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
Маркшейдерия

Диссертационная работа:

Лукичев Владимир Георгиевич. Оценка устойчивости бортов карьеров на основе геомеханической модели : ил РГБ ОД 61:85-5/4071

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 5

1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА ОЦЕНКИ УСТОЙЧИВОСТИ БОРТОВ КАРЬЕРОВ II

1.1. Краткая геологическая характеристика месторождений руд цветных металлов ц

1.2. Деформации бортов на карьерах цветной металлургии J4

1.3. Методы оценки устойчивости бортов карьеров 21

1.4. Цель и задачи исследований 29

Выводы "ЇДі;-;.. 30

2. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРИБОРТОВОГО МАССИВА ДНЯ ОЦЕНКИ УСТОЙЧИВОСТИ БОРТОВ КАРЬЕРОВ

2.1. Основные понятия геомеханической модели 32

2.2. Методологические основы построения геомеханической модели 33

2.3. Этапы работ 35

2.4. Классификация моделей свойств массива 37

2.5. Оценка надежности построения геомеханической модели 40

2.6. Учет неоднородности прибортового массива и схематизация геомеханических свойств 48

Выводы • • 61

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ ГОРНЫХ ПОРОД

3.1. Учет косвенной информации 62

3.2. Построение обобщенных паспортов прочности 67

3.3. Прочность измененных горных пород 76

3.4. Районирование прочностных свойств горных пород карьерного поля 92

Выводы 105

4. ИССЛВДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ПРИБОРТОВОГО МАССИВА

4.1. Характер проявления трещиноватости 107

4.2, Изучение трещиноватости методами косвенной информации • 119

4.3, Применение методов геометризации и аналогии при изучении трещиноватости 130

4.4. Формы нарушения устойчивости откосов 139

Выводы 151

5. ПРОЧНОСТНЫЕ СВОЙСТВА ПРИБОРТОВОГО МАССИВА

5.1. Методы оценки прочностных свойств в массиве 152

5.2. Определение сцепления по параметрам уступов... jgo

5.3. Разработка метода аналогии для оценки прочностных свойств массива jg7

Выводы 175

6. МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ ОЦЕНКИ УСТОЙЧИВОСТИ БОРТОВ КАРЬЕРОВ

6.1. Построение геомеханической модели по материалам геологической разведки месторождения, инженерно-геологическим изысканиям на стадии проектирования 1^7

6.2. Оценка устойчивости бортов карьеров на стадии строительства и эксплуатации ^89

6.3. Оценка устойчивости бортов карьеров на стадии реконструкции * 193

6.4. Вероятностная оценка построения геомеханической модели 194

Выводы 198

7. ОЦЕНКА. УСТОЙЧИВОСТИ БОРТОВ УЧАЛИНСКОГО КАРЬЕРА НА ОСНОВЕ ГЕОМЕХАНИЇЕСКОЙ МОДЕЛИ

7.1. Геологические условия месторождения 199

7.2. Построение литолого-ге не тиче ской модели 200

7.3. Построение структурной модели 205

7.4. Выбор гипотезы о форме нарушения устойчивости бортов карьера 211

7.5. Выбор расчетных характеристик 213

7.6. Построение геомеханической модели и выбор расчетной схемы 21б

7.7. Оценка устойчивости бортов карьера 216

Вывода 220

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 221

ЛИТЕРАТУРА 224

ПРИЛОЖЕНИЕ •• о<эи 

Введение к работе:

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Решениями ХХУІ съезда КПСС "Основными направлениями экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года" предусматривается дальнейшее развитие и совершенствование добычи полезных ископаемых, охраны недр, рациональное использование минеральных ресурсов.

Особое значение имеет решение этих вопросов в условиях интенсивного развития открытого способа отработки месторождений полезных ископаемых, сопровождающегося увеличением мощности и глубины карьеров.

В этом случае усложняются требования к обоснованию проектирования, строительства и эксплуатации карьеров, особенно к такому важному вопросу каким является оценка устойчивости бортов карьеров, которая должна быть оперативной и достоверной, обеспечивающей безопасность работ в прибортовой зоне, бесперебойную и эффективную работу карьеров на всех стадиях освоения месторождения.

Это вызывает необходимость многоразовых расчетов для решения различных задач, возникащих в ходе проектирования. Такие задачи носят как прикладной характер, например, переоценка устойчивости бортов карьеров в связи с их реконструкцией, разработкой мероприятий по повышению устойчивости отдельных участков бортов и т.п., так имеют и научное значение - более углубленное, поэтапное исследование свойств, строения прибортового массива, горнотехнических условий и процессов.

Однако при переходе от натуры к расчетной схеме в настоящее время применяется субъективный подход отдельных исследователей и организаций, что вносит большие ошибки в окончательные результаты расчета несмотря на то, что расчетные методы оценки устойчивости бортов имеют достаточное теоретическое обоснование и доведены до инженерных схем расчета с большой надежностью.

Результатом этого является отсутствие упорядоченной системы получения информации о составе, строении и состоянии прибортового массива. Большое разнообразив горно-геологических условий определяет сложность оценки устойчивости бортов карьеров, что подтверждается наличием деформаций бортов на карьерах, значительное количество которых происходит из-за несоответствия высоты и угла откоса строению и свойствам массива. Это обусловливает необходимость разработки метода, устанавливающего определенный подход к сбору исходной информации, воспроизводящей свойства системы "борт карьера - массив" для оценки их устойчивости.

Представленная работа "Оценка устойчивости бортов карьеров на основе геомеханической модели",посвященная решению указанных вопросов, является актуальной и имеет важное практическое значение.

Диссертационная работа выполнялась для решения одного из вопросов проблемной тематики "Создание надежных методов управления устойчивостью бортов карьеров и отвалов (проблема 16), утвержденной заместителем Министра цветной металлургии СССР и проблемы В 2 Минвуза РСФСР "Охрана и рациональное использование земных недр".

Целью диссертации является установление закономерностей, зависимостей и взаимосвязей между основными факторами, определяющими состав, строение и состояние прибортового массива для построения геомеханической модели и разработка на этой основе методики оценки устойчивости бортов карьеров, позволяющей обосновать контуры откосов бортов на различных стадиях освоения месторождений.

Идея работы заключается в построении системы количественной оценки свойств, строения и состояния прибортового массива на основе ряда последовательных масштабных моделей.

Методы исследования. Использован комплексный метод исследований: научных обобщений, геологический, экспериментальный метод, аналогий и расчетно-теоретический.

Общая методика исследований прибортового массива заключается в проведении многократных определений геомеханических показателей, оказывающих влияние на устойчивость бортов карьера, начиная от стадии разведки и до стадии доработки месторождения.

Обработка результатов экспериментальных исследований и оценка качества построения моделей выполнялась с применением методов теорий вероятности, ошибок измерений и математической статистики.

Объектами исследований являлись месторождения руд цветных металлов, отрабатываемые или проектируемые к отработке открытым способом.

Научные положения, защищаемые в диссертации:

- прочностные свойства различных участков массива изучаются по каждому расчетному сечению для всех выделенных элементов строения прибортовой зоны на основе гипотезы о форме нарушения устойчивости откосов;

- достоверное отражение строения, свойств и состояния прибортового массива для оценки устойчивости бортов карьеров возможно по принципам метода системного анализа - последовательность, необходимость и достаточность работ, избирательность и информативность исследований, непрерывность и их системность;

- количественная оценка достоверности построения геомеханической модели производится поэтапно на основе применения теории надежности;

- в условиях большой мощности в прибортовом массиве измененных процессами выветривания пород прогноз поведения участков бортов следует осуществлять на основе метода аналогии и по показателю коллоидной активности.

Научная новизна работы:

- обосновано применение принципов метода системного анализа и на основании этого определены: приоритетность и последовательность этапов работ и моделей свойств, строения прибортового массива;

- установлены взаимосвязи между факторами, оказывающими влияние на устойчивость бортов и их значимость по отношению к элементам борта;

- установлено, что изучение прочностных свойств массива "вообще" безотносительно форм нарушения устойчивости откоса и мест их проявления теряет смысл;

- обоснован и разработан принцип применения метода аналогии для прогноза поведения откосов в породах коры выветривания;

- получено решение комплексного отражения основных черт строения, свойства и состояния прибортового массива, обеспечивающее количественную оценку при переходе от натуры к расчетной схеме;

- разработана методика построения геомеханической модели и оценка на ее основе устойчивости бортов карьеров.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована представительным объемом использованного статистического материала, при-мененивмметодов математической статистики и теории надежности; комплексностью постановки исследований с применением различных методов достаточных, чтобы с вероятностью 0,75 - 0,98 при построении геомеханической модели в разнообразных условиях погрешность ее не превышала 30%; подтверждением теоретическими положениями других авторов, проверкой в проектах и на практике работающих карьерах.

Значение работы. Научное значение работы состоит в создании методики построения геомеханической модели на основе установленных закономерностей, взаимосвязей между факторами, определяющими устойчивость бортов карьеров и обеспечивающих возможность получения информации о свойствах, строении и состоянии прибортового массива.

Практическое значение работы состоит в возможности устанавливать основные факторы для каждого конкретного участия борта, влияющие на его устойчивость, определять способы управления устойчивостью бортов карьеров и методы наблюдения за состоянием откосов, снизить вероятность возникновения деформаций.

Реализация выводов и рекоменда-ц и й работы.

Внедрены в производство:

методика построения геомеханической модели для оценки устойчивости участков бортов и выбора способов их укрепления, а также методов контроля за устойчивостью укрепленных участков на Учалинском и Сибайском карьерах;

методика оценки поведения участков бортов, сложенных породами коры выветривания на Учалинском и Молодежном карьерах;

положения методики построения геомеханической модели использованы при разработке рекомендаций по параметрам бортов для проектирования Учалинского, Гайского № I и № 2, Молодежного карьеров и месторождений Дальнее, 50 лет Октября, Северное кварцевое,

Результаты исследований вошли в проект "Методических указаний по расчету и обеспечению устойчивости откосов уступов бортов и отвалов строящихся и эксплуатируемых карьеров".

Фактический экономический эффект составил на Учалинском карьере 76,9 тыс .рублей.

Апробация работы. Основное содержание диссертации и отдельные ее положения рассматривались и обсуждались на Всесоюзной научной конференции по методам борьбы с деформациями бортов карьеров (Сибай, 1972г.), на республиканской научно-технической конференции по основным направлениям интенсификации открытого способа разработки месторождений руд цветных металлов в условиях Средней Азии (Алмалык, 1974г.), на научно-техническом совете института "Унипромедь" (1970-1983гг.), территориальных научно-технических семинарах НТО горное и цветной металлургии(1978--1979гг.).

Публикации . Основные положения диссертации опубликованы в 7 статьях.

Подобные работы
Гурьянов Михаил Владимирович
Частотный метод оценки курсовой устойчивости автомобиля на основе его моделей в виде систем с многими степенями свободы и нелинейным взаимодействием шин с дорожным покрытием
Макеев Максим Павлович
Разработка цифровой модели оценки трещиноватости и фракционного состава углей на основе их изображений
Могилевская Надежда Сергеевна
Информационная система оценки применимости схем помехоустойчивого алгебраического кодирования на основе математической модели источника квазипериодических случайных ошибок
Газетдинова Светлана Геннадьевна
Автоматизированная поддержка управления инструментальным обслуживанием производства на основе моделей дискретных процессов с приоритетами с использованием экспертных оценок
Могилевская Надежда Сергеевна
Информационная система оценки применимости схем помехоустойчивого алгебраического кодирования на основе математической модели источника квазипериодических случайных ошибок
Валеев Галимжан Абубакирович
Качественная оценка обмолота зерновых культур на основе исследования напряженно-деформированного состояния модели растительной массы
Хасанова Наталья Владимировна
Оценка и управление научно-образовательным потенциалом на основе структурных, когнитивных и динамических моделей
Комиссарова Дарья Амировна
Простые оценки областей устойчивости в дискретных моделях динамики популяций
Яковец Игорь Васильевич
Разработка метода повышения устойчивости бортов карьеров путем засоления вскрышных аргиллитовых пород
Бондарчук Аким Александрович
Прогнозирование и управление твердостью выплавляемой стали на основе моделей нечеткого логического вывода

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