автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.11, диссертация на тему:Разработка метода укрепления карьерных откосов с глинистыми пропластками на основе изменения их физический свойств и геометризации

2 3 Э'Я 9 «

Государственный комитет СССР по народному образованию

——™«»

Московский ордена Трудового Красного Знамени горный институт

На правах рукописи

ИСАЕВА Зарифа Джахангир кызы

УДК 622.271.32: 622.02.622.142.5

РАЗРАБОТКА МЕТОДА УКРЕПЛЕНИЯ КАРЬЕРНЫХ ОТКОСОВ С ГЛИНИСТЫМИ ПРОПЛАСТКАМИ НА ОСНОВЕ ИЗМЕНЕНИЯ ИХ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И ГЕОМЕТРИЗАЦИИ

Специальность 05.15.11 — «Физические процессы горного производства» Специальность 05.15.01 —«Маркшейдерия»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1991

Работа, выполнена на кафедре разработки месторождений полезных ископаемых Азербайджанского ордена Трудового ■Красного Знаменш индустриального университета им. М. Ази-збекова.

Научный руководитель докт. техн. наук, проф. ХАСАЕВ А. М.

Официальные оппоненты: докт. техн. наук ИЛЬИН А. И., ,капд. техн. наук, доц. КУЗЯЕВ Л. С.

Ведущая организация — Государственный институт горнохимического сырья.

Защита диссертации состоится « Ф. . » Ок^я//^ 1991 г.

в час. на заседании специализированного совета К-053.12.С5 Московского ордена Трудового Красного Знамени горного института по адресу: 117935, ГСП-1, Москва, Ленинский .проспект, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан «

1991 г.

Ученый секретарь специализированного совета

докт. техн. паук, проф. КРЮКОВ Г. М.

ОВЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Достижение высокого уровня добычи руд, цветных и черных металлов и значительное улучшение технико-экономических показателей разработки месторождений полезных ископаемых, как это предусмотрено в Основных направлениях экономического развития СССР на 1990 - 2000 годы, возможно на базе создания и внедрения принципиально новых технических решений и прогрессивных технология.

Существенное улучшение показателей разработки месторождений возможно при рациональной эксачуатации объектов полезных ископаемых с обеспечением нормальной экологической обстановки, в том число путем оптимизации параметров их разработки.

Одним из важнейших направлений в решении этой задачи является создание и применение современных методов укрепления откосов, которые отстраивают в массивах пород с глинистыми пропластками, склонных к сползанию.

Учет изменчивости физических свойств и формы залегания пород, а также целенаправленное воздействие на массив способом силикатизации позволяют повысить устойчивость бортов карьеров и эффективность разработки месторождения.

Научная задача разработки метода укрепления карьерных откосов с глинистыми пропластками на основе изменения их физических свойств и геометризации является актуальной.

Основанием для развития научных исследований в данном направлении явилось Постановление Совета Министров Аз.ССР Р 385 от 12 ноября 1985 г.

Данная работа выполнена автором по плану научных исследований индустриального университета на 1986-1991 годы по теме: "Совершенствование и разработка технологии комплексного освоения ресурсов рудных и комплексно-соляных месторождений Азербайджана" 0-5 гос.регистрации 01860096877).

Цель работы - установление закономерностей направленного изменения физических свойств пород в зависимости от их пространственной изменчивости в пределах месторождения с учетом формы его залегания для повышения устойчивости бортов карьеров способом

физико-химического укрепления.

Идея работы заключается в использовании пространственных закономерностей изменения механических свойств глинистых пород под воздействием химических растворов для обеспечения устойчивости бортов карьеров.

Научные положения, разработанные соискателем, их новизна:

- разработана типизация горно-геологических условий по степени оползнеопасности для бортов карьеров с глинистыми пропласт-ками, учитывающая их число пластичности, мощность и угол падения, что позволяет осуществить районирование месторождения и прогнозировать участки, склонные к возникновению опасных деформаций откосов;'

- установлено, что воздействие на глинистые пропластки оригинального химического раствора обеспечивает устойчивость пород в связи с увеличением величины сцепления в 7 раз, уменьшением угла внутреннего трения и числа пластичности соответственно в 5 и 10 раз, а сцепление на контакте системы глина - скальные породы увеличивается от 0 до 6,3 Ша, что позволяет обеспечить равнопрочное состояние участка после физико-химической обработки, при этом пространственные закономерности изменения свойств пород описывают топофункциями,позволяю'ц-,1ми обеспечить необходимую величину коэффициента запаса устойчивости борта карьера;

- разработан метод повышения устойчивости карьерных откосов с глинистыми пропластками, основанный на направленном изменении их физических свойств за счет воздействия укрепляющего раствора, предварительно обработанного в ультразвуковом поле, путем инъекции его в разрыхленный энергией взрыва пласт через скважины по данным плана изолиний показателей числа пластичности пород, функционально связанного с углом внутреннего трения, сцепления и сцеплением на контакте.

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов подтверждаются надежностью установленных зависимостей, оцениъае-мых значениями коэффициентов корреляции (К» 0,9), погрешностью определения показателей физических свойств, не превышающей 8?, удовлетворительной сходимостью результатов лабораторных и натурных исследований, представительностью экспериментов, положитель-

ними результатами промышленного укрепления рабочих бортов карьера.

Научное значение работа заключается п установлении закономерностей изменения консистенции пропластков глинистых пород при тс силикатизации в откосах бортов карьеров на основе геометризации и изменения их физических свойств.

Практическое значение работы заключается в разработке метода укрепления карьерных откосов с глинистыми пропластками на основе изменения их физических свойств и геометрияации с применением силикатизации, который представляет возможность разрабатывать месторождения в сложных горно-геологических условиях с обеспечением устойчивости бортов карьеров, улучшением экологической обстановки при максимально возможных углах откоса.

Реализация работы. Результаты исследований внедрены в практику ведения горных работ на Загликском алунитовом месторождении. Этот способ рекомендован для карьеров с аналогичными горно-геологическими условиями.

Экономический эффект от внедрения метода повышения устойчивости бортов карьера составил 93,7 тыс.руб.

'. Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на научных конференциях аспирантов вузов Азербайджана (Баку, 1986-1990 г г.), на заседании кафедр маркшейдерского дела и физики горных пород и процессов МГИ (Москва, I99Q-I93I г г.К

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 6 научных, работ и получено одно авторское свидетельство.

Объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глаз, заключения, включает 41 рисунок, 16 таблиц, 107 страниц мапинописного текста, список литературы из 101 наименования и 37 страниц приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Теоретические основы повышения устойчивости бортов карьеров получили фундаментальное развитие в работах Г.Л.Фисенко, М.А.Ревя-зова, Э.Л.Галустьяна, С.И.Попояа, М.Е.Певзнера, Ю.И.Гуринцава,

И.И.Попова, В.И.Попова, А.И.Ильина, А.М.Гальперина, В.Д.Половова, Р.П.Окатова, В.Н.Зобнина, Г.Б.Афанасьева, А.И.Арсентьева, В.И. Стрельцова, Н.Н.Куваева, Б.П.Голубко и других ученых.

Известны работы Соколовича В.Е., Ржаницына Б.А., Рогатина H.H., Давыдова В,В., В.И.Митракова, Н.А.Ларионова, Р.И.Злочевско-го, Е.Н.Самарина, С.Д.Воронкевича, Г.Г.Абрамова в области физико-химического способа укрепления песков, супесей, суглинков и лессов.

Вместе с тем чрезвычайно разнообрая-ме горно-геологические условия эксплуатации рудных месторождений требуют проведения дальнейших исследований по созданию новых технологичных способов укрепления карьерных откосов.

За последние годы зафиксировано более 200 нарушений устойчивости бортов карьеров. Среди случаев деформаций преобладают оползни (42,обрушения (21,6(£), осыпи (15,7^), оплывины (10?), просадки (10%).

Анализ показал, что большинство наиболее опасных нарушений устойчивости происходит в откосах с глинистыми пропластками, так как эти породы характеризуются относительно небольшой прочностью и значительным снижением прочностных показателей при увлажнении и выветривании.

В последнее время достигнуты значительные успехи в разработке способов борьбы с деформациями глинистых пород, однако применя емые противооползневые мероприятия не всегда оказываются эффективными и требуют больших капиталовложений.

Предложенные различные методы повышения устойчивости карьерных откосов не учитывают в полной мора пространственную изменчивость свойств и формы залегания пород. Мало изучены возможности повышения устойчивости откосов карьеров за счет увеличения сцеплени* на контакте глинистых пород с другими породами, по которым происходят деформации. Известно также, что во время деформации внутри оползня действуют силы взаимосвязи между частица-.-.;! горных пород, определяемые угломшутреннего трения и сцеплением. К тому же сползающие породы обычно значительно ^/влажненн, что придает оползню характер пластичною тела.

Для постижения поставленной цели в работе исследовались и резались следующие задачи по разработке:

- типизации горно-геологических условий по степени оползне-опасности для бортов карьеров с глинистыми пропластками для выделения участков, склонных к возникновению опасных деформаций откосов;

- раствора для аффективного укрепления глинистых пород для обеспечения необходимой величины коэффициента запаса устойчивости откосов карьеров с глинистыми пропластками;

- метода укрепления карьерных откосов с глинистыми пропластками путем нагнетания химического раствора с учетом пространственной изменчивости их свойств и формы залегания;

- оперативного горно-геометрического метода оценки пространственных закономерностей изменения числа пластичности глин при-бортового массива для прогнозирования эффективности химического воздействия;

- оценки экономической эффективности метода силикатизации карьерных откосов с глинистыми пропластками.

Вышеперечисленные задачи предопределили применение комплексного метода исследований, включающего научный анализ, лабораторные и натурные эксперименты.

В табл. I приведены результаты анализа особенностей методов укрепления откосов бортов карьера с глинистыми пропластками.

Таблица I

Особенности метода укрепления откосов бортов карьера с глинистыми пропластками

Группа | Наименование способов ! способов

Карьер

I

2 ' 3 ' 4 ' 5

6 '

7

Продолжение табл. I

I ' _2_13 ! 4 '5 »61 7

Механические Железобетонные сваи и шпон .Анкеры и гибкие тросовые тяжи Защитные стены Железобетонные подпорные стоны и контрфорсы - + - Кургошиннан-ский Киселевский Ангренский

Изолирующие и защитные покрытия Набразгбетонные Смолизация Агромелиоративные мероприятия . + - + Западны?; нерабочий борт Лебединского карьера

Комбинированный Механическое укрепление с упрочнением или изоляцией + + + - Коркинский

Упрочнение Цементация Нагнетание укрепляющих растворов из полимерных материалов Смолизация Электрохимический Термический + + + - Ропдольский Явровский МихайловскиР

Предлагаемый Разработанный химический метод + + + + Загликский

Примечание: + - реализовано;

- - не реализовано;

- реализовано с ограничениями

Исследования показали, что ни один из применяемых способов не учитывает горно-геометрический анализ пространственной изменчивости физических свойств и формы залегания пластов и поэтому не монет эффективно применяться для управления состоянием рабочих бортов карьеров в сложных горНо-геологических условиях.

Типичным объектом, где представлены такие условия, является Загликское месторождение, которое характеризуется невыдержанностью мощности, свойств, гипсометрии, а также наличием в массиве скальных пород глинистых пропластков.

Загликское алунитовое месторождение в тектоническом отношении располагается на северном крыле Дашкесанского Малого Кавказа. В пределах месторождения литологический состав пород представлен в основном интенсивно алунитизировэнными туфами и известняками мезозойского возраста, на контактах которых залегают глинистые пропластки. На месторождении широко распространены четвертичные отложения, представленные глиной и щебнем. Они распространены по всему месторождении и сравнительно большой мощности достигают по склонам ущелья ручья Су-Теклан. Особенностью этого месторождения является большая изменчивость свойств и сложность формы эп-легания пород, характерная практически для всех крупных месторождений. Основной причиной образования оползня объемом 1,6 млн. м3 в 1977 г. является, по нашему мнению, проникновение атмосферных осадков и смачивание глинистых порол, что привело к их набухяшто и повышению пластичности.

В целях возобновления разработки продуктивного горизонта, перекрытого массой оползня, была осуществлена егс рзсчистка, что потребовало дополнительных затрат и, как следствие, вызвало рост себестоимости вскрыиных и добычных работ.

К основным свойствам горных пород, определяющим устойчивость бортов карьеров, относят • плотность, силу сцепления, угол внутреннего трения, влажность, число пластичности, сцепление на контакте глина-скальные породы. Наши исследования показали, что для бортов карьеров с глинистыми пропласткэми на устойчивость в большей степени влияют такие характеристики, как число пластичности, мощность глин и гипсометрия пласта.

С увеличением числа пластичности глин уменьшается сила сцепления между контактирующими слоями. Это оказывает ускоряющее влияние на возникновение оползней и их распространение.

Установлено, что, при числе пластичности 3^-0,20 возможно нарушение устойчивости уступов и бортов карьера. При мощности глин ГП$»1,00- м увеличивается оползнеопасность ввиду увеличения объема пластичного тела.

Следует отметить существенное влияние гипсометрии пластов на состояние прибортового породного массива. Совпадение падения слоев с поверхностью откосов при углах падения пород р > 5° создает неблагоприятные условия для формирования устойчивых откосов. Эти три основных фактора учитывались при разработке метода укрепления рабочих бортов карьера.

По степени оползнеопасности с учетом вычисленного коэффициента запаса устойчивости для всех рассматриваемых случаев предложено все ситуации свести к четырем типам, табл, 2.

Таблица 2

Типизация условий по степени оползнеопасности

Угол ла-,Коэффици- ,Скорость

дения <ен,г яапа" »деформи-дения !са устой- ¡рования ¡чивости jборта,V

Р ! К • м/сут

Наименование

Число пластичности

Мощность

ГП

Чрезвычайно опасные т>г,оо 0,8 2,0 »3,0

Весьма опасные О,25>0>О,ЭО 1,5=тт*2,00 3^>б0 0,9 1,0+2,0

Опасные 0,20Х)>-0,25 1,оо>т>1,5о Р<3° 1,0 0,5+1,0

Не опасные 3 <0,20 т-ч,оо ^»0 1,3 гг<о,5

В качестве объективного критерия оползнеопасности может служить скорость деформирования борта карьера. Между этими показателями, кпк следует из табл.2, существует корреляционная зависимость.

На основе типизации условий по степени оползнеопасности проведено районирование карьерного поля, рис. I. Следует отметить, что контур чрезвычайно опасной .области удовлетворительно совпадает с границами имевшего место оползня.

Для определения пространственных закономерностей изменчивости пород применен метод геометризации. С применением метода изолиний создана геометрическая модель размещения физических свойств месторождения. Данные о физических свойствах в массиве были получены путем кернового опробования при бурении скважин через каждые 20 м по квапратной сети.

Для изменения физических свойств глинистых пород разработан химический раствор /Л/, состоящий из компонентов, приведенных в табл. 3.

Таблица 3

Рекомендуемый состав химического раствора для укрепления глинистых пропластков

№ Ингредиенты Содер-кание компонентов, imc,.%

I Жидкое стекло 97 - 93

2 ПАВ (сульфанол) 0,5 - 1,0

3 Цавелевэя кислота 1,5 - 2,0

Степень проникновения состава регулируется концентрацией ПАВ, в качестве которых применяют сульфанол или дисолван.

Установлено, что у глинистых пород при воздействии на них химическим раствором величина сцепления увеличивается в 7 раз, число пластичности и угол внутреннего трения уменьшаются соответственно в 5 и 10 раз, а сцепление на контакте системы глина - скатные породы увеличивается от 0 до 6,3 МПа, что обеспечивает необходимую величину коэффициента запаса устойчивости откосов карьера. В табл. 4 приведены результаты лабораторных исследований физических свойств глинистых пород при силикагизпций.

ого (ИЗ 0.13 0.19 0.15 0.11 0.17 ОМ 613

иг' ом о.гг оп , 0.21 0.21 й.и о.а о.гз

Рис. 1. План пуолшч:.'. числа л/астпчяосуп глин I. VI- чксксло кг.пьеро

.Условные ос;озт.чы;:;я ■ чоезымя'но ош-ониб

- сис.О'И!:.

IГГГПТТТТ) - кг »¿ера

- 1 |.С!.,:1;'[г: оползня

с;:;;::

Таблица 4

Показатели физических свойств глинистых пород

! ' Показатели свойств

№ > Наименование '-

! ! исходный 'после силикатизации

1 Сцепление, МПа 0,330 2,100

2 Угол внутреннего трения,

град. 21 4

3 Число пластичности 0,36 0,03

4 Сцепление на контакте, МПа 0 6,3

Способность химических растворов проникать в поры опрецоля-ет вязкость раствора. Она должна оставаться постоянной и течение времени, необходимого для проникновения раствора в горную породу. Вязкость составов, предлагаемых для укрепления глинистых пород, находится в диапазоне 110-120 сантипуаз, что обеспечивает эффективную фильтрацию растворов. Для прогнозирования зоны проникновения разработанных составов в массив установлены регрессионные зависимости вязкости ( Г|0 ) и напряжения сдвига (<Э0 ) от градиента скорости '( ^д } и температуры раствора (Т)

а»=|г«(го'т)> гл).

Зависимости вязкости и напряжения сдвига зт градиента скорости и температуры растзора можно выразить в следующем виде:

Ч0 = - 0,0177 «Т + 0,0334.у + 24,86, ®*0 =» - 0,01699-Т + 0,01299-у + 1,ОЦ

при коэффициенте корреляции Я =■ 0,9.

После ультразвуковой обработки вязкость раствора увеличивается, что говышает сцепление на контакте системы раствор-ллина. Наибольший эффект при этом в лабораторных условиях получен при использовании частоты 25 кГц и мощности источника 400 Вт.

Полученные данные свидетельствуют о том, что реологические

характеристики растворов при температурах от 0 до СО°С незначительно отличаются друг от друга. Это указывает на принципиальную возможность применения предложенного раствора в различных климатических условиях.

Для повышения эффективности пропитки раствором глинистых пропластков нами применен метол взрывного гидровзрыва пласта, то есть нагнетание химического раствора в массив под действием высокого мгновенного давления, которое достигается во время взрыва. Для достижения гидровзрыва применяли стандартное патронированное ВВ (аммонит!? 6 ЖВ) общей массой I кг. После взрыва нагнетание раствора осуществляют насосом типа ЦНС 180-950.

Нами разработана методика расчета расхода рабочих растворов для обработки пропластков глин различной мощности, основанная на регистрации параметров экспериментальных закачек. Например, в результате опытньтх работ установлено, что химический раствор в скважине, пробуренной в пропластках мощностью ГГ1= 0,4 м, появился через 0,3 ч , в породах с мощностью ГП= 2,40 м - чере.з 3,5 ч на расстоянии от н-чгнетаицей скважины в 20 м. В первом случае расход раствора на каждую скважину составил 65 мэ, а во втором 380 м3. Удельный расход раствора в зависимости от мощности пласта глины составил соответственно: 162,5 мя/м, О => 158,3 мэ/м, С^, =* 160,4 м3/ч. Таким образом, с учетом плана изомощностей пропластков глин представляется возможным определить расход раствора для пластов гдин любой мощности по формуле Ц,т= 160,4-гп м3/м.

Установлены регрессионные зависимости чисел пластичности от угла внутреннего трения, сцепления и сцепления на контакте в виде:

3 = - 0,014986 + 0,0139122-р , 3 » 0,422396 + (-0,1815Г4)-С , 3 = 0,373547 + (4),0471576)-С' ,

Горно-геометрический метод позволяет построить планы в изолиниях числа пластичности глин до и после воздействия химическим раствором, рис.2.а,б.

Оперативный контроль чисел пластичности глинистых пород после .нагнетания растворов в сквакинн позволяет обеспечить равнопрочное состояние участка после физико-химической обработки.

С целью обоснования возможности использования топофункций для оценки размещения значений числа пластичности (3 ) после химического воздействия были проведены экспериментальные работы. Для этого в центре- кзадратов исходной сети пробурили скважины, по которым осуществлено воздействие на пласты глин. Результаты опробования показали, что в пределах всего участка произошло существенное уменьшение числа пластичности глины после воздействия на нее раствором.

Погрешность определения числа пластичности по изолиниям, построенным по данным лабораторных испытаний пород из скважин, в которые осуществлено нагнетание раствора, оценивалась по формуле

п

где Jt(íj - прогнозное значение числа пластичности;

3 - экспериментальное значение числа пластичности;

П - количество скважин.

Устплоплено, что погрешность определения числа пластичности fTlj , полученная методом изолиний без дополнительного бурения скважин, составила 0,01.

Слодует отметить, что, несмотря на уменьшение числа пластичности примерно в 10 раз, распространение раст opa в глинистых пластах недостаточно рарномерное, поэтому целесообразно рассмотреть связь изменения числа пластичности с гоометрией пинистого пласта.

С исполозованием метода множественного регрессионного анализа получена зависимость числа пластичности от абсолютном отметки, глубины скважичы и "ощности пласта глин 3 = /(Н,6,ГП)

3 = - 0,0145601 + I,66I57-I0"T4 -еН- 1,115788-КГ13-е'' + +■ 3,11944 -Ю- 3 • ет

при множественном коэффициенте корреляции R = 0,96.

- 1.1 -

© - сквамны, по которым осуществлено нагнетаний; © - сквагднн для анэллза изменения '.Хззичвсглх свойств после Нагнетания Р-зстЕора

Отсюда очевидно, что с увеличением мощности пласта глин, абсолютных оплеток кровли и почвы и с уменьшением глубины скважины при воздействии раствором уменьшается число пластичности.

Таким образом, чтобы обеспечить минимальное значение погрешности числа пластичности ( ГП^ = 0,01), е областях с глубиной 28,0 м и мощностью 2,0 м, следует сеть скважин сгустить в 1,5 раза.

Исследованиями установлено, что между сцеплением пород и числом пластичности существует корреляционная зависимость. Поэтому, используя горно-геометрический метод оценки пространственных закономерностей изменения числа пластичности глин прпбортового массива, можно сравнительно просто построить план изолиний показателей пластичности пород по данным исследований их физических свойств на образцах, полученных из скважин, через которые осуществляется направленное изменение свойств глинистых пород при помощи химических растворов..

Учитывая существенные изменения сцепления от числа пластичности (с изменением числа пластичности'на 0,01 прочность пород изменяется в 3 рапа), план изолиний числа пластичности может быть использован для зон, в пределах которых необходимо проводить дополнительные химические инъекции укрепляющих растворов.

Для контроля за состоянием оползня при химическом воздействии нп породный массив п пределах участка оползня были заложены 19 рспороп на четырех профильных линиях. Инструментальные измерения и шшлиз изменения деформации осуществлялись маркшейдерским отполом карьера.

Ежедневные наблюдения за движением реперов после нагнетания раствора в глинистые породи показывают, что на 6-е сутки оползень полностью стабилизирован. Увеличение сцепления глинистых пород привело к росту сил сцепления между глинами и контактирующими слоями, по которым проходил оползень.

Промышленное испытание предложенного химического реаген.а лля увеличения сцепления глинистых пород показало его высокую эффективность для предотвращения оползневых явлений в карьере.

Работа доведена до практического применения. Результаты опытно-промышленных испытаний подтвердили эффективность разрабо-

тайных рекомендаций. Получена реальная экономия материальных средств от внедрения предложенного метода укрепления пород.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи, заключающейся в разработке метода укрепления карьерных откосов с глинистыми пропластками на основе геометризации и изменения их физических свойств, путем воздействия на них нового химического раствора с учетом пространственной изменчивости их природных свойств в пределах месторождения, обеспечивающего полноту извлечения полезного ископаемого из недр при безопасном ведении открытых горных работ и улучшение экологической обстановки.

Основные выводы проведенных исследований сводятся к следующему :

1. Разработана типизация горно-геологических условий по степени ополянеопасности для карьеров с глинистыми пропластками, в соответствии с которой выделены следующие типы: чрезвычайно опасные (число пластичности 3 5*0,30, мощность глин ГП>2,00, угол падения коэффициент запаса устойчивости К =0,8), весьма опасные (0,25>3 0,30; 1.5 > ГЛ >• 2,0; 3°>)Ъ >-5°;

К =0,9), опасные (0,20>3 >• 0,25; 1,0>ГП 1*5; ,|Э<3 К= £¡0), не опасные ( 3^0,20; ГП < 1,0; О К. = 1,3). Это позволяет прогнозировать участки, склонные к возникновению опасных деформаций откосов.

2. Разработан оригинальный раствор для укрепления глинистых пород на основе жидкого стекла с добавками ПАВ (сульфанол) и щевелевой кислоты в следующих соотношениях; жидкое стекло 98^, ПАВ 0,Ь% и щевелевая кислота 2,0$. При воздействии раствора на глинистые породы их сцепление увеличивается в 7 раз, угол внутреннего трения и число пластичности уменьшаются соответственно

в 5 и 10 раз, а сцепление на контакте системы глина-скапьные породы увеличивается от 0 до 6,3 МПа, что обеспечивает необходимую величину коэффициента запаса устойчивости борта карьера с глинис-

тыми пропластками.

3. Установлено, что реологичесю:о свойства композиционных материалов могут быть существенно улучшены, если их подвергать колебательным процессам в ультразвуковых частота... При воздействии на химический раствор ультразвуком в- лабораторных условиях в течение 5 мин частотой 25 кГц вязкость раствора увеличивается более чем

2 раза.

4. Разработаны метод и технология нагнетания химического раствора в глинистый пласт путем инъекции в массив породы через трещины, которые образуются при использовании на забое скважины энергии ударной волны взрыва.

5. Для оценки изменения физических свойств глин разработан горно-геометрический метод определения закономерностей изменения числа пластичности глин в массиве пород бортов карьеров, позволяющий установить пространственное размещение показателя пластичности по данным опробования скважин, через которые осуществляется направленное изменение физических свойств глинистых пород при помощи химических растворов.

6. Установлены регрессионные зависимости чисел пластичности от угла внутреннего трения, сцепления и сцепления на контакте глинистых пропластков. Оперативный контроль чисел пластичности глинистых пород после нагнетания растворов в скважины позволяет обеспечить равнопрочное состояние участка после физико-химической обработки.

7. Применение топофункций для оценки размещения .значений чисел пластичности глин в вице изолиний показывает, что после воздействия химическим раствором последние могут уменьшаться в 10 раз. План изолиний рекомендуется использовать для проведения дополнительных химических инъекций укрепляющих растворов.

8. Промышленное испытание предложенного химического способа укрепления глинистых пород в условиях карьера ^агликского ал; што-вого месторождения показало его высокую эффективность для предотвращения оползневых явлений и позволило получить экономический эффект в размере 93,7 тыс.руб.

Основные положения диссертационной работы отражены в следующих публикациях:

1. Исаева З.Дж. Исследование геомеханических параметров упрочнения горных пород скрепляющими составами // Тезисы докладов

респ. науч.- техн. конференции, Баку, 16-17 ноября, 1988 г. - Баку, 1988, с. 188.

2. Исаева З.Дк. Повышение устойчивости слабосцементированных и легкоразмнваемых грунтов // Тезисы докладов респ. науч.- техн. конференции, Баку, 10 февраля, 1989 г. - Баку, 1989, стр. 22-23.

3. Исаева З.Д-к. Исследование вязкости упрочняющих растворов: Рукопись деп. в АзНШНТИ, № 1149 Лз-88 Деп. от 12.12.88 г. - с.6.

4. Хасаев А.М., Мухтаров Г.Г., Исаева З.Дж. Тампонажный раствор для регулирования механических и реологических свойств горных пород A.c. СССР Р 1553708 Е 21 Д 21 /00. Бюл. № 12, 30.03.90.

5. Исаева З.Дж. Применение метода изолиний для геоме^кзации физико-механических свойств залежей полезных ископаемых: Рукопись деп. в АзНИЙгШ, JÍ 1420 Аз-90 Деп. от 12.01.90 г. - с. 9.

6. Исаева З.Дж. Районирование Загликского месторождения по факторам устойчивости: Рукопись деп. в АзНИИНТИ, К1 1532 Аз-90 Деп. от 26.06.90 г. - с. 7.

7. Исаева З.Дж. Погрешность определения числа пластичности и связь его с условиями залегания глинистого пласта: Рукопись деп.

в АзНИШШ, К> 1533 Аз-90 Деп. от 26.06.90 г. - с. 6.