Прогноз устойчивости отвалов угольных разрезов с учетом влияния уплотняющей нагрузки на свойства насыпных пород

Заворина, Елена Николаевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Прогноз устойчивости отвалов угольных разрезов с учетом влияния уплотняющей нагрузки на свойства насыпных пород
ВАК РФ 25.00.20, Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

Автореферат диссертации по теме "Прогноз устойчивости отвалов угольных разрезов с учетом влияния уплотняющей нагрузки на свойства насыпных пород"

На правах рукописи Заворина Елена Николаевна

ПРОГНОЗ УСТОЙЧИВОСТИ ОТВАЛОВ УГОЛЬНЫХ РАЗРЕЗОВ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ УПЛОТНЯЮЩЕЙ НАГРУЗКИ НА СВОЙСТВА НАСЫПНЫХ ПОРОД

Специальность 25.00.20 - «Геомеханика, разрушение пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 2 грм 2011

Кемерово-2011

4853237

Работа выполнена на кафедре маркшейдерского дела, кадастра и геодезии Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева» и в лаборатории устойчивости бортов разрезов СФ ОАО ВНИМИ

Научный руководитель -

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, доцент Бахаева Светлана Петровна

доктор технических наук, профессор Ренев Алексей Агафангелович,

кандидат технических наук Могилин Александр Валентинович

Ведущая организация -

ЗАО «Гипроуголь»

Защита диссертации состоится б октября 2011 г. в 13м часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.102.02 в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева» по адресу: 650000, г. Кемерово, ул. Весенняя, 28.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева».

Автореферат разослан 2 сентября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Иванов В. В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Быстрому росту угольной промышленности в последние годы в значительной степени способствовало расширение и развитие открытого способа разработки угольных пластов, сопровождаемое увеличением объемов вскрыши и высоты отвалов. В настоящее время на 49 действующих разрезах Кузбасса объем ежегодно складируемой в отвал породы достигает 350 млн. м3. Высота отвалов изменяется от 15 до 180 м при углах откоса соответственно от 37 до 22°.

Основанием внешних отвалов на разрезах Кузбасса является всхолмленная равнина, сложенная рыхлыми четвертичными отложениями (макропористые лессовидные суглинки) мощностью от 2 до 60 м, расчлененная мелкими заболоченными логами, с углами наклона поверхности от 5 до 27°. На склонах и тальвегах логов рыхлые четвертичные отложения в основном обводнены. В этой связи формирование отвалов на наклонном слоистом основании сопровождается развитием оползней подошвенного (26,7 %) и подподошвенного (35,5 %) типов. Отвальные породы расползаются по склону на расстоянии до 200 м, повторяя рельеф основания. Оползание отвального массива происходит в течение 5-7 лет даже после завершения отсыпки отвала, при этом в зависимости от угла наклона основания общая высота отвалов уменьшается на 10-20 % от расчетного значения. Основной причиной возникновения деформаций отвалов является несоответствие их высоты физико-механическим свойствам насыпных пород и пород основания.

Для принятия эффективных технологических решений по предотвращению деформаций необходимо прогнозировать высоту отвала с учетом влияния уплотняющей нагрузки на свойства насыпных пород.

Используемый в настоящее время графоаналитический метод (метод многоугольника) прогноза устойчивости огвалов в основном обеспечивает прогноз безопасных параметров. Вместе с тем в графоаналитическом варианте этот метод громоздок, требует многократных повторных расчетов и графических построений. Кроме того, при расчетах используют усредненные физико-механические свойства отвальных пород, в то время как по результатам многочисленных измерений способом режущих колец большого размера установлено, что плотность пород на поверхности внешних отвалов изменяется в пределах 1,41-1,58 т/м3, а на поверхности предотвалов, нагруженных оборудованием, увеличивается до 1,65-1,70 т/м3.

Таким образом, в проблеме обеспечения устойчивости отвалов вскрышных пород угольных разрезов, нерешенными остаются следующие задачи: не изучены закономерности изменения плотности и сцепления отвальных пород от уплотняющей нагрузки, не разработаны аналитические методы прогноза устойчивости отвалов на прочном и слоистом основаниях с учетом влияния уплотняющей нагрузки на свойства насыпных пород.

На основании изложенного актуальным является изучение закономерностей изменения физико-механических свойств насыпных пород от уплотняющей нагрузки, разработка аналитических методов прогноза устойчивости отвалов с уче-

том влияния уплотняющей нагрузки на свойства насыпных пород.

Цель работы - прогноз устойчивости отвалов угольных разрезов с учетом влияния уплотняющей нагрузки на свойства пород, обеспечивающий безопасные условия отвалообразования.

Основная идея работы заключается в использовании эмпирических зависимостей физико-механических свойств отвальных пород от уплотняющей нагрузки для расчета по аналитическим формулам высоты отвала при нормативном коэффициенте запаса устойчивости.

Задачи исследований:

-изучение закономерностей изменения плотности и сцепления отвальных пород от уплотняющей нагрузки;

- разработка аналитического метода расчета устойчивости отвала на прочном основании;

- прогноз устойчивости отвала на слоистом основании с учетом влияния уплотняющей нагрузки на свойства насыпных пород.

Методы исследований: экспериментальные, включающие полевые и лабораторные испытания физико-механических свойств пород; математической статистики и корреляционного анализа при обработке результатов определения физико-механических свойств отвальных пород, графоаналитические и аналитические при прогнозе устойчивости отвала.

Объект исследований - внешние одноярусные отвалы вскрышных пород разрезов Кузбасса.

Предмет исследования - условие устойчивости отвалов с учетом трансформации свойств горных пород в результате механического воздействия.

Научные положения, выносимые на защиту:

- при увеличении уплотняющей нагрузки на образец смеси полускальных и песчано-глинистых отвальных пород с влажностью от 9,2 до 20,4 % его плотность изменяется по степенной зависимости, а сцепление увеличивается линейно для полускальных пород на 8 %, для песчано-глинистых - на 22 % и пропорционально высотной координате, отсчитываемой от поверхности отвала;

- повышение точности на 20 % и сокращение трудоемкости прогноза высоты устойчивого отвала на прочном основании обеспечивается использованием зависимости, полученной дифференцированием уравнения равновесия призмы возможного обрушения при минимальном коэффициенте запаса и введением дополнительных коэффициентов, учитывающих изменение плотности и сцепления отвальных пород пропорционально высоте отвала;

- обеспечение устойчивости отвала на слоистом основании с углом наклона 6-12° требует дополнительного снижения его расчетной высоты для полускальных пород на 20-30 %, а для смеси полускальных и песчано-глинистых пород -на 2-15 % вследствие увеличения плотности и сцепления отвальных пород с ростом уплотняющей нагрузки.

Научная новизна работы заключается:

- в установлении регрессионных зависимостей изменения плотности и сцепления отвальных пород от уплотняющей нагрузки;

- в совершенствовании способа прогноза устойчивости отвала на прочном основании;

- в обосновании уменьшения безопасной высоты отвала на наклонном слоистом основании.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

- использованием стандартных методик по исследованию физико-механических свойств отвальных пород;

- применением апробированных методов математической статистики и корреляционного анализа для обработки экспериментальных данных;

-высоким коэффициентом корреляции (0,81-0,93) полученных зависимостей плотности и сцепления отвальных пород от уплотняющей нагрузки;

-незначительным (до 1,5 %) расхождением значений коэффициента запаса устойчивости отвала, вычисленного графоаналитическим и аналитическим, разработанным автором, методами;

-положительными результатами внедрения исследований при проектировании более 20 отвалов на разрезах Кузбасса.

Личный вклад автора заключается:

- в отборе образцов, систематизации экспериментальных исследований, статистической обработке результатов компрессионных и сдвиговых испытаний отвальных пород;

- в разработке и реализации технического, научного и методического обеспечения аналитического метода расчета устойчивости отвала с учетом влияния уплотняющей нагрузки на свойства пород и выполнении поверочных расчетов для сравнения параметров отвалов, определенных графоаналитическим и аналитическим методами для различных инженерно-геологических условий;

- в разработке для проектных организаций рекомендаций по обеспечению устойчивости отвалов и их использовании на более чем 20 разрезах Кузбасса.

Научное значение работы состоит в установлении зависимостей изменения плотности и сцепления смеси отвальных пород угольных разрезов от уплотняющей нагрузки и прогнозе на их основе параметров устойчивых отвалов.

Отличие от ранее выполненных работ заключается в обосновании и разработке принципов расчета устойчивости отвалов угольных разрезов аналитическим методом с учетом полученных зависимостей сцепления и плотности насыпных пород от уплотняющей нагрузки.

Практическая ценность работы заключается:

- в разработке методик и компьютерных программ по определению высоты устойчивого отвала и ширины бермы безопасности;

-в разработке технических рекомендаций по обеспечению устойчивости отвалов для угольных разрезов Кузбасса.

Реализация работы. Рекомендации по параметрам, обеспечивающим устойчивость отвалов, рассчитанным аналитическим методом, использованы при разработке проектных решений по геомеханической оценке отвальных массивов на следующих предприятиях Кузбасса: ОАО «Кузбасская топливная компания», ООО «СтройИнвестКузбасс», ОАО «УК «Кузбассразрезуголь» (Кедровский, Таллинский угольные разрезы), ООО «Разрез «Киселевский», ООО «Разрез Березовский», ОАО «Разрез Октябринский», ООО «Разрез Южный», ОАО «Междуречье», ООО «Разрез Тайбинский», ЗАО «Черниговец» и др.

Анализ и статистическая обработка результатов натурных наблюдений за деформациями отвалов, выполненные автором, использовались при разработке «Временного положения о порядке учета и контроля деформационных процессов на открытых горных работах Кузбасса», согласованного и рекомендованного к внедрению на предприятиях, подконтрольных Прокопьевскому горнотехническому отделу (письмо Кузнецкого управления Госгортехнадзора России от 10.09.2002 №06-1038).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях «Влияние научно-технического прогресса на экономическое развитие Кузбасса» (г. Прокопьевск, 2006 г.); «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири» (г. Кемерово, 2008 г.); «Энергетическая безопасность России: новые подходы к развитию угольной промышленности. Кузбасский международный угольный форум» (г. Кемерово, 2009 г.) и получили одобрение.

Публикация. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК России, получено 1 свидетельство на регистрацию программы для ЭВМ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложений и изложена на 170 страницах машинописного текста, содержит 49 таблиц, 38 рисунков и список литературы из 133 наименований.

Автор выражает глубокую благодарность своим коллегам по работе и канд. техн. наук В. Н. Хашину, оказавшим помощь в проведении экспериментальных исследований, проверке, развитии и реализации научных разработок, выполненных в процессе подготовки диссертации.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе приведена краткая характеристика горно-геологических условий отвалообразования Кузбасса, а также обзор и анализ работ исследователей, посвященный изучению свойств отвальных пород и геомеханической оценке отвальных массивов.

Во внешние отвалы Кузбасса складируют преимущественно полускальные породы (песчаники 31-84 %, алевролиты 2-58 %), обладающие достаточно высоким (<р — 23 — 34°) сопротивлением сдвигу. Вместе с тем основанием внешних

отвалов служат четвертичные отложения (макропористые лессовидные суглинки), сцепление которых в зависимости от влажности изменяется в широком диапазоне от 0,6 МПа в тальвеге логов до 5,6 МПа на водоразделах, а угол внутреннего трения соответственно от 5 до 18°. В южной части Кузбасса при малой (0,5-3 м) мощности четвертичных отложений углы наклона основания достигают 27°, в центральной при малых (0-3°) углах наклона основания мощность четвертичных отложений изменяется от 45 до 60 м. Таким образом, геологические условия Кузбасса способствуют образованию оползней подошвенного и подподошвенного типов. Основной причиной возникновения деформаций отвалов является несоответствие высоты отвала физико-мсханическим свойствам насыпных пород и пород оснований.

Наиболее значительный вклад в разработку методик полевых и лабораторных испытаний физико-механических свойств пород нарушенного (отвалов) и ненарушенного (основание отвалов) сложения внесли А. Бишоп, В. Д. Ломтадзе, Н. Н. Маслов, С. С. Морозов, Н. В. Орнатский, В. В. Охотин, А. П. Павлов, Г. И. Покровский, Е. М. Сергеев, В. Н. Соколов, К. Терцаги и другие ученые.

Однако вопросы, связанные с изменением свойств отвальных пород от уплотняющей нагрузки, в настоящее время остаются неисследованными, но весьма важными в решении проблемы устойчивости отвалов.

Развитие теории и практики геомеханических оценок состояния техногенного массива горных пород и расчета его устойчивости нашло отражение в работах С. П. Бахаевой, А. М. Гальперина, Э. Л. Галустьяна, В. П. Грибкова, В. В. Истомина, В. В. Камшилова, Ю. С. Козлова, Е. В. Костина, О. Ю. Крячко, А. И. Куксова, Ю. Н. Малюшицкого, Г. Мачак, А. В. Могилина, Б. В. Несмеянова, И. И. Попова, В. Н. Попова, Т. К. Пусговойтовой, А. А. Ренева, К. Шуберта и других. В их трудах разработаны научные основы оценки устойчивости откосов и рекомендованы способы повышения устойчивости инженерных грунтовых сооружений. Развитие исследований происходило по пути совершенствования методов, разработанных ранее Г. Л. Фисенко, А. М. Деминым, В. Н. Хашиным.

В настоящее время наиболее известны графоаналитические методы, среди них необходимо отметить метод многоугольника сил (Г. М. Шахуньянц), дающий достаточную для практических целей точность расчета. Однако при высокой точности метод многоугольника сил в графическом виде требует многократных построений и расчетов для отыскания наиболее напряженной поверхности и исключает применение ЭВМ. Поэтому многими исследователями предложены аналитические методы расчета устойчивости отвалов на наклонном основании, которое является поверхностью ослабления.

Анализ существующих методов прогноза устойчивости отвалов, а также опыта проектирования внешних отвалов показал, что при расчете устойчивости отвалов, как правило, принимаются усредненные физико-механические свойства отвальных пород, в то время как автором и другими исследователями установлено значительное изменение физико-механических свойств отвальных пород от уплотняющей нагрузки.

В имеющихся методических рекомендациях и правилах обеспечения устой-

чивости параметры отвалов даны в виде графиков и таблиц и выполнены для конкретной горно-геологической обстановки, а использование их в иных условиях не всегда оправданно. Поэтому автором разработаны и обоснованы принципы расчета устойчивости отвала аналитическим методом с учетом полученных зависимостей сцепления и плотности насыпных пород от уплотняющей нагрузки.

Основным объектом исследований выбраны внешние одноярусные отвалы вскрышных пород разрезов Кузбасса, которые характеризуются значительными (до 700 тыс. м3) по объему деформациями, приводящими к выходу из строя опор ЛЭП, нарушению технологических и магистральных автодорог, выводу из строя экскаваторов и автотранспорта, перекрытию готовых к выемке запасов угля объемом до 300 тыс. т.

На основании комплексного анализа современного состояния рассматриваемой проблемы по прогнозу устойчивости отвалов сформулированы цель и задачи исследований, приведенные в общей характеристике работы.

Во второй главе приведены исследования плотности и сцепления отвальных пород от уплотняющей нагрузки.

Для изучения изменения плотности отвальных пород по высоте отвала автором проводились испытания по уплотнению отвальных пород на приборе, сконструированном О. Ю. Крячко, с площадью среза 550 см2 по общепринятой методике, разработанной ВНИМИ.

В полевых условиях образцы отбирались непосредственно из отвалов и испытания проводились при нормальных напряжениях до 0,1 МПа, в лаборатории образцы уплотнялись под прессом при нормальных напряжениях до 3,0-5,0 МПа.

Зависимость плотности смеси полускальных и песчано-глинистых пород отвалов на угольных разрезах Кузбасса от уплотняющей нагрузки установлена для следующего состава смеси пород: до 77 % песчаных и 2,5-18,0 % глинистых разностей при влажности 9,2-20,4 %.

По результатам компрессионных испытаний строили графики зависимости плотности у отвальных пород от уплотняющей нагрузки оу (рис. 1, а).

Компрессионные испытания проводили следующим образом. В отвальном массиве выделяли вертикальный столб единичной площади (рис. 1, б) и делили его на ряд горизонтальных слоев такой малой толщины Дh¡, в пределах которой плотность можно считать постоянной. На верхнюю площадку выделенного слоя с высотной отметкой #,_i = lAh¡^\ прикладывали нагрузку a,_i = XAü/_i, а на нижнюю границу с отметкой H¡ = #,_] + ДА/ - соответственно а,- = a,_i + До/. При этом Дет,- = уAh¡, где плотность у в пределах тонкого слоя считали постоянной величиной и определяли по графику у = Дау) в зависимости от выбранной величины Да во всем диапазоне нагрузок ау (см. рис. 1, а). Затем определяли толщину тонкого слоя Дй/=До/у и, суммируя слои, находили высоту отвала Я = БД/г/, которой соответствовали нагрузка а,- и плотность у,- (табл. 1).

У, т/м3

1,9 1,7 1,5

О 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 ст>„ МПа

H¡-\

Рис. 1. Зависимость плотности у отвальных пород от уплотняющей нагрузки ау: а - график зависимости; б - схема для расчета

Таблица 1

Расчет плотности пород от высоты отвала (пример)

Приращение Плотность пород Толщина Высота отвала Н„

áa¡ нагрузки, Нагрузка <ть МПа У/ в интервале Аа„ слоя соответствующая

МПа 10^ т/м3 Ahí, м У/ И О/, м

- 0 1,380 - 0

0,02 0,02 1,420 1,41 1,41

0,02 0,04 1,490 1,34 2,75

0,02 0,06 1,560 1,27 4,02

0,02 0,20 1,835 1,09 12,05

0,05 0,25 1,870 2,67 14,72

0,05 0,30 1,900 2,63 17,35

0,10 1,00 2,055 4,87 52,38

0,10 1,10 2,065 4,81 57,22

0,10 1,20 2,075 4,81 62,03

Используя результаты компрессионных испытаний, строили график у = ЛН) в полулогарифмических координатах (рис. 2), по которому определяли плотность пород в любой точке по высоте отвала.

Рис. 2. Зависимость плотности у от высоты отвала Н

Полученная зависимость плотности от высоты отвала может быть выражена функцией вида

уг=у „[Оу + вуЩЪ/Ъ-О]. (1)

где уьУо ~ плотности пород соответственно при высотной координате и на поверхности отвала, т/м3; ау, ву - эмпирические коэффициенты (табл. 2), рассчитанные методом наименьших квадратов по результатам испытания плотности пород, безразмерные; //¡, Яг_х - высота и высотная координата точек отвала от его поверхности, м.

В результате экспериментальных исследований смеси нево до насыщенных песчано-глинистых отвальных пород (п = 48) установлено среднее значение плотности (1,898±0,047) т/м3, с вероятностью 0,995; коэффициент вариации Ух = 8,6 %, корреляционное отношение гх/у — 0,91.

Одновременно с испытаниями отвальных пород на уплотняемость проводили неконсолидировано-недренированный («быстрый») сдвиг образцов пород. Этот тип испытаний отличается быстрым нагружением и медленным оттоком воды из образца, влияние порового давления в этом случае проявляется в полной мере и учитывается в неявном виде.

По результатам испытаний отвальных пород на сдвиг строили паспорта прочности, по которым определяли сцепление С; пород как функцию от уплотняющей нафузки (рис. 3), которая выражается формулой

= (ас + всНд ■ Ю-2, (2)

где С; - сцепление, МПа; ас (т/м2), вс (т/м3) - эмпирические коэффициенты, рассчитанные методом наименьших квадратов по результатам компрессионных испытаний при определении сцепления отвальных пород; - высота отвала, м.

С, МПа 0,15 0,10 0,05

0 10 20 30 40 50 60 70 Я, м

Рис. 3. Зависимость сцепления С песчано-глинистых пород от высоты отвала Я

Таблица 2

Эмпирические коэффициенты для отвальных пород Кузбасса

Состав отвальных пород Ycp Значения эмпирических коэффициентов

ау ву ас вс

Полускальные (песчаники, алевролиты) 1,40-1,60 1,50 1.15-1,25 1,20 0.17-0.30 0,23 0,3 0,08

Песчано-глшшстые 1,14-1,40 1,28 1,15-1,35 1,27 0.35-0.50 0,44 2,0 0,22

Смесь полускальных и песчано-глинистых 1,30-1.50 1,38 1.20-1.35 1,29 0.20-0,35 0,27 1,0 0,16

Экспериментальным путем установлено, что среднее значение сцепления неводонасыщенных песчано-глинистых отвальных пород (п = 44) находится в доверительном интервале (0,076±0,001) МПа с вероятностью 0,995, коэффициент вариации Ух = 5,2 %, коэффициент корреляции г = 0,83.

Исследование зависимости сцепления от нагрузки проводили путем уплотнения образцов различных групп отвальных пород при следующих нагрузках ау. 0,25; 0,31; 0,42; 0,62; 0,83, а затем срезали и строили паспорта прочности (рис. 4), по которым определяли их сцепление.

т, МПа 0,3 0,2 0,1

°0 0,1 0,2 0,3 0,4 а, МПа

Рис. 4. Паспорт прочности песчано-глинистых пород при уплотняющих нагрузках (МПа): 1 - оу = 0,25; 2 - ау = 0,31; 3 - ау = 0,42; 4 - ау = 0,62; 5 - ау = 0,83

Анализ графиков зависимости сцепления отвальных пород от нагрузки (рис. 5, а), построенных по паспортам прочности, показал, что сцепление неводо-насыщенных песчано-глинистых пород 2 с ростом нагрузки увеличивается значительно (до 30 %), а сцепление крепких обломочных пород 1, характеризующихся небольшой сжимаемостью, изменяется мало (до 8 %). Для песчано-глинистых пород испытания производились при различной их влажности. При этом установлено, что с увеличением влажности (с 12 до 37 %) сцепление пород снижается в 10 раз (рис. 5, б).

Обобщение и анализ полученных экспериментальных данных позволили установить прочностные характеристики (сцепление и угол внутреннего трения) трех групп пород нарушенного сложения: полускальных, смеси полускальных и глинистых, смеси песчано-глинистых (коэффициент вариации Ух = 9,6-31,6 %), которые рекомендуется использовать на этапе проектирования для оценки устойчивости отвалов для условий Кузбасса.

С, МПа 0,2

0,1

°0 1 2 3 стгМПа 10 20 30 IV, %

Рис. 5. Графики зависимости сцепления отвальных пород от нагрузки (а)

и влажности (б): 1 - скальные; 2 - песчано-глинистые породы

По результатам исследований, изложенным во второй главе, сформулировано первое научное положение.

Третья глава посвящена разработке аналитического метода расчета устойчивости отвала на прочном основании, основным содержанием которого являются вывод аналитической формулы для расчета высоты отвала и учет установленных во второй главе зависимостей сцепления и плотности отвальных пород от уплотняющей нагрузки.

Устойчивость отвалов на прочном основании определяется методом алгебраического суммирования сил по потенциальным криволинейным поверхностям скольжения. Схема расчета приведена на рис. 6.

Показателем устойчивости откосов отвалов, расположенных на прочном основании, является коэффициент запаса устойчивости и, определяемый из отношения главного момента удерживающих Муд к главному моменту сдвигающих Мсд сил, действующих на призму возможного обрушения - оползающий клин:

= Муд = Е V = ЖЪсозсь) • + С^Цг

11 Мсд £СЯГ ЕфяпаОг

где £ Уч, £ Сц - соответственно сумма удерживающих и сдвигающих сил, действующих по поверхности скольжения, Н; г - радиус кругло-цилиндрической поверхности, м; Р1 - вес оползающего клина длиной по фронту 1 м, Н; аа - угол между вертикалью, проходящей через центр тяжести клина, и нормалью к поверхности в точке их пересечения, [рад; ср - угол внутреннего трения, град; С - сцепление отвальных пород, МПа; Ь - длина поверхности скольжения, м.

Рис. 6. Схема к расчету отвала на прочном основании

Исходя из геометрических построений оползающего клина (см. рис. 6) выведены формулы длины поверхности скольжения (4) и веса оползающего клина (5).

Длина поверхности скольжения

БШОС пб эта £ = г • агс26 - х-— = г— -х-г-5Ш5 90 51П6

где б = 45° - ф/2, град; х - ширина призмы возможного обрушения, м.

Вес Р оползающего клина ВКБВ'

Р = у

г2 1 зт(а + 6)5тос — (агс26 - зт26) - -х -

бш8

(4)

(5)

Подставляя в формулу (3) значение длины поверхности скольжения I (4), вес оползающего клина Р (5), а также введя условные коэффициенты: А, Ъ\, с1, а, т, с, Ь, выраженные соотношением тригонометрических функций и физико-механических свойств отвальных пород (рис. 7), а затем дифференцируя получен-

ное уравнение, определяем минимум функции (3), являющийся минимальным коэффициентом запаса устойчивости по наиболее напряженной поверхности скольжения:

_ tgф А ^(й-т)(а-т)

(6)

Преобразуя уравнение (6) относительно Н, получаем формулу для расчета высоты отвала при заданном коэффициенте запаса устойчивости п:

А в^й - тп)(а - т)

(7)

Н = ■

с — т*

(п-Щ

\ tgа1/

Ширина призмы возможного обрушения определится по формуле

те

х = Н

е(сг - тп)"

(8)

2 С /Бша,

¿> = -

8Ш(0Г + 8)

<5 = 45-^/2

Исходные данные: а, у, <р, С, п

Введем обозначения: А, в/, <1, Ъ, с, а, 6, т, Ь,

зигизииии:

. . . 2+3««<5, а, = агсзшСвш а---)

с = (-— — ят 2^)—-—-—

90 зшаБццд + о)

т = а-

■•/а^с

5ш(а + <?)

| Ь, =5Ш#/8Ш<У

п8 8Ш<5

а = —

90 этот

Рис. 7. Схема аналитического метода расчета устойчивости отвала на прочном основании

Первоначально вычисляют ориентировочное значение высоты отвала по усредненным значениям сцепления и плотности, затем отвал делят на горизонтальные слои такой мощности, в пределах которой изменение сцепления и плотности будет незначительно, и вычисляют для каждого слоя плотность (1) и сцепление (2) с учетом их изменения от уплотняющей нагрузки. По значениям сцепления Си и плотности у/г вычисленным с учетом уплотняющей нагрузки, вновь рассчитывают условный показатель А и оптимальные значения высоты отвала Н и ширины призмы возможного обрушения (см. рис. 7).

Результаты, изложенные в третьей главе, позволили сформулировать второе научное положение.

В четвертой главе приведены исследования по прогнозу устойчивости отвала на слоистом основании с учетом влияния уплотняющей нагрузки на свойства насыпных пород.

С целью выражения в аналитическом виде сил и реакций, действующих на откос, вводим условную систему координат, начало которой совмещаем с нижней бровкой откоса, а ось X с линией контакта отвала и основания (рис. 8). Призму возможного обрушения АКМЕСВ (5) делим на призму активного давления НМЕС (50 и призму упора АШСВ (&). Границу между ними N0 проводим под углом

Рис. 8. Схема к расчету устойчивости отвала на слоистом основании

Определяем геометрические параметры откоса (табл. 3). Проектируем силы и реакции, действующие на призмы «активного давления» и «упора», на оси Л1 и У (табл. 4).

Таблица 3

Геометрические параметры откоса

Наименование параметра Призма активного давления Призма упора

Длина поверхности скольжения (ПС) в основании призм, м И -1 ~ Бт(Е + Р) _H- i,3sinp 1 ~ Sill(E+p)

Длина границы А'С' между призмами, м L _L sin(ct-p) 2 3 cosfa + ф - e - (3)

Объем призм единичной длины по фронту отвала, м3 Sj = S - S2 г _ 1 ¿2 Sin(a ~ P)C0S(E ~ Ф) 2 2 3 cos(a — P - e + ф)

Объем призмы возможного обрушения единичной длины по фронту отвала, м3 (H ¿asin^.flj 2sm(B sinoc J sm(£ + P)

Таблица 4

Вид силы Призма активного давления Призма упора

Вес призмы, Н P^yS, P2=yS2

Реакции по боковым поверхностям (ЕС, СЛ0 и в основании (ОС) призмы возможного обрушения, Н costp й;= sin(e-9+P) с COS(p Я, = P2 cos^ + C'Lj C0S(E - + cos<p cos<()' ! pSin(£-<p+ (3)sins ™ Sine ' COSq>COS((>' COS(p' -PL,- 1 , coscp

Силы сцепления, Н v * sine С^=СсЛ+(Сс-С£р)со5(еЛ_ф) C%=C\Li-hag(a-V)]

Приложим к призме «упора» силу Р параллельно основанию такой величины и знака, чтобы в откосе наступило предельное состояние и многоугольник сил замкнулся. Условие равновесия откоса запишется в виде уравнения статики: ЕУ = О, ХАГ= 0, тогда сила F определится по формуле

этСе - ф + Р)соб(£ + ф') этСф'- р) соб(£ + ф') г = м-;--р2-;— СЪл-:--

СОБфСОБф СОБф СОБф

^ 5Ш(£Со5ф'+ф,) " С'1'3 ' 9 + (9)

где - сила сопротивления разрешению слабого слоя, МПа; Р - средняя интенсивность избыточного порового давления, МПа.

Подставляя в формулу геометрические параметры откоса (см. табл. 3), заменяя Рг = Р — Р2 (Р - вес призмы возможного обрушения), а также выражая соотношения тригонометрических функций через условные коэффициенты: а, в, с, d, А, В, уравнение (9) запишем в следующем виде:

F =\аНг + eHL3-^cL23-BL3-AH -с. (Ю)

Для нахождения положения наиболее напряженной поверхности скольжения, для которой сила F максимальна, уравнение (10) дифференцируют по длине основания призмы упора L3 при Н — const:

-77- = вН — cL3 — В. (11)

dL3

Выполнив преобразования и решив уравнение (11) относительно параметров отвалов, определяют высоту откоса Н1 и ориентировочное значение высоты отвала Я':

_ (eA+B)+^eA+By + B4c-M) W = H sin(a-p) "1 ~ с - ав ' 1 s'not" C0SP

Ширину призмы возможного обрушения х' (отрезок ME на рис. 6) определяют по формуле

Я'( 1 -ей)-В

х = ■

(13)

Отвал в пределах призмы возможного обрушения делят на ряд элементарных горизонтальных слоев такой мощности, в пределах которой плотность и сцепление отвальных пород считают постоянными. Вычисляют плотность у; (1) и сцепление С; (2) каждого элементарного слоя, а затем плотность Ун и сцепление СИ отвальных пород при высоте Я' учетом уплотняющей нагрузки.

Оптимальные значения высоты отвала Я и ширины призмы возможного обрушения х рассчитывают по тем же формулам (12) и (13), что и ориентировочное значение этих показателей, пересчитав условные коэффициенты А и В через свойства отвального массива ун, Сн, определенные с учетом уплотняющей нагрузки.

Надежность прогноза оптимальных параметров отвала Я и х подтверждается поверочным расчетом. Силы и реакции, действующие на призмы «активного давления» и «упора», подставляют в уравнение (9), при Р = 0 считают, что устойчивость отвала с параметрами Них будет обеспечена с заданным коэффициентом запаса, значение которого учитывают на начальном этапе при определении свойств пород отвала (С и ф) и основания (Си (р')-

Алгоритм аналитического способа расчета устойчивости отвала на слоистом основании реализован в компьютерной программе, блок-схема которой приведена на рис. 9.

^Начало

Ввод исходных данных *" а, (5, у, сц <р,С, С

Выбор вида отвальных пород и эмпирических коэффициентов ау,ву, ас ,вс

Вычисление условных коэффициентов А, В -

Вычисление ориентировочной высоты отвала Н' и ширины призмы возможного обрушениях'

Вычисление сцепления С), и плотности уы с учетом уплотняющей нагрузки

Рис. 9. Блок-схема расчета устойчивости отвала на слоистом основании аналитическим методом

)

Вычисление углов со, 0, 5, е

Вычисление условных коэффициентов а, в, с, (I

Прогноз высоты отвала Н и ширины призмы возможного обрушения х с учетом влияния уплотняющей нагрузки на свойства пород

Выполнение поверочного расчета 1ХЛУ

Многочисленные расчеты (для различных геологических условий Кузбасса) устойчивости отвала на слоистом основании, выполненные по усредненным физико-механическим свойствам, а также с учетом изменения плотности и сцепления отвальных пород от уплотняющей нагрузки, показали, что для обеспечения устойчивости отвала на слоистом основании с углом наклона 6-12° требуется дополнительное уменьшение его расчетной высоты для полускальных пород на 20-30 % (рис. 10, а), а для смеси полускальных и песчано-глинистых пород на 2-15 % (рис. 10, б) вследствие увеличения плотности и сцепления отвальных пород с ростом уплотняющей нагрузки.

Рис. 10. Зависимость высоты отвала на слоистом основании от угла наклона основания: а - для полускальных пород; б - для смеси полускальных и песчано-глинистых пород:

1, 2 - ф' = 6°; 3, 4 - ф' = 12°; 1, 3 - по усредненным свойствам; 2,4 - с учетом изменения плотности и сцепления отвальных пород от уплотняющей нагрузки

Результаты, изложенные в четвертой главе, позволили сформулировать третье научное положение.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой изложены научно обоснованные технические решения по прогнозу устойчивости отвалов угольных разрезов с учетом влияния уплотняющей нагрузки на свойства пород, включающие аналитические зависимости изменения плотности и сцепления отвальных пород от уплотняющей нагрузки, аналитическую формулу определения высоты отвала на прочном основании, обеспечивающие повышение точно-

сти и оперативности прогноза параметров устойчивых отвалов, что имеет существенное значение для обеспечения безопасных условий отвалообразования на предприятиях угольной промышленности.

Основные научные и практические результаты исследований сводятся к следующему.

1. Методом компрессионных испытаний на сдвиг и уплотняемость смеси полускальных и песчано-глинистых отвальных пород влажностью от 9,2 до 20,4 % установлены эмпирические зависимости (с коэффициентом корреляции 0,81-0,93) степенного вида для плотности и линейного для сцепления от уплотняющей нагрузки, учет этих зависимостей при расчете высоты отвала на прочном основании дает увеличение коэффициента запаса устойчивости на 22-24 %.

2. Экспериментально-аналитическим методом по результатам сдвиговых испытаний установлены прочностные характеристики (с коэффициентом вариации Ур = 9,6-31,6 %) трех групп пород нарушенного сложения и показатели сопротивления сдвигу семи групп контактов пород с основанием (с коэффициентом вариации К* = 12,4-24,3 %) для условий Кузбасса, использование которых позволит на этапе проектирования оценивать устойчивость отвалов.

3. По паспортам прочности отвальных пород, построенным по результатам полевых и лабораторных исследований, установлено, что сцепление неводонасы-щенных песчано-глинистых пород с ростом нагрузки увеличивается значительно (до 30 %) и имеет степенную зависимость, а сцепление крепких обломочных пород изменяется мало (до 8 %) и выражается прямолинейной зависимостью. С ростом влажности (с 12 до 37 %) сцепление песчано-глинистых пород уменьшается в 10 раз.

4. Повышение точности и сокращение трудоемкости прогноза устойчивости отвала на прочном основании обеспечивается за счет установления аналитических зависимостей высоты отвала и ширины бермы безопасности, полученных путем дифференцирования уравнения равновесия призмы возможного обрушения, выражаемого отношением главного момента удерживающих к главному моменту сдвигающих сил при минимальном коэффициенте запаса устойчивости, вычислением условных коэффициентов, входящих в аналитические зависимости, и учета изменения плотности и сцепления насыпных пород от уплотняющей нагрузки.

5. Анализ расчетов высоты отвала и ширины призмы возможного обрушения, выполненных графоаналитическим и аналитическим методами, показал, что учет зависимостей сцепления и плотности отвальных пород от уплотняющей нагрузки, вычисление эмпирических коэффициентов этих функций через физико-механические свойства отвальных пород позволяют повысить на 20 % точность расчета и сократить его трудоемкость, при этом расхождения между этими двумя методами составляют для отвала на прочном основании 1,5 %, а для отвала на слоистом основании 2,3%.

6. Многочисленные расчеты (для различных инженерно-геологических условий Кузбасса) устойчивости отвала на слоистом основании, выполненные с учетом изменения плотности и сцепления отвальных пород от уплотняющей нагрузки, позволили установить следующее:

- высота устойчивого отвала увеличивается при углах наклона основания менее 6° и уменьшается при углах наклона основания от 6 до 12°;

- для полускальных пород уменьшение высоты составляет от 20 до 30 %, а для смеси полускальных и песчано-глинистых пород от 2 до 15%;

- для песчано-глинистых пород при любых углах наклона основания высота устойчивого отвала при учете плотности и сцепления отвальных пород, увеличивающихся от уплотняющей нагрузки, повышается.

На основе выполненных автором исследований для разрезов и проектных организаций Кузбасса разработано более 20 Заключений и Рекомендаций по обеспечению устойчивости отвалов и определению их оптимальных параметров.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах

В изданиях, рекомендованных ВАК России:

1. Заворина, Е. Н. Особенности внешнего отвалообразования для условий Ерунаковского геолого-зкономического района / Е. Н. Заворина, А. Н. Куксов // Вестник КузГТУ. - 2006. - № 3. - С. 23-26.

2. Оценка поведения прибортовых массивов на разрезах Кузбасса / А. С. Ташкинов, А. А. Таюрский, А. Н. Куксов, Е. Н. Заворина // Вестник КузГТУ. -2006.-№6.2.-С. 40-42.

3. Бахаева, С. П. Прогноз устойчивости отвала на слоистом основании с учетом влияния уплотняющей нагрузки на свойства пород / С. П. Бахаева, Е. Н. Заворина / Безопасность труда в промышленности. - 2011. - № 8. - С. 30-43.

В прочих изданиях:

4. Хашин, В. Н. Оценка устойчивости отвалов на прочном основании аналитическим способом / В. Н. Хашин, Е. Н. Заворина // Совершенствование технологических процессов при разработке месторождений полезных ископаемых : сб. науч. тр. № 6 / Ассоциации «Кузбассуглетехнология». - Кемерово, 1992. -С. 94-99.

5. Заворина, Е. Н. Особенности внешнего отвалообразования на угольных разрезах Кузбасса / Е. Н. Заворина, А. Н. Куксов // Влияние научно-технического процесса на экономическое развитие Кузбасса : сб. материалов 1 Региональной науч.-практ. конф. / Филиал КузГТУ. - Прокопьевск, 2006.-С. 191-194.

6. Куксов, А. Н. О возможности размещения тяжелого горно-выемочного оборудования на уступах и внешних отвалах из четвертичных отложений / А. Н. Куксов, Е. Н. Заворина // Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири. Сб. материалов XII Междунар. науч.-практ. конф. - Кемерово, КузГТУ, 2008. -С. 164-167.

7. Заворина, Е. Н. Зависимость плотности и сцепления пород внешнего от-

вала от его высоты / Е. Н. Заворина // XI Междунар. науч.-практ. конф. Энергетическая безопасность России: новые подходы к развитию угольной промышленности. Кузбасский международный угольный форум. - Кемерово, КузГТУ, 2009. -С. 131-134.

8. Заворина, Е. Н. Совершенствование методов оценки устойчивости внешних отвалов на прочном и слоистом основаниях / Е. Н. Заворина // III Междунар. науч.-практ. конф. Перспектива развития Прокопьевско-Киселевского угольного района как составная часть комплексного инновационного плана моногородов. -Кемерово, КузГТУ, 2011. - С. 78-81.

9. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011615115. Параметры отвала вскрышных пород («ПОП») / С. П. Бахаева, Е. Н. Заворина, С. О. Воронин, А. С. Львов. - № 2011613168 ; заявл. 04.05.2011 ; зарегистр. 29.06.2011.

Подписано в печать 31.08.2011 Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе Уч.-изд. л. 1,00. Тираж 120 экз. Заказ КузГТУ. 650000, Кемерово, ул. Весенняя, 28 Типография КузГТУ. 650000, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4а

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Заворина, Елена Николаевна

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ ОТВАЛЬНЫХ ПОРОД И РАСЧЕТА УСТОЙЧИВОСТИ ОТВАЛЬНОГО МАССИВА.

1.1. Общая характеристика внешних отвалов Кузбасса.

1.2. Методы исследования физико-механических свойств отвальных пород.

1.3. Методы расчета устойчивости отвалов.

1.4. Выводы, цель и задачи исследований.

2. ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ИЗМЕНЕНИЯ ПЛОТНОСТИ И СЦЕПЛЕНИЯ ОТВАЛЬНЫХ ПОРОД ОТ УПЛОТНЯЮЩЕЙ НАГРУЗКИ.

2.1. Методика исследований.

2.2. Обработка результатов исследований свойств отвальных пород.

2.3. Изменение плотности отвальных пород от уплотняющей нагрузки

2.4. Изменение сцепления отвальных пород от уплотняющей нагрузки.

2.5. Исследование прочностных свойств отвальных пород и пород основания.

Выводы.

3. РАЗРАБОТКА АНАЛИТИЧЕСКОГО МЕТОДА РАСЧЕТА УСТОЙЧИВОСТИ ОТВАЛА НА ПРОЧНОМ ОСНОВАНИИ.

3.1. Обоснование зависимости для определения высоты отвала на прочном основании.

3.2. Разработка алгоритма программы для прогноза параметров устойчивого отвала на прочном основании.

3.3. Анализ параметров отвала, вычисленных графоаналитическим и аналитическим методами.

Выводы.

4. ПРОГНОЗ УСТОЙЧИВОСТИ ОТВАЛА НА СЛОИСТОМ ОСНОВАНИИ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ УПЛОТНЯЮЩЕЙ НАГРУЗКИ НА СВОЙСТВА НАСЫПНЫХ ПОРОД.

4.1. Аналитический метод расчета устойчивости отвала на слоистом основании.

4.2. Прогноз параметров устойчивого отвала на слоистом основании с учетом влияния уплотняющей нагрузки на свойства пород для реальных геологических условий.

4.3. Разработка алгоритма программы для прогноза параметров устойчивого отвала на слоистом основании.

4.4. Анализ параметров отвала на слоистом основании, вычисленных графоаналитическим и аналитическим методами.

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Прогноз устойчивости отвалов угольных разрезов с учетом влияния уплотняющей нагрузки на свойства насыпных пород"

Актуальность работы

Быстрому росту угольной промышленности в последние годы в значительной степени способствовало расширение и развитие открытого способа разработки угольных пластов, сопровождаемое увеличением объемов вскрыши и высоты отвалов. В настоящее время на 49 действующих разрезах Кузбасса объем ежегодно складируемой в отвал породы достигает 350 млн. м . Высота отвалов изменяется от 15 до 180 м при углах откоса соответственно от 37 до 22°.

Основанием внешних отвалов на разрезах Кузбасса является всхолмленная равнина, сложенная рыхлыми четвертичными отложениями (макропористые лессовидные суглинки) мощностью от 2 до 60 м, расчлененная' мелкими заболоченными логами, с углами наклона поверхности от 5 до 27°. На склонах и тальвегах логов рыхлые четвертичные отложения в основном обводнены. В этой связи формирование отвалов на наклонном слоистом основании сопровождается развитием оползней подошвенного (26,7 %) и подподошвенного (35,5 %) типов. Отвальные породы расползаются по склону на расстоянии до 200 м, повторяя рельеф основания. Оползание отвального массива происходит в течение 5-7 лет даже после завершения, отсыпки отвала, при этом в зависимости от угла наклона основания общая высота отвалов уменьшается на 10-20 % от расчетного значения. Основной причиной возникновения деформаций отвалов является несоответствие их высоты физико-механическим свойствам насыпных пород и пород основания.

Используемый в настоящее время графоаналитический метод (метод многоугольника) прогноза устойчивости отвалов в основном обеспечивает прогноз безопасных параметров. Вместе с тем в графоаналитическом варианте этот метод громоздок, требует многократных повторных расчетов и графических построений. Кроме того, при расчетах используют усредненные физико-механические свойства отвальных пород, в то время как по результатам многочисленных измерений способом режущих колец большого размера установлено, что плотность пород на поверхности внешних отвалов изменяется в предел лах 1,41-1,58 т/м , а на поверхности предотвалов, нагруженных оборудованием, л увеличивается до 1,65-1,70 т/м .

Таким образом, в проблеме обеспечения устойчивости отвалов вскрышных пород угольных разрезов, нерешенными остаются следующие задачи: не изучены закономерности изменения плотности и сцепления отвальных пород от уплотняющей нагрузки, не разработаны аналитические методы прогноза устойчивости отвалов, на прочном и слоистом основаниях с учетом влияния уплотняющей нагрузки на свойства насыпных пород.

Цель работы - прогноз устойчивости отвалов угольных разрезов с учетом влияния уплотняющей нагрузки на свойства1 пород, обеспечивающий безопасные условия отвалообразования.

Задачи исследований: изучение закономерностей изменения плотности и сцепления отвальных пород от уплотняющей нагрузки; разработка аналитического метода расчета устойчивости отвала на прочном основании; прогноз устойчивости отвала на слоистом основании с учетом влияния уплотняющей нагрузки на свойства насыпных пород.

Объект исследований — внешние одноярусные отвалы вскрышных пород разрезов Кузбасса.

Предмет исследования — условие устойчивости отвалов с учетом трансформации свойств горных пород в результате механического воздействия.

Научные положения, выносимые на защиту: при увеличении уплотняющей нагрузки на образец смеси полускальных и песчано-глинистых отвальных пород с влажностью от 9,2 до 20,4 % его плотность изменяется по степенной зависимости, а сцепление увеличивается линейно для полускальных пород на 8 %, для песчано-глинистых — на 22 % и пропорционально высотной координате, отсчитываемой от поверхности отвала; повышение точности на 20 % и сокращение трудоемкости прогноза высоты устойчивого отвала на прочном основании обеспечивается использованием зависимости, полученной дифференцированием уравнения равновесия призмы возможного обрушения при минимальном коэффициенте запаса и введением дополнительных коэффициентов, учитывающих изменение плотности и сцепления отвальных пород пропорционально высоте отвала;

- обеспечение устойчивости отвала на слоистом основании с углом наклона 6-12° требует дополнительного снижения его расчетной высоты для полускальных пород на 20-30 %, а для смеси полускальных и песчано-глинистых пород на 2—15 % вследствие увеличения плотности и сцепления отвальных пород с ростом уплотняющей нагрузки.

Научная новизна работы заключается:

- в совершенствовании способа прогноза устойчивости отвала на прочном основании;

- в обосновании уменьшения безопасной высоты отвала на наклонном слоистом основании.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

- использованием стандартных методик по исследованию физико-механических свойств отвальных пород;

-применением апробированных методов математической статистики и корреляционного анализа для обработки экспериментальных данных;

- высоким коэффициентом корреляции (0,81-0,93) полученных зависимостей плотности и сцепления отвальных пород от уплотняющей нагрузки;

- незначительным (до 1,5 %) расхождением значений коэффициента запаса устойчивости отвала, вычисленного графоаналитическим и аналитическим, разработанным автором, методами;

Личный вклад автора заключается:

-в отборе образцов, систематизации экспериментальных исследований, статистической обработке результатов компрессионных и сдвиговых испытаний отвальных пород;

-в разработке и реализации технического, научного и методического обеспечения аналитического метода расчета устойчивости отвала с учетом влияния уплотняющей нагрузки на свойства пород и выполнении поверочных расчетов для сравнения параметров отвалов, определенных графоаналитическим и аналитическим методами для различных инженерно-геологических условий;

- в разработке для проектных организаций рекомендаций по обеспечению устойчивости отвалов и их использовании на более чем-20 разрезах Кузбасса.

Практическая ценность работы заключается:

- в разработке технических рекомендаций по обеспечению устойчивости отвалов для угольных разрезов Кузбасса.

Реализация работы. Рекомендации по параметрам, обеспечивающим устойчивость отвалов, рассчитанным аналитическим методом, использованы при разработке проектных решений по геомеханической оценке отвальных массивов на следующих предприятиях Кузбасса: ОАО «Кузбасская топливная компания», ООО «СтройИнвестКузбасс», ОАО «УК «Кузбассразрезуголь» (Кед-ровский, Талдинский угольные разрезы), ООО «Разрез «Киселевский», ООО «Разрез Березовский», ОАО «Разрез Октябринский», ООО «Разрез Южный», ОАО «Междуречье», ООО «Разрез Тайбинский», ЗАО «Черниговец» и др.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях «Влияние научно-технического прогресса на экономическое развитие Кузбасса» (г. Прокопьевск, 2006 г.); «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири» (г. Кемерово, 2008 г.); «Энергетическая безопасность России: новые подходы к разви- i тию угольной промышленности. Кузбасский международный угольный форум» (г. Кемерово, 2009 г.) и получили одобрение.

Заключение Диссертация по теме "Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика", Заворина, Елена Николаевна

Выводы

1. Анализ расчетов высоты отвала и ширины призмы возможного обрушения, выполненных графоаналитическим и аналитическим методами, показал, что учет зависимостей сцепления и плотности отвальных пород от уплотняющей нагрузки, вычисление эмпирических коэффициентов этих функций через физико-механические свойства отвальных пород позволяют повысить на 20 % точность расчета и сократить его трудоемкость, при этом расхождения между этими двумя методами составляют для отвала на слоистом основании 2,3%.

2. Многочисленные расчеты (для различных инженерно-геологических условий Кузбасса) устойчивости отвала на слоистом основании, выполненные с учетом изменения плотности и сцепления отвальных пород от уплотняющей нагрузки, позволили установить следующее:

- высота устойчивого отвала увеличивается1 при углах наклона основания менее 6° и уменьшается при углах наклона основания от 6 до 12°;

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой научно обосновано развитие метода расчета устойчивости отвальных пород на разрезах Кузбасса, включающего установление зависимостей плотности и сцепления отвальных пород от нагрузки, что имеет существенное значение для горнодобывающей промышленности.

Основные научные и практические результаты исследований сводятся к следующему.

2. Экспериментально-аналитическим методом по результатам сдвиговых испытаний установлены прочностные характеристики (с коэффициентом вариации Ур = 9,6-31,6 %) трех групп пород нарушенного сложения и показатели сопротивления сдвигу семи групп контактов пород с основанием (с коэффициентом вариации Уц = 12,4—24,3 %) для условий Кузбасса, использование которых позволит на этапе проектирования оценивать устойчивость отвалов.

3. По паспортам прочности отвальных пород, построенным по результатам полевых и лабораторных исследований, установлено, что сцепление неводонасыщенных песчано-глинистых пород с ростом нагрузки увеличивается значительно (до 30 %) и имеет степенную зависимость, а сцепление крепких обломочных пород изменяется мало (до 8 %) и выражается прямолинейной зависимостью. С ростом влажности (с 12 до 37 %) сцепление песчано-глинистых пород уменьшается в 10 раз.

- для полу скальных пород уменьшение высоты составляет от 20 до 30 %, а для смеси полускальных и песчано-глинистых пород от 2 до 15%; ч \

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Заворина, Елена Николаевна, Кемерово

1. Абегян, Ц. X. Исследование параметров режима отвалообразования нагорных карьеров (на примере Каджаранского карьера) / Ц; X. Абегян // Афто-реф.дисс. на соиск. уч.степени канд.техн.наук. - Москва: МРИ, 1969. - С.19.

2. Абрамов, Б. К. Некоторые результаты исследований прочностных свойств контактов горных пород / Б. К. Абрамов, В; F. Сапожников // В кн. «Сдвижение горных пород». Ленинград: Труды ВНИМИ, 1975. - сб., 96. -С. 140-153. " ■

3. Богатырев, В. П. Некоторые вопросы развития открытой добычи угля в Кузбассе/ В. П. Богатырев // В сб. «Открытая добыча угля в Кузбассе». Кемерово: Кемеровское кн.изд., 1971. - С. 14 - 22.

4. Веселков, В: И., и др. Устойчивость, бортов и отвалов на разрезах Под. . . . . . московного бассейна / В. И. Веселков // В кн. «Сдвижение горны» пород». —

5. Ленинград: ВНИМИ, 1974.- сб. 92. С.65 -73.

6. Веселов, Г. С. Перспективы строительства и реконструкции угольных карьеров Кузбасса / Г. С. Веселов, В. П. Пушканов, IO. И.Селиванов// В сб., «Открытая добыча угля в Кузбассе». Кемерово: Кемеровское книжное. изд., 1971. — С.23 — 29.

7. Галустъян, Э. Л. Расчет устойчивости? сооружений при стабилизации оползней / Э. Л. Галусп.ян // В кв. «Сдвижение горных пород». Ленинград: ВНИМИ, 1974. - сб. 92. - С.104 - 108.

8. Демин, А. М. Борьба с оползнями на карьерах за рубежом / А. М. Демин, О. И. Шушкина// Москва: ЦНИЭИУголь, 1971. - С.80.

9. Демин, А. М. Устойчивость, открытых горных выработок и отвалов. / А. М. Демин // Москва: «Недра», 1973. - С.232.

10. Демин, Ai М; Напряженное состояние и устойчивость отвалов в карьерах / А. М. Демин, О. И! Шушкина// Москва: «Недра», 1978. - С.157.

11. Демин, А. М. Устойчивость откосов на открытых разработках в связи с технологией работ. /А. М. Демин // Автореф. диссер. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. Москва: ИГД им. А. А. Скочинского, 1974.

12. Единые, правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом. Москва: «Недра», 1970. — С.72.

13. Емельянова, Е. П: Основные закономерности оползневых процессов / Е. П. Емельянова//-Москва: «Недра»^ 1972. С.310:

14. Ермаков, И. И. Устойчивость отвалов на слабом основании / И. И. Ермаков 7/ В кн. «Сдвижение горных пород». Ленинград: Труды ВНИМИ; 1971. -сб. 83.-С. 135-140. ,

15. Инструкция по наблюдениям за деформациями бортов, откосов уступов и отвалов на карьерах и разработке: мероприятии по обеспечению их устойчивости. Ленинград: ВНИМИ, 1971. С.187.

16. Кинеев, Т. К. и др. Ликвидация оползня взрывом- / Т. К., Кинеев // «Горный журнал», 1966. — №11. С.27-28.

17. Козлов, Ю. С. Исследование методов расчета устойчивости откосов. / Ю: С. Козлов // Автореф: дисс. на соиск. уч.степ, канд. тетехн. наук. Свердловск: 1969: С.31.

18. Козлов, Ю. С. Исследование характера деформирования, формы и расположения поверхности скольжения в откосах, имеющих в основании слабые слои различной мощности / Ю: С. Козлов // Горный журнал; 1971. -№-3.

19. Крячко, О. Ю; Управление отвалами открытых горных работ / О. Ю, Крячко //- Москва: «Недра», 1980. С.254.

20. Крячко, О. Ю. Определение сопротивления сдвигу пород нарушенной структуры на приборе с большой площадью среза / О. Ю. Крячко // В кн. «Труды по вопросам горного давления и сдвижения горных пород». Труды ВНИМИ, 1964.-сб. 54. С.199 -205.

21. Малюшицкий, Ю. Н. Физико-механические свойства горных пород и их значение в вопросах устойчивости бортов угольных карьеров / Ю. Н. Малюшицкий // — Москва: Углетехиздат, 1951. С.15 — 18.

22. Методические указания по определению углов наклона бортов, откосов уступов и отвалов строящихся и эксплуатируемых карьеров. Ленинград: ВНИМИ, 1972.-С.165.

23. Мочалов, А. М. Расчет устойчивости отвалов на наклонном основании / А. М. Мочалов, В. Н. Хашин // В кн. «Сдвижение горных пород». — Ленинград: Труды ВНИМИ, 1973.-сб. 89. С. 130 - 138.

24. Мочалов, А. М. Расчет параметров устойчивых отвалов на наклонном слоистом основании / А. М. Мочалов, В. Н. Хашин // В кн. «Сдвижение горных пород». Ленинград: Труды ВНИМИ, 1974. - сб. 92. - С.73 - 79.

25. Мочалов, A.M. Развитие оползневого процесса контактных подошвенных оползней / А. М. Мочалов, В. Н. Хашин // В кн. «Сдвижение горных пород». Ленинград: Труды ВНИМИ, 1974. - сб. 92. - С.89 - 97.

26. Новожилов, М. Г. Технология открытых разработок месторождений полезных ископаемых / М. Г. Новожилов и др. // Москва: «Недра», 1971. -Часть 2. - С.552.

27. Новые решения в технике и технологии добычи угля открытым способом. / Под ред. Н. В. Мельникова и К. Е. Винницкого // Москва: «Недра», 1976.-С.424.

28. Нормы технологического проектирования угольных шахт, разрезов обогатительных фабрик. Москва: Центрогипрошахт, 1965. - С.56.

29. Пашков; П. Н. Геомеханика отвальных работ на карьерах / П. Н. Пашков, В. В. Ржевский, В. В. Истомин, А. М. Гальперин // Москва: «Недра», 1972.

30. Попов, И. И; Предупреждение оползней на угольных разрезах Северного Урала / И. И. Попов //Автореф. дисс. на соиск. уч. степ;канд. техн. наук. -Караганда, 1960. С. 20.

31. Попов, Н. С. Устойчивость отвалов карьеров.Кузбасса / II. С. Попов, А. С. Ненашев, В. Н. Хашин // В сб. «Открытая добыча угля, в Кузбассе», Кемерово: Кемеровское кн. изд., 1968. С.З — 6.

32. Ржевский, В. В. Технология и комплексная, механизация открытых горных работ / В; В. Ржевский // Москва: «Недра», 1962: — С. 573.

33. Рудаков, М. Л. Предупреждение оползней на карьерах / М-; Л. Рудаков, И. И. Попов, А. П Ли // Москва: Государственное научно-техническое изд. литературы по горному делу, 1960; — С. 136.

34. Соколовский, В. В. Статика сыпучей среды / В. В. Соколовский // — Москва: Физматгиз, 1960.-С. 243.

35. Кутепов, Ю. И. Анализ причин оползневых деформаций и организация контроля устойчивости на гидроотвале «Бековский» в Кузбассе / Ю. И; Ку-тепов, А. В. Могилин и другие//Проблемы геодинамической безопасности. — С-Петербург: ВНИМИ, 1997.-С. 115- 121.

36. Фисенко, Г. Л. Устойчивость бортов карьеров и отвалов / Г. Л. Фисен-ко //-Москва: «Недра», 1965. С. 378.

37. Фисенко, Г. Л. Дренаж карьерных полей / Г. Л. Фисенко, В. А. Миро-ненко//- Москва: «Недра», 1972. С. 184.

38. Фисенко, Г. Л. Укрепление' откосов в карьерах / Г. Л. Фисенко, М. А. Ревазов, Э. Л. Галустьян//- Москва: «Недра», 1974. С. 208.

39. Фисенко, Г. Л. Устойчивость бортов (карьеров), ориентированных диагонально к простиранию пластов. / Г. Л. Фисенко, Е. В. Костин // В кн. «Сдвижение горных пород». Ленинград: Труды ВНИМИ, 1975. сб. 96. - С.94 - 99.

40. Хашин, В. Н. Повышение устойчивости откосов с помощью временных опережающих отвалов / В. Н. Хашин // В сб. «Развитие техники и технологии открытых горных работ» («Научные сообщения», вып. 139). Москва: ИГД игл. А.А.Скочинского, 1976. - С.80 - 84.

41. Чаповский, Е.Г. Практическое руководство к лабораторным работам по грунтоведению и механике грунтов / Е. Г. Чаповский // — Москва: «Недра», 1966.-С. 304.

42. Шадунц, К. Ш. Экономическая оценка эффективности противооползневых сооружений / К. Ш. Шадунц, А. А. Мельников // Новосибирск: «Изв. ВУЗов.Строительство и архитектура», 1974. -№ 1. - С. 109.

43. Шешко, Е. Ф. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых / Е. Ф. Шешко // Москва: Углетехиздат, 1957. - С. 562.

44. Экономическая оценка ресурсов угледобычи Кузнецкого бассейна, пути их расширения и эффективности извлечения. Отчет. Научный фонд Куз-ПИ. Кемерово, 1965.

45. Рекомендации по обеспечению устойчивости внешних отвалов на разрезах Кузбасса. Отчет. Фонд СФ ВНИМИ, 1992. № 954. - С. 66.

46. Хашин, В. Н. Технологические способы повышения устойчивости внутренних отвалов на разрезах Кузбасса / В. Н. Хашин //Автореф.дисс.на со-иск.уч.степени канд.техн.наук. Москва: ИГД им. А.А.Скочинского, 1984.

47. Ташкинов, А. С. Основные направления совершенствования и развития открытой угледобычи в Кузбассе / А. С. Ташкинов, А. И. Корякин, А. А. Сысоев // «Уголь», 2005. № 9. - С.27 - 30.

48. Методические рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых (углей и* горючих сланцев). Москва: Приложение 34 к распоряжению МПР России № 37-р, 2007.-С. 31.

49. Певзнер, М. Е. Методы расчета устойчивости уступов и бортов карьеров. / М. Е. Певзнер // В сб. «Вопросы маркшейдерского дела». Белгород, 1969. - часть.2.

50. Шахунянц, Г. М. Земляное полотно железных дорог / Г. М. Шахунянц // Москва: Трансжелдориздат, 1957. - С. 536.

51. Ясюнас, Л. П. Об определении расчетного значения оползневого давления на поддерживающие сооружения / Л. П. Ясюнас // Труды Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного строительства и проект, 1952. вып. 7.

52. Чугаев, Р. Р. Земляные гидротехнические сооружения /Р. Р. Чугаев // -Москва: «Энергия», 1967. С. 460.

53. Бернацкий, Л. Н. Прикладная геотехника / Л. Н. Бернацкий // Москва: Трансжелдориздат, 1935.

54. Власов, II. А. Способы предотвращения деформаций откосов на карьерах КМА / П. А. Власов //В сб. «Методы борьбы с деформациями бортов карьеров». Сибай, 1972.

55. Писанец, Е. П. Водопонижение на карьерах КМА / Е. П. Писанец, В. А. Мироненко // Москва: «Недра», 1978. - С. 135.

56. Попов, И. И. Борьба с оползнями на карьерах / И. П. Попов, Р. П. Окатов // Москва: «Недра», 1980. - С. 240:

57. Совершенствование методов прогноза устойчивости техногенных массивов ГТС на основе геоэлектрического контроля их состояния / Е. В. Костюков, С. М. Простов, С. П. Бахаева, С. И. Протасов // ГИАБ. 2004. -№6.-С. 111 - 116.

58. Хашин, В. Н. Рациональные параметры и форма отвалов в плане / В. Н. Хашин, Е. Н. Заворина // Москва: «Уголь», 1999. - № 2. - С.23 - 26.

59. Заворина, Е. Н. Особенности внешнего отвалообразования для условий Ерунаковского геолого-экономического района / Е. Н. Заворина, А. Н. Куксов // Вестник КузГТУ, Кемерово, 2006. - № 3. - С. 23 - 26.'

60. Ташкинов, А. С. Оценка поведения прибортовых массивов на разрезах Кузбасса / А. С. Ташкинов, А. А. Таюрский, А. Н. Куксов, Е. Н. Заворина // Вестник КузГТУ. Кемерово, 2006. - № 6.2. - С. 40 - 42.

61. Хашин, В. Н. Рациональные параметры и форма внешних отвалов в плане / В. Н. Хашин, Е. Н. Заворина // Проблемы горной геомеханики и маркшейдерского дела. Сб.материалов к 60-летию филиала ВНИМИ. — С.-Петербург-Прокопьевск, 1995. С. 39 - 41.

62. Schubert, К. Zur Frage der Standsicherheit von Förderbrückenkippen. "Bergbautechnik", 1964, Nr.8.

63. Zimmermann, K. Beobachtungen über die Standfestigkeit und Massnahmen zur Anlegung von standfesten Kippen im Tagebau Santa Barbara. "Braunkohle" 1967, Bd. 19, Nr.ll.

64. Временное положение о порядке учета и контроля деформационных процессов на открытых горных работах Кузбасса. Прокопьевск, от 10.09.02 № 06-1038 (Согласовано Кузнецким управлением Госгортехнадзора России).

65. Методические указания по производству натурных испытаний сопротивления сдвигу неоднородных, слоистых и трещиноватых пород. —Ленинград: ВНИМИ, 1965.

66. Гордеев, В. А. К расчету устойчивости обводненных откосов / В. А. Гордеев, М. X. Бобаев // Маркшейдерский вестник. 2007. — №3. - С. 40 - 41.

67. Гальперин, А. М. Геомеханика открытых горных работ. / А. М. Гальперин. Москва: Изд. МГГУ, 2003. - С. 473.

68. Протодьяконов, М. М. Распределение и корреляция показателей физических свойств горных пород: Справочное пособие /,М. М-. Протодьяконов, Р. И. Тедер, Е. И: Ильницкая // Москва: «Недра», 1981. - С. 192.

69. Хямяляйнен, В. А. Эленктросопротивление зацементированных трещиноватых пород / В. А. Хямяляйнен, С. М. Простое, П. С. Сыркин // ФТПРПИ, 1995.-№5.-С. 49-53.

70. Хямяляйнен, В. А. Геоэлектрический контроль разрушения и инъекционного упрочнения горных пород / В. А. Хямяляйнен, С. М. Простов, П. С. Сыркин. Москва: Недра, 1996. - С. 288.

71. Гордеев, В. А. Районирование карьерных полей по физико-технологическим параметрам горных пород / В. А. Гордеев // Свердловск: Свердлов. Горн, ин-т им. В. В. Вахрушева, 1988. - С. 58.

72. Гальперин, А. М. Техногенные массивы и охрана окружающей среды / А. М. Гальперин, В. В. Ферстер, X. Ю. Шеф // Москва: МГГУ, 2001. -С. 553.

73. A.c. 1507970 СССР, МКИЕ21С 39/00. Способ определения прочностных свойств горных пород / Ю.М. Николашин, С.З. Полищук // -№ 4344174/24-03; Заявл. 17.12.87; Опубл. 16.11.09, Бюл. № 34.

74. Ильницкая, Е. И. Свойства горных пород и методы их определения / Е. И. Ильницкая, Р. И. Тедер, Е. С. Ватолин, М. Ф. Кунтыш // Москва: «Недра», 1969. - С. 392.

75. Бахаева, С. П. Анализ причин оползня насыпного массива и оценка обеспечения его устойчивости / С. П. Бахаева^, Т. В. Михайлова // Маркшейдерский вестник, 2004. -№1.- С. 40 43:

76. ГОСТ 25100-95 «Грунты, классификация».

77. Sloberg, J.Analysis of large rock slopes. — Doctoral thesis, June, 1999: — 14p.88: Простов, C.M. Электромагнитный бесконтактный геоконтроль /

78. С. М. Простов, В. В. Дырдин, В. А. Хямяляйнен //- Кемерово, 2002. С. 132.

79. A.c. 1465567 СССР, МКИ Е2ТС 39/00. Способ определения глубины залегания очага динамических явлений,в массиве;/В.С.Ямщиков, В.А. Шкуратник, В.М. Фарафонов //.

80. Ларионов, А. К: Инженерно-геологическое изучение структуры рыхлых осадочных.пород / А. К. Ларионов//-Москва: «Недра», 1966. — С. 327.

81. Русский, И. И. Технология отвальных работ и рекультивация на карьерах / И. И. Русский // Москва: «Недра», 1979. - С. 221.

82. Рыжов, П: А. Математическая статистика в горном деле / П. А. Рыжов //-Москва: «Высшая школа», 1973. С. 287. •

83. Бондарик, Г. К. Пути и условия оптимизации инженерно-геологических исследований / Г. К. Бондарик, Л; А. Ярг // Инженерные изыскания, 2009. №12.

84. Семенова, Р. В. Лабораторные исследования в инженерныхiизысканиях: проблемы, тенденции- и перспективы ЗАО «Научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт экологии: города» (НИиПИ ЭГ) / Р. В. Семенова // Инженерные изыскания, 2009. № 11.

85. Архангельский, И. В. История развития комплексных инженерно-геологических изысканий в России / И. В. . Архангельский // ООО «НПФ «Недра». Инженерные изыскания, 2009 — № 8.

86. Малеев, Н. Г. Изыскание технологии совмещения строительства пионерных насыпей и выполаживания откосов отвалов / Н. Г. Малеев // Иркутск: Кафедра открытых горных работ ИрГТУ, 2006.

87. Маслов, Н. Н. Инженерная геология / Н. Н. Маслов // Москва: «Недра», 1971.-С. 344.

88. Павлов, А. П. Юрские и нижнемеловые Cephalopoda Северной Сибири / А. П. Павлов // Санкт-Петербург, 1914.

89. Ломтадзе, В. Д. Инженерная геология. Инженерная геодинамика / В. Д. Ломтадзе //-Ленинград: «Недра», 1977. С. 479.'

90. Тер-Степанян, Г. И. Ближайшие задачи геомеханики / Г. И. Тер-Степанян // АН Армянской ССР: Сб. "Проблемы геомеханики", 1967. № 1.

91. Соколов, В. Н. Инженерная геология / В. Н. Соколов // МГУ, 1985. — №4.-С. 28-41.

92. Кириченко, Ю. В. Наука о земле. Часть 2 / Ю. В. Кириченко, М. В. Щекина // Москва: Высшее горное образование, 2009. С. 227.

93. Танайно, А. С. Геомеханика для эффективного горного производства / А. С. Танайно // - Новосибирск: Наука в Сибири, 2010. - № 32.

94. Бабелло, В.А. К вопросу о мониторинге свойств пород в процессе открытой угледобычи / В. А. Бабелло // Горный информационно-аналитический бюллетень, 2009. № 8. - С. 75 - 77.

95. Батугина, И. М. Горное дело и окружающая среда. Геодинамика недр / И. Ml Батугина, И. М. Петухов, А. С. Батугин // МГГУ, 2009. С. 120.

96. Зубков, В. В. Разработка методов математического моделирования напряженного состояния массива горных пород для выделения опасных зон при отработке пластовых месторождений / В. В. Зубков // Дис. д-ра техн. наук. 25.00.20. СПб., 2005. С. 334.

97. Терцаги, К. Механика грунтов в инженерной практике / К. Терцаги, Р. Пек//-Москва, 1958.

98. Барон, JI. И. Разрушение горных пород проходческими комбайнами / Л. И. Барон, Л. Б. Глатман, Е. К. Губенков // Москва: «Наука», 1968.

99. Правила обеспечения устойчивости откосов на угольных разрезах. -СПб.: Минтопэнерго РФ. РАН. Гос. НИИ горн, геомех. и маркшейд. дела -Межотраслевой науч. центр ВНИМИ, 1998. С. 208.

100. Попов, В.Н. Устойчивость отвалов скальных пород. / В. Н. Попов, Б. В. Несмеянов, С. В. Попов // Москва: Горное образование, 2010. - С. 122.

101. Егоров, П. В. Геомеханика: Учебное пособие. / П. В. Егоров, Т. Г. Штумпф, А. А. Ренев* Ю. А, Шевелев, И. В. Махраков, В. В. Сидорчук // -Кубасс. Гос. Тех. ун-т Кемерово: Кузбассвузиздат, 2001. - С. 276.

102. Покровский, Г. И. Исследования по физике грунтов. / Г. И. Покровский //-ОНТИ, 1937.

103. Корженко, Л. И. Особенности классификации элювиальных грунтов. / Л. И. Корженко // Труды Уральского политехнического института, сб. № 44. Госстройиздат, 1953.

104. Охотин, В. В. Некоторые методы определения физико-механических грунтов. / В. В. Охотин // Ленинград: Учебное пособие, 1950; - С. 96.

105. Наумов, К. И. Основы физики горных пород. / К. И. Наумов, И. М. Шведов // Москва: МГГУ, Учебное пособие, 2008, - С. 22.

106. Пустовал ob, JI. В. Вторичные изменения осадочных горных пород и их геологическое значение. / Л. В. Пустовалов // Москва: Изд-во АН СССР, 1956,-С. 53.

107. Страхов, Н. М. Стадии образования осадочных пород и задачи их изучения. / Н. М. Страхов // Москва: Госгеолтехиздат, 1957, - С. 28.

108. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011615115. Параметры отвала вскрышных пород («ПОП») / С. П. Бахаева, Е. Н. Заворина, С. О. Воронин, А. С. Львов. -№ 2011613168 ; заявл. 04.05.2011 ; зарегистр. 29.06.2011.

109. Орнатский, Н. В. Механика грунтов. / Н. В. Орнатский // Москва: Изд-во МГУ, 1962. - С. 447.

110. Сергеев, Е. М. Инженерная геология / Е. М. Сергеев // — Москва: Изд-во МГУ, 2-е изд. 1982, С. 248.

111. Морозов, С. С. Материалы по региональному грунтоведению. / С. С. Морозов // Москва: Изд-во МГУ, 1964, - С. 154.

112. Соколов, В.Н. Микроструктура глинистых пород. / В. Н. Соколов Москва: Инж. геология. № 4, 1985, С. 28-41.

113. Абелев, Ю. М. Основы проектирования и строительства на проса-дочных макропористых грунтах. / Ю. М. Абелев, М. Ю. Абелев // Москва: Стройиздат, 1968, - С. 430.

114. Коломенский, Н. В. Инженерная геология / Н. В. Коломенский, И. С. Комаров // Москва: Высшая школа, 1964, - С. 480.

115. Приклонский, В. А. Грунтоведение. / В. А. Приклонский // Москва: Ч. 1. 3-е изд., Госгеолиздат, 1955, - С. 430.

116. Лысенко, М. П. Лессовые породы Европейской части СССР. / М. П. Лысенко // Ленинград: Изд. ЛГУ. 1967.

117. Мазуров, Г. П. Физико-механические свойства мерзлых грунтов. / Г. П. Мазуров //-Ленинград: Стройиздат, 1975.

118. Ананьев, В. П. Инженерная геология. / В. П. Ананьев, А. Д. Потапов // Москва: Высшая школа, 2002. - С. 511.

119. Линник, Ю. В. Метод наименьших квадратов и основы теории обработки наблюдений. / Ю. В. Линник // — Москва: Государственное издательство физико-математической литературы, 1962. — С. 349.

120. Бахаева, С. П. Прогноз устойчивости отвала на слоистом основании с учетом влияния уплотняющей нагрузки на свойства пород /С. П. Бахаева, Е. Н. Заворина / Безопасность труда в промышленности. 2011. - № 8. - С. 38-43.

Информация о работе

Заворина, Елена Николаевна
кандидата технических наук
Кемерово, 2011
ВАК 25.00.20

Диссертация

Прогноз устойчивости отвалов угольных разрезов с учетом влияния уплотняющей нагрузки на свойства насыпных пород - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы