5.4. Обеспечение общей устойчивости бортов карьеров, уступов и отвалов

5.4. Обеспечение общей устойчивости бортов карьеров,
уступов и отвалов

5.4.1. Нарушения общей устойчивости значительных участков бортов, уступов и отвалов возникают в тех случаях, когда сдвигающие силы, действующие по наиболее слабой поверхности, по величине становятся равными удерживающим силам, т.е. при возникновении состояния предельного равновесия:

, (23)

где - сумма сдвигающих сил;

и - величины сцепления и коэффициента внутреннего трения массива пород;

- протяженность площадок поверхности скольжения с характеристиками и ;

- нормальная составляющая веса вышележащих пород, опирающихся на площадку ;

- сила гидростатического давления на площадку .

5.4.2. При решении вопроса о мерах по предотвращению развития выявленного инструментальными маркшейдерскими наблюдениями начавшегося оползня должны быть установлены основные факторы и причины, вызвавшие появление деформаций, а также тип оползня.

5.4.3. Если причиной начавшейся деформации большого участка борта является несоответствие углов наклона борта или его высоты (например, при увеличении общей высоты рабочего борта при погружении пласта или повышении отметок земной поверхности) геологическим условиям, то в этом случае необходимо придавать борту более пологий угол наклона.

Если при аналогичных условиях на деформацию борта оказывают влияние и напорные воды, имеющиеся в его основании, то первой мерой предотвращения развития деформаций является снятие напоров.

5.4.4. Если факторами, способствующими развитию опасных (неизбежно приводящих к обрушениям и оползням) деформаций большого участка борта являются местные неблагоприятно залегающие нарушения прочности массива - тектонические нарушения, поверхности скольжения древних оползней, контакты между литологическими разностями и т.д., то в этих случаях должны применяться мероприятия локального характера:

а) разгрузка призмы активного давления в пределах участка, ограниченного поверхностью ослабления;

б) прогрузка призмы выпирания;

в) создание контрфорсов и упоров.

5.4.5. В ряде случаев опасные деформации больших участков бортов карьеров, уступов и отвалов вызываются обводненностью земной поверхности, площадок уступов, подошвы карьера и основания отвалов; основной мерой предотвращения деформаций откосов в этих условиях является своевременное осушение земной поверхности вблизи карьера и обеспечение стока воды с площадок уступов, подошвы карьера и основания отвалов.

5.4.6. Для предотвращения развития начавшегося оползания больших участков отвалов необходимо или уменьшать их общую высоту, или уменьшать общий угол разгона ярусов отвалов с таким расчетом, чтобы соотношение удерживающих и сдвигающих сил, действующих по поверхности скольжения, возросло на 10 - 15% по сравнению с тем положением, при котором наблюдениями зафиксированы начавшиеся деформации.

Оценка устойчивости отвалов (установление соотношения удерживающих и сдвигающих сил, действующих на поверхности скольжения) выполняется на основе расчетов, методика выполнения которых изложена в "Методическом руководстве по определению оптимальных углов наклона бортов, откосов уступов и отвалов строящихся и эксплуатируемых карьеров", ВНИМИ, Л., 1971.

5.4.7. В тех случаях, когда по ряду обстоятельств трудно или невозможно предотвратить развитие оползней отвалов, инструментальными наблюдениями должна быть ограничена призма возможного оползания, на которой не должно размещаться оборудование, используемое при отвалообразовании; для этих условий разрабатывается специальная технология отвалообразования, обеспечивающая безопасность работ на оползающем отвале.