Способ определения опасных деформаций борта глубокого карьера

.801010271 А СОЮЗ СОВЕТСНИХСОИЛКУМЕпжнпРЕСПУБЛИК Зб 9 21 С 39 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исслЕдовательский и проектно-конструкторскийинститут по.осушению месторожденийполезных ископаемых, специальнымгорным работам, рудничной геологиии маркшейдерскому делу(56) 1. Инструкция по наблюдениюза деформациями бортов, откосовуступов и отвалов на карьерах иразработка мероприятий по,обеспечению их устойчивости. Л., ВНИИИ,1971, с. 119-123,2. Панюков П.Н. Инженерная геология. М., 1962, с. 335.(54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПАСНЫХДЕФОРМАЦИЙ БОРТА ГЛУБОКОГО КАРЬЕРАвключающий установку автоматическихнаклономеров и измерение деформаций,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности определения опасных деформаций, наклономеры размещают на равных расстояниях друг от друга в штольне, пройденной в нижней части борта карь"ера вкрест его простирания и пересекающей зону поверхности скольженияборта карьера, и определяют деформации сдвига борта в 4 этой зоне.Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения опасных деформаций борта глубокого карьера и прогнозирования его разрушения.Известен способ определения деФормаций. борта карьера, включающий закладку на борту карьера профильных линий из реперов, проведение маркшейдерских инструментальных наблюдений и расчет величин деформа ций сдвига, положения поверхности скольжения и ориентировочного времени до наступления критических деформаций по результатам наблюдений 13 15Недостатками данного способа являются его низкая точность и высокая трудоемкость.Известен способ определения опасных деформаций борта глубокого карьера, включающий установку автоматических наклономеров и измерение деформаций 2).Недостаток этого способа заключается в том, что он позволяет опреде-, лить только наличие деформаций масси- ва и не может дать с достаточной точностью количественные характеристики протекающего глубинного оползневого процесса, так как на результаты измерений значительное влия ние оказывают локальные деформации борта, развивающиеся на его контуре.Целью изобретения является повышение точности определения опасных деформаций, 35Указанная цель достигается тем, что согласно способу, включающему установку автоматических наклономеров и измерение деформаций, наклономеры размещают на равных расстоя ниях друг от друга в штольне, пройденной в нижней части борта карьера вкрест его простирания и пересекающей зону поверхности скольжения борта карьера, и определяют деформации 45 сдвига борта в этой зоне.На фиг. 1:изображен борт карьера до постановки на предельный контур нижних горизонтов карьера.глубиной Н; на фиг, 2 - борт каРьеРа на предельном контуре глУбиной Н.Предлагаемый способ заключается в следующем.До постановки борта 1 на предельный контур 2 на нижних горизонтах(фиг. 1) вкрест простирания борта проходят штольню длиной не менее половины предельной высоты борта(0,5 Н), в штольне 3 примерно на равных расстояниях 2 устанавливают на площадке автоматические накло номеры 4. После выведения пузырьков высокоточных уровней в нулевое положение, через интервал вре- . мени, например через 1 месяц, сниают базовые показания наклономеров,относительно которых ведут последующие наблюдения и расчеты.При оформлении предельного контура 2 борта 1 на нижних горизонтах до глубины Н фиг. 2 ) начинают возникать деформации сдвига массива горных пород Ев зоне формирования поверхности скольжения 5 с центром вращения в точке О.Деформацию сдвига борта можно обнаружить и измерить по уходу пузырька уровней наклономеров 4 от нулевого положения.Эти показания "ухода пузырька" автоматически записываются на фоточувствительную бумагу, сняв которые, определяют угол наклона площадки д, который соответствует углу перемещения радиуса г по поверхности скольжения 5.Для определения величины деформации сдвига борта после снятия показаний в каждом цикле наблюдений анализируют их с целью уточнения положения поверхности скольжения и, используя расчетное значение ее радиуса, производят вычисление абсолютной величины деФормации сдвига по ФормулеЕм= д г (1)где Ем - абсолютная величина деформации сдвига борта, м;г - расчетный радиус поверхности скольжения борта, м;д - средневзвешенное значениенаклона измерительных пло-.щадок в штольне, в радианах,определяемоепо формулегде Д - длина линии в штольне, на которую распространяются результаты измерений наклономерами, м.,1 - длина линии, на которую распространяется результат измерения одним наклономером, м;,д; - величина угла наклона площадки 1-го наклономера.После этого определяют относительную деформацию сдвига борта по формулемЗм угде у - относительная деформациясдвига борта;Ь - расчетная длина поверхности скольжения борта, м.Степень опасности деформации сдвига борта оценивается величиной равной 2 по формуле.1010271 где Фиг.Г Составитель Л. Березкинаанова Техред О.Неце., 1"орректор А По едакто Заказ 2432/20 Тираж 601 ВНИИПИ. Государственного коМите по делам изобретений и откры 113035, Москва, ж, Рау 1 шская/5 ППП "Патент", г. "Ужгород, ул. Проектная,ил где п - коэффициент запаса устойчивости борта;гя - предельная отнсительная деформация сдвига горных пород,установленная в лабораторныхусловиях известным способом. 5При периодическом выполнении заме ров на наклономерной станции в штоль не определяют время до наступления разрушающих деформаций борта по фор- муле время до наступления разруша ющих деформаций борта, год; предельная величина деформации сдвига борта;сумма абсолютных деформаций сдвига борта за а периодов наблюдений, м;20 установившаяся скорость деформаций сдвига, м/год. Таким образом; предложенный способ позволяет количественно оценить состояние устойчивости борта и дать прогноз периода безопасной эксплуатации карьера, который в дальнейшем может быть уточнен другими периодическими наблюдениями на наклономерных станциях.Использование изобретения повышает точность и дает воэможность определить время появления оползневых процессов в бортах глубоких карьеров, так как измерения наклонов в штольне, позволяет количественно охарактеризовать и оценить деформации сдвига борта, а также определить степень их опасности и. время до наступления разрушающих борт деформаций. Это да ет возможность управлять оползневым процессом, предотвратить катастрофическое обрушение борта и тем саьым улучшить условия безопасного ведения горных работ на глубоких горизонтах.