Прогноз устойчивости карьерных откосов глинистых пород с учетом пространственно-временной изменчивости инженерно-геологических характеристик

Панфилов, Андрей Юрьевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Прогноз устойчивости карьерных откосов глинистых пород с учетом пространственно-временной изменчивости инженерно-геологических характеристик
ВАК РФ 25.00.16, Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр

Автореферат диссертации по теме "Прогноз устойчивости карьерных откосов глинистых пород с учетом пространственно-временной изменчивости инженерно-геологических характеристик"

На правах рукописи

ПАНФИЛОВ Андрей Юрьевич

УДК 622.271

ПРОГНОЗ УСТОЙЧИВОСТИ КАРЬЕРНЫХ откосов ГЛИНИСТЫХ ПОРОД С УЧЕТОМ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

Специальность 25.00.16 - «Горнопромышленная и нсфтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и

геометрия недр»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2005

Работа выполнена в Московском государственном горном университете.

Научный руководитель

заслуженный деятель науки РФ, профессор, доктор технических наук Гальперин Анатолий Моисеевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Шпаков Петр Сергеевич кандидат технических наук Парфенов Андрей Анатольевич

Ведущая организация - ВИОГЕМ (г.Белгород).

Защита диссертации состоится «23» ноября 2005 г. в час. на заседании диссертационного совета Д.212.128.04 при Московском государственном горном университете по адресу: 119991, ГСП-1, Москва, В-49, Ленинский проспект, д. 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета.

Автореферат разослан «20» октября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор Бубис Юрий Вольфович

Введение

Длительное влияние крупных карьере® на состояние массива определяет необходимость исследования процессов развития деформаций и изменения во времени прочности пород, окружающих открытые горные выработки. При освоении обводненных месторождений интенсивность этих процессов в сложенных песчано-глинистыми и полускальными породами откосах возрастает.

Массивы горных пород являются средой производства горных работ и, соответственно, конструкционными элементами открытых горных выработок Положение карьерных откосов изменяется в пространстве и во времени за период отработки месторождений. Установление масштаба и характера протекающих в бортовых массивах геомеханических процессов с учетом структурно-механических особенностей массивов и динамики формирования карьерных откосов обеспечивает получение надежных данных о геометрических параметрах откосов на любой момент времени, и на этой основе разработку мер по управлению состоянием массива для обеспечения экономичности, экологической и промышленной безопасности горных работ.

Исследованиям геомеханических процессов развития во времени деформаций и изменения прочности пород в карьерных откосах посвящены труды В.В. Ржевского, Г.Л. Фисенко, В.А. Мироненко, И.И. Попова, И.П. Иванова, A.M. Гальперина, В.И. Стрельцова, В.А. Падукова, Ю.И. Кутепова, А.Н. Могилко, А.М. Мочалова, В.И. Веселкова, В Ферстера, P.A. Халачева, П. Стефанова и др. Реологические проблемы геомеханики в строительстве рассматривались в трудах H.A. Цытовича, H.H. Маслова, М.Н. Гольдштейна, С.С. Вялова, Г.И, Тер-Степаняна, Ю.К. Зарецкого, С.Р. Месчана, З.Г. Тер-Мартиросяна, А. Скемптона, А. Шукле и др.

I БИБЛИОТЕКА !

нарушений вскрышной толщи (древних оползней, ложбин стока), которые определяют возникновение оползней при вскрытии нарушенных зон открытыми горными выработками, необходимо применять решения объемных (квазиобъемных) задач устойчивости откосов. С учетом вышеизложенного тема диссертации представляется актуальной.

Цель работы заключается в установлении реологических характеристик глинистых пород и зависимостей геометрических параметров откосов от времени с учетом структурного ослабления массива на основе решения квазиобъемной задачи устойчивости карьерных откосов, что позволяет получить достоверные характеристики сопротивления сдвигу породы в массиве.

Идея работы состоит в учете пространственного положения поверхностей ослабления в приоткосном массиве и изменчивости характеристик сопротивления сдвигу во времени.

Структура диссертации определяется следующим кругом задач, решаемых для достижения поставленной цели:

1) Выбор оптимального метода графического моделирования оползневых тел;

2) Графическое моделирование ложбин стока на примере карьера МГОК;

3) Определение прочностных характеристик пород бортового массива с учетом их изменчивости во времени (длительной прочности).

4) Определение зависимостей геометрических параметров откосов от времени

Научные положения и их новизна:

1) Учет пространственного положения фиксированных поверхностей оползания в пределах осадочной толщи бортовых массивов карьеров КМА обеспечивает получение надежных значений характеристик сопротивления сдвигу.

2) Сдвиговая ползучесть и длительная прочность глинистых и меловых пород описываются интегральной функцией смешанного вида и дробно-линейной функцией продолжительности периода существования откосов; при этом реологические показатели определяются преимущественно по натурным

данным с учетом положения петрогенетических и экзогенно-гравитационных структурных элементов массива.

3) Зависимости некомпенсированного оползневого давления от времени позволяют регламентировать мероприятия по обеспечению долговременной устойчивости нерабочих откосов.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

- теоретическим анализом геомеханических процессов в бортовых массивах с использованием методов теорий предельного равновесия сыпучих сред и структурной механики фунтов в сочетании с методом инженерно-геологических аналогий при оценке свойств массивов пород;

- хорошей сходимостью теоретических и экспериментальных значений сдвиговых деформаций глинистых пород, полученных с использованием установленных параметров сдвиговой ползучести (расхождения не превышают 510%);

- сопоставлением расчетных и фактических значений углов наклона откосов предельно-устойчивых уступов в глинистых породах Михайловского месторождения КМА при сроке службы откосов от 1 мес. до 5 лет. Обратные оползневые расчеты оползневых деформаций уступов глинистых пород позволили установить параметры длительной прочности для отдельных типов пород и получить на различные моменты времени не превышающее 10% отклонение расчетных значений углов откосов от фактических.

Методы исследований.

В работе применены методы теории предельного равновесия сыпучих сред, инженерно-геологической схематизации бортовых и отвальных массивов и инженерно-геологических аналогий.

Научное значение работы:

- установление влияния структурных особенностей массива на геомеханические процессы развития сдвиговых деформаций и изменения во времени прочности пород для прогнозирования устойчивости уступов и бортов карьеров;

- задача устойчивости откосов решается в объемной постановке с учетом изменения во времени напряженно-деформированного состояния массива

Практическая ценность работы.

Обеспечивается возможность регламентирования динамики горных работ и соответственно срока службы откосов с использованием полученных зависимостей.

Реализация выводов и рекомендаций работы.

Материалы выполненных исследований использованы при обосновании параметров (углов наклона) гидровскрышных уступов в глинистых отложениях на предельном контуре, что обеспечивает достижение экономического эффекта за сче, снижения объемов работ.

Апробация работы. Отдельные положения работы докладывались и обсуждались на конференции «Неделя горняка» (2004 г), научных семинарах кафедры геологии МГГУ, международной конференции «Геотехника и охрана окружающей среды» (Греция, о Милос, 2005 г).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложения, содержит 6 таблиц, 38 рисунков, список литературы из 96 наименований.

Автор выражает глубокую признательность за помощь, оказанную в процессе исследований, и постоянное внимание к работе научному руководителю - доктору технических наук, профессору Гальперину A.M.

Основное содержание работы

Определение прочности пород в массиве методом обратных расчетов можно выполнять с использованием плоской и объемной задач. Методика решения

-Г-

объемных задач описывается в работах П.Н. Панюкова, A.M. Гальперина, В П. Костовецкого, В.Н. Попова, П.С. Шпакова и др.

Пространственно-геометрический метод решения задачи оценки устойчивости откосов в условиях сложной конфигурации поверхности ослабления обладает рядом преимуществ по сравнению с инженерными методами: учитывается структурная неоднородность массива; расчет устойчивости производится по поверхностям ослабления или расчленения любой сложности, реализующихся в поверхности скольжения; учитываются силы взаимодействия по вертикальным граням смежных объемных элементов; устойчивость откоса оценивается по величине оползневого давления в его нижней части, т. е. в зоне концентрации слагающих напряжений; представляется возможность выявить изменение состояния бортового массива в процессе ведения горных работ; решается объемная задача устойчивости откосов глубоких карьеров при фиксированных поверхностях скольжения.

Расчет устойчивости рекомендуется производить в следующей последовательности.

1. Составляется топографический план опасной поверхности скольжения. Для этой цели используются материалы инженерно-геологического изучения массива борта карьера.

2. Путем совмещения топографического плана поверхности скольжения с топографическим планом борта карьера в заданном его положении составляется план изомощностей пород оползневого клина (способом вычитания поверхностей топографического порядка).

3. Оползневой клин разбивается на призматические блоки с равными площадями на плане, при этом контуры блоков для удобства ориентируются нормально к простиранию борта откоса.

По характерным точкам рельефа дневной поверхности участка и поверхности скольжения в блоках выделяются отсеки, для которых вычисляются удерживающие и сдвигающие силы. Рассмотрено применение картографического способа обобщения инженерно-геологической информации как одного из наиболее

S-

удобных для подготовки исходных данных для решения квазиобъемной задачи устойчивости откосов.

Анализ тектонических условий залегания пород в бассейне КМА показывает, что здесь массивы железорудных месторождений относятся к платформенному типу и характеризуются наличием двух крупных структурных этажей - осадочного чехла и кристаллического фундамента, которые имеют довольно сложное многоярусное строение.

Анализ инженерно-геологических условий железорудных месторождений КМА с выходом на районирование карьерных полей по условиям устойчивости откосов производился в работах ПНИИС, НИИКМА, ВИОГЕМ. В.Н. Славяновым дана детальная оценка роли древних ложбин стока и подземных гряд в локализации оползневых явлений при освоении месторождений Михайловского района КМА. Им разработаны теоретические основы прогноза инженерно-геологических условий открытой разработки месторождений КМА, а также установлено, что изучение подземных ложбин стока и картирование их на основе природных закономерностей позволяет также повысить эффективность водозаборов и дренажных систем. В.Н. Славяновым подчеркивается недопустимость использования расчетных свойств пород как констант при оценке устойчивости откосов, однако конкретные пути учета влияния фактора времени им не рассматриваются.

Сопоставительный анализ местоположения очагов деформаций, выполненный с использованием данных и фотоплана ВИОГЕМ карьера МГОК, показывает, что большинство оползневых деформаций приурочено к древним ложбинам стока. Деформации откосов вне зон нарушения массива объясняются несоответствием между геометрическими параметрами уступов и прочностными характеристиками пород с учетом срока стояния откосов.

Представительные исследования геометризации в области моделирования месторождений полезных ископаемых выполнены профессором В.А. Ермоловым В качестве исходного материала для геометризации оползневого тела был выбран

- /С —

участок уступа Восточного борта карьера МГОК, на котором произошел оползень, изученный В. И. Стрельцовым.

Первым этапом построения изомощности оползневого тела было создание искусственной координатной сетки, которая накладывалась на план поверхности уступа до оползня, и определение ключевых значений X и У координат. Значениями 1 были полученные результаты аэрофотосъемок. Таким образом, был получен массив из Х,У,2 данных, необходимых для создания файла данных. Для более точных координат по X и У файл был обработан в программе Эс^ег, Далее строилась цифровая модель поверхности участка уступа. В качестве интерполятора был выбран метод кригинга. Затем запускался процесс создания цифровой модели поверхности. После этого можно было создавать план поверхности участка уступа. Путем тех же действий был создан план поверхности скольжения в масштабе 1:200. Вычитая план поверхности скольжения из плана поверхности уступа до оползня, получаем план изомощностей оползневой призмы (Рис.1).

Экспериментальными исследованиями В.И. Осипова, С.С. Вялова, Н.К. Пекарской и др. установлено, что в процессе деформирования структура глинистых пород существенно изменяется.

Деформацию глинистой породы в свете современных представлений целесообразно рассматривать как следствие изменения структуры, т. е одновременного развития дефектов и переориентации минеральных частиц. С учетом необходимости определения критических (разрушающих) деформаций пород бортовых массивов используем закономерности деформирования, описывающие три стадии процесса ползучести.

Физические основы структурно-механического подхода сформулированы С С, Вяловым и сводятся к следующим положениям:

1. Пластическое деформирование фунта вызывается смещением частиц и их переориентацией. Длительное разрушение связано с развитием дефектов и микротрещинообразованием.

2. Разрушение наступает, когда плотность дефектов достигает определенной

Рис.1. План изомощностей оползневой призмы. Масштаб 1 200. Сечение через 2 м

> _

величины; плотность ориентированных частиц пропорциональна длительности процесса при т^,

При действующем по вероятной поверхности скольжения сдвигающем напряжении т, большем предельно длительного сопротивления сдвигу т*, происходит развитие микротрещин, снижается прочность пород и возникают незатухающие сдвиговые деформации (ползучесть).

Зависимость для определения скорости ползучести и при использовании предложенных Ю.К. Зарецким реологических уравнений состояния принимает следующий вид:

1 о

ехр

St- г.

г,

(1)

где по = ехр| -ф-

—начальная вязкость, зависящая от начальной структуры,

плотности, влажности и температуры 8; и„ — начальная энергия активации; к — постоянная Больцмана; б — безразмерный параметр; Тт — параметр, имеющий размерность времени; = т - уровень напряжений; т, т*,, т0 — соответственно

текущее, длительное и условно-мгновенное значения сопротивления породы сдвигу.

Для уточнения возможностей применения предложенной Ю. К. Зарецким формулы выполняется интегрирование выражения (1)

u(t) =u0 +aje"t~'d/ о

где uo - условно-мгновенная деформация;

(2)

8т

1о

х - действующее касательное напряжение. Теоретические значения u(t) следует определять по формуле (2). С учетом условия достижения критической плотности микротрещин wp = const в

момент tP разрушения горной породы и предложенного Ю.К. Зарецким и С.С. Вяловым выражения для описания процесса трещинообразования уравнение длительной прочности принимается в виде

г = (3)

р р

где tp — момент разрушения породы, когда плотность трещин достигает критического значения; ТР — параметр, имеющий размерность времени

Для определения параметров ползучести горных пород (пР, Пт, б) или скоростей деформаций и(Тр) с учетом соотношения

const (4)

I Т т 'т

следует использовать равенства, вытекающие из уравнений (1) и (3):

(5)

"„ Vs

т Чт г Чр

Структурно-механические уравнения ползучести и длительной прочности могут также использоваться для описания процессов сдвиговой ползучести в отвальных массивах и их основаниях, сложенных глинистыми, мерзлыми или заснеженными породами.

Представительный анализ материалов инструментальных наблюдений за оползнями и оценка точности различных методов съемок оползней для определения прочности пород из обратных расчетов выполнены ранее В.И. Стрельцовым.

Точность геометризации оползневых призм непосредственно влияет на полученные значения сцепления с как параметра прочности горных пород на сдвиг. При этом

С = (^У^ыпа, -К/СОБа,)//,, (6)

где V, — объем элементарного блока оползневой призмы; у— плотность горной породы; а,— средний угол наклона поверхности скольжения в пределах элементарного блока;!, — длина поверхности скольжения в пределах элементарного блока; ф — угол внутреннего трения; \ — номер элементарного блока.

Зависимость сопротивления сдвигу от времени принимается в следующем виде:

+ <:(')• (?)

Поскольку величина угла внутреннего трения изменяется незначительно, точность определения сцепления с будет зависеть прежде всего от точности определения пространственного положения контурных точек оползневой призмы.

В И. Стрельцовым исследована точность определения сцепления с из обратных расчетов, связанная с погрешностями съемки при геометризации оползневых тел. ' На основе анализа применяемых методов расчетов устойчивости карьерных

откосов установлена целесообразность использования методов алгебраического ' суммирования сил по поверхности скольжения и многоугольника сил как для

обратных оползневых расчетов, так и для прогнозных расчетов устойчивости откосов.

Обратные расчеты выполняются с использованием контуров оползневых призм на момент деформации откосов. Принятая методика определения длительной прочности основывается на учете изменения сопротивления сдвигу по поверхности скольжения во времени. Составными частями методики являются, во-первых, определение природной сдвиговой прочности путем обратных расчетов оползней участков уступов, имевших различные высоту Ну, угол откоса а и время

к.

устойчивого их существования, и, во-вторых, нахождение закономерности изменения сцепления во времени с=Щ. Для выделенных комплексов глинистых пород, имеющих относительно изотропные механические свойства при отсутствии ярко выраженных структурных поверхностей ослабления, путем лабораторных испытании определяются показатели механической прочности на сдвиг <р0 и с0, которые характеризуют собой условно-мгновенную прочность исследуемых пород. Путем решения обратных оползневых задач при д^соп^ определяется ряд значений с для

различных промежутков времени (.

С учетом незначительного изменения величины угла внутреннего трения в процессе сдвига используется формула в виде:

с(0 = со - (со - с«) ЦТр+У, (8)

где Со — мгновенная (природная) прочность грунта на сдвиг; сДО — прочность фунта на сдвиг в момент времени нарушения устойчивости 1р; С« — длительная прочность; ТР—параметр длительной прочности.

Данная зависимость позволяет определить параметры длительной прочности глинистых пород.

Построение графиков в координатах (У(со-с<); (¡, изображенных на рис.2, соответствует преобразованию уравнения (8) в линейное уравнение:

í т 1

С0 С1 С0 Ся> с0 с.

Из формулы (8) и рис.2 следует, что параметры длительной прочности будут равны: -

с°~с" =~tga' (10j

(11)

tga

Для удобства принимаем со-с-=1/а. Нахождение коэффициентов линейного уравнения производим способом наименьших квадратов.

При расчете длительной прочности апт-неокомских глин значения сцепления ct определялись для откосов, продолжительность существования которых с момента их формирования до оползня составляла от 0,5 до 32,5 месяцев. Расчеты выполнялись с использованием геометрии оползневой призмы, смоделированной по данным аэрофотограмметрической съемки в программе Surfer. При расчетах принято <р=20°.

Получена зависимость

- //-

5 -

017 С«-С|

С)

с, I

Ь)

ООО 040 080 120 160 2 00

ООО 0 40 0 80 1 20 1 60 2 00

Рис 2 Зависимости изменения прочности во времени соответственно а,Ъ, с, д - суглинков в ненарушенных зонах, апт-неокомских глин в ненарушенных зонах, кепловейских ?чин е ненарушенных зонах, суглинков в нарушенных зонах: Со, С,- соответственно условно-мгновенное и остаточное сцепление на момент времени I

которая позволяет прогнозировать величину сопротивления сдвигу на любое время. При расчете длительной прочности келловейских глин сцепление С( рассчитывалось для откосов, простоявших до деформации от одного месяца до двух лет. Принято <р = const =16°. Уравнение длительной прочности для келловейских глин, таким образом, запишется в виде:

с, =0,75-0,51--. (13)

0,464 + /, 1

По данной методике рассчитывались параметры длительной прочности для суглинков МГОК. При расчете длительной прочности суглинков сцепление Ct рассчитывалось для откосов, простоявших до деформации от одного месяца до двух лет. По данным расчетов, для зон, нарушенных ложбинами стока, принимаем q>=const=12°. Уравнение длительной прочности для суглинков (нарушенные зоны) запишется в виде:

с, = 0,32-0,22---. (14)

0,128 + /, 1 '

Для ненарушенных зон <p=const=240. Уравнение длительной прочности для суглинков (ненарушенные зоны), запишется в виде:

с, =0,45-0,25—^--(15)

8,26 + tp 1

С использованием результатов обратных расчетов и прессиометрических испытаний построены графики сопротивления сдвигу апт-неокомских и верхнеюрских глин для различных моментов времени. Период от момента формирования откоса до достижения сцепления апт-неокомских и верхнеюрских (волжско-келловейских) глин величины с» с достаточной для инженерных целей точностью может быть принят соответственно равным 5 и 10 лет.

Определены значения пт и г)р из формул:

г it=_L(16)

Г Пт * 7,

Рассмотрены результаты инструментальных наблюдений за смещениями реперов, заложенных по двум профильным линиям на площадке уступа северного

борта карьера Михайловского ГОКа, сложенного келловейскими глинами На графиках смещений реперов во времени четко фиксируются моменты tr и tp, что позволяет определить скорости смещений йр и йг Построение кривых скольжения в массиве откоса производилось по методике ВНИМИ.

Результаты натурных исследований пород вскрышной толщи Михайловского месторождения КМА обобщены в сводной инженерно-геологической колонке.

Интенсивность геомеханических процессов связана с технологией открытых горных работ, которой и определяется динамика формирования бортов. Закономерности развития геомеханических процессов представляют интерес также для последующего использования нарушенных горными работами территорий с позиции оценки возможных деформаций бортов карьеров в конечных контурах.

Определение прочности пород на сдвиг в массиве производится на момент достижения предельного равновесия по сформированной поверхности скольжения, а также путем расчета удерживающих и сдвигающих сил в пределах выделенных элементарных блоков и их разности по всей поверхности скольжения.

Оползневое тело разбивается на продольные и поперечные блоки. Сдвигающие и удерживающие силы по блокам рассчитываются в программном пакете «UST», разработанном на кафедре геологии МГГУ, при этом вывод информации производится последовательно по блокам. В выводном файле представлены пять столбцов, в которых обозначаются соответственно: удерживающие и сдвигающие силы для каждого блока, разности этих сил для каждого блока, суммарное значение удерживающих и сдвигающих сил по всем блокам в профиле и разность этих значений. Общая площадь поверхности скольжения определяется в программном пакете Surfer.

Использование объемной задачи позволило уточнить значение С» для нарушенных зон в суглинках МГОК, которое составило С»=0,1 -1(H МПа. Уточнено также значение угла внутреннего трения <р» и установлено значительное его уменьшение по сравнению с его начальным значением для зон, нарушенных ложбинами стока (24° для ненарушенных зон и 12° для нарушенных).

На основе плана изомощностей оползневого тела определено изменение некомпенсированного оползневого давления по фронту оползня с учетом реальной геометрии ложа и поверхности оползневого тела. Величина некомпенсированной реакции Е в основании уступа:

Е и^а-ЬжаЩ,_ + Е (17)

cosS,+smóí-tg<p, '

где Pi - масса пород в пределах блока; а, - угол наклона основания блока; 5, =а, -oui - угол наклона реакции к основанию 1-го блока.

На рис.3 представлена эпюра некомпенсированного оползневого давления.

Результаты ранее выполненных МГИ и ВИОГЕМ исследований уточнены с учетом пространственного положения поверхностей ослабления в бортовом массиве для определения реологических параметров тинистых пород при наличии или отсутствии погребенных ложбин стока, подземных гряд или обводненных литологических контактов. Определение реологических параметров глинистых пород с учетом влияния петрогенетических и экзогенно-гравитационных структурных элементов массива позволило получить исходные данные для дифференцированной оценки устойчивости откосов в пределах карьерного поля (табл.1).

Применяемая программа позволяет определять методом многоугольника сил массу пригрузки для отдельных расчетных призматических блоков через некомпенсированную реакцию из соотношения:

Р=— . (18)

tg<p*

Контур пригрузочной призмы, получаемый при использовании в качестве пригрузки окисленных кварцитов с у=2,2 т/м3 представлен на рис.4.

- /е-

Е,тн

тн

О 100 200 300

Рис. 3. План поверхности участка уступа и эпюра значений Е

оо

ЧО

гм гч

Рис.4. Контур пригрузочной призмы: /-поверхность уступа, 2-линия скольжения; 3-пригрузочная призма

Таблица 1

Данные для оценки устойчивости откосов

| Порода С0- КГ1, МПа См- 10 \ МПа градус Тр, лет Пр-Ю-1, | 5 МПа су1/мм

Суглинки четвертичные (МГОК) 0,45/0,32 0,20/0,10 24/12 22/- 8,26/0,128 0,267/0,055 0,85/0,734

Суглинки четвертичные (ЛГОК) 0,7/- 0,2/- - - -

Глины апт-неокомские 0,43/0,26 0,1/0,02 20/14 0,545/0,118 0,284/0,073 0,94/1,0

Глины волжско-келловейские 0,75/0,50 0,24/0,18 16/12 0,464/0,207 0,162/0,045 1,0/0,823

Глины батекие 1,3/- 0,8/- 22/- 0,186/- 0,115/- 1,6/- '

Мел Южно-Лебединского месторождения 1,4/- 0,31/- 27/- - -

Примечание. В числителе приведены характеристики для ненарушенных зон бортового массива, в знаменателе - для нарушенных.

-У О

По результатам расчетов построены графики зависимости (ЗД при Н=соп${ для уступов в четвертичных суглинках, апт-неокомских и волжско-келловейских глинах (рис.5).

Применение предложенного метода расчета устойчивости откосов позволяет благодаря решению квазиобъемной задачи увеличить угол откоса гидровскрышных уступов в четвертичных отложениях на карьере Лебединского ГОКа с 30°(фактич.) до 34°, что обеспечивает уменьшение затрат на гидровскрышные работы на стадии погашения (выходе на конечный контур борта) в размере 894 тыс. р. на километр фронта гидровскрышных работ.

Рассмотрен комплекс необходимых мероприятий в составе геомеханического контроля. С использованием результатов экспериментальных исследований процессов ползучести глинистых пород получены зависимости критических скоростей сдвиговых деформаций приоткосного массива от сдвигающих и нормальных напряжений по вероятной поверхности скольжения.

Заключение

В диссертационной работе решена актуальная научная задача, заключающаяся в прогнозе устойчивости карьерных откосов глинистых пород с учетом пространственно-временной изменчивости инженерно-геологических характеристик.

Основные научные результаты, практические выводы и рекомендации диссертационной работы заключаются в следующем:

1. Для прогноза сдвиговых деформаций и снижения прочности глинистых пород бортовых массивов во времени использованы соотношения структурной механики грунтов. Изменение во времени сопротивления сдвигу горных пород связывается с уменьшением сцепления. При этом угол внутреннего трения принимается постоянным в связи с его малой изменчивостью. Таким образом, основной целью обратных оползневых расчетов является установление зависимостей сцепления от времени с учетом реальной

№=20м

,Н=30м Н=20м

Н=30м Н=20м

-з» ^ГОД

0,2 0,8 1,6 2,4 3,2 4,0 4,8 5,6

Рис. 5а. Графики /ЗДО для уступов в апт-неокомских и волжско-келпо-вейских глинах: 1,2-келловейские глины в ненарушенных зонах; 3,4-апт-неокомские глины в ненарушенных зонах; 5,6- келловейскив глины в нарушенных зонах; 7,8- апт-неокомские глины в нарушенных зонах; 9-результаты натурных наблюдений

Н=20м Н-20м

0,2 0,6 1,0 1,4 1,8 2.2 2,6 3,0 3,4 .5.8 4.2 4,6 5,0

^ГОД

Рис 56. Графики РА) для уступов в четвертичных суглинках-1,2-суглинки МГОК в ненарушенных зонах, 3,4-суглинки ЛГОК в ненарушенных зонах, 5,6-суглинки МГОК в нарушенных зонах, 7-результаты натурных наблюдений

конфигурации оползневых теп, связанной со структурными особенностями массива.

2. Для получения объективных данных о характере снижения во времени ' прочности пород в уступах бортов карьеров использованы обратные расчеты

оползней откосов с длительными сроками службы. Результаты натурных исследований пород вскрышной толщи Михайловского месторождения КМА обобщены в сводной инженерно-геологической колонке.

3 Использование объемной задачи позволило уточнить значение С» для нарушенных зон в суглинках МГОК, которое составило С«=0,1-101 МПа V Уточнено также значение угла внутреннего трения ф~ и установлено

значительное его уменьшение по сравнению с его начальным значением для зон, нарушенных ложбинами стока (24° для ненарушенных зон и 12° для нарушенных). Определение реологических параметров глинистых пород с учетом влияния петрогенетических и экзогенно-гравитационных структурных элементов массива позволило получить исходные данные для

дифференцированной оценки устойчивости откосов в пределах карьерного поля

4. Полученные предельно-длительные значения характеристик сопротивления сдвигу использованы при определении параметров пригрузочной призмы для обеспечения долговременной устойчивости откоса при п=1,2. По результатам г расчетов построены графики зависимости (ЗД при Н=сопз( для уступов в

четвертичных суглинках, апт-неокомских и волжско-келловейских глинах. > Применение предложенного метода расчета устойчивости откосов позволяет,

благодаря решению квазиобъемной задачи, увеличить угол откоса гидровскрышных уступов в четвертичных отложениях на карьере Лебединского ГОКа с 30° (фактич.) до 34°, что обеспечивает уменьшение затрат на гидровскрышные работы на стадии погашения. Получены зависимости критических скоростей сдвиговых деформаций приоткосного массива от сдвигающих и нормальных напряжений по вероятной поверхности

скольжения. При этом анализ фактического материала по карьеру МГОКа показывает, что ¿„для нарушенных зон бортового массива примерно в 2-3 раза превышают ¡¿„,для ненарушенных зон.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Панфилов А.Ю. Графическое моделирование оползневых тел. //ГИАБ. -М.: МГГУ, - 2004. - №5, с.207-209.

2. Панфилов А.Ю. Компьютерная обработка съемки оползней на карьерах. Маркшейдерский вестник, 2004. №4, с.60-62.

3 Панфилов А.Ю. Определение прочностных параметров горных пород с использованием решения объемной задачи оценки устойчивости откосов. //Материалы VIII Международного симпозиума «Освоение месторождений минеральных ресурсов и подземное строительство в сложных гидрогеологических условиях». ФГУП ВИОГЕМ, г.Белгород -2005. №2, с.84-88.

4. Панфилов А.Ю, Ширяев Н.В. Определение параметров сдвиговой ползучести из обратных оползневых расчетов. //ГИАБ -М.: МГГУ, - 2004. - №5, с.210-214.

5. Galperin A.M., Panfilov А.У. Determination from back geomechanical calculations of strength and deformational characteristics of soils in open-pit slopes and hydrofiUed massives. //Proceeding of the International Workshop in Geoenvironment and Geotechnics. Milos, Greece, 2005/Ed. Agioutantis Z. Heiiotopos Conferences Ltd, Dafni, Athens, Greece, p.131-136.

Подписано в печать 18.10 2005 г. Формат 60x90/16

Объем 1,0 п.л. Тираж 100 экз Зака! №

Типография МП У.

Ленинский пр, 6

i 1

l ¡>

I 1

I )

I i

I ».

4 í

i ¡

! I

РНБ Русский фонд

2006-4 18942

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Панфилов, Андрей Юрьевич

Введение.

Глава I. Обзор методов изображения топоповерхностей и выбор оптимального метода графического моделирования оползневых тел.

1. Предварительные сведения.

2. Выбор метода интерполяции.

3. Построение цифровой модели поверхности.

4. Визуализация топоповерхностей.

Выводы.

Глава II. Графическое моделирование оползневых тел на примере карьера МГОК.

1. Краткая характеристика гидрогеологических и инженерно-геологических условий Михайловского и Старо-Оскольского железорудных районов КМА.

2. Построение планов поверхностей.

3. Построение поперечных сечений и вычисление мощностей, объемов и площадей.

4. Построение трехмерных изображений поверхностей и сглаживание сплайнами.

Выводы.

Глава III. Определение прочностных характеристик пород бортового массива и его деформаций во времени.

1. Применение зависимостей структурной механики грунтов для описания реологических процессов в бортовых массивах.

2. Характеристика используемых методов расчетов устойчивости откосов.

3. Анализ материалов инструментальных наблюдений за оползнями и точности съемок оползней.

Выводы.

Глава IV. Разработка рекомендаций по обеспечению долговременной устойчивости откосов глинистых пород.

1. Определение зависимостей сопротивления пород сдвигу от времени и скорости смещений приоткосного массива по данным натурных наблюдений.

2. Мероприятия по управлению долговременной устойчивостью откосов.

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Прогноз устойчивости карьерных откосов глинистых пород с учетом пространственно-временной изменчивости инженерно-геологических характеристик"

Длительное влияние крупных карьеров на состояние массива определяет необходимость исследования процессов развития деформаций и изменения во времени прочности пород, окружающих открытые горные выработки. При освоении обводненных месторождений интенсивность этих процессов в сложенных песчано-глинистыми и полускальными породами откосах возрастает.

Массивы горных пород являются средой производства горных работ и, соответственно, конструкционными элементами открытых горных выработок. Положение карьерных откосов изменяется в пространстве и во времени за период отработки месторождений. Установление масштаба и характера протекающих в бортовых массивах геомеханических процессов с учетом структурно-механических особенностей массивов и динамики формирования карьерных откосов обеспечивает получение надежных данных о геометрических параметрах откосов на любой момент времени, и на этой основе разработку мер по управлению состоянием массива для обеспечения экономичности, экологической и промышленной безопасности горных работ.

Исследованиям геомеханических процессов развития во времени деформаций и изменения прочности пород в карьерных откосах посвящены труды В.В. Ржевского, Г.Л. Фисенко, В.А. Мироненко, И.И. Попова, И.П. Иванова, A.M. Гальперина, В.И. Стрельцова, В.А. Падукова, Ю.И. Кутепова, А.Н. Могилко, A.M. Мочалова, В.И. Веселкова, В. Ферстера, Р.А. Халачева, П. Стефанова и др. [59-61, 75-78, 54, 74, 6-9, 43, 89, 42, 69, 70, 93, 88]. Реологические проблемы геомеханики в строительстве рассматривались в трудах Н.А. Цытовича, Н.Н. Маслова, М.Н. Гольдштейна, С.С. Вялова, Г.И. Тер-Степаняна, Ю.К. Зарецкого, С.Р. Месчана, З.Г. Тер-Мартиросяна, А. Скемптона, А. Шукле и др. [81, 82, 29, 30, 12, 13, 5, 23, 71-73, 63, 85].

В связи с тем, что представителями научной школы МГИ (A.M. Гальперин, В.И. Стрельцов, С.А. Перера) пространственное положение поверхностей ослабления в массивах песчано-глинистых пород учитывалось лишь с применением плоских задач: устойчивости откосов, необходим учет пространственного положения! ослабленных зон прибортового массива. Поэтому при наличии: гравитационно-экзогенных нарушений вскрышной толщи (древних оползней^ ложбин: стока), которые определяют возникновение оползней; при вскрытии нарушенных зон открытыми горными выработками, необходимо применять решения объемных (квазиобъемных) задач устойчивости откосов. С учетом вышеизложенного тема диссертации! представляется актуальной.

Цель работы заключается в установлении реологических характеристик глинистых пород и зависимостей геометрических параметров откосов от времени с учетом; структурного ослабления? массива на основе решения квазиобъемной; задачи устойчивости карьерных откосов, что позволяет получить достоверные характеристики сопротивления сдвигу породы в массиве.

Идея работы состоит в учете пространственного положения' поверхностей ослабления в приоткосном массиве- и изменчивости характеристик сопротивления сдвигу во времени:

Структура: диссертации определяется следующим кругом задач, решаемых для достижения поставленной цели:

1) Выбор оптимального метода: графического с моделирования : оползневых тел;

2) Графическое моделирование ложбин стока на примере карьера MFOK;

4) Определение зависимостей геометрических параметров откосов от времени (3,H=f(t).

Научные положения и их новизна: 1) Учет пространственного положения фиксированных поверхностей оползания в пределах осадочной толщи бортовых массивов карьеров

КМА обеспечивает получение надежных значений характеристик сопротивления сдвигу.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

- теоретическим анализом геомеханических процессов в бортовых массивах с использованием методов теорий предельного равновесия сыпучих сред и структурной механики грунтов в сочетании с методом инженерно-геологических аналогий при оценке свойств массивов пород;

Объект исследования: оползневые процессы в карьерных откосах.

Предмет исследования: квазиобъемные задачи устойчивости откосов при фиксированных поверхностях скольжения применительно к обратным и прогнозным расчетам.

Методы исследований.

Научное значение работы:

- задача устойчивости откосов решается в объемной постановке с учетом изменения во времени напряженно-деформационного состояния массива.

Практическая ценность работы.

Реализация выводов и рекомендации работы.

Апробация работы. Отдельные положения работы докладывались и обсуждались: на конференции «Неделя горняка» (2004 г.), на научных семинарах кафедры геологии МГГУ, на международной конференции «Геотехника и охрана окружающей среды» (Греция, о.Милос, 2005г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений, содержит 6 таблиц, 38 рисунков, список литературы из 96 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр", Панфилов, Андрей Юрьевич

Выводы

Результаты выполнявшихся маркшейдерской службой Михайловского ГОКа и ВИОГЕМом съемок оползней и инструментальных наблюдений за деформациями уступов в четвертичных суглинках, апт-неокомских и келловейских глинах, использованы для определения из обратных расчетов параметров длительной прочности и сдвиговой ползучести этих пород. Для получения объективных данных о характере снижения во времени прочности пород в уступах бортов карьеров использованы обратные расчеты оползней откосов с длительными сроками службы. Результаты натурных исследований пород вскрышной толщи Михайловского месторождения КМА обобщены в сводной инженерно-геологической колонке. Определение прочности пород на сдвиг в массиве производится на момент достижения предельного равновесия по сформированной поверхности скольжения, а также путем расчета удерживающих и сдвигающих сил в пределах выделенных элементарных блоков и их разности по всей поверхности скольжения. При этом общая площадь поверхности скольжения определялась с использованием программного пакета Surfer.

Использование объемной задачи позволило уточнить значение для нарушенных зон в суглинках МГОК, которое составило ■ Соо=0,Г 10"' МПа. Уточнено также значение угла внутреннего трения (ро, и установлено значительное его уменьшение по сравнению с его начальным значением для зон, нарушенных ложбинами стока (24° для ненарушенных зон и 12° для нарушенных). Результаты, ранее выполненных исследований МГИ и ВИОГЕМ уточнены с учетом пространственного положения поверхностей ослабления в бортовом массиве для определения реологических параметров глинистых пород при наличии или отсутствии погребенных ложбин стока, подземных гряд или обводненных литологических контактов. Определение реологических параметров глинистых пород с учетом влияния петрогенетических и экзогенно-гравитационных структурных элементов массива позволило получить исходные данные для дифференцированной оценки устойчивости откосов в пределах карьерного поля.

Полученные предельно-длительные значения характеристик сопротивления сдвигу использованы при определении параметров пригрузочной призмы для обеспечения долговременной устойчивости откоса при г)=1,2. По результатам расчетов построены графики зависимости > (3(t) при H=const для уступов в четвертичных суглинках, апт-неокомских и волжско-келловейских глинах. Рассмотрен комплекс необходимых мероприятий в составе геомеханического контроля. С использованием результатов экспериментальных исследований процессов ползучести глинистых пород получены зависимости критических скоростей сдвиговых деформаций приоткосного массива от сдвигающих и нормальных напряжений по вероятной поверхности, скольжения. При этом анализ фактического материала по карьеру МГОКа показывает, что йкр для нарушенных зон бортового массива примерно в 2-3 раза превышают UKp для ненарушенных зон.

Применение предложенного метода расчета устойчивости откосов позволяет, благодаря решению квазиобъемной задачи, увеличить угол откоса гидровскрышных уступов в четвертичных отложениях на карьере Лебединского ГОКа с 30° (фактич.) до 34°, что обеспечивает уменьшение затрат на гидровскрышные работы на стадии погашения.

128

Заключение

2. Для получения объективных данных о характере снижения во времени прочности пород в уступах бортов карьеров использованы обратные расчеты оползней откосов с длительными сроками службы. Результаты натурных исследований пород вскрышной толщи Михайловского месторождения КМА обобщены в сводной инженерно-геологической колонке.

3. Использование объемной задачи позволило уточнить значение Сго для нарушенных зон в суглинках МГОК, которое составило С^ОД-Ю"1 МПа. Уточнено также значение угла внутреннего трения ср^ и установлено значительное его уменьшение по сравнению с его начальным значением для зон, нарушенных ложбинами стока (24° для ненарушенных зон и 12° для нарушенных). Определение реологических параметров глинистых пород с учетом влияния петрогенетических и экзогенно-гравитационных структурных элементов массива позволило получить исходные данные для дифференцированной оценки устойчивости откосов в пределах карьерного поля.

Полученные предельно-длительные значения характеристик сопротивления сдвигу использованы при определении параметров пригрузочной призмы для обеспечения долговременной устойчивости откоса при - rj=l,2. По результатам расчетов построены графики зависимости (3(t) при H=const для уступов в четвертичных суглинках, апт-неокомских и волжско-келловейских глинах. Применение предложенного метода расчета устойчивости откосов позволяет, благодаря решению квазиобъемной задачи, увеличить угол откоса гидровскрышных уступов в четвертичных отложениях на карьере Лебединского ГОКа с 30° (фактич.) до 34°, что обеспечивает уменьшение затрат на гидровскрышные работы на стадии погашения. Получены зависимости критических скоростей сдвиговых деформаций приоткосного массива от сдвигающих и нормальных напряжений по вероятной поверхности скольжения. При этом анализ фактического материала по карьеру МГОКа, показывает, что и^для нарушенных зон бортового массива примерно в 2-3 раза превышают й для ненарушенных зон.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Панфилов, Андрей Юрьевич, Москва

1. Арсентьев А.И. Учет уровня риска и фактора времени при расчете устойчивости борта карьера. - В кн.: Физические процессы горного производства, вып. 6, М., изд. МГИ, 1979, с. 29-33.

2. Арсентьев А.И., Букин И.Ю., Мироненко В.А. Устойчивость бортов и осушение карьеров. М., Недра, 1982.

3. Астафьев Ю.П., Попов Р.В., Николашин Ю.М. Управление состоянием массива горных пород при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Киев Донецк: Вища шк. Головное изд-во, 1986.

4. Букринский В. А. Вопросы геометризации физико-технических и горно-геологических показателей месторождения для моделирования на ЦВМ. М.,. изд. МИРГЭМ, 1966.

5. Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов. Высшая школа, 1978,447с.

6. Гальперин A.M. Геомеханические основы технологии формирования во времени бортов карьеров и отвальных массивов. Дисс. на соиск. уч. степ, докт. тех. наук, МГИ, 1980.

7. Гальперин A.M., Стрельцов В.И. Литомониторинг на железорудных карьерах КМА. Инженерная геология, 1987, №3, с.4-14

8. Гальперин A.M., Шафаренко Е.М. Реологические расчеты горнотехнических сооружений. М.: Недра, 1977.

9. Гальперин A.M. Геомеханика открытых горных работ. М.: МГГУ, 2003.

10. Галустьян Э. Л. Управление геомеханическими процессами в карьерах. М., Недра, 1980.

11. Ганичева Т.Н. Инженерно-геологическое районирование карьерных полей для целей управления состоянием бортов карьеров. Дисс. на соиск. уч. степ. канд. геол-мин. наук, ЛГИ, 1975.

12. Геология, гидрогеология и железные руды бассейна Курской магнитной аномалии, том 1-3. М.: Недра, 1972.

13. Гольдштейн М. Н. Механические свойства грунтов. М:. Стройиздат, 1973,375с.

14. Гольдштейн М. Н., Туровская А. Я. Теория развития и затухания оползневого процесса—В кн.: Проблемы геомеханики. Ереван, 1973, с. 140—147.

15. Грязнов Т. А. Оценка показателей свойств пород полевыми методами. М., Недра, 1984.

16. Демин А. М. Устойчивость открытых горных выработок и отвалов. М., Недра, 1973.

17. Емельянова Е. П. Основные закономерности оползневых процессов. М., Недра, 1972.

18. Ермолов В.А. Геология, ч.2: разведка и геолого-промышленная оценка месторождений полезных ископаемых. М.: МГГУ, 2005, 290с.

19. Ершов В.В. Геолого-маркшейдерское обеспечение управления качеством руд. М.: Недра, 1986.

20. Ершов В.В., Дремуха А.С., Трость В.М. и др. Автоматизация геолого-маркшейдерских графических работ. М. Недра. 1991. 347с.

21. Жданов С.Е. Диссертация к.т.н. «Инженерно-геологическое дешифрование аэрофотосъемочных материалов при оценке состояния намывных массивов», М., МГИ, 1989.

22. Жуков В.Т. Компьютерное геоэкологическое картографирование. М. Науч.мир.1999. 84с.

23. Зарецкий Ю.К. Вязко-пластичность грунтов и расчеты сооружений. М., Стройиздат, 1988.

24. Зарецкий Ю. К. Теория консолидации грунтов. М., Наука, 1967.

25. Зарецкий Ю.К., Вялов С.С. Вопросы структурной механики глинистых грунтов. Основания, фундаменты и механика грунтов. 1971, № 3, с. 1-5.

26. Ильин А.И., Гальперин A.M., Стрельцов B.C. Управление долговременной устойчивостью откосов на карьерах. М., Недра, 1985.

27. Костовецкий В.П. Исследование влияние природных и горнотехнических факторов на устойчивость вскрышных откосов. Дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук, МГИ, 1969.

28. Леоненко И.И., Русинович И.А., Чайкин С.И. и др. Геология, гидрогеология и железные руды бассейна Курской магнитной аномалии. М.: Недра, 1969, 320с.

29. Мангушев Н. А., Сотников С. Н., Челнокова В. А. Методика инженерно-геологического картирования для оценки площадок строительства по критерию осадки.— Инженерная геология, 1989, № 4, с. 95—99.

30. Мартынов Ю.И. Исследование и совершенствование способов управления карьерными откосами на сложно-структурных месторождениях руд цветных металлов. Дисс. на соиск. уч. степ. канл. тех. наук, МГИ, 1977.

31. Маслов И. Н. Основы инженерной геологии и механики грунтов. М, Высшая школа, 1982, 629с.

32. Маслов Н.Н. Механика грунтов в практике строительства. М., Стройиздат, 1977.

33. Матерон Ж. Основы прикладной геостатистики. М.:Мир, 1968, 408с.

34. Месчан С.Р. Начальная и длительная прочность глинистых грунтов. М., Недра, 1978.

35. Методическое пособие по изучению влияния динамических нагрузок горного оборудования на несущую способность горных пород и устойчивость откосов на карьерах. Белгород, изд. ВИОГЕМ, 1969.

36. Методические указания по определению углов наклона бортов, откосов уступов и отвалов строящихся и проектируемых карьеров. Л., изд. ВНИМИ, 1972, 165с.

37. Методические указания по определению длительной прочности и деформационных характеристик горных пород. Отчет ВНИМИ, Л., 1978.

38. Методические указания по применению аэрофотограмметрии длямаркшейдерских наблюдений за деформациями земной поверхности, бортов карьеров и отвалов. Белгород, ВИОГЕМ, 1983.

39. Методические указания по проектированию бортов карьеров и противооползневых мероприятий в условиях месторождений КМА.1. ВНИМИ, 1967, 149с.

40. Методические указания по наблюдениям за деформациями бортов разрезов и отвалов, интерпретации их результатов и прогнозу устойчивости. JL, ВНИМИ, 1987.

41. Методические рекомендации по укреплению откосов на карьерах пригрузкой скальными породами. Белгород, изд. ВИОГЕМ, 1981.

42. Механика грунтов, основания и фундаменты. Под ред. С.Б.Ухова. М., изд. АСВ, 1994. Авт.: Ухов С.Б., Семенов В.В., Знаменский В.В., Тер-Мартиросян З.Г., Чернышев С.Н.

43. Мироненко В.А., Шестаков В.М. Основы гидрогеомеханики. М., Недра, 1974.

44. Могилко А.Н., Куваев Н.Н. Определение длительной прочности пород методом обратных расчетов оползней. Уголь Украины, № 11, 1969, с. 1921.

45. Падуков В.А. Горная геомеханика. Изд. СпбГИ, 1997.

46. Панфилов А.Ю. Графическое моделирование оползневых тел. Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: МГГУ, 2004, с.207-209.

47. Панфилов А.Ю. Компьютерная обработка съемки оползней на карьерах. Маркшейдерский вестник, №4, 2004, с.60-62.

48. Панфилов А.Ю, Ширяев Н.В. Определение параметров сдвиговойползучести из обратных оползневых расчетов. Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: МГГУ, 2004, с.210-214.

49. Панюков П.Н. Инженерная геология. М., Недра, 1978.

50. Певзнер М.Е. Борьба с деформациями горных пород на карьерах. М.: Недра, 1978, 255с.

51. Перцовский Ю.М. Инженерно-геологическое микрорайонирование железорудных месторождений КМА по условиям устойчивости бортов карьеров. Дисс. на соиск. уч. степ. канд. геол-мин. наук, ВСЕГИНГЕО, 1968.

52. Попов В.Н., Байков Б.Н. Технология отстройки бортов карьеров. М.: Недра, 1991.

53. Попов И.И., Скатов Р.П. Борьба с оползнями на карьерах. М.: Недра, 1980, 239 с.

54. Прогноз скорости осадок оснований сооружений (консолидация и ползучесть многофазных грунтов). М., Стройиздат, 1967. Авт.: Н.А.Цытович, Ю.К.Зарецкий, М.В.Малышев, М.Ю.Абелев, З.Г.Тер-Мартиросян.

55. Пушкарев В. И., Афанасьев Б. Г. Ускоренный метод определения предела длительной прочности слабых горных пород.— Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, 1973, № 5, с. 103—105.

56. Ревазов М.А. Инженерные и экономические основы управления состоянием бортов карьеров в скальных и полускальных породах. Дисс. на соиск. уч. степ. докт. тех. наук, МГИ, 1974.

57. Ржевский В.В. Физико-технические параметры горных пород. М.:1. Наука, 1975.

58. Ржевский В.В. Проблемы динамики земной коры в связи с горными работами. Инженерная геология, 1979, №1, с.20-30.

59. Ржевский В.В., Ревазов М.А. Принципы управления состоянием бортов глубоких карьеров. Горный журнал, 1975, № 1, с. 38-40.

60. Рыков В.В., Штоян Д. Модели и методы стохастической геометрии в геологии. М.гВИЭМС, 1987, 74с.

61. Скемптон А. У. Длительная устойчивость глинистых откосов.— В кн.: Проблемы геомеханики. Ереван, 1967, с. 111 —132.

62. Славянов В.Н., Терновская В.Т., Артюшков Е.В. и др. Научные основы и методика инженерно-геологических прогнозов устойчивости откосов. Отчет о НИР. М.: ПНИИС, 1964.

63. Соколовский В.В. Статика сыпучей среды. М., Физматгиз, 1990.

64. Соколовский Л.Г. и др. Методы оценки и картографирования геоэкологических условий. Обзор. информ. Геоэкологические исследования и охрана недр. М.2000.63с.

65. Справочник по инженерной геолоии. Под ред. Чуринова М.В. М.: Недра, 1981.

66. Стрельцов В.И. Диссертация д.т.н. «Геолого-маркшейдерские основы литомониторинга на железорудных карьерах», М., МГИ, 1988.

67. Сунил Алой Перера А.К. Диссертация к.т.н. «Управление геомеханическими процессами при формировании бортов карьеров в обводненных массивах», М., МГИ, 1983.

68. Тер-Степанян Г.И. Теория прогрессирующего разрушения в глинистых и скальных породах. Ереван, Изд. АН АрмССР, 1975.

69. Тер-Степанян Г.И. О длительной устойчивости склонов. Ереван: изд. АН Арм.ССР, 1962, 42с.

70. Тер-Степанян Г.И. Определение реологических характеристик грунтов на склонах. В кн.: Доклады к IV международному конгрессу по механике грунтов и фундаментостроению. М.: Стройиздат, 1965, с. 174-178.

71. Туринцев Ю.И. Разработка, исследование и внедрение инженерных методов управления и способов контроля устойчивости бортов меднорудных карьеров. Дисс. на соиск. уч. степ. докт. тех. наук, ЛГИ, 1975.

72. Фисенко Г.Л. Устойчивость бортов карьеров и отвалов. М., Недра, 1965.

73. Фисенко Г.Л. Предельные состояния горных пород вокруг выработок. М.: Недра, 1976, 272с.

74. Фисенко Г.Л., Веселков В.И. Исследование ползучести глинистых горных пород при испытаниях на сдвиг. В кн.: Проблемы реологии горных пород. Киев: Наукова думка, 1970, с. 203-211.

75. Фисенко Г.Л., Ревазов М.А., Галустьян Э.Л. Укрепление откосов в карьерах. М., Недра, 1974.

76. Флорин В.А. Основы механики грунтов. Том И. М., Госстройиздат, 1961.

77. Хуан Я.Х. Устойчивость земляных откосов. Пер. с англ В.С.Забавина; под ред. В.Г.Мельника М.: Стройиздат, 1988.

78. Цытович Н.А. Механика грунтов. М., Высшая школа, 1983.

79. Цытович Н.А., Тер-Мартиросян З.Г. Основы прикладной геомеханики в строительстве. М., Высшая школа, 1981.

80. Шпаков П.С. Метод обратных расчетов при оценке устойчивости карьерных откосов. Горный информационно-аналитический бюллетень. Москва, МГГУ, ГИАБ, №1, 1997.- С.88-92.

81. Шукле JI. Реологические проблемы механики грунтов. М., Стройиздат, 1976.

82. Щеглов В.И. Практические методы кригинга. М.гВИЭМС, 1989, 51с.

83. Galperin A., Zaytsev V., Parfenov A. Surveying-geological provision of hydrofilled structures liquidating in mining. 11th Int. Congress of the Int. Society for mine surveying, Cracow, 2000.

84. Forster W., Stoyan D., Weber E. Eine stochastische Variante der Methode von Frohlich zur Untersuchung der Standfestigkeit von Bochungen. Neue Bergbautechnik, n.6, 1981, p.331-337.

85. Glaesser C., Birger J., Herrmann B. Integrayed monitoring and management system of lignite opencast mines using multiple remote sending data and GIS. Operational Remote Sensing for Sustainable Development, Rotterdam, Balkema, 1999, p.439-444.

86. Landslide recognition: identification, movement and causes. Ed. Richard Dikau, West Sussex PO19 1UD, England, 1996.

87. Manual of Remote Sensing. Publication of the USA Photogrammetnc Society, 1988.

88. Martins J.B., Mates A.C. Survey of methods to calculate safety aginst collapse in soil and rock masses. 3rdint. con. on numer. meth. in geomech. Aashen, 1979, p.339-346.

89. Perera S.A. Control over geomechanical processes during the formation of quarry slopes. Proceedings of the International Symposium on Geotechnical Stability in Surface Mining. Calgary, 1986/Ed. Singhal R.K., A.A. Balkema -Rotterdam Boston, 1986.

90. Web-site: www.GoldenSoftware.com

Информация о работе

Панфилов, Андрей Юрьевич
кандидата технических наук
Москва, 2005
ВАК 25.00.16

Диссертация

Прогноз устойчивости карьерных откосов глинистых пород с учетом пространственно-временной изменчивости инженерно-геологических характеристик - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы