ПРОБЛЕМА ОЦЕНКИ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАПАСА УСТОЙЧИВОСТИ БОРТОВ КАРЬЕРА
Authors: Тимур Фаритович Харисов 
Published: December 2024

Для определения и обоснования параметров бортов и уступов карьеров должен быть выполнен расчет коэффициента запаса устойчивости с помощью классических методов предельного равновесия. Для оценки существующих методов вычисления и выбора оптимального была выполнена многовариантная оценка устойчивости бортов и отдельных уступов карьера. Приведены результаты исследований устойчивости бортов карьера Киембаевского месторождения, где произошло обрушение уступов на западном борту. Для выявления причин обрушения и расчета устойчивости произведена актуализация физико-механических свойств пород, слагающих прибортовой массив. На основании полученных данных выполнен расчет коэффициента запаса устойчивости (КЗУ) по фактическому контуру карьера. Выявлено, что фактическое состояние бортов и уступов карьера расходится с результатами расчетов. Таким образом, основной причиной нарушения является не низкие прочностные свойства массива, а образование протяженных трещин сдвигового характера, вызванных процессами деформирования в условиях повышенного сжатия в одном направлении и депрессией во втором, с нарушением первичной структуры массива горных пород. Значения КЗУ, полученные различными методами (Федоровского-Курилло, Бишопа, Филлениуса, Янбу), отличаются друг от друга в пределах 10 - 15 %. Для обеспечения безопасности ведения горных работ с учетом геомеханических условий отработки Киембаевского карьера была разработана конструкция наблюдательной станции для мониторинга деформационных процессов прибортового массива. Она включает в себя две традиционные профильные линии и две локальных наблюдательных станции. Наблюдения за состоянием прибортового массива далеко не всегда дают возможность предотвратить обрушения и оползни, но позволяют снизить возможный ущерб от них и особенно риск для людей, находящихся в карьере.

According to normative documents for definition and justification of parameters of pit sides and benches a calculation of safety factor by means of classical methods of extreme balance has been made. The article presents the results of the researches of slope stability of the Kiyembayevsky open-pit where the collapse of the benches on the western side had occurred. For identification of the causes of the collapsing and for calculation of stability the updating of physic-and-mechanical properties of the rocks composing the massif was made. On the basis of the obtained data calculation of the safety factor (SF) for the actual contour of a pit has been executed. It has been revealed that actual state of the sides and benches of the pit differs from results of calculations. Thus, not the low strength properties of the massif, but the formation of the extended cracks of shift character caused by processes of deformation in the conditions of the increased compression in one direction and the increased depression in the another direction with deformation of primary structure of the massif of rocks is the main cause for distortion. The SF values received by various methods (Fedorovsky-Kurillo, Bishop, Fillenius, Yanbu) differ from each other within 10 - 15%. For safety of conducting mining operations taking into account geomechanical conditions of the off-working of the Kiyembayevsky pit, the design of observing station has been developed for monitoring of deformation processes of the adjacent rock mass. It includes two traditional profile lines and two local observing stations. Observations of the current condition of the massif not always give the chance to prevent collapses and landslides, but allow to reduce possible damage from them and especially risk for the people who are in career.