автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.01, диссертация на тему:Обеспечение устойчивости карьерных откосов в глинистых породах

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСОВ УСТОЙЧИВОСТИ ОТКОСОВ В ГЛИНИСТЫХ ПОРОДАХ И ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Критический обзор литературных источников по изученности вопросов устойчивости откосов открытых горных выработок и отвалов

1.1.1, Методы определения физико-механических свойств горных пород

1.1.2. Методы расчета устойчивости карьерных откосов

1.2. Горно-геологические и горнотехнические условия Амангельдинского месторождения бокситов и огнеупорных глин

1.3. Инструментальные маркшейдерские наблюдения за устойчивостью уступов, бортов карьеров и отвалов

1.4. Оползневые явления на карьерах Тургайского бокситового рудоуправления

1.5. Цель, задачи и методы исследования

2. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГЛИНИСТЫХ ПОРОД

И ВЗАИМОСВЯЗИ МЕЖДУ ПОКАЗАТЕЛЯМИ

2.1. Методика и результаты определения прочностных характеристик пород в лабораторных условиях

2.2. Методика и результаты определения прочностных характеристик пород в натурных условиях

2.3. Прочностные свойства пород, полученные методом обратных расчетов оползней

2.4. Взаимосвязи между показателями и их достоверность

2.5. Обобщающие результаты прочностных свойств пород нак исходных данных в расчетах на устойчивость карьерлых откосов

Выводы

3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СПОСОБОВ РАСЧЕТА УСТОЙЧИВОСТИ МНОГОЯРУСНЫХ ОТВАЛОВ

3.1. Графо-аналитический способ расчета устойчивости многоярусных отвалов

3.2. Результаты сопоставления теоретических и экспериментальных исследований

Выводы

4. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА СПОСОБА РАСЧЕТА УСТОЙЧИВОСТИ НАГРУЖЕННЫХ ОТКОСОВ

4.1. Аналитический способ расчета устойчивости нагруженных откосов (теоретические основы)

4.2. Методика расчета устойчивости откосов, нагруженных отвалами бестранспортной вскрыши III

4.3. Анализ результатов расчета устойчивости нагруженных откосов

4.3.1. Треугольная симметричная нагрузка

4.3.2. Трапецеидальная полубесконечная нагрузка

4.4. Методика расчета устойчивости откосов, нагруженных горнотранспортным оборудованием

4.4.1. Равномерная нагрузка

4.4.2. Треугольная несимметричная нагрузка

4.4.3. Результаты сопоставления теоретических и экспериментальных исследований

Выводы 145 5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

5.1. Обоснование предельных параметров уступов, бортов карьеров и отвалов

5.2. Расчет параметров многоярусных отвалов

5.3. Расчет параметров нагруженных отвалов

5.4. Мероприятия по обеспечению безопасных условий работы по отвалообраз.ованию

5.5. Пути повышения технико-экономических показателей отвалообразования. Результаты внедрения

Выводы

Развитие и совершенствование открытого способа добычи полезных ископаемых является на современном этапе одним из главных направлений технического прогресса горнодобывающей промышленности СССР. С помощью открытого способа разработки в настоящее время добывается более 75 % твердых полезных ископаемых, В соответствии с "Основными направлениями экономического и социального развития на 1981 - 1985 годы и на период до 1990 года" предусматривается дальнейшее развитие открытого способа добычи полезных ископаемых на основе широкого внедрения прогрессивной технологии и горнотранспортного оборудования большой мощности.

При разработке полезных ископаемых открытым способом важное значение приобретают вопросы устойчивости откосов уступов, бортов карьеров и отвалов, так как они определяют безопасность и экономичность отработки месторовдения и обеспечивают ритмичность работы горного предприятия. Необоснованное назначение завышенных углов откосов вызывает их деформации и влечет за собой большой материальный ущерб, связанный с увеличением коэффициента переэкскавации вскрышных пород, выводом из строя горнотранспортного оборудования и потерей полезного ископаемого в недрах. В то же время чрезмерное выполаживание откосов приводит к резкому возрастанию объемов вскрышных работ, снижению темпов углубления горных работ, увеличению себестоимости полезного ископаемого.

В настоящее время наблюдается тенденция к увеличению глубины карьеров, освоению месторождений, расположенных в сложных горно-геологических условиях. В связи с этим возрастает вероятность деформаций откосов. Учитывая многообразие горно-геологических и горнотехнических условий, вопросы исследования устойчивости откосов продолжают оставаться актуальными, а практика открытых разработок ставит перед исследователями новые задачи.

Применение на карьерах тяжелого горнотранспортного оборудования предъявляет повышенные требования к определению оптимальных параметров систем разработки. При этом изучение влияния нагрузки, создаваемой горным оборудованием на уступ или отвал и устойчивость откосов является одним из важнейших вопросов. В практике открытых работ известны случаи, когда косвенной или основной причиной явились статические и динамические нагрузки от горнотранспортного оборудования. Часто причиной нарушений устойчивости являются отвалы или другие сооружения, расположенные на нерабочем борту карьера. Вопросы устойчивости нагруженных откосов в нашей стране и за рубежом еще недостаточно изучены и требуют дальнейших исследований.

В себестоимости I т полезного ископаемого затраты на отвалооб-разование составляют до 15 %, поэтому от эффективности этого вида работ зависит общая рентабельность горного предприятия. Эффективность отвалообразования достигается путем использования более производительного горнотранспортного оборудования, совершенствованием технологии отвалообразования, увеличением высоты отвала, уменьшением путей транспортирования и т.д. При этом основным условием является обеспечение устойчивого состояния отвалов.

В связи с увеличением глубины карьеров возрастают объемы вскрышных пород. В настоящее время под внешние отвалы в СССР ежегодно отводится более 10 тыс. га земель, из которых 50 % составляют пахотные земли. Для увеличения приемной способности (емкости) отвала и уменьшения занимаемых под отвалы площадей, пригодных для народно-хозяйственного использования, применяется многоярусное отва-лообразование на территориях пересохших озер и болот, на косогорах и в оврагах. В результате внешние отвалы оказываются в условиях неблагоприятных с точки зрения устойчивости. Возникает задача определения оптимальных параметров отвалообразования с учетом таких влияющих факторов, как угол наклона основания, мощность и физико-механические свойства пород слабого слоя. Решение задачи усложняется, если отсыпаемые породы представлены слабыми песчано-глинистыми разновидностями. Все эти вопросы требуют дальнейшего исследования.

Вопросами устойчивости откосов в карьерах ученые в нашей стране занимаются около 40 лет. За этот период накоплен значительный материал, проделаны фундаментальные теоретические и экспериментальные исследования в области определения физико-механических свойств горных пород, расчета устойчивости скальных и песчано-гли-нистых откосов, написана справочная и учебная литература, имеются методические указания. Однако развитие открытых работ ставит все новые задачи, требует решения вопросов на более высоком уровне, а многообразие горно-геологических и горнотехнических условий не позволяет воспользоваться готовыми параметрами, а требует детальных исследований в каждом конкретном случае.

Целью настоящей диссертационной работы является повышение эффективности открытого способа разработки месторождений полезных ископаемых путем совершенствования существующих и разработки новых способов расчета устойчивости откосов уступов, бортов карьеров и отвалов.

На защиту выносятся следующие основные положения: обоснование расчетных показателей прочностных свойств глинистых пород; графо-аналитический способ расчета параметров устойчивых многоярусных отвалов с учетом горной геомеханики и технологии отвало-образования; аналитические способы расчета: устойчивости откосов под влиянием внешней нагрузки общего случая ее распределения; параметров откосов под влиянием статических и динамических нагрузок от горнотранспортного оборудования.

Диссертационная работа выполнялась на кафедре геодезии и маркшейдерского дела Карагандинского ордена Трудового Красного Знамени политехнического института (КарПТИ) в период с 1979 по 1984 годы.

Основу диссертации составляют исследования, проведенные автором в качестве исполнителя следующих научно-исследовательских работ, включенных в план НИР КарПТИ, в координационные планы АН Каз. ССР и отраслевых министерств МЦМ и МЧМ СССР: НИ-Г-95-75 "Исследование деформирования откосов уступов, бортов и отвалов на Карагайлинском руднике" (номер гос. регистрации 76039644). НИ-Г-3-77 "Исследование устойчивости бортов и отвалов Качар-ского карьера (в пределах контуров пускового периода)".

Раздел "Изучение структурных особенностей и деформирования горных пород" (номер гос. регистрации 77038861).

01.01.03(03) "Исследование устойчивости уступов и бортов и обоснование параметров породных отвалов на бокситовых карьерах Тургайского ГОКа" (номер гос. регистрации 79067779). 01.01.03(07) "Разработка методов расчета углов наклона откосов для сложных инженерно-геологических условий на карьерах Минцветмета СССР" (номер гос. регистрации 78067779).

Диссертационная работа объемом 126 страниц текста и 50 иллюстрационных рисунков состоит из 5 глав, заключения, списка использованной литературы.

I. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСОВ УСТОЙЧИВОСТИ ОТКОСОВ В ГЛИНИСТЫХ ПОРОДАХ И ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ

Устойчивость открытых горных выработок и отвалов представляет собой раздел горной науки, объектами исследования которого являются физические явления, происходящие в массиве пород вследствие горных работ /II/. Целью исследований является определение параметров откосов уступов, бортов карьеров и отвалов, обеспечивающих экономичную и безопасную разработку месторождений.

Исследования устойчивости уступов, бортов карьеров и отвалов включают изучение геологического строения и Структуры массива, гидрогеологических й инженерно-геологических условий месторождения, испытание физико-механических свойств пород, визуальные и инструментальные; наблюдения за состоянием откосов. На основе полученных характеристик пород определяют параметры устойчивых откосов уступов, бортов карьеров и отвалов.

Достоверность результатов расчета оптимальных параметров открытых горных выработок и отвалов во многом зависит от методики, принятой для расчета, ее теоретической обоснованности и соответствия горно-геологическим условиям месторождения.

Объектом исследования настоящей работы является Тургайская группа месторождений бокситов и огнеупорных глин Амангельдин-ского бокситорудного района*

ВЫВОДЫ

1. Обоснованы предельные параметры свободных уступов, бортов карьеров и отвалов, необходимые для определения параметров многоярусных отвалов и нагруженных откосов на исследзуемом месторождении.

2. На основе методики расчета многоярусных отвалов, разработанной автором настоящей диссертационной работы, обоснованы параметры трехъярусных автомобильных отвалов на устойчивом и слабом основании и двухъярусного экскаваторного отвала на устойчивом основании.

Высота первого яруса трехъярусного бульдозерного отвала составляет Hj =20 м - для отвала, отсыпаемого на устойчивое основание, Hj =14 ми fy =17 м - при наличии в основании соответственного слабого слоя или контакта; высота второго яруса для всех трех случаев составляет =15 м. Размеры площадок безопасности между ярусами составляют: в первом случае ¡¡! =30 ми ¡¡£ =37 м, во втором и третьем случае в среднем

30 м, Д? = 40 м.

Ширина площадки безопасности двухъярусного экскаваторного отвала В/ = 47 м; высота первого и второго ярусов равны соответственно 20 и 30 м.

3. На основе разработанной методики выполнены расчеты параметров нагруженных откосов: бортов, нагруженных одноярусным и двухъярусным отвалами бестранспортной вскрыши при глубине карьера от 20 до 140 м; отвалов, нагруженных экскаватором-драглайном ЭШ-15/90 с учетом статических и динамических нагрузок; уступов, нагруженных экскаватором-драглайном ЭШ-15/90 с учетом статических и динамических нагрузок; автомобильных отвалов, нагруженных автосамосвалом БелАЗ-540.

Допустимое отстояние отвала от верхней бровки борта карьера не является однозначным и при заданных значениях физико-механических характеристик пород массива будет зависеть от высоты предельного ненагружеиного откоса, а также высоты и профиля отвала.

Отстояние экскаватора ЭШ-15/90 от верхней бровки пионерной насыпи составляет 23 м; при высоте вскрышных уступов // = 30 м отстояние экскаватора не должно превышать 24 м при условии соблюдения предельных значений углов наклона откосов уступов для каждой разновидности глинистых пород.

Автосамосвал БелАЗ-540 не оказывает существенного влияния на устойчивость отвала.

4. На основании исследований предложены мероприятия по обеспечению безопасных условий работ по отвалообразованию; разработаны рекомендации по составлению паспортов на экскава1 торное и бульдозерное отвалообразование.

5. Годовой экономический эффект от применения рекомендуемого бульдозерного отвалообразования по сравнению с существующим на ТБРу по факторам транспортирования вскрышных пород и сокращения площадей, занимаемых под отвалы, составит 55,6 тыс.руб.

6. Предложена технология управляемого экскаваторного отвалообразования с постоянно деформирующимся откосом.

Повышение технико-экономических показателей экскаваторного отвалообразования достигается за счет увеличения приемной способности отвала, уменьшения коэффициента переэкскавации вскрышных порода а также путем обеспечения безаварийной работы за счет применения обоснованных параметров и выполнения рекомендаций по управляемому отвалообразованию.

Годовой экономический эффект от применения предлагаемой технологии экскаваторного отвалообразования составляет 18,8 тыс. руб.

7. Разработан проект по доработке бокситов на оползневом участке, что позволило за 1983 г. получить экономический эффект - 123,9 тыс.руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Работа направлена на решение задачи устойчивости карьерных откосов в глинистых породах на основе комплексного исследования структуры массива, физико-механических свойств пород и разработки способов расчета устойчивости многоярусных отвалов и нагруженных откосов.

Полезность выполненной работы для науки и практики состоит в следующем.

1. Установлена зависимость между прочностными свойствами песча-но-глинистых пород и влажностью. Получены уравнения связи сцепления С и угла внутреннего трения У основных разновидностей горных пород с влажностью IV .

Полученные зависимости могут быть использованы для прогнозной оценки прочностных свойств горных пород, не прибегая к испытаниям.

2. Обоснованы гарантированные показатели физико-механических свойств: каждой разновидности песчано-глинистых пород с учетом текстуры. Полученные показатели рекомендуется использовать при расчете устойчивости изотропных уступов и бортов карьеров, при горизонтальном залегании слоев или при их падении в сторону массива; по контактам слоев горных пород. Указанные характеристики рекомендуется применять при расчете параметров устойчивых уступов и бортов карьеров по поверхностям ослабления; пород отвалов в зависимости от технологии их формирования и времени стояния и слабого слоя в основании отвалов.

3. Разработан графо-аналитический способ расчета параметров устойчивых многоярусных отвалов. В отличие от существующих способов расчета предлагаемых способ позволяет учесть следующие основные факторы, влияющие на устойчивость: прочностные свойства отсыпаемых пород и их изменение во времени; мощность, угол наклона, физико-механические свойства пород слабого слоя в основании отвала; изменение напряженного состояния отвальных пород под действием пород свежеотсыпанного яруса; технологию отвалообразования.

Предлагаемый способ позволяет уменьшить число поверочных расчетов и расчетов по сложным формулам.

Способ может использоваться при обосновании параметров многоярусных внешних отвалов в любых горно-геологических и горнотехнических условиях.

4. Разработан аналитический способ расчета устойчивости нагруженных откосов, который в отличии от существующих способов расчета, позволяет определить параметры нагруженных откосов при различном характере распределения и протяженности внешней нагрузки.

Получены формулы коэффициента запаса устойчивости откоса при различных законах распределения внешней нагрузки.

Решение задачи осуществляется на ЭВМ; составлены программы на языке "Аналитик" для ЭВМ "Мир-2" и для ЭВМ "ЕС-1022".'

• Предлагаемый способ расчета может быть с успехом применен для определения параметров и оценке устойчивости бортов карьеров, нагруженных отвалами бестранспортной вскрыши.

5. Предложен аналитический способ расчета устойчивости откосов под действием статических и динамических нагрузок, создаваемых горнотранспортным оборудованием. В предлагаемом способе расчета учитывается распределение напряжений в приоткосной зоне от нагрузок горного оборудования, что позволяет более обоснованно оценивать устойчивость нагруженных откосов.

Для решения задачи составлена программа на языке "Аналитик" для ЭВМ "Мир-2".

6. На основе выполненных исследований были сделаны некоторые выводы: в откосах, нагруженных треугольной и трапецеидальной нагрузками, при fj = const (гДе Б - отстояние внешней нагрузки от верхней бровки откоса) наиболее опасная поверхность скольжения находится под точкой перегиба нагрузки; при 6= C0fis{ г В= CQflst (где В' - положение поверхности скольжения под нагрузкой) минимальный коэффициент запаса устойчивости соответствует поверхности скольжения с максимальным радиусом /} max ; при динамических нагрузках от горнотранспортного оборудования поверхность скольжения возникает под опорной частью машины.

7. Обоснованы параметры устойчивых трехъярусных бульдозерных отвалов на устойчивом и слабом основании, двухъярусных экскаваторных отвалов на устойчивом основании; бортов, нагруженных одноярусными и двухъярусными экскаваторными отвалами и откосов, нагруженных горнотранспортным оборудованием, для карьеров Аман-гельдинского месторождения.

8. Предложена технология управляемого бестранспортного отва-лообразования с постоянно деформирующимся откосом, позволяющая значительно повысить приемную способность отвала и уменьшить коэффициент переэкскавации отвальных пород. Обоснованы параметры бестранспортного отвалообразования для условий Амангель-динского месторождения.

9. Годовой экономический эффект от внедрения основных рекомендаций, разработанных в настоящей диссертационной работе, составляет 198,3 тыс. руб.

10. Результаты научных исследований могут использовать научно-исследовательские учревдения и проектные организации при проектировании и оценке устойчивости открытых горных выработок и отвалов.

1. Анализ устойчивости карьеров во всем мире. - Горнорудная промышленность. - М.: ВИНИТИ. Экспресс-информация, 1977, №45, с. 4 - 9.

2. Барон Л.И., Логунов Б.М., Позин Е.З. Определение свойств горных пород. М.: Госгортехиздат, 1962. - 161 с.

3. Барон Л.И. Характеристика трения горных пород. М.: Недра, 1967. - 207 с.

4. Бирюков Н.С., Казарновский В.Д., Мотылев Ю.Л. Методическое пособие по определению физико-механических свойств грунтов. М.: Недра, 1975. - 177 с.

5. Вилесов Г.И. Элементы математической статистики в приложении к решению задач горного дела. Свердловск, 1970. - 119 с.

6. Выбор оптимального профиля бортов карьеров, сложенных глинистыми породами / О.И.Лягина, Г.Г.Поклад, В.А.Маркус, Г.Г.Кливер. В кн.: Совершенствование маркшейдерской службы на горных предприятиях. Карагацда, 1982, с. 15 - 22.

7. Галустьян Э.Л. Управление геомеханическими процессами в карьерах. М.: Недра, 1980. - 237 с.

8. Гальперин A.M., Шафаренко Е.М. Реологические расчеты горнотехнических сооружений. М.: Недра, 1977. - 246 с.

9. Геомеханика отвальных работ на карьерах / П.Н.Панюков, В.В. Ржевский, В.В.Истомин, А.М.Гальперин. М.: Недра, 1972. - 184 с.

10. Демин A.M. Устойчивость открытых горных выработок и отвалов. М.: Недра, 1973. - 231 с.

11. Демин A.M. Закономерности проявлений деформаций откосов в карьерах. М.: Наука, 1981. - 144 с.

12. Единые правила безопасности при разработке месторовдений полезных ископаемых. М.: Недра, с. 14 - 16.

13. Емельянова Е.П. Основные закономерности оползневых процессов. М.: Недра, 1972. - 310 с.

14. Ермаков И.И. Устойчивость отвалов на слабом основании. -Труды / ВНИМИ. Л., 1971, сб. 83, с. 136- 140.

15. Инженерные изыскания в строительстве: Справочник по общестроительным работам. М.: Стройиздат, 1975, с. 164 - 172.

16. Инструкция по наблюдениям за деформациями бортов, откосов уступов и отвалов на карьерах и разработке мероприятий по обеспечению их устойчивости. Л.: ВНИМИ, 1971. - 187 с.

17. Каган A.A. 0 применении методов математической статистики к выбору расчетных показателей свойств грунтов. В кн.: Математические методы в инженерной геологии. М, 1968.

18. Каган A.A. Выбор расчетных показателей свойств грунтов с помощью некоторых методов математической статистики. Труды / Ленгидропроект, 1970, сб. 3.

19. Каган A.A. Расчетные показатели физико-механических свойств грунтов. Л.: Изд-во литературы по строительству, 1973. - 143 с.

20. Катин К.Т. Разработка паспортов физико-механических и технологических свойств горных пород полиметаллических месторождений Казахстана.- Фонды / ВНИИцветмет. Усть-Каменогорск, 1975.

21. Козлов Ю.С. Определение параметров призмы возможного обрушения в откосах уступов, бортах карьеров и отвалах. ФТПРПИ, 1967, № 4, с. 73 - 76.

22. Комаров И.С. Накопление и обработка информации при инженерно-геологических исследованиях. М.: Недра, 1972. - 295 с.

23. Крячко О.Ю. Управление отвалами открытых горных работ. -- М.: Недра, 1980, с. 227 237.

24. Куваев H.H. Роль трещиноватости в устойчивости откосов и требования к методике ее изучения. Труды / ВНИМИ. Л., 1964, сб. 51, с. 185 - 195.

25. Куваев H.H. Устойчивость отвалов на наклонном слоистом основании. В кн.: Технология открытых горных работ. Киев, 1974.

26. Ломтадзе В.Д. Методы лабораторных исследований физико-механических свойств горных пород. Л.: Недра, 1972. - 312 с.

27. Ломтадзе В.Д. Инженерная геология: Инженерная геодинамика. Л.: Недра, 1977, с. 246 - 340.

28. Лягина О.И. Деформации отвалов глинистых пород на Тургай-ских карьерах. В кн.: Совершенствование маркшейдерской службы на горных предприятиях. Караганда, 1982, с. 23 - 30.

29. Мануйлов П.И. Из опыта проектирования устойчивых откосов бортов карьеров. Труды / ЦНИИгоросушение. М.: Недра, 1965, вып. 5, с. 100 - ИЗ.

30. Мануйлов П.И. Устройство для натурных испытаний горных пород. В кн.: Вопросы маркшейдерского дела. Белгород, 1969, с. 178 - 181.

31. Маслов Н.Н. Основы механики грунтов и инженерной геологии.- М.: Высшая школа, 1968. 629 с.

32. Маслов H.H. Механика грунтов в практике строительства: Оползни и борьба с ними. М.: Стройиздат, 1977.

33. Маслов H.H. Основы инженерной геологии и механики грунтов: Учебник для вузов. М: Высшая школа, 1982. - 511 с.

34. Мельников Н.В. Краткий справочник по открытым горным работам. -М.: Недра, 1982, с. 150, 283.

35. Месчан С.Р. Начальная и длительная прочность глинистых грунтов. М.: Недра, 1978. - 207 с.

36. Методическое пособие по изучению влияния динамических нагрузок от горного оборудования на несущую способность горных пород и устойчивость откосов на карьерах. Белгород.: ВИОГЕМ, 1969. - 86 с.

37. Методические указания по определению углов наклона бортов, откосов уступов и отвалов строящихся и эксплуатируемых карьеров.-Л.: ВНИМИ, 1972. 163 с.

38. Методические указания по определению прочности горных пород на сжатие. Л.: ВНИМИ, 1973. - 74 с.

39. Методические указания по определению деформационных, прочностных и фильтрационных характеристик горных пород в стабиломет-рах. Белгород.: ВИОГЕМ, 1973. - 67 с.

40. Мочалов A.M., Хашин В.Н. Расчет устойчивости отвалов на наклонном основании. Труды / ВНИМИ. Л., 1973, сб. 89, с. 130- 138.

41. Мочалов A.M. Расчет устойчивости откосов плоского профиля в однородной среде. Труды / ВНИМИ. Л., 1976, сб. 100, с. 116- 128.

42. Никитин С.П. Построение ожидаемой поверхности скольжения по напряжениям в бортах карьеров. Уголь, 1962, № I.

43. Определение физико-механических характеристик как исходныхданных для расчета устойчивости отвалов / П.С.Шпаков, Г.Г.Поклад, О.И.Лягина, Э.Л.Ляткова.- Изв. вузов. Горный журнал, 1979, № 7, с. 17 21.

44. Панюков П.Н. Инженерная геология. М.: Госгортехиздат, 1962.- 343 с.

45. Певзнер М.Е. Борьба с деформациями горных пород на карьерах. М.: Недра, 1978. - 255 с.

46. Доклад Г.Г., Шпаков Л.С., Лягина О.И. Механизм деформирования и выбор прочностных показателей пород для расчета параметров устойчивых глинистых отвалов на слабом основании. Изв. вузов. Горный журнал, 1980, № 8, с. 27 - 31.

47. Лопов И.И., Окатов Р.Л. Борьба с оползнями на карьерах. -М.: Недра, 1980. 240 с.

48. Пустовойтова Т.К., Дашкевич A.B. Расчет предельной высоты отвала на неустойчивом основании. Труды / ВНИМИ. Л., 1962, сб. 45.

49. Пушкарев В.И. Теоретические исследования устойчивости бортов карьеров криволинейного контура в плане: Автореф. дис. на со-иск. учен, степени канд. техн. наук. Свердловск, 1967. - 29 с.

50. Распределение и корреляция показателей физических свойствгорных пород: Справочное пособие / М.М. Протодьяконов, Р.И. Те-дер, Е.И. Ильницкая и др. М.: Недра, 1981, - 192 с.

51. Рыжов П.А. Математическая статистика в горном деле. М.: Высшая школа, 1973. - 287 с.

52. Савков Л.В. О типах криволинейных поверхностей скольжения в однородных необводненных откосах. В кн.: Вопросы маркшейдерского дела. Белгород: ВИОГЕМ, 1969, ч. 2.

53. Сапожников В.Т. Решение задачи об откосе выпуклого профиля. Труды / ВНИМИ, Л., I960, сб. 38, с. 41 - 53.

54. Сапожников В.Т. К вопросу о предельной высоте отвала. -ФТПРПИ, 1971, с. 80 - 86.

55. Свойства горных пород и методы их определения / Е.И. Иль-ницкая, Р.И.Тедер, Е.С.Батолин, М.Ф.Кунтыш. М.: Недра, 1969. -392 с.

56. Соколовский С.С. Статика сыпучей среды. М.: Физматгиз, I960, - 244 с.

57. Справочник по инженерной геологии. М.: Недра, 1981. -- 325 с.

58. Сульман A.M. Бокситы Аркалыкского месторождения. Л.: Наука, 1976.

59. Томаков П.И., Наумов И.К. Технология, механизация и организация открытых горных работ. М.: Недра, 1978, с. 72 - 73, 130.

60. Турчанинов И.А., Медведев Р.В., Панин В.И. Современные методы комплексного определения физических свойств горных пород. -Л.: Недра, 1967. 199 с.

61. Турчанинов И.А., Медведев Р.В. Комплексное исследование физических свойств горных пород. Л.: Недра, 1973. - 124 с.

62. Фисенко Г.Л. Устойчивость бортов карьеров и отвалов. М.: Недра, 1965. - 377 с.

63. Чаповский Е.Г. Лабораторные работы по грунтоведению и механике грунтов. М.: Недра, 1975. - 303 с.

64. Чжу Жуй гэн. Статическое влияние внешних нагрузок на устойчивость откосов в карьерах. - М.: ИГД им. A.A. Скочинского, 1962. - 22 с.

65. Чугаев P.P. Земляные гидротехнические сооружения: Теоретические основы расчета. Л.: Энергия, 1967, с. 196 - 316.

66. Цытович H.A. Механика грунтов. М.: Высшая школа, 1979.- 272 с.

67. Шарапов И.П. Применение математической статистики в геологии: Статистический анализ геологических данных.- М.: Недра, 1971.- 245 с.

68. Ширина площадки безопасности на уступах и отвалах / П.С.Шпаков, Г.Г.Поклад, Ю.Д.Рыбалкин, О.И.Лягина.- Изв. вузов. Горный журнал, 1982, № 12, с. 27 31.

69. Шпаков П.С., Окатов Р.П., Шабурников A.B. Аналитический метод решения задачи устойчивости откосов на карьерах.- В кн.: Технология разработки местороящений полезных ископаемых. Караганда, 1974, вып. П, с. 29 35.

70. Шпаков П.С., Попов И.И, Определение ширины призмы обрушения в изотропном горном массиве. В кн.: Технология разработки месторождений полезных ископаемых. Караганда, 1975, вып. Ш, с. 109 - III.

71. Шпаков П.С., Лягина О.И. Определение устойчивой высоты отвала на наклонном основании. В кн.: Мероприятия по повышению устойчивости бортовка карьерах цветной металлургии. Свердловск, 1978,с. 14 15.

72. Шпаков П.С., Лягина О.И., Пяткова Э.П. Аналитический способ расчета параметров устойчивых отвалов на слабом наклонном основании.- В кн.: Технология разработки месторождений полезных ископаемых. Караганда, 1978, вып. У1, с. 85 87.

73. Шпаков П.С., Лягина О.И., Шефер Э.И. Обоснование технологической схемы отвалообразования на Карагайлинском карьере. В кн.: Проблемы повышения эффективности и безопасности разработки полезных ископаемых. Караганда, 1980, с. 96 - 99.

74. Предприятие, использующее результаты диссертационной работы Тургайское бокситовое рудоуправление; главный инженер А.Б.Бегалинов.

75. Намечаются к внедрению следующие результаты диссертационной работы: параметры бульдозерных отвалов; параметры и технология бестранспортного отвалообразования; рекомендации по. обеспечению безопасных условий работ по отвалообразованию.

76. Результаты исследований позволяют увеличить высоту бульдозерного и экскаваторного отвалов.

77. Ожидаемый годовой экономический эффект при этом составит в 1985 г. 74,4 тыс.руб.

78. Начальник планового отдела

79. Начальник технического отдет^^^^и.И.Усенов

80. Наименование показателей »По сущёствуюгпо рекомен-!щему вариан-,дованному ! ту * варианту

81. Годовой объем вскрыши, тыс.м3 1580 1580о Себестоимость I м всвдыши, руб. 0,61 0,61

82. Коэффициент вскрыши, м3/т 8,01 8,01

83. Средний путь транспортирования, км 1,927 1,736

84. Стоимость I тонно-км. транспортирования вафышных пород, руб. 0,07 0,07

85. Площадь, занимаемая под отвалы, га 69,8 31,5

86. Стоимость I га .пастбищных земель, руб. 991 991

87. Себестоимость бокситов, руб. 9,179 8,827о

88. Определяем экономию по транспортированию на I м вскрыши.9т = СтхаЛ = I х 1,5 х 0,07 х 0,191 = 0,020 руб.,где ^^^з

89. Ц = 1,5 т/м объемный вес отвальной породы;

90. Определяем экономию по снижению пастбищных земель на1.мэ вскрыши, а затем на I т. бокситов

91. Э3 = -4г— Сз = ^- 991 = 0,024 руб.,3 Кг 1580000где л в = 69,8 31,5 = 38,3 га - сокращение площади, занимаемой под отвал;11

92. Уг = 1580 тыс.м3 годовой объем вскрыши; С = 991 руб/га - годовая стоимость I га пастбищных земель3по данным Тургайского института "Целингипрозем".эз = Эз х ^ я °»024 х 8»01 * °»192 РУ6«

93. Себестоимость бокситов по существующему варианту отвалообраэованию при коэффициенте вскрыши 4,93 составляет 7,299 руб., при коэффициенте погашения 6,01 определится следующим образом:

94. Сб = 7,299 + (8,01-4,93) х 0,610 = 9,179 руб., где 0,61 себестоимость I м3 вскрыши, руб.

95. Себестоимость бокситов по предлагаемому варианту С * = 9,179 0,160 - 0,192 = 8,827 руб.

96. Приведенные затраты на единицу продукции 3 = С + Ен • К,где С себестоимость единицы продукции, руб.;

97. Бн нормативный коэффициент эффективности, он всегда равен 0,15;

98. К удельные капитальные вложения в производственные фондына единицу годового выпуска продукции, руб. Экономическая эффективность от применения рекомендаций определится по формуле

99. Э = 32) А2 где З^и Зг)- приведенные затраты на единицу продукции, производимой по существующему и предлагаемому способам;- годовой объем производства продукции по предложенному способу, т.

100. Так как не требуется дополнительных капитальных затрат по предложенному варианту Э = л С х А2,где а С — снижение себестоимости за счет внедрения разработок, РУ<5.

101. Так как годовая добыча бокситов составляет Ag == 158 тыс.т.,

102. Ожидаемый годовой эффект от внедрения результатов диссертационной работы

103. Э = (0,160 + 0,192) х 158 = 55,6 тыс.руб.

104. П. Бестранспортное отвалообразование

105. Коэффициент вскрыш, иР/ч Объем переэкскашру емой породы м4 Себестоимость X мз вс1фЫШИ7,97 64960,617,97 59660,611. 2 J. 3

106. Стоимость вскрыши при переэкскавациипород д — 4,2 0,745 0,745

107. Себестоимость бокситов, руб. 9,153 9,028

108. Годовая добыча бокситов, тыс.т. 150 150

109. Себестоимость бокситов до существующему варианту при коэффициенте выфыши 4,93 составляет 7,299 руб., дри коэффициенте вскрыши УШ Ашутского участка Kg = 7,97 определится следующим образом:

110. Сб = 7,299 + 0,61 (7,97 4,93) = 9,153 руб.

111. Со1фащение годового объема дереэкскавации л./=: (У цр — 1/р) = 6496 5966 = 530 тыс.м3где У лр объем дереэкскавируемой породы по проекту, м3,

112. V р объем дереэкскавируемый лороды по рекомендуемой схеме отвалообразования, м3Q

113. Сокращение объема дереэкскавации на I м вскрыши0 = о,089 м3, "5^" 5966 а на I т. бокситов

114. Д\Л V'x Kb = 0,089 х 7,97 = 0,709 м3

115. Стоимость одной дереэкскавации составляет1. Сэ = = о,177 руб.4,2где 0,745 стоимость I м3 вскрыши дри коэффициенте дереэкскавации ft, = 4,2.

116. Экономия до дереэкскавации вскрышных пород на I т. бокситов

117. С J = 0,177 х 0,709 » 0,125 руб.о

118. Годовая добыча бокситов с карьера УШ Ашутского участка V т = 150 тыс.т. Годовой экономический эффект от внедрения результатов диссертационной работы

119. Э = 0Д25 х 150 = 18,8 тыс.руб.

120. Общий ожидаемый годовой экономический эффект по бульдозерному и бестранспортному отвалообразованию составит 74,4 тыс.руб.

121. Начальник планового отдела Начальник технического отдела Ответственный за внедрение

122. Д.Бабушкин С.И.Усенов Ж.М.Есекенов

123. Г: '. Главн^ 1щженер Тургайского 15; ; бокситового рудоуправления1. ЧуШЛ А.Б.Бегалинов 19841. АКТ ВНЕДРЕНИЯрезультатов диссертационной работы Лягиной О.И. на теаду: "Обеспечение устойчивости карьерных откосов в глинистых породах"

124. Предприятие, использующее результаты диссертационной, работы Тургайское бокситовое рудоуправление; главный инженер А.Б.Бегалинов.

125. Внедрены следующие результаты диссертационной работы: параметры устойчивых уступов и бортов, нагруженных отвалами бестранспортной вскрыши; параметры и технология бестранспортного отвалообразования; параметры бульдозерных отвалов.

126. По рекомендациям диссертационной работы на оползневом участке предусматривается извлечь 560 тыс.т. бокситов. Факты- . ческий экономический эффект за 1983 год составил 123,9 тыс.руб.

127. Начальник планового отдела . В.Д.Бабушкин

128. Начальник технического отдела — С.И.Усенов

129. Ниже приводится расчет экономического эффекта. За основу расчета приняты исходные данные, представленные Тургайским бокситовым рудоуправлением.

130. К = 6,54 м3/т Сб = 8,281 руб.;отпускная стоимость бокситов с учетом качества (содержания и влажности) -^.отп = 10,760 руб.

131. Прибыль предприятия от реализации бокситов, добытых из-под оползня

132. Ответственный за внедрение