Нарушения устойчивости горно-технических сооружений на карьерах

Горно-геологические явления

 

Горно-геологические явления возникают в массивах пород под влиянием горных работ.

При открытой разработке месторождений возможно обра­зование:

- оползней,

- обрушений и обвалов,

- осыпей и оплывин,

- просадок.

 

Оползни

Наиболее опасный вид разрушения карьерных откосов.

Формы оползней – в таблице.

В зависимости от объема сползающих масс:

- мелкие (сотни и тысячи кубических метров) оползни,

- средние (десятки тысяч),

- крупные (сотни ты­сяч),

- очень крупные (миллионы кубических метров).

Главное свойство оползней — это смещение породных масс по поверхности скольжения (оползания).

Призма возможного обрушения - объем породы в откосе, ограниченный поверхностью откоса и этой поверхностью.

Формы поверхности скольжения и их расположение в массиве зависят от (таблица):

- геологических факторов,

- физико-механических свойств пород,

- геометрических параметров откоса.

 

Типы оползней бортов карьеров и уступов

Типы оползней	Характеристика типов	Основные условия возникновения оползней
Простые:
собственно оползни	Поверхность скольжения сложного очертания: верхняя часть вертикальная, средняя и нижняя — криволинейные с обратным падением (в сторону массива) на нижнем отрезке	Массив несцементированных пород
оскользни	Смещения подработанных блоков и пачек горных пород массива откоса по поверхностям ослабления, падающим в сторону откоса	Подрезка откосов поверхностей ослабления, падающих в сторону выработки
оползни-оскользни (сложные оскользни)	То же, но поверхность скольжения проходит по направлению ослабления только в верхней части; нижняя ее часть пересекает поверхности ослабления под различными углами и выходит в откос в его основании	Падение поверхности ослабления в сторону выработки под углом, большим угла заоткоски борта
Сложные:
оползни выдавливания	Оползневому процессу предшествует и сопутствует пластическое выжимание слабых глинистых пород. Сползание происходит по пластически деформирующемуся основанию	Наличие в массиве или в основании откоса слабых глинистых легковыжимающихся пород
оползни оплывания	Оползневому процессу предшествует и сопутствует оплывание пород основания или нижней части откоса. Сползание происходит по оплывшей породе	Наличие в основании или в нижней части откоса пород, способных оплывать под действием фильтрационного давления и вибрации
оползни проседания	Оползневому процессу предшествует и сопутствует уплотнение (проседание), а иногда просадка пород откоса, происходящие под влиянием вибрации и увлажнения или того и другого вместе	Наличие в разрезе откоса рыхло-сложенных или просадочных пород

 

Рисунок - Основные типы оползней бортов карьеров и уступов

а – оскользень

б – сложный оскользень

в – собственно оползень

г – оползень выдавливания

д – оползень оплывания

е – оползень проседания

Обрушения и обвалы

Характеризуются быстрым смещением и падением крупных блоков и пачек пород, которые при падении опрокидываются и дробятся на более мелкие куски и пачки.

Обрушения нередко связаны с подрезкой откосами карьера контактов пород.

На буроугольных разработках обрушения и оползни могут приводить к возникновению пожаров в трещинах, образованных при деформациях сближенных уступов.

Осыпи — смещение и падение мелких обломков и зерен пород, отделившихся от поверхности откоса в результате выветривания.

Оплывины, наряду с явлениями суффозии и фильтрационного выпора, относятся к числу наиболее распространенных видов фильтрационного разрушения откосов несцементи­рованных и обводненных пород карьеров.

 

Просадки — вертикальное опускание прибортовых участков высокопористых рыхлых породных масс без образования сплошной поверхности скольжения.