Способ контроля устойчивости бортов карьера

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11) 8 4 Е 21 С 39/00, 4/О НИЕ ИЗОБРЕТ вого Красного Йе Чаоп п рпеег 1 пд основы ме кола, 1978 викри ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Московский ордена ТрудоЗнамени горный институт(56) 1. Мйег Ь, Тйе Косс 83 Ые иЧа 1 еу, - Кос 1 Мес 1 ап 1 св й Ебео 1 оду. 1964, 2, р. 148 - 212.2. Вялов С. С, Реологическиеханики грунтов, М.: Высшая шс. 286,(54) (57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ УСТОЙЧИВОСТИ БОРТОВ КАРЬЕРОВ, включаюший определение деформаций бортов карьеров и сравнение их с заданными критическими величинами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, производят измерение ускорений деформаций бортов карьера и определяют знаки ускорений, при этом при положительных ускорениях деформаций борта он неустойчив, а при нулевых и отрицательных устойчив.Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для контроля устойчивости бортов карьеров, откосов, уступов и отвалов.Известен способ контроля устойчивости бортов карьеров, основанный на измерении скоростей деформаций и сравнении их с заданными, за которые принимаются критические скорости деформаций, соответствующие началу процесса разрушения .Недостатком способа является низкая точность контроля из-за позднего предупреждения о начале разрушения, что снижает безопасность работ в карьере.Наиболее близким к изобретению является способ контроля устойчивости бортов карьеров, включаюшии определение деформан5 ций бортов карьеров и сравнение их с заданными критическими величинами 21,Недостатком способа является низкая точность контроля, обусловленная преждевременным предупреждением об обрушении (деформации уже превысили заданные критические величины, но обрушения не произошло). Это ведет к снижению производительности карьера в связи с принятием допол.нительных мер по противооползневым мероприятиям, а также свертыванием работ на аварийном участке, хотя действительной опасности еще нет. Причина этого заключается в том, что достижение деформациями заданных критических величин является необходимым, но не достаточным критерием опасности обрушения борта карьера.Цель изобретения - повышение точности контроля устойчивости бортов карьеров.Указанная цель достигается тем, что наряду с определением деформаций бортов карьеров и сравнением их с заданными критическими величинами, производят измерение ускорений деформаций бортов карьера и определяют знаки ускорений, при этом при положительных ускорениях деформаций борта он неустойчив, а при нулевых и от. 40 рицательных устойчив.На чертеже изображена зависимость между деформацией сдвига медвит и силой сопротивления сдвигу Рсвир. Здесь же показана 45 сдвигающая сила Рсдвиг, например, являющаяся постоянной.Обрушение борта происходит, когда сдвигаюшие силы превосходят удерживающие (силы сопротивления сдвигу). При превышении деформациями заданных критических 50 укрыт величин силы сопротивления сдвигу начинают уменьшаться. Однако пока сдвигаюшие силы меньше удерживающих, разрушения не происходит. При дальнейшем росте дефОрмаций (кОгда текуитееукрит.) сдвигаю. шие силы становятся больше удерживаю 1 цих и начинается процесс обрушения. При этом появляются положительные ускорения деформаций, так как движение призмы обрушения по поверхности скольжения подчиняется второму закону НьютонаГсдвис - Рсеир= та,где т - масса призмы обрушения;а -- ускорение ее движения.Проведенные исследования показали, что только достижение деформациями заданных критических величин, как и наличие только положительных ускорений деформаций в отдельности не являются опасными для борта карьера. Борт карьера неустойчив только в том случае, когда деформации больше заданных и ускорения положительны.Способ осуществляют следующим образом.Вкрест простирания борта устанавливают рабочие репера, При помощи светодальномера и теодолита определяют смешения рабочих реперов относительно опорного репера, который привязывают к геодезической сети, По ним определяют деформации борта карьера. Лабораторными испытаниями образцов горных пород, слагающих борт карьера, определяют критические деформации. Деформации борта карьера сравнива 1 от с заданными критическими деформациями. Одновременно специальным акселерометром измеряют ускорения деформаций, определяют знаки ускорений. Сопоставляют знаки ускорений с величиной деформации борта. При этом, если деформации превысили или сравнялись с критическими, а ускорение положительно, то борт пришел в неустойчивое состояние, грозящее разрушением. В противном случае борт устойчив. Предлагаемый способ может быть реализован с помощью серийно выпускаемого оборудования.Например, при применении предложенного способа для анализа оползня Вайонт в Италии получены следующие результаты.Относительные деформации сдвига между репером С и неподвижной точкой, находя- шейся вне призмы скольжения, вычисленные в соответствии с известным способом, на февраль 1963 г. составили 0,028. Это значение превышает критическую величину, которая составляет 0,02. Таким образом, по известному способу опасное состояние откоса возникло за восемь месяцев до фактического обрушения. На момент обрушения относительные деформации достигли 0,06, Необходимо отметить, что приведенные значения относительных деформаций занижены, так как репер С наблюдался не с самого начала процесса сдвижения.По предложенному способу откос стал неустойчив лишь в конце августа 1963 г., когда появились положительные ускорения, а деформации сдвига уже превысили критические. Таким образом, обрушение предсказано за два месяца. Следовательно, применение предложенного способа позволило бы обеспечить нормальную эксплуатацию объек1209858 Составитель Л. БерезкинаТехред И. Верес Корректор А. ЗимокосовТираж 470 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор С. ПатрушеваЗаказ 415/41 та в течение шести месяцев, когда по известному способу работа была бы уже прекращена.Предлагаемый способ позволяет повысить точность контроля, что дает возможность увеличить производительность карьера за счет обеспечения условий нормальной эксплуатации в течение длительного времени, так как эксплуатация может осуществляться в тот период, когда по известному способу работа была бы уже прекращена; повышает безопасность работ.