Применение метода конечных элементов для оценки степени устойчивости групп уступов и бортов карьера № 3 ЧАО ЦГОК

Несмашный, Е. А.; Ткаченко, Г. И.; Болотников, А. В.

Цель работы - решение актуальной научно-технической задачи, позволяющей оперативно, с минимальными трудозатратами и достаточной точностью оценить степень устойчивости бортов и уступов железорудных карьеров. Использованы основные теоретические и вычислительные особенности реализации метода конечных элементов применительно к задаче расчета устойчивости бортов карьера. Для решения этих задач предлагается использовать метод конечных элементов, реализованный в пакете прикладных программ PLAXIS 8.2. Для расчета устойчивости породных откосов с применением PLAXIS 8.2, был использован режим Phi-c reduction (расчет безопасности). В основу данного режима положен расчет устойчивости путем пошагового снижения прочностных характеристик (угол внутреннего трения и коэффициент молекулярного сцепления) породного массива вплоть до момента его разрушения. Значение коэффициента запаса устойчивости борта карьера и групп уступов определялась как отношение заданных параметров прочности и параметров прочности, соответствующих моменту разрушения породного откоса. Для построения геомеханической схемы расчета, в качестве базовой, использована математическая модель Кулона-Мора, описывающая зависимость касательных напряжений от величины приложенных нормальных напряжений в горной породе обладающей конкретными физико-механическими свойствами. Особое внимание при выполнении геомеханических расчетов уделялось вопросу моделирования слабого обводнеенго слоя, расположенного в основании группы уступов сооруженных в песчано-глинистых массивах. Расширены границы и получили дальнейшее развитие автоматизированные методы растеа устойчивости. Расчет степени устойчивости бортов карьера N 3 ЧАО "ЦГОК" выполнен с учетом реального положения горных работ на 01.01.2019 г. Результаты расчетов показали, что текущее состояние исследованных участков, можно считать устойчивым. Расчетные значения коэффициента запаса устойчивости находятся в пределах 1,19 - 1,90, что практически соответствует нормативным требованиям. Установлены наиболее опасные участки: группа уступов на гор. +80 - +155 м юго-западного борта; группа уступов на гор. +122 - +144 м северного борта карьера и даны практические рекомендации с целью повышения безопасности и эффективности выполнения горных работ на карьере.


	Наукова періодика України		Вісник Криворізького національного університету