Оптимизация нерабочих бортов алмазодобывающих карьеров Якутии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.15.03, кандидат технических наук Желябовский, Юрий Григорьевич

• Желябовский, Юрий Григорьевич
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Желябовский, Юрий Григорьевич

ВВЕДЕНИЕ.

I.ОСОБЕННОСТИ КАРЬЕРОВ АКЦИОНЕРНОЙ КОМПАНИИ "АЛМАЗЫ РОССИИ - САХА", СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Общие сведения о районе эксплуатируемых коренных месторождений алмазов.-.

1.2. Состояние горных работ. И

1.3. Информационный обзор существующего процесса проектирования и'формирования нерабочего борта.

1.3.1. Определение теоретических параметров нерабочего борта.-.-.■.'.

1.3.2. Выбор оптимальных параметров элементов нерабочего борта.

1.3.3. Конструирование нерабочего борта.

1.3.4. Реализация проекта в натуре.

Выводы ло главе I.

II. ОПТИМИЗАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ НЕРАБОЧЕГО БОРТА КАРЬЕРА

11.1. Обоснование критерия выбора проектных параметров элементов нерабочего борта.

11.2. Определение оптимальных параметров элементов нерабочего борта из условия обеспечения устойчивости уступов.

11.3. Определение оптимальных параметров нерабочих уступов из условия склонности откосов к осыпаниям и обрушениям.

11.3.1.Анализ процесса осыпания верхних уступов.

11.3.2.Фотограмметрический способ определения деформаций уступов.

II. 3. 3. Натурные исследования деформаций откосов карьера "Мир".

II. 4. Определение оптимальных параметров уступов из условия наиболее вероятного сохранения уступов от обрушений.

11.4.1. Анализ влияния параметров уступов, сложенных трещиноватыми породами, на их устойчивость.

11.4.2. Анализ влияния параметров уступов на их устойчивость при наличии сезонной оттайки.

Выводы по главе II.

III. НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ И РЕАЛИЗАЦИИ В НАТУРЕ НЕРАБОЧЕЕО БОРТА КАРЬЕРА.

111.1. Оптимальная конструкция нерабочего борта.

111.2. Методика графической отстройки проектируемого карьера.

III. 3. Способ формирования уступа с различными углами.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптимизация нерабочих бортов алмазодобывающих карьеров Якутии»

Актуальность темы.

Коренные месторождения алмазов западной Якутии отрабатываются в настоящее время только открытым способом. Так как алмазосодержащие породы (кимберлиты) залегают в виде субвертикальных рудных тел, то развитие горных работ сопровождается постоянным увеличением глубины карьеров, ухудшением инженерно-геологических условий и значительным ростом объемов выемки пустых пород. Карьер "Мир" отработан до глубины 430м. Проектами реконструкций предусматривается достижение карьером "Мир" глубины 520м, карьером "Удачный" - 600м. Прорабатываются предложения по- отработке карьера "Удачный" до глубины 800-900М.

При больших глубинах актуальными становятся вопросы оптимизации нерабочего борта карьера, представляющего собой в этих условиях сложное инженерное сооружение. Под оптимизацией нерабочего борта подразумевается определение параметров непосредственно нерабочего борта, параметров составляющих его элементов, а также применение конструкций нерабочего борта, которые в наибольшей степени отвечали бы поставленным условиям. От правильно выбранных параметров нерабочего борта и его элементов зависят безопасность работ, количество и тип применяемой техники, объемы вскрыши и, как следствие, основные экономические показатели. Возникает двоякая задача, с одной стороны добиться минимума вскрышных работ за счет реализации более крутого нерабочего борта, с другой - обеспечить достаточную устойчивость и долговременную сохранность нерабочего борта и нерабочих уступов карьера. Чтобы представить значимость этой задачи достаточно сказать, что увеличение результирующего угла наклона борта карьера "Удачный" только на 1° приводит к сокращению вскрыши примерно на 25 млн.м3. Уменьшение объема вскрышных работ наравне с прямым положительным экономическим эффектом оказывает значительное влияние на улучшение экологической обстановки горнодобывающего района, так как сокращаются площади, нарушенные непосредственно горными работами и занятые отвалами пустых пород. Кроме того уменьшается загрязнение воздушного бассейна продуктами сгорания взрывчатых веществ и выхлопными газами большегрузных самосвалов. А так как за пользование землей и загрязнение окружающей среды взимается плата, то предприятие еще и косвенным путем получает дополнительную прибыль.

Цель работы.

Разработка рационального конструктивного оформления нерабочего борта карьера, обеспечивающего повышение его надежности без увеличения объема вскрышных работ.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1.Провести анализ процесса формирования нерабочего борта карьера.

2. Обосновать выбор проектных параметров элементов нерабочего борта.

3. Разработать методики определения рациональных параметров элементов нерабочего борта, обеспечивающих долговременную устойчивость уступов при минимальных затратах на отработку месторождения.

4.Разработать конструкцию нерабочего борта с повышенным показателем качества с возможностью автоматизации его графической отстройки.

5.Разработать технологию формирования нерабочих уступов с требуемыми параметрами.

Методы исследования:

Анализ и обобщение литературных данных, натурные исследования устойчивости откосов, математическое моделирование задач геомеханики, методы математической статистики.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Методика определения параметров нерабочего борта.

2. Показатель качества нерабочего борта.

3.Рациональная конструкция нерабочего борта.

4.Технология формирования уступов нерабочего борта глубоких карьеров.

Достоверность научных положений, выводов и результатов работы обеспечивается корректностью постановки задач, решением их современными математическими методами, удовлетворительным совпадением результатов с имеющимися литературными данными и результатами натурных исследований.

Научная новизна работы заключается:

- в разработке методики определения параметров элементов нерабочего борта карьера;

- в разработке фотограмметрического способа наблюдений за деформациями уступов карьеров;

- в обосновании показателя оценки качества нерабочего борта карьера, позволяющего сравнивать различные конструкции нерабочих бортов;

- в разработке методики поэтапной графической отстройки нерабочего борта, которая дает возможность автоматизировать этот процесс.

Практическая ценность диссертации заключается в разработке методов и технологий проектирования и отстройки нерабочих бортов карьеров, обеспечивающих их устойчивость без увеличения объема вскрышных работ.

Реализация работы.

Конструкция нерабочего борта запатентована в качестве изобретения и реализована при отработке карьера "Мир" согласно лицензионному договору. Технология постановки уступов в предельное положение с углами откосов не равными углу наклона мачты бурового станка также реализована на карьере "Мир".

Апробация работы.

Результаты работы докладывались на конференции "Опыт автоматизации маркшейдерских работ при разработке месторождений цветных металлов открытым и подземным способами" (Джезказ-ган,1985), на Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы разработки глубоких карьеров и пути их решения" (Кривой Рог, 1987), на Международном симпозиуме "Проблемы разработки глубоких карьеров (Мирный, 1991), на Объединенном семинаре и Ученом Совете Института горного дела севера СО РАН (1997, 1998) и на научно-техническом Совете института Якут-нипроалмаз (1998).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 6 статей и получен па тент на изобретение.

Объем и структура.

Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, заключения, списка литературы из 83 наименований и содержит 140 страниц машинописного текста, включая 43 рисунка и 4 таблицы.

Заключение диссертации по теме «Открытая разработка месторождений полезных ископаемых», Желябовский, Юрий Григорьевич

Выводы По главе II.

1. Фотограмметрический метод натурных наблюдений позволяет получить наиболее объективную информацию по изменению пространственного положения откоса уступа в сравнении с ранее применяемыми.

2.Одноразовой съемки недостаточно для выявления достоверных закономерностей развития процесса осыпания откосов уступов в зависимости от различных факторов, предположительно влияющих на него.

3.Учитывая значительный научный и практический интерес натурного изучения процесса осыпания откосов, а также простоту и малую трудоемкость предлагаемого фотограмметрического метода наблюдений, рекомендуется на всех действующих карьера компании выполнять эти работы по разработанной нами методике.

4. Выбор параметров элементов нерабочего борта может быть осуществлен по разработанным методикам в зависимости от структуры горного массива, которая подчиняется следующей градации: а) уступы верхних горизонтов, сложенные сильно трещиноватыми, глинистыми, многолетнемерзлыми породами; б) уступы в скальных и полускальных породах без явно выраженной трещиноватости; в) уступы сложенные слоистыми породами с углами наклона слоев меньшими угла откоса уступа.

5. Критерии по которым определяются параметры: а) обеспечение максимального коэффициента запаса устойчивости (надежности) уступа; б) максимальная ширина берм как на момент формирования, так и прогнозирование максимальной сохранности этого параметра на конец отработки; в) принимаемые параметры должны обеспечивать высокую технологичность горных работ.

Естественно, что невозможно математически точно предрас-читать те или иные параметры нерабочего борта карьера, так как в горном деле не может быть заранее получена абсолютно достоверная информация о состоянии горного массива в любой его точке. Тем не менее, используя вышенаработанные методики и электронные матрицы, можно выбрать наиболее приемлемый вариант методом моделирования различных ситуаций.

- 115

III.Некоторые вопросы конструирования и реализации в натуре нерабочего борта карьера.

Выбор оптимальных параметров элементов нерабочего борта еще не последний шаг в проектировании карьера, удовлетворяще-го поставленным условиям: ' долговечности, минимизации объемов вынимаемых вскрышных пород и др. Образно говоря, выбранные элементы нерабочего борта являются кирпичиками, из которых можно построить шедевр "горной архитектуры", рядовое посредственное здание и совсем никчемное, малопрактичное сооружение. Качество конечного продукта зависит от опыта и таланта проектировщика, степени развития его пространственного воображения и осознания влияния того или иного изменения в конструкции нерабочего борта на конечный результат. Так как ограничивающая поверхность нерабочего борта сложна для ее математического представления, то возникают трудности в формализации процесса построения карьера. По этой же причине невозможно объективно оценить качество запроектированного карьера, не сравнив его с другим вариантом. Принимая во внимание огромные затраты на отработку будущего карьера, было бы резонно осуществлять проектирование на альтернативной основе, объявляя для этого конкурсы с выдачей исходных данных и ограничивающих условий. Такая практика позволит выбрать наиболее экономически выгодный, технологичный и безопасный вариант проекта. Затраты же, понесенные на организацию такого конкурса, будут несопоставимы с полученным эффектом.

Конкурсный метод проектирования позволит активизировать творческую деятельность специалистов, направленную на создание новых конструкций нерабочего борта, которые бы максималь

- 116 но отвечали поставленным условиям. Сложность получаемых геометрических форм предоставляет широкое поле деятельности для их углубленного анализа и рационализации.

Ниже предпринимается попытка разработки некоторых конструктивных новаций нерабочего борта, методов проектирования и и первых шагов формализации процесса проектирования.

III. 1 Оптимальная конструкция нерабочего борта.

Карьер, разрабатывающий коренные месторождения алмазов или другие крутопадающие месторождения, представляет собой усеченный конус более или менее правильной формы, на боковой поверхности которого размещаются транспортная и предохранительные бермы, с заключенными между ними нерабочими уступами.

Если расположить спиральную транспортную берму, в большинстве случаев имеющую постоянный уклон, на конусной поверхности карьера, то по мере понижения горных работ неизбежно произойдет сближение по вертикали витков этой бермы. Поэтому в конструкции нерабочего борта обязательно присутствуют нерабочие уступы переменной высоты. Такие уступы, достигнув определенного значения высоты (назовем ее критической), будут уменьшать результирующий угол наклона борта, что, в свою очередь, повлечет за собой увеличение объема вынимаемых пустых пород.

Поясняется это следующим образом. На первой стадии выклинивания уступа (рис.39) результирующий угол пары элементов "уступ - берма" можно стабилизировать двумя способами:

1. Уменьшением ширины бермы, которая согласно "Единых правил безопасности при разработке месторождений полезных исс неодинаковыми уступами

- 118 - - ■ копаемых открытым способом" [10] должна удовлетворять условию:

Ъх > 1/372!, (3.1) где -ширина предохранительной бермы в i-том сечении; hi -высота расположенного над бермой уступа.

2.Увеличением угла откоса уступа, приняв за необходимое условие постоянство коэффициента запаса устойчивости (Кзу) уступа.

Так как минимальная ширина, оермы определяется треиивани-ями технологии горных работ (размерами бурового оборудования, бульдозерной техники и т.д), то после определенного момента она становится намного больше 1/3 высоты уступа. Угол откоса ограничивается значением 90°, после чего Кзу уступа растет до бесконечности, а значит прочностные свойства пород прибо'рто-вого массива используются нерационально.

Два граничных условия fy = bmin и р = 90° предопределяют критическую высоту уступа, дальнейшее уменьшение которой повлечет за собой выполаживание угла, который будет стремиться к нулю на последней стадии погашения уступа. Угол же at, в свою очередь, непосредственно влияет на значение результирующего угла погашения борта.

Избежать процесса выклинивания нерабочих уступов невозможно даже теоретически, однако применением различных конструкций нерабочего борта можно регулировать их отрицательное воздействие на геометрию карьера. Очевидно, что чем меньше суммарная протяженность уступов с высотой ниже критической, тем оптимальнее геометрическая форма карьера, поэтому данный показатель может служить оценкой качества конструкции нерабочего борта одного и того же карьера. За более универсальный

- 119 показатель качества, позволяющий сравнивать конструкции различных карьеров, предлагается принять отношение предыдущего показателя к общей протяженности нерабочих уступов.

N = 11кр/110б. (3.2)

Введение такой характеристики позволит объективно оценивать качество различных конструкций нерабочих бортов, что до настоящего времени не производилось. При этом меньшее значение коэффициента N соответствует более оптимальной конструкции.

В практике горных работ АК "АЛРОСА" до настоящего времени применялись два вида конструкций нерабочих бортов:

1. С горизонтальными предохранительными бермами;

2.С наклонными предохранительными бермами.

На'примере карьера "Мир" имеем для первой конструкции 1^=0.22, для второй N2=0.15. Из сравнения коэффициентов и N2 видно, что вторая конструкция выгоднее первой, но и она не может считаться оптимальной, так как имеет еще значительную протяженность выклинивающихся уступов.

Предлагается конструкция нерабочего борта с наклонными предохранительными бермами ломаного профиля (рис.40), которая сводит до минимума протяженность выклинивающихся уступов по сравнению с рассмотренными выше. Суть ее заключается в том, что расположенные между смежными витками транспортной бермы 1 нерабочие уступы 2, 3 и 4 одновременно теряют свою высоту согласно поведению транспортной бермы. Такое равномерное распределение потери высоты на все нерабочие уступы позволяет удерживать их в рамках значений выше критических. Направление уклона предохранительных берм при этом совпадает с направлением уклона транспортной бермы. По достижении некоторого мо

Рис.40.План карьера с бермами ломаного профиля

- 121 мента предохранительные бермы изменяют уклон на противоположный, т.е. направляются навстречу транспортной берме. В результате такой операции происходит ускоренное выклинивание одного из нерабочих уступов, а другие нерабочие уступы к моменту выклинивания набирают максимальную высоту. На линии выклинивания предохранительные бермы опять меняют направление уклона, начинается новый цикл с меньшим на единицу количеством нерабочих уступов.

Отстроенный по такой методике нерабочий борт карьера "Мир" имеет коэффициент качества N3=0.11, что значительно превосходит аналогичные показатели существующих конструкций. Кроме того, в этой конструкции нерабочего борта уступы между смежными витками транспортной бермы имеют равную высоту, которая ниже максимальной и только в сечениях, где пройсходит перегиб бермы высота уступов достигает наибольшего значения. Наличие уступов с высотой меньшей максимально принятой позволяет увеличить их надежность и расширяет возможности ликвидации последствий обрушений, если таковые появятся при эксплуатации карьера.

Технология формирования рассматриваемого нерабочего борта в натуре не требует выполнения каких-либо дополнительных работ. При графической отстройке используется ряд вспомогательных построений, которые представляют весь процесс рисовки карьера в виде отдельных упрощенных операций, поэтому появляется реальная возможность его формализации и автоматизации.

На конструкцию нерабочего борта карьера с предохранительными бермами ломаного профиля получен патент [5].

- 122

III. 2 Методика графической отстройки проектируемого карьера.

Отстройку глубоких карьеров АК "АЛРОСА" начинают с нижнего горизонта, приняв за основу дно будущего карьера. Используя принятые параметры нерабочих уступов, предохранительных и транспортных берм, создают на чертеже будущий карьер, постепенно поднимаясь до дневной поверхности. При этом основой для каждого последующего шага является ранее отстроенная, нижележащая часть карьера. При такой методике отсутствует свобода принятия каких-либо решений, так как весь процесс постороения оказывается жестко завязанным на предыдущую конструкцию. Качество проекта сильно зависит буквально от первых штрихов, а именно, от места заложения транспортных и предохранительных берм на дне карьера, от правильно выбранных отметок выклинивания берм и т.д. Если на каком-либо этапе необходимо внести коррективы, то это влечет за собой возврат к начальной стадии отстройки с потерей всей ранее выполненной, весьма трудоемкой работы. Естественно, что при такой методике построения, запроектированный карьер зачастую не удовлетворяет первоначально поставленным требованиям. Не достигается расчетный результирующий угол и оптимальная, с точки зрения устойчивости, форма профиля борта. Конструкция с бермами ломаного профиля вообще не может быть отстроена по такой методике, так как требует постоянного рассмотрения двух смежных витков транспортной бермы. Последнее требование и явилось причиной разработки новой методики, которая кроме облегчения графических построений открывает реальные перспективы формализации и составления компьютерных программ для построения карьера с помощью ЭВМ.

- 123

Смысл предлагаемой методики заключается в следующем. По расчетным, с точки зрения устойчивости, результирующим углам наклона борта и формам профилей в различных сечениях, строится в изолиниях конусная поверхность с основанием, соответствующим дну будущего карьера (рис.41). Согласно заданным уклонам на этой поверхности проводится ось будущей транспортной бермы, которая затем трансформируется в ленту заданной ширины бермы. Таким образом получается скелет будущего карьера, представленный объемной спиральной лентой транспортной бермы. Дальнейшая работа заключается в размещении между смежными витками транспортной бермы необходимого количества уступов и предохранительных берм с требуемыми параметрами. Если в каком-либо сечении этого сделать невозможно, по причине несоответствия размеров, то производится корректировка конусной поверхности и весь цикл работ повторяется. Такая методика позволяет максимально приблизиться к расчетным параметрам нерабочего борта конкретной конструкцией.

Необходимо отметить, что предлагаемый процесс построения довольно трудоемкий при использовании традиционных (ручных) приемов проектирования, однако предлагаемая методика довольно легко может быть переложена на язык математики и реализована с применением современной компьютерной техники.

III.3.Способ формирования откоса уступа с различными углами

Для того, чтобы максимально приблизиться проектным нерабочим бортом карьера к расчетному, необходимо применение нерабочих уступов с различными параметрами. Конструкции с наклонными бермами позволяют равнотрудоемко формировать нерабо

Рис.41.Схема нерабочего борта карьера: изолинии конусной поверхности (1), внутренняя сторона транспортной бермы (2), наружная сторона транспортной бермы (3) чие уступы как кратные, так и некратные высоте рабочих уступов. Поэтому проектировщик имеет возможность варьировать высотой в различных зонах нерабочего борта для достижения поставленных целей. При этом необходимо помнить, что уступы равной высоты позволяют равномерно использовать прочностные свойства горного массива и получать максимально надежную конструкцию нерабочего борта. Сложнее обстоит дело со вторым параметром нерабочего уступа - углом откоса.

Технология гладкого взрывания, применяемая при постановке уступов в предельное положение на всех карьерах АК "АЛРО-СА", предполагает, что поверхность откоса это поверхность, образованная совокупностью наклонных скважин. Скважины бурятся по линии наибольшего ската, поэтому угол получаемого откоса 'равен углу наклона скважин, а последний равен углу наклона мачты бурового станка. Отечественные станки марки СБШ имеют всего 2-3 фиксированных положения наклона мачты и, следовательно, нерабочие уступы могут быть созданы только с дву-мя-тремя значениями угла наклона откоса. Такое количество вариантов резко ограничивает возможность получения оптимального уступа. В качестве выхода из создавшегося положения может быть предложено изменение технологии формирования откосов уступов. Смысл предложения заключается в пространственном переориентировании наклонных скважин.

При существующей технологии наклонные скважины бурятся перпендикулярно верхней бровке уступа, т.е. скважина является линией наибольшего ската, а угол откоса при этом равен углу наклона скважины. Если развернуть станок вдоль бровки уступа на 90°, то при любом угле наклона скважин они, в совокупности, образуют вертикальный откос. Следовательно, ориентируя соответствующим образом станок относительно линии простирания уступа, можно заоткосить уступ под любым углом, в интервале значений от величины наклона мачты станка до 90°.

Для вывода геометрических зависимостей между углом ориентирования и углом откоса воспользуемся рисунком 42. Угол откоса определяется из выражения

Р = Аг^ (3.3) где и-высота уступа;

1-горизонтальное заложение уступа. При перпендикулярном ориентировании бурового станка I = ВДЗ = адэ - (3.4) где 0 -угол наклона мачты.

Если установить станок под углом ар к линии простирания уступа, то его заложение определится формулой

V = 181пЦ). (3.5)

Подставляя (3.5) в (3.3) получим и - АГС18 4 - Агс18 ^ . АГ01в(-|®г) (3.6)

Пользуясь последней формулой можно расчитать угол между станком и линией простирания уступа для формирования откоса с требуемым углом.Практическое использование данного метода не вызывает затруднений. Если при бурении скважин по линии наибольшего ската станок ориентируется перпендикулярно к вынесенной в натуру верхней бровке уступа, то во втором случае он устанавливается перпендикулярно к рейке шаблона (рис.43). Разработана подробная инструкция для бурения скважин по предлагаемой методике. Апробация метода производилась на карьере "Мир", в результате которой доказана высокая технологичность работ и получено хорошее качество заоткоски.

90° Л \ ^ ч л Ч, / /г 1 >

V

Рис.42.Схема бурения заоткосных скважин произвольно ориентируемым станком

ТшГйя стрсчт о шаблона отер сы б у 04".

1,90-, диЧ

Рис.43.Схема установки бурового станка при бурении заоткосных скважин: устройство для ориентирования станка (а), ориентировочный шаблон (б): рейка (1), градуированные линейки (2), подвижные марки (3), маркер (4)

- 129 -Заключение.

В диссертации решена народно-хозяйственная задача оптимизации нерабочих бортов алмазодобывающих карьеров Якутии.

Основные научные и практические результаты исследований заключаются в следующем:

1. Выведена математическая зависимость между параметрами нерабочего борта и параметрами его элементов, которая позволяет определять значения каждого из них во взаимосвязи друг с другом. Возможность оценить влияние каждого параметра на остальные значительно расширяет возможности принятия объективных решений при проектировании карьера.

2. Предложен и обоснован способ оптимизации нерабочего борта., позволяющий получить бермы максимальной ширины на конец отработки месторождения при прочих одинаковых условиях. Этот подход позволяет■отрабатывать месторождение до его полного погашения высокотехнологично.

3. Доказано, что для уступов, сформированных в различных породах, существуют вполне определенные значения угла откоса и высоты уступа, при которых берма берма имеет максимальную ширину при постоянном Кзу.

4. Разработан и апробирован фотограмметрический способ наблюдений за осыпанием уступов, который при высокой технологичности и безопасности производства полевых работ дает более объективные результаты, чем ранее применяемые способы.

5. Исследована устойчивость трещиноватого массива при изменениии влияющих параметров. Выявлена ранее неизвестная зависимость изменения ширины бермы от угла откоса уступа и соотношения результирующего угла наклона борта и угла падения трещин.

6. Исследована устойчивость трещиноватого массива при протаивании прибортового массива. Доказано отсутствие влияния на устойчивость угла падения трещин и высоты уступа при значениях больших 25 м.

7. Для расчета параметров трещиноватых уступов созданы матрицы в "Excel 7.0".

8. Обоснован и предложен к практическому применению показатель качества конструкции нерабочего борта.

У. гд.с. а^ и i anci riuHC'i р v КЦИЯ Нбр&ООЧбгО ООрТЗ. j 08piVtdMw ломаного профиля, имеющая лучший показатель качества среди известных конструкций. Разработка запатентована и реализована по лицензионному соглашению на карьере "Мир".

10. Предложена методика графической отстройки карьера, которая в дальнейшем может быть легко формализована и реализована на ЭВМ, что дает возможность полностью автоматизировать процесс проектирования карьера.

И. Разработан способ заоткоски уступов, позволяющий формировать любые углы откосов, независимо от наклона мачты бурового станка.

Автор осознанно не углубляет предлагаемые разработки до отдельных примеров, так как считает, что невозможно в рамках одной работы рассмотреть частные случаи, возникающие при проектировании конкретного карьера. Изложенного же материала достаточно, чтобы обострить внимание исследователей и проектировщиков на очень важной, с практической точки зрения, и одновременно очень интересной, с точки зрения приложения ин-телектуальных сил, проблеме. Поставленные в диссертации задачи и предложенные методы их решения могут стать основой для

- 131 дальнейшего, более детального решения вопросов оптимизации нерабочего борта карьера.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Желябовский, Юрий Григорьевич, 1998 год

1. Арсентьев А. И. Принятие решений о параметрах карьера,- Л.: йзд-во Леннингр. горного института, 1982.-59 с.

2. Анистратов Ю.И., ЮринН.Н. Типизация, формализация элементов карьера для графического диалога на ЭВМ. Угольная промышленность СССР: рефераты на картах / ЦНИЭИуголь, выпуск 3, 1988, карта N73.

3. А.с. 497407 СССР. Способ отстройки нерабочего борта карьера / А.М.Галкин, П.Г.Симаков, Н.Е.Царьков и др. Опубл. в Б.И., 1975, N48.

4. А.с. 1493783 А1 СССР. Борт карьера / В.К.Цветков. -Опубл.- в Б. И., 1989, N26.

5. А.с.(патент) 1694900 А1 СССР. Способ отстройки нерабочего борта карьера Ю. Г. Желябовского / Ю.Г.Желябовский.-Опубл. в Б.И., 1991, N44.

6. Береснев П.В., Глозман Г.Р. Автоматизация расчетов бортов карьеров//Повышение технологического уровня горного оборудования для открытых и подземных работ.-Л.: 1988.-С.70-74

7. Галустьян Э.Л. Конструирование нерабочих бортов глубоких карьеров // Горный журнал, 1984, N10.-0.57-59.

8. Ю.Галустьян Э.Л. Устойчивость бортов разрезов при разработке горизонтальных и пологих залежей//Уголь, 1989, IX.-С. 35-37.

9. И.Галкин А.М. и др. Отстройка бортов карьеров с наклонным расположением берм//Изв.вузов. Горный журнал, 1970, N8. С.24-25.

10. Герсеванов Н.М., Польшин Д.Е. Теоретические основы механики грунтов и их практические применения.-М.: Госстро-йиздат, 1978.-247с.

11. Глозман Г.Р., Ермаков И.И., Печенин Ю.И. Устойчивость бортов карьеров в условиях многолетней мерзлоты.-М.: Изд-во института ЦВЕТМЕТИНФОРМАЦИЯ, 1975.-54 с.

12. Голушкевич С.С. Статистика предельных состояний грунтовых масс.-М.: Гостехиздат, 1957.-288 с.

13. Горная энциклопедия/п/р Козловского Е.А.- М:, изд. Советская энциклопедия, 1984, Том 1.-С.271-272.

14. Дорфман А.Г. Вопросы расчета устойчивости склонов и давление грунта на сооружения//Инженерная геология, 1984, N5. -С.32-36.

15. Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом. -М.: Недра, 1987.-96с.

16. Отчет о НИР " Исследование устойчивости бортов карьера при разработке месторождения кимберлитовой трубки "Мир"- 134 -треста "Якуталмаз"/Ермаков И.И., Фисенко Г.Л., Коротков М.В. и др.-Л.: ВНИМИ, 1962.-77с.

17. Ермаков И.И., Фисенко Г.Л., Коротков М.В. и др. Техническая информация по теме N63: Исследование устойчивости бортов карьера при разработке месторождения кимберлитовой трубки "Мир" треста "Якуталмаз".-Л.: ВНИМИ, 1962.-34с.

18. Желябовский Ю.Г. Моделирование и решение геодезических задач на основе принципов теоретической механики //Колыма, 1986, N1.-6.30-32.

19. Желябовский Ю.Г., Тышлек В.В. Фотограмметрический способ определения деформаций уступов//Колыма, 1990, N7.-С.5-6.

20. Желябовский Ю.Г. Новая конструкция нерабочего борта карьера/ Сб. "Проблемы разработки глубоких карьеров". Труды Международного симпозиума "Мирный 91",- Удачный: Изд. НИЦ "Мастер", 1991.-С. 161-164.

21. Отчет о НИР " Обосновать величину КЗУ бортов карьеров тр.Удачная и тр. Юбилейная и построить равноустойчивый профиль их бортов на максимальную глубину разработок/на-уч.рук.д.т.н.Звонарев Н. К. .-Мирный: Якутнипроалмаз, 1992.

22. Инструкция по производству маркшейдерских работ.-М.: Недра, 1987.-240 с.

23. Инструкция по наблюдениям за деформациями бортов,откосов уступов и отвалов на карьерах и разработке мероприятий по обеспечению устойчивости-JI. : ВНИМИ, 1971.-189 с.

24. Кагермазова C.B. Исследование влияния процессов выветривания на изменение свойств горных пород и развитие осыпей в откосах карьеров/Дисс. канд. г.-м. н. -Л. 1970.-22 с.

25. Кандауров И.И. Механика зернистых сред и ее применение в строительстве.-М. : Стройиздат, 1966.-319 с.

26. Козеев A.A., Изаксон В.Ю., Звонарев Н.К. Термо- и геомеханика алмазных месторождений. Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 1995. - 245 с.

27. Коновалов В.Е., Гордеев В. А. Расчет вероятности обрушения однородного откоса //Изв.вузов. Горный журнал, 1983, N2,- С. 28-31.

28. Кумачев А.К., Майминд В.Я. Проектирование железо-рудных карьеров.-М. : Недра, 1981.-464 с.

29. Маслов H.Н.Прикладная механика грунтов.-М.: Машстро-йиздат, 1949.-328с.

30. Маслов H.H. Основы механики грунтов и инженерной геологии.-М. : Высшая школа, 1968.-629с.

31. Маслов Н.Н. Длительная устойчивость и деформация смещения подпорных сооружений.-М.: Энергия, 1968.-159с.

32. Методические указания по определению углов наклона бортов, откосов уступов и отвалов строящихся и эксплуатируемых карьеров. -Л. : ВНИМИ, 1972.-164 с.

33. Методические указания по наблюдениям за деформациями бортов разрезов и отвалов, интерпретации их результатов и прогнозу устойчивости.-Л.: ВНИМИ, 1987.-115 с.

34. Методическое пособие по определению углов откосов уступов и углов наклона бортов, сложенных многолетнемерзлыми породами.-Л. : ВНИМИ, 1972.-100 с.

35. Можевитинов А. Л. Расчет устойчивости откосов земляных сооружений//Труды ВОДГЕО.-М.: Вып.30, 1971.-С.15-21.

36. Можевитинов А. Л., Шинтемиров Л. Общий метод расчета устойчивости откосов земляных сооружений//Известия ВНИИТ.-М: 1970, т. 92.-С. 11-22.

37. Мочалов A.M. Расчет устойчивости откосов плоского профиля в однородной среде.-Л.: ВНИМИ, сб. 100, 1976.-С.116--126.

38. Муллер P.A. О статистической теории сдвижения горных пород и деформаций земной поверхности, вызванных горными ра-ботами//Вопросы проектирования и защиты зданий и сооружений от влияния горных выработок.-М.: 1961.- С.37-60.

39. Некрасовский Я.Э., Белосветов А.В., ЛокшинБ.С. и др. Разработка месторождений полезных ископаемых.-М.: Недра, 1966.-551 с.

40. Оабденбеков У.С., Ордабеков Т.О. Деформация откосов карьеров на фосфорных месторождениях Каратау//Сб. ГИТХС, Предупреждение деформаций горных пород при разработке месторождений П.И.- вып. 70, М.: 1986. -С. 60-67.

41. Пейхель Г.В., Попов В.Н., Несмеянов Б.В. Анализ фактического состояния устойчивости откосов на карьерах Минц-ветмета СССР//Отчет ВНИПИгорцветмет.-М.: 1988.-54 с.

42. Попов В.Н., Зобнин В.И., Морозов В.Д. и др.Обеспечение устойчивости бортов карьеров цветной металлургии.-М.: Изд-во ЦНИИЦветмет экономики и информации МЦМ СССР,1987.-49с

43. Правила технической эксплуатации рудников, приисков и шахт, разрабатывающих месторождения цветных, редких и драгоценных металлов. -М. : Недра, 1981.-109 с.

44. Рассказов Л.Н., Витенберг М. В. Исследование перемещений, напряжений и устойчивости плотин из местных материалов методом конечного элемента//Труды ВОДГЕО.-М.: Стройиз-дат, 1971, Вып. 30.-С. 3-5. '

45. Ржевский В. В. Технология и комплексная механизация открытых горных работ.-М.: Недра, 1980.-631 с.

46. Ржевский В.В., Новожилов М.Г., Юматов Б.П. Научные основы проектирования карьеров.-М.: Недра, 1971.-598 с.

47. Руководство по топографическим работам в масштабах 1:5000; 1:2000; 1:1000; 1:500 // Фототеодолитная съемка. -М. : Недра, 1977.-135 с.

48. Сивков М.Н., Шелест А. Т. Диалоговая программа для расчетов устойчивости углов откосов бортов карьеров в САПР "Карьер" //Изв. вузов. Горный журнал, 1988, N2,- С.117-121.

49. Снитко Н. К. Статическое и динамическое давление грунтов и расчет подпорных стен.-М: Госстойиздат, 1963.-256с.

50. Соколовский В. В. Статика сыпучей среды.-М.:Физмат-гиз, 1964.- 232с.

51. Соловьев Ю.И. Устойчивость откосов из гипотетическо- 138 го грунта//Труды НИИЖТ.-Новосибирск: 1962, Вып.28.-с. 83-97.

52. Строительные нормы и правила 2.05 07.-91. Промышленный транспорт.- Госстрой СССР.-М.: АПП ЦНТП, 1992.-120 с.

53. Терцаги К. Теория механики грунтов.-М.-Госстройиз-дат, 1981.-507 с.

54. Томилов В.Д., Неганов В.Г., Хайрюзов В.М. Временная инструкция на производство работ ^ по постановке уступов в предельное положение на карьерах "Мир","Интернациональная" объединения "Якуталмаз".-Иркутск: Мирный, 1977.-55 с.

55. Отчет о НИР: Изыскание параметров и схем отстройки бортов карьеров объединения "Якуталмаз"/Томилов В.Д., Нега-нов В. П. .-Иркутск: ИРГИРЕДМЕТ, 1982.-78 с.

56. Ухов С.Б. Расчет сооружений и оснований методом конечных элементов.-М. : Из-во МИСИ, 1973.-118 с.

57. Фисенко Г. Л. Устойчивость бортов карьеров и отвалов. -М. : Недра, 1965.-378 с.

58. Хохряков B.C., Шелест А.Т., Молтусов Г. П. и др. Проектирование карьеров.-М: Недра, 1969.-213 с.

59. Цветков В.К. Расчет устойчивости . откосов и склонов.-Волгоград: Нижне-Волжское книж. изд., 1979.-238 с.

60. Цветков В.К. Расчет устойчивости однородных откосов при упруго-пластическом распределении напряжений в массиве горных пород//Изв. вузов. Горный журнал, 1981, N5.- С.45-52.

61. Чугаев P.P. Земляные гидротехнические сооружения. -Л.: Энергия, 1967.-460с.

62. Чумаевский Б.Ф. , Разживин В.М. Материалы к вопросу применения наклонных берм на карьерах объединения "Якуталмаз". -Мирный:"Якутнипроалмаз", 1976.-5 с.

63. Шапарь А.Г. Механика горных пород и устойчивость бортов карьеров.-Киев: Вища'школа, 1973. -120 с.

64. Шахунянц Г.М. Расчет устойчивости склонов и откосов против скольжения пород//Материалы совещания по вопросам изучения оползней и мер борьбы с ними. -Киев: Киевский университет, 1964.-с.218-226.

65. Шпаков П.С., Поклад Г.Г., Лягина О.И. и др. Расчет параметров предельного откоса выпуклого профиля численно-аналитическим способом//Изв. вузов. Горный журнал.-1989, N1.- С. 37- 41.

66. Шпаков П.С., Попов И.И. Расчет параметров карьерных откосов на основе численно-аналитических методов//Горный журнал, 1989, N1.- С. 26-28.

67. Юрин H.H. Разработка крутопадающих жильных месторождений, имеющих ограниченные размеры в плане//Цветная металлургия, 1987, N12.-С. 4-6.

68. Юрин H.H. Создание технологии отработки этапами крутопадающих рудных месторождений с крутыми углами откосов бортов карьеров//Дисс. канд. т.н.-М.: МГРИ, 1988.

69. Bishop A.W.The use of the slip circle In the stability analysis of slopes //Geotechnlque.-1955.-v.5-p.7-17.

70. Castillo E.,Revilla J. The calcullrs of variations and the stability of slopes //Proc.9th A. C. S. M. F. E, -Tokyo, 1977.-p. 25-33.

71. Fellenius W. Calculación of the stability of earth dams //Irans. 2-nd cang. large dams, 1936.-p.445.

72. Janbu N. Earth pressure and bearing caporclty by generalized procedure of slices //Int. conf. soils mechanics. -London: 1957.-p.207-212.

73. Morgenstern N.R., Price V.E. The analysis of the stability analysis of slopes // Geotechnique.-v.XV-N1.-p.79-93.

74. Spencer E. A method of analysis of the stability of embankments fssuming parallel interslike forces //Geotechnique. -1967.-v.XVII.-Nl.-p. 11-26.