Способ отвалообразования

 

Изобретение относится к горной пром-сти и м.б. использовано для отвалообразования песчано-глинистых пород на слабопрочньк основаниях при открытой разработке месторождений. Цель изобретения - повьппение устойчивости отвала на слабопрочном основании за счет расчленения оползневого клина и создания дополнительного бокового сопротивления сдвижению отвальных пород, В основании 1 отвала проходят замкнутую приконтурнук траншею 2 и перпендикулярно к каждой ее внутренней стороне дополнительные траншеи. Проходку указанных траншей ведут на глубину, равную мощности залегающих в основании отвала рыхлых отложений 6 до контакта с крепкими породами основания. Затем пройденные траншеи засьшают скальными породами 7. После этого отсыпают песчаноглинистые отвальные породы в направ- i лении от центральной части основания отвала к периферии. При подходе фронта отвальных работ к приконтурной 2 и дополнительным траншеям производят отсыпку опорного барьера 8 над ними из скальных пород. При последующей отсьтке отвальных пород перекрывают ими приконтурную траншею 2. 1 з.п. ф-лЫ , 3 ил. сл о:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflYEiflHH (50 4 E 21 С 41 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4199978/23-03 (22) 25. 02.87 (46) 28.02 ° 89. Бюл. У 8 (71) Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г.И. Носова и Уральский научно-исследовательский и проектный институт медной промышленности (72) P.М. Габитов, В.А. Шадрунов, З.M. Кашапов, М.Г. Саканцев, M.Ä. Воз.несенский, В.Ш. Ниятбаев, А.Н. Ягунов, А.А. Даниленко и В.Г. Надеин (53) 622.271(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 898063, кл. E 21 С 41/00, 1980.

Крячко ОеЮ. Управление отвалами открытых горных работ. M.: Недра, 1980, с. 186-191. (54) СПОСОБ ОТВАЛООБРАЗОВАНИЯ (57) Изобретение относится к горной пром-сти и м.б. использовано для отвалообразования песчано-глинистых пород на слабопрочных основаниях при открытой разработке месторождений.

Цель изобретения — повышение устой„„SU„„1461928 А1 чивости отвала на слабопрочном основании за счет расчленения оползневого клина и создания дополнительного бокового сопротивления сдвижению отвальных пород. В основании 1 отвала проходят замкнутую приконтурную траншею 2 и перпендикулярно к каждой ее внутренней стороне дополнительные траншеи. Проходку указанных траншей ведут на глубину, равную мощности залегающих в основании отвала рыхлых отложений 6 до контакта с крепкими породами основания. Затем пройденные траншеи засыпают скальными породами 7. После этого отсылают песчаноглинистые отвальные породы в направ<О ленин от центральной части основания отвала х периферии. При подходе фрол- (/) та отвальных работ к приконтурной 2 и дополнительным траншеям производят С отсыпку опорного барьера 8 над ними из скальных пород. При последующей отсыпке отвальных пород перекрывают ими приконтурную траншею 2. 1 з.п. ф лы р 3 ил е

1461928

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для отвалообразования песчаноглинистых пород на слабопрочных осно5 ваниях при открытой разраДотке месторождений полезных ископаемых.

Целью изобретения является повышение устойчивости отвала на слабопрочном основании за счет расчленения оползневого клина и создания дополнительного бокового сопротивления сдвижению отвальных пород.

На фиг. 1 изображена схема проходки приконтурной и дополнительных 15 траншей; на фиг. 2 — план отвала на момент его заполнения; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2.

Способ осуществляют .следующим образом. 20

Предварительно в основании 1. (фиг. 1 и 2) отвала, отступая от границы последнего к центру на расстояние Е, обеспечивающее нормативную устойчивость приоткосной части 25 отвала песчано-глинистых пород, проходят замкнутую приконтурную траншею

2 и перпендикулярно к каждой ее внутренней стороне дополнительные траншеи 3. Для определения расстояния L 30 используют характерные разрезы подотвальной площади и по ним отстраива" ют контуры отвала. Известными методами (например, методом Г.Л. Фисенко) оценивают устойчивость откоса начи35 ная от границы к центру отвала путем смещения потенциальной поверхности 4 скольжения до тех пор, пока наименьший коэффициент запаса устойчивости по потенциальности поверхности 4 скольжения (фиг, 3) не станет равным нормативному коэффициенту K> = 1,2.

В точке пересечения потенциальной поверхности 4 скольжения с основанием 1 отвала устанавливают границу замкнутой приконтурной траншеи 2.

Ширину приконтурной 2 и дополнительных 3 траншей определяют следующим образом.

Вначале устанавливают наиболее напряженную поверхность 5 скольже50 ния на всю высоту Н (фиг. 3) отвала и требуемое дополнительное усилие для обеспечения нормативного коэффициента запаса устойчивости К |

Z,,- („)Pj-,- "„, () где |, г — допЬлнительное усилие, кН с»

t (K ) — нормативный коэффициент запаса устойчивости, кН; (- сумма удерживающих сил по наиболее напряженной поверхности скольжения, кН; ,К L сумма сдвигающих сил по наиболее напряженной поверхности скольжения, кН.

Затем рассчитывают необходимую удерживающую силу Т, которая должна приходиться на дно приконтурной траншеи 2 ° . Сила Т складывается из

Лд ("и компенсирующей добавки ДS равной по величине сопротивлению песчано-глинистых пород:

Т =-26 Т;+ ns;. (2) „Я=м +

d = 1 гд + Сгл 8> (3) (4) где N нормальная составляющая веса блока пород на рассматриваемом участке отвала в месте сооружения опорного барьера соответственно коэффициенты трения скальных и наиболее слабых пород основания отвала; соответственно сцепление скальных пород и наиболее слабых пород основания; ширина траншеи.

Решая уравнение (2) относительно

В, получаем ширину траншеи 2. Проходку приконтурной траншеи 2 и дополнительных траншей 3 осуществляют на глубину, равную мощности, залегающих в основании отвала рыхлых отложений

6 (фиг. 3) до контакта с более крепкими породами основания, чем породы отвала. Это обусловлено тем, что меньшая глубина траншей 2 и 3 не позволяет увеличить устойчивость отвала, поскольку поверхность скольжения будет проходить по оставшемуся слабопрочному слою пород 6 основания 1 отвала. Так, если угол внутреннего о трения отвальных пород 12-14, а угол внутреннего трения (| ) рыхлых о отложений основания отвала 8-10 и

3 146192 прослеживаются они на глубину 5 м . до контакта с более крепкими породами основания с = 20-24, то глубио на траншей 2 и 3 должна быть равна

5 м.

Длину Lg дополнительных траншей 3 (фиг. 1 и 2) принимают равной ширине призмы обрушения С, определяемой в процессе нахождения наиболее напряженной поверхности 5 скольжения. Это обусловлено тем что при большей длине часть дополнительных траншей 3 будет находиться за пределами возможной призмы обрушения и не будет оказывать 15 никакого влияния на устойчивость отвала. Уменьшение длины дополнительных траншей 3 приведет к уменьшению площади соприкосновения их с призмой возможного обрушения, а следова- 2б тельно, к уменыпению удерживающей способности системы опорных барьеров, Расстояние Ь4 между дополнительными траншеями 3, определенное на основе экспериментальных данных, 25 выбирают из условия L„(Н z .

Таким образом, приконтурные 2 и дополнительные 3 траншеи, пройденные в основании 1 отвала и засыпанные в дальнейшем скальными породами 7, позволяют создать необходимые удерживающие усилия на ограниченном участке сечения отвала путем использования сил трения скальных пород 7, возникающих от веса вьппележащих над

35 траншеями 2 и 3 отвальных пород. Кроме того, дополнительные траншеи .3 создают дополнительное объемное сопротивление сдвижению откоса отвала.

Затем траншеи 2 и 3 засыпают скаль-10 ными породами 7. После этого отсыпают песчано-глинистые отвальные породы от центра к периферии. При подхо8

4 де фронта отвальных работ к приконтурной 2 и дополнительным 3 траншеям производят отсыпку опорного барьера 8 над ними из скальных пород.

При этом высоту опорного барьера 8 определяют из условия обеспечения устойчивости (Кц = 1,2) отвальной толщи, находящейся над опорным барь ером 8, по наиболее вероятной поверхности 9 скольжения.

Формула изобретения

1. Способ отвалообразования, включающий проходку в основании отвала приконтурной и дополнительных траншей на глубину залегания рыхлых отложений, засыпку траншей грунтом с возведением над ними опорных грунтовых барьеров и отсыпку на подготовленное оскование песчано-глинистых пород отвала, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости отвала на слабопрочном основании эа счет расчленения ополэневого клина и создания дополнительного бокового сопротивления сдвижению отвальных пород, проходку приконтурной траншеи ведут с формированием замкнутого контура, проходку дополнительных траншей осуществляют внутри сформированного замкнутого контура перпендикулярно к приконтурной траншее, а отсыпку песчано-глинистых пород производят в направлении от центральной части основания отвала к периферии с перекрытием приконтурной траншеи указанными породами.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что в качестве грунта для засыпки траншей и возведения опорных барьеров используют скальные породы.

14б1928

Составитель А. Секисов

Техред М.Ходанич Корректор С. Черни

Редактор А. Лежнина

Заказ 645/28 Тираж 449 Подписное

ВНИИЦИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101