Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Открытая разработка месторождений полезных ископаемых

Диссертационная работа:

Ершов Николай Петрович. Разработка метода расчета параметров и режима отсыпки бульдозерных отвалов : ил РГБ ОД 61:85-5/3072

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

1. СЩЕСТВУЩИЕ МЕТОДД РАСЧЕТА УСТОЙЧИВОСТИ И ВЫБОРА РЕ

ЖИМА ОТСЫЛКИ БУЛЬДОЗЕРНЫХ ОТВАЛОВ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

I.I. Существующие метода выбора технологии и режима отсыпки бульдозерных отвалов 9

1.2. Существующие способы определения физико-механических свойств отвальных пород 16

1.3. Горнотехнические условия бульдозерных ,отвалов высокими ярусами и задачи дальнейших ,исследований 19

2. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ГОРНОТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

0ТВАІ00БРА30ВАНИЯ В КОЛЬСКО-КАРЕЛЬСКОМ РЕГИОНЕ

2.1. Горно-геологические и климатические условия отсыпки отвалов 22

2.2. Физико-механические свойства грунтов основания 32

2.3. Прочность и гранулометрический состав пород, поступающих в отвалы, и их сегрегация в процессе отсыпки 33

2.4. Проектные параметры отвалов и их фактическое состояние при отсыпке по принятой технологии 43

2.5. Выводы 46

3. СЖИМАЕМОСТЬ И СОПРОТИВЛЕНИЕ СДВИГУ ГОРНОЙ МАССЫ, СКЛА

ДИРУЕМОЙ В ОТВАЛЫ

3.1. Лабораторные исследования компрессионных свойств скальной наброски 48

3.2. Исследование показателей сопротивления сдвигу отвальных пород 62

3.3. Натурные исследования компрессионных свойств и сопротивление сдвигу отвальных пород 69

3.4. Выводы

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАШЛОСВЯЗИ ТЕХНОЛОГИИ И РЕЖИМА ОТСЫПКИ

ОТВАЛОВ С ХАРАКТЕРОМ ИХ ДЕФОРМАЦИИ И ПРОЦЕССОМ СЕГРЕ

ГАЦИИ СКЛАДИРУЕМЫХ ПОРОД

4.1. Экспериментальное исследование процесса деформаций отвальных ярусов при различных условиях их отсыпки 76

4.2. Сегрегация отвальных пород и ее влияние на устойчивость высоких ярусов 83

4.3. Фильтрационные свойства отвальных пород и их взаимосвязь с параметрами отвалов 99

4.4. Выводы ЮЗ

5. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМА ОТСЫПКИ ВЫСОКИХ

ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМА ОТСЫПКИ ВЫСОКИХ БУЛЬДОЗЕРНЫХ ОТВАЛОВ

5.1. Выбор рациональной высоты и режима отсылки высоких ярусов 105

5.2. Оценка устойчивости отвалов, отсыпаемых на склоны, и инженерная подготовка их основания 115

5.3. Организация работ по отсыпке отвалов высокими ,ярусами и мероприятия по технике безопасности 124

5.4. Экономический эффект от внедрения рекомендации по ,технологии и режимам отсыпки отвалов Ковдорского высокими ярусами 131

5.5. Выводы 134

6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 135

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 137

ПРИЛОЖЕНИЯ 147 

Введение к работе:

Дальнейшее развитие сырьевой базы черной и цветной металлургии, определяемое решениями ХХУІ съезда КПСС, предусматривается, прежде всего, за счет интенсификации добычных работ на уже эксплуатируемых крупных месторождениях и освоения нескольких новых, месторождений имеющих большие запасы. Большинство из крупных железорудных месторождений будет разрабатываться открытым способом (около ЪЪ% извлекаемых руд). Многие из этих карьеров имеют проектную глубину 500-700 м и объем вскрыши в контуре карьера, превышающий 300-500 млн.м3. Складирование таких объемов пустых пород даже при наличии достаточного количества бросовых земель целесообразно сосредоточить на минимально возможных площадях - только в этом случае может быть достигнута приемлемая себестоимость транспортировки вскрыши и отвалообразования в целом. Если же учесть, что количество бросовых земель в большинстве случаев крайне ограничено, а поверхность отсыпаемых отвалов в последующем подлежит рекультивации, то целесообразность уменьшения отвальных площадей тем более очевидна. В ряде районов страны с высокой стоимостью земель (районы КМА и Кривого Рога), а так же при высокой рудоносности окружающей территории (Ено-Ковдорский район), сокращение площадей под отвалы не только целесообразно, но и крайне необходимо, Наиболее рациональным способом повышения емкости отвалов является увеличение их высоты. При отсыпке же бульдозерных отвалов на карьерах нагорного типа экономически целесообразно производить отсыпку бульдозерных отвалов ярусами максимальной высоты. В то же время, отсутствие обоснованной методики выбора технологии и режима отсыпки бульдозерных отвалов высокими ярусами приводит к тому, что в пределах отсыпаемой ленты, как правило, наблюдаются деформационные явления в виде заклов и просадок, обуславливающих необходимость разгрузки автомобилей за пределами зоны деформаций, т.е. на рас-л

стоянии 5-Ю м и более от верхней бровки яруса. Вследствие этого объем бульдозерных работ резко увеличивается, а, следовательно, значительно возрастает себестоимость отвалообразования и сокращается приемная способность отвала.

При отсыпке отвала на склоны крутизной 10-15° и более при достижении ярусом высоты 60-100 м часто наблюдаются внезапные оползни, приводящие к полному или частичному разрушению отвала .(отвалы Азербайджанского ГОКа, комбината "Апатит", Каджаранского карьера и-др.). Оползни имеют место и в тех случаях, когда отсыпка ведется на скальных склонах (не покрытых сколько-нибудь существенным чехлом песчано-глинистых отложений), а -складируемые породы не имеют примесей снега и глинистого грунта.

Следовательно, исследование факторов, определяющих характер деформаций высоких ярусов бульдозерных отвалов в зависимости от физико-механических свойств складируемых пород и принятой технологии и режима отсышш, а так же разработка теории расчета устойчивости высоких отвалов и отдельных ярусов, отсыпаемых на наклонное основание, с выбором, технологии и режима отсыпки, обеспечивающих максимальную приемную способность отвала и его общую емкость при минимальной себестоимости отвалообразования, являются наиболее актуальными задачами горной науки и производства на ближайшие годы.

Цель исследований - разработать метод управления процессом деформаций высоких ярусов бульдозерных отвалов за счет выбора технологии и режима отсышш, отвечающих физико-механическим свойствам складируемых пород и грунтов основания, а так же метода расчета устойчивости бульдозерных отвалов, отсыпаемых на крутые склоны.

Основная идея - устойчивость высоких отвалов, интенсивность их деформаций определяются не только физико-механическими свойствамил грунтов основания и складируемой горной массы, но и их изменением в процессе отсышш за счет проявления эффектов сегрегации и уплотнения.

Научные положения, защищаемые автором:

показатели сопротивления сдвигу скальной горной массы и ее сжимаемость определяются, прежде всего, ее пористостью, прочностью породы на разрыв, средним размером обломков и нормальным напряжением в плоскости сдвига, при этом угол ее сопротивления сдвигу всегда выше угла откоса свежеотсыпанного отвала;

сегрегация скальной горной массы при отсыпке высокими ярусами обусловлена тем, что обломки породы не скользят-, а скатываются по склону, вследствие чего чем крупнее и изометричнее глыбы, тем ниже по откосу они откатываются;

гранулометрический состав и пористость горной массы, поступающей в отвал, существенно изменяются в процессе отсышш за счет ее сегрегации при скатывании по откосу;

основной, причиной деформаций отвалов из скальной горной массы является уплотнение свежеотсыпаемой породы, при этом величина просадок и ширина зоны деформаций определяется, прежде всего, скоростью продвигания фронта яруса.

Методы исследований: Ддя достижения поставленной цели использовались методы инструментальных маркшейдерских наблюдений, математической статистики, теоретической механики, геомеханики и моделирования. Расчеты произведены на ЭВМ Наири-3.

Данная работа является обобщением исследований выполнявшихся Ковдорским ГОКом совместно с лабораторией устойчивости бортов карьеров КГД МЧМ СССР за период с 1966 г. по 1980 г., в которых автор принимал участие в качестве ответственного исполнителя и исполнителя. Кроме того, автор принимал участие в анализе экспери 7 ментальных данных по комбинату Печенганикель и ГОКу Ковдорслюда, п а в период I98I-I983 гг. - в организации перевода на новую технологию отсыпки Западного отвала Костомукшского ГОКа.

Научная новизна:

разработана и экспериментально подтверждена теория сегрегации отвальной массы при отсыпке высокими ярусами;

разработан метод расчета деформационных характеристик и показателей сопротивления сдвигу скальной горной массы по ее гранулометрическому составу, прочности породы и уплотняющей нагрузке;

разработан метод выбора технологии и режима отсыпки бульдозерных отвалов высокими ярусами, исключающий возможность возникновения опасных деформаций, и обеспечивающий возможность разгрузки автомобилей непосредственно под откос;

разработан метод расчета устойчивости высоких отвалов, учитывающий возможность их качения по наклонному скальному основанию.

Реализация работы: Результаты выполненных исследований и разработанных на их основе рекомендаций явились основанием для:

замены площадной схемы отсыпки на периферийную с разгрузкой автомобилей непосредственно под откос;

перехода с отсыпки отвалов ярусами высотой 12-24 м на отсыпку одним или двумя ярусами высотой до 100 м и более;

разработки мероприятий, обеспечивающих безопасное ЕЄДЄНИЄ отвальных работ при складировании пород на крутых (до 20° и более) склонах ярусами высотой до 100 м;

обеспечения требуемой степени сортировки горной массы в процессе засыпки русел ручьев и мелких рек, гарантирующей свободный пропуск паводковых вод.

Практическая ценность: Использование рекомендаций позволило увеличить на 30-50% проектную емкость отвалов Ковдорского и Костомукшского ГОКов: резко сократить затраты на строительство и под 8 держание отвальных дорог и в 15-20 раз снизить объем бульдозерныхт работ. Экономический эффект от внедрения этих рекомендаций применительно только к условиям Ковдорского ГОКа равен 490 тыс.руб/год.

Апробация: В процессе выполнения работы основные положения докладывались и нолучиди одобрение на Всесоюзном совещании по проблемам теории прогноза инженерно-геологических условий месторождений полезных ископаемых (Белгород, 1975), на совещании по перспективам развития Ковдорского промышленного района (Ковдор, 1971), а также широко освещены на страницах Горного журнала.

Публикации: Основные положения работы опубликованы в Горном журнале и монографии "І удннй Ковдор".

Объем работы: Диссертация состоит из введения,.пяти разделов, заключения, списка использованных источников из 100 наименований и содержит 127 страниц машинописного текста, 16 таблиц, 20 рисунков и 5 страниц приложений. 

Подобные работы
Сухарев Борис Викторович
Разработка методов определения консолидационных параметров торфа
Андросов Артур Дмитриевич
Разработка рациональных методов ведения горных работ при реконструкции карьеров Западной Якутии
Ликучева Анастасия Анатольевна
Разработка метода расчета параметров зевообразования на современных ткацких станках и пути снижения напряженности их заправок
Шакиров Тахир Мухамедович
Разработка методов расчета параметров и нагруженности модульных объемногидромеханических трансмиссий колесных и гусеничных машин двойного назначения
Ли Мин Хи
Разработка метода расчета параметров процесса травления магниевых штампов для тиснения фольгой по картону
Ветров Михаил Кузьмич
Разработка метода расчета параметров, характеризующих нагруженность подшипников многоопорных коленчатых валов поршневых машин
Ковалева Ольга Владимировна
Разработка метода расчета технологических параметров процесса прибоя утка к опушке ткани
Редькин Владимир Михайлович
Разработка метода расчета электромагнитных параметров и характеристик турбогенераторов с учетом несимметрии, зубчатости и насыщения элементов магнитопровода. Программное приложение
Золотухин Александр Иванович
Разработка метода расчета технологических параметров несинхронных сборочных линий и применений его при создании оборудования для сборки изделий автостроения
Ханнанов Ринат Борисович
Экспериментальное исследование откачных параметров и разработка метода расчета двухроторного вакуумного насоса в условиях низкого вакуума

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net