Исследование на трехмерной модели проявления бокового давления во вскрышных породах сооружаемого в ущелье отвала
https://doi.org/10.21285/2686-9993-2022-45-1-73-79
Аннотация
На современном этапе отработки нагорных карьеров формирование многоярусных отвалов вскрышных пород в сложных условиях гористой местности и ограниченности земельных ресурсов остается проблемной задачей. Анализ показал, что на практике проектирования многоярусных отвалов в ущельях соответствующим образом не рассмотрены вопросы, связанные с установлением распределения напряжений в теле отвала в зависимости от величины двугранного угла, образованного откосами боковых граней ущелья. Дело в том, что в процессе отсыпки вскрышных пород на центральную осевую плоскость формируемого в ущелье отвала со стороны наклонных поверхностей ущелья передаются силы напряжений, при этом наклонное составляющее напряжений обусловлено массой отсыпаемых на наклонные боковые поверхности ущелья вскрышных пород. Эти боковые напряжения направлены под углом к сдвигающим усилиям, действующим в отвале, и в процессе формирования отвала играют положительную роль в ускорении процесса консолидации горной массы в зажатой среде. Снижение сдвигающих усилий в отвале приводит к увеличению его устойчивости, а также к определению в связи с этим рациональных объемов укладываемых в нем вскрышных пород и главных параметров многоярусного отвала. Необходимо отметить, что имеются значительные трудности в выявлении и объективной оценке характера возникновения и распределения сил напряжений в сооружаемом в ущелье отвале графоаналитическими методами. В ходе представленного исследования автором была предпринята попытка выявления и регистрации в теле формируемого в ущелье многоярусного отвала вскрышных пород сил напряжений при помощи методов физического моделирования. Для этого разработан трехмерный модельный стенд многоярусного отвала. Данный стенд позволяет методом физического моделирования решать объемную задачу и в зависимости от углов откоса боковых поверхностей ущелья выявлять закономерности изменения напряжений в центральной осевой плоскости модели отвала.
Об авторе
А. А. Казарян
Лернаметалургиаи институт, ГК «Валлекс»
Армения
Армения
Казарян Ануш Ашотовна, научный сотрудник, заведующая Лабораторией геомеханики и горных работ
г. Ереван
Список литературы
1. Чугаев Р. Р. Земляные гидротехнические сооружения: Л.: Энергия, 1967. 460 с.
2. Абегян Ц. Х., Микаелян А. А. Устойчивость высокогорных отвалов Каджаранского карьера // Научные труды Научно-исследовательского горно-металлургического института. Ереван: Изд-во НИГМИ, 1966. С. 31–34.
3. Абегян Ц. Х. Условия применения технологии отвалообразования с управляемым оползневым процессом на нагорных карьерах // Научные труды Научноисследовательского горно-металлургического института. Ереван: Изд-во НИГМИ, 1972. С. 25–35.
4. Wang H., Li S., Zheng X. Research progress of geomechanical model test with new technology and its engineering application // Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering. 2009. Iss. 28. P. 2765–2771.
5. Hawley P. M., Cunning J. Guidelines for mine waste dump and stockpile design. New York: CSIRO, 2017. 368 p.
6. Пат. № 3350A, Республика Армения, МПК E21C39/00 G01N 33/00 G01N 3/00. Стенд моделирования сооружаемых в ущельях отвалов / С. С. Арзуманян, Л. А. Манукян, А. А. Казарян, Г. Г. Казарян. Заявл.: 08.07.2019.; опубл.: 02.12.2019.
7. Панюков П. Н., Ржевский В. В., Истомин В. В., Гальперин А. М. Геомеханика отвальных работ на карьерах. М.: Недра, 1972. 183 с.
8. Кузнецов Г. Н., Ардашев К. А., Филатов Н. А., Амусин Б. З. Методы и средства решения задач горной геомеханики. М.: Недра, 1987. 248 с.
9. Глушхин Ф. П., Кузнецов Г. Н., Шклярский М. Ф., Павлов В. Н., Злотников М. С. Моделирование в геомеханике. М.: Недра, 1991. 240 с.
10. Morgenstern N. R., Price V. E. The analysis of the stability of general slip surface // Geotechnique. 1965. Vol. 15. Iss. 1. P. 79–93. https://doi.org/10.1680/geot.1965.15.1.79.
11. Фисенко Г. Л. Устойчивость бортов карьеров и отвалов. М.: Недра, 1965. 378 с.
12. Галустьян Э. Л. Методы оценки устойчивости откосов нагорных карьеров // Горный журнал. 2002. № 11-12. С. 9–12.
13. Манукян Л. А., Казарян А. А., Казарян Г. Г. Разработка схемы установки датчиков для регистрации напряжений в центральной осевой плоскости отвалов горной массы в ущельях // Известия Национальной академии наук Республики Армении и Национального политехнического университета Армении (серия технических наук). 2020. Т. 73. № 1. С. 5–11.
14. Снитко Н. К. Статическое и динамическое давление грунтов и расчет подпорных стенок. Л.: Стройиздат, 1963. 295 с.
15. Шемякин Е. М. О паспорте прочности горных пород // Измерение напряжений в массиве горных пород. Ч. 1. Новосибирск: Изд-во ИГД СО АН СССР, 1974. С. 9–20.
16. Яковлев В. Л., Бурыкин С. И., Ворошилов Г. А. Проблемы освоения нагорных месторождений Полярного Урала // Горный журнал. 2001. № 10. С. 47–49.
17. Brady B. T. A mechanical equation of state for brittle rock. Part I. The pre-failure behavior of brittle rock // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts. 1970. Vol. 7. Iss. 4. P. 385–421. https://doi.org/10.1016/0148-9062(70)90035-5.
18. Sun G. Rock mass structural mechanism. Beijing: Science Press, 1988. 36 p.
19. Вылегжанин В. Н., Егоров П. В., Мурашев В. И. Структурные модели горного массива в механизме геомеханических процессов. Новосибирск: Наука, 1990. 295 с.
20. Пендин В. В., Фоменко И. К., Горобцов Д. Н., Никулина М. Е. Комплексное моделирование устойчивости откосов грунтовых отвалов // Горный журнал. 2018. № 11. С. 92–96.
Рецензия
Для цитирования:
Казарян А.А. Исследование на трехмерной модели проявления бокового давления во вскрышных породах сооружаемого в ущелье отвала. Науки о Земле и недропользование. 2022;45(1):73-79. https://doi.org/10.21285/2686-9993-2022-45-1-73-79
For citation:
Khazaryan A.A. A three-dimensional model study of lateral pressure manifestation in gorge dump overburden. Earth sciences and subsoil use. 2022;45(1):73-79. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/2686-9993-2022-45-1-73-79
Просмотров: 110
Послать статью по эл. почте 
Оставить комментарий 
