки заказа.
330руб.
КУПИТЬ

Описание

в работе описано курская магнитная аномалия,Маркшейдерские работы при открытом способе разработки ме-сторождений,Общие сведения,Факторы, влияющие на устойчивость бортов карьеров и отвалов ,Маркшейдерские наблюдения за деформациями
горных пород при открытых разработках,Устойчивость уступов и бортов карьеров,Проектирование противооползневых явлений. отценка 5 ...

Содержание

Маркшейдерские работы при открытом способе разработки ме-сторождений,Общие сведения,Факторы, влияющие на устойчивость бортов карьеров и отвалов ,Маркшейдерские наблюдения за деформациями
горных пород при открытых разработках,Устойчивость уступов и бортов карьеров,Проектирование противооползневых явлений.

Введение

Особенности КМА

Курская Магнитная Аномалия (КМА) - крупнейший железорудный бассейн в мире, расположен на территории Курской, Белгородской и Орловской областей. Включает Белгородский, Ново, Старо-оскольский и Курско-Орловский железорудные районы. Протяжённость территории КМА с Ю-В. на С-З. ~ 600 км. при ширине 150-250 км. Общая площадь бассейна 120 тыс., км2. Прогнозные ресурсы не окислённых кварцитов (до глуб.700 м) 856 млрд. т, богатых железных руд (до глуб.1200 м.) 82 млрд. т (1984), в т. ч. разведанные и предварительно оцененные запасы свыше 25 млрд. т. и 30 млрд. т. соответственно. Главные месторождения: Коробковское, Лебединское, Михайловское, Чернянское, Погромецкое, Стойленское, Яковлевское, Гостищенское и др.

Фрагмент работы для ознакомления

Полевые наблюдения трещиноватости должны производиться в разведочных и дренажных выработках на естественных и искусственных обнажениях горных пород. Густота участков замера трещиноватости и их взаимное расположение определяются сложностью геологического строения месторождения или шахтного поля. Участки замеров трещин должны располагаться так, чтобы изучению был подвергнут весь комплекс горных пород и все элементы структур месторождения. Массивы горных пород, расчлененные крупными геологическими нарушениями, должны иметь каждый 1—2 участка замеров трещин. При простом строении месторождения или шахтного поля расстояние между участками замеров принимается равным 150—200 м.На каждом участке замера трещиноватости определяются элементы залегания всех систем трещин, элементы залегания напластования и сланцевато720090252095Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист13КП 13. 130403. 00. 01 ПЗ00Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист13КП 13. 130403. 00. 01 ПЗсти, линейные размеры отдельных трещин, расстояние между трещинами каждой системы, характер поверхности трещин, форма и размер структурных блоков.Элементы залегания трещин определяются с помощью обычного или специального горного компаса. Измерению должны быть подвергнуты по возможности все трещины, которые встречаются на площадке замера. Общее число замеров элементов залегания трещин на площадке замера определяется количеством систем трещин и характером их поверхностей. При этом следует исходить из того, чтобы каждая система трещин имела не менее 15—20 замеров элементов залегания. При сильном разбросе данных для отдельных систем число замеров увеличивается до 30.Камеральная обработка замеров трещин состоит в определении средних значений ориентировки трещин и интенсивности трещиноватости. Определение элементов ориентировки трещин в пространстве удобнее всего производить на стереографических сетках, из которых наибольшее распространение получила равнопромежуточная сетка. Для ее построения чертится круг диаметром от 9 до 18 см. Радиус делится на 9 равных частей, через точки деления проводятся концентрические окружности. Через 10° проводятся радиусы.Статистическая обработка точечной диаграммы заключается в подсчете трещин, располагающихся в определенных площадных интервалах, на основании чего производится сглаживание. Затем проводятся изолинии концентрации трещин. Статистическая обработка трещин на стереографических сетках позволяет разделить всю совокупность трещин в изучаемом массиве на системы, но это производится без учета их размещения в пространстве.Трещины, располагаясь в горных породах на определенном расстоянии друг от друга, пересекаясь или сопрягаясь, образуют густую пространственную сетку. Первичной ячейкой подобной сетки (ее элементарной единицей) является структурный блок, ограниченный соседними трещинами. На прочность горных пород, а следовательно, на их устойчивость, существенное влияние оказывает их выветрелость. Особенно этот фактор важен для карьеров с большим сроком службы, когда из-за выветривания происходят обрушения уступов, оползни и осыпи. В результате указанных деформаций наблюдается 720090252095Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист14КП 13. 130403. 00. 01 ПЗ00Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист14КП 13. 130403. 00. 01 ПЗвыполаживание первоначальных откосов с накоплением осыпей, что приводит к уменьшению ширины предохранительных и транспортных берм.Под выветриванием понимается процесс изменения и разрушения горных пород на земной поверхности под действием природных агентов: температуры, воды, кислорода, углекислоты, живых организмов. Склонность горных пород к выветриванию зависит в большей мере от структуры и минерального состава, а также от способности горной породы увеличивать трещиноватость.Гидрогеологические факторы. К ним относятся подток грунтовых вод, гидростатическое и гидродинамическое давление, суффозия, выщелачивание, внезапные прорывы воды, оплывание. Влияние как каждого из этих факторов в отдельности, так и в совокупности приводит к резкому снижению прочностных характеристик пород, а также к уменьшению сопротивления сдвигу.Климатические факторы: количество атмосферных осадков, температурный режим района, микрорельеф, ветры. Атмосферные осадки при отсутствии регулируемого стока приводят к обводнению песчано-глинистых пород и насыщению их влагой до состояния, когда капиллярная вода переходит в гравитационную, резко снижая силы сопротивления сдвигу и тем самым уменьшая устойчивость откосов. Существенное влияние на устойчивость горных пород оказывают температурный режим и ветры, зачастую способствуя ускорению выветривания. Микрорельеф, особенно бессточный, нередко является причиной заболоченности поверхности.Горнотехнические факторы. Способ производства взрывных работ наиболее существенно влияет на устойчивость бортов, так как после взрыва в некоторой области массива его прочность не превышает 20—25% естественной. При этом во избежание оползней или обрушений приходится изменять в сторону ухудшения их эффективности параметры системы разработки (ширину площадок и берм, высоту и угол откосов, уступов и т. п.). Из других горнотехнических факторов необходимо учитывать при оценке устойчивости откосов влияние ширины берм очистки и транспортных берм, профиль рабочих площадок, подработку бортов подземными горными выработками.720090252095Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист15НАЗВАНИЕ ДОКУМЕНТА00Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист15НАЗВАНИЕ ДОКУМЕНТАМаркшейдерские наблюдения за деформациямигорных пород при открытых разработкахНаблюдения за сдвижением горных пород при открытых разработках и обработка результатов наблюдений являются важнейшими задачами маркшейдерской службы карьеров.3122930378015500Систематические наблюдения за оползневыми очагами разделяются на два основных этапа: 1) разведка и выявление оползневых очагов, 2) наблюдения оползневых очагов и разработка мероприятий по ликвидации оползневых явлений. Подвижность откоса определяет своеобразие наблюдений, так как заложенные на откосах точки не могут долго сохраняться, особенно на уступах рабочего борта. Поэтому наблюдения нужно организовать так, чтобы в относительно небольшие сроки (3—3,5 мес.) они были закончены. Различаются два основных типа наблюдений: наблюдения видимых деформаций бортов и уступов с целью установления формы оползня и характера его развития во времени и пространстве; наблюдения участков, где нет видимых деформаций, но где они могут возникнуть и принести значительный ущерб предприятию. В результате наблюдений должны быть установлены: характер сдвижения; размеры сдвигающегося массива; поверхности скольжения; стадии процесса сдвижения (начальная, активная, затухающая); степень опасности сдвижения пород для горных работ или сооружений на поверхности и под землей, если отработка месторождения ведется комбинированным способом. Для проведения наблюдений за сдвижением горных пород на борту карьера закладываются наблюдательные станции, на которых периодически (через определенные промежутки времени) производятся инструментальные наблюдения. Наблюдательные станции представляют собой систему реперов (рис. XII 1.9), закладываемых на земной поверхности, на откосе борта ка720090252095Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист00Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛистрьера и в горных выработках исследуемого участка. Реперы закладываются по линиям, перпендикулярным простиранию борта карьера. Чтобы учесть влияние различных факторов на устойчивость бортов, профильные линии наблюдательной станции закладываются по возможности в различных горно-геологических условиях.В первую очередь профильные линии следует располагать в менее устойчивых местах борта и в местах, где имеются факторы, способствующие ослаблению устойчивости борта или отдельных уступов (крутой угол заоткоски, большая глубина карьера, подрезка слоев, наличие тектонических нарушений, обводненность и т. п.).Длина профильных линий должна быть такой, чтобы оба или один ее конец были вне зоны ожидаемых сдвижений. При небольшой глубине профильные линии могут быть проведены через весь карьер, но в большинстве случаев на каждом борту они закладываются самостоятельно. Расстояние между реперами профильной линии зависит от глубины карьера и размеров уступов. На каждом уступе должно быть заложено не менее двух реперов: один вблизи бровки уступа, другой — у почвы вышележащего уступа. Реперы на уступах располагаются так, чтобы была обеспечена безопасность наблюдателя при работе на них. Расстояние между реперами на поверхности, в зависимости от глубины карьера принимаются следующие: На концах профильных линий имеются опорные реперы, закладываемые (не менее двух штук) с каждой стороны профильной линии. Одновременно с устройством наблюдательной станции закладывается не менее трех исходных реперов таким образом, чтобы была гарантия их сохранности. К исходным реперам привязываются опорные реперы всех линий.Маркшейдерские наблюдения на станциях складываются из следующих операций: нивелировки всех реперов, включая опорные, измерения расстояний между реперами стальными рулетками с постоянным натяжением с помо720090252095Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист16КП 13. 130403. 00. 01 ПЗ00Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист16КП 13. 130403. 00. 01 ПЗщью динамометров и замеров температуры; инструментальной съемки отдельных уступов, навалов пород, особенностей залегания пород, трещиноватости, образовавшихся смещений и т. п.720090252095Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист17КП 13. 130403. 00. 01 ПЗ00Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист17КП 13. 130403. 00. 01 ПЗВсе измерения должны производиться с контролем. Точность наблюдений должна удовлетворять следующим условиям: при геометрическом нивелировании разность превышений из двух нивелировок должна быть не более 3 мм; при измерении длин непосредственно между реперами расхождение двух измерений не должно быть более 2 мм; при тригонометрическом нивелировании разность между двумя измерениями одного и того же превышения при длинах до 10 м должна равняться 5 мм, при длинах более 10 м — 8 мм.В результате выполнения наблюдений должна быть составлена следующая графическая документация:1) план наблюдательной станции в масштабах 1 : 500ч- 1: 2000 с нанесением всех реперов профильных линий, изменений состояния и положения бортов карьеров и ситуации поверхности;2) вертикальные разрезы по каждому профилю, на которых должно быть отмечено положение борта на моменты закладки профильной линии и данной серии наблюдений;3) графики векторов сдвижении реперов в вертикальной плоскости (масштабы 1 : 1 , 1 : 5 , 1 : 10, 1 : 20);4) графики скоростей сдвижения реперов по направлению векторов.Одной из задач маркшейдерских наблюдений за оползнями является определение положения в теле откоса поверхности скольжения и установление причин их возникновения. При интерпретации результатов наблюдений по профильным линиям необходимо иметь в виду, что векторы перемещения отдельных точек, находящихся на поверхности скольжения, совпадают с перемещениями точек поверхности откоса, расположенных на нормалях к поверхности скольжения. Таким образом, по известным из маркшейдерских наблюдений векторам перемещений поверхности оползня можно, решая обратную задачу, определить положение линии скольжения.Построение линии скольжения производится следующим образом (рис. 10).720090252095Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист18КП 13. 130403. 00. 01 ПЗ00Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист18КП 13. 130403. 00. 01 ПЗПо результатам наблюдений за сдвижением оползня строят профиль откоса, на который наносят положение всех реперов и трещин, возникающих при оползне. Особенно тщательно должны документироваться трещины в верхней части и у основания оползня. На построенный профиль наносят векторы перемещений реперов, к серединам которых восставляют в сторону массива перпендикуляры. От верхней и нижней границ оползня (вверху — трещина отрыва, внизу — линия надвига) проводятся отрезки, параллельные векторам перемещения реперов на соответствующих перпендикулярах. Если при построении ломаной линии от верхней и нижней границ она не смыкается, то проводят среднюю ломаную кривую, которая затем сглаживается в плавную кривую.720090252095Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист19КП 13. 130403. 00. 01 ПЗ00Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист19КП 13. 130403. 00. 01 ПЗУстойчивость уступов и бортов карьеровПри проектировании, строительстве и эксплуатации карьеров важное значение имеет правильный выбор методики расчета углов наклона борта, которая должна обеспечить: устойчивость уступов и бортов карьеров, размещение на бортах необходимых съездов и берм, экономичность работ. Линия погашения борта может быть конструктивной, когда она соответствует профилю, отстроенному по горнотехническим условиям; устойчивой, когда борт карьера имеет минимально достаточный запас устойчивости для данных особенностей горных пород; конструктивно-устойчивой, когда оба вышеуказанных профиля совпадают или очень близки между собой.Если для карьеров, борта которых сложены скальными необводненными породами, угол наклона, определенный по конструктивным соображениям, зачастую совпадает с устойчивым, то в случаях бортов, сложенных слабыми или сильнообводненными породами, борт, как правило, более пологий, чем отстроенный по горнотехническим условиям.Для суждения об устойчивости откосов широко используется коэффициент устойчивости, понимаемый как отношение суммы всех удерживающих сил к сумме сил, сдвигающих оползневой клин. Для случая круглоцилиндрической поверхности скольжения (рис. 11) коэффициент устойчивости определяется в следующей последовательности.30975309525001. Условно из откоса выделяется полоса, перпендикулярная простиранию откоса, шириной 1 м. Участок ABC этой полосы, ограниченной с одной стороны поверхностью скольжения, с другой — поверхностью откоса, разбивается вертикальными линиями на ряд призм шириной а.2. Масса выделенных призм, за которую условно принимается их высота, раскладывается на две составляющие: нормальную Ni и касательную Т{ к поверхности скольжения.720090252095Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист20КП 13. 130403. 00. 01 ПЗ00Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист20КП 13. 130403. 00. 01 ПЗ3. Все отрезки касательных и нормальных составляющих, измеренные в миллиметрах, суммируются и суммы умножаются на масштаб векторов, равныйгде М — знаменатель масштаба; у — плотность породы, т/м3;а — ширина призмы, мм.4. Измеряется длина расчетной поверхности скольжения L, после чего определяется удерживающая сила, возникающая за счет сцепления пород k.5. Определяется коэффициент устойчивости откоса. Удерживающие силы возникают главным образом за счет трения и сцепления. Сдвигающие силы являются главным образом результатом сдвигающего действия массы оползневого клина. Возможно также действие других сил. Выражение для коэффициента устойчивости записывается следующим образом:где L — длина поверхности скольжения; / — коэффициент внутреннего трения пород; k — сила сцепления, приходящаяся на единицу площади расчетной поверхности, тс/м2; FTp — сила трения; Fcn — сила сцепления; Л, В — другие удерживающие и сдвигающие силы.В верхней части откоса в результате действия растягивающих усилий образуются вертикальные трещины разрыва, глубина которых может быть определена по формулегде k и р — соответственно сцепление и угол внутреннего трения пород; у — средняя плотность пород.При расчете устойчивого положения бортов по круглоцилиндрической поверхности скольжения большую сложность представляет отыскание центра 720090252095Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист21КП 13. 130403. 00. 01 ПЗ00Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист21КП 13. 130403. 00. 01 ПЗнаиболее опасной дуги скольжения. Рассмотрение условия равновесия оползневого клина дает только одно уравнение, не позволяющее решать задачу сразу однозначно. Поэтому отыскание центра наиболее опасной дуги скольжения осуществляется путем подбора, что сопряжено со сложными вычислениями. Профессор Г. Л. Фисенко предложил способ определения поверхности скольжения, использующий теорию предельного равновесия, при котором сразу определяется ее положение с наименьшим запасом устойчивости.Согласно теории предельного равновесия элементарные площадки скольжения в однородном массиве горных пород могут возникнуть при напряжениях не менее as = 2&ctg ^45° и эти площадки располагаются под углом ^45° к направлению наибольшего главного напряжения. В нетронутом горными процессами массиве, если исходить из гравитационного генезиса естественных полей напряжений, направление главного наибольшего напряжения совпадает с вертикалью, в некоторой же близости от поверхности откоса это направление поворачивается в сторону выемки.Исходя из этих положений, проф. Г. Л. Фисенко рекомендует следующий порядок построения поверхности скольжения (рис.12).1. На чертеже откоса проводим линию 5D, отстоящую от поверхности откоса на расстоянии Я90, и одновременно вертикальную линию АВ.2. На линии BD выбираем произвольную точку D и через нее проводим линию DC под углом 45° к линии BD. Под этим же углом из точки В проводим линию ВС.3. Из нижней точки откоса М под углом 45° к линии откоса МА проводим линию МК.4. На линию МК от точки М откладываем равные отрезки MP, РР\ Р'Р\ а на линии DC от точки С вниз — отрезки СС', С'СГ и С"С0;5. Из точек Я, Р \ Р" проводим прямые линии, параллельные линии откоса МА, а из точек С' и С" и С0 — линии, параллельные ВС. Пересечение этих линий дает точки Z7, F29 F3. Через полученные точки проводим прямую F0 до пересечения с линией МК.720090252095Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист22КП 13. 130403. 00. 01 ПЗ00Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист22КП 13. 130403. 00. 01 ПЗ6. Из точки О проводим прямую, параллельную DC, до пересечения с линией BD в точке Е.7. Из точки N проводим перпендикуляр к линии 0ЕУ а из точки М — перпендикуляр к линии МК. Пересечение перпендикуляров дает положение центра окружности, проходящей через точки М и Е. Кривая MF3N представит собой наиболее опасное положение поверхности скольжения. Точки Е и N соединяем прямой.После проделанных операций производится проверка устойчивости откоса. Для этого в крупном масштабе строится оползневой клин.720090252095Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист23КП 13. 130403. 00. 01 ПЗ00Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист23КП 13. 130403. 00. 01 ПЗкоторый вертикальными линиями разбивается на ряд призм (рис.13). Измеряется площадь каждого блока Sh определяется масса пород в каждой призме на 1 м фронта карьера по формулеВертикальные линии, являющиеся границами призм, продолжаются вниз на расстояния, соответствующие в выбранном масштабе массе призм. Из точек пересечения этих линий с поверхностью скольжения восставляются перпендикуляры. Для каждой призмы определяются Q( и Nh между которыми измеряется угол 0t-. Вычисляются Ni и Т{ по формулам Nt = Qt cos 0£; Tt = = Qi sin 0; (значения Nt и Tt помещены в табл. рис. XIII. 13).

Список литературы

Борщ-Компониец В. Маркшейдерское дело (1979).
Есть небольшие недороботки
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.
© Рефератбанк, 2002 - 2019