4.6. Оценка устойчивости откосов бортов и уступов карьера

Карьер располагается в скальных породах средней крепости (10-14 по Протодьяконову) в зоне вялой многолетней мерзлоты (температура пород минус 0.5-2.5°С). Климат района сухой. Отработка карьера начинается с верхней части локально господствующей высоты. Ожидается незначительная обводненность карьера, особенно в первые десять лет службы.

Расчет устойчивости борта проводился по двум встречным разрезам, проходящим через наиболее глубокую часть карьера. С учетом выполаживания карьера в нижней части, зона наиболее вероятного оползня распространяется до глубины 350м. Расчет коэффициента запаса устойчивости выполнялся методом алгебраического сложения сил.

Объемный вес принят по данным геологических отчетов (2.8т/м³). Угол внутреннего трения и сцепление в массиве (соответственно 36° и 26т/м²) приняты согласно справочным данным для вмещающих пород, причем для учета возможных поверхностей ослабления для сцепления введен понижающий коэффициент 0.5. При рассчитанных значениях коэффициента запаса (1.55 и 1.59) борт будет сохранять устойчивость в течение длительного времени (свыше 50 лет). Возможные нарушения устойчивости борта в будущем на нижних горизонтах карьера могут быть связаны с выходом на нижележащие подмерзлотные воды.

Устойчивость откоса рабочего уступа при заданных значениях свойств пород будет целиком определяться локальными нарушениями и степенью разрушенности в результате взрывных работ. Параметры заоткоски уточняются в результате наблюдений в процессе формирования и эксплуатации уступов.

4.7. Отвалообразование

Внешний отвал располагается на юге от конечного контура карьера.

За период строительства и эксплуатации отвала до 2012 года, из карьера будет направлено 20566.2тыс.м³ породы в целике и с учетом коэффициента разрыхления 1.25 составляет 25707.5тыс.м³.

Принятая система разработки с внешним отвалообразованием, а также топографические особенности месторождения предопределили устройство нагорного отвала вскрышных пород.

В проекте принят бульдозерный способ формирования отвала сверху вниз с применением бульдозера Caterpillar D9T.

Формирование отвала пустой породы должно быть начато со снятия почвенно-растительного слоя для использования его в дальнейшем при рекультивации отвала.

По условиям устойчивости отвал намечено отсыпать двумя ярусами, отметка верха +13м, угол откоса 36º.

Отсыпка вскрышных пород на отвале производится заходками. Длина каждой заходки должна равняться длине фронта непосредственной разгрузки, которая зависит от грузоподъемности самосвала и при использовании автосамосвалов БелАЗ-7547 составляет 30-60м.

Площадка разгрузки имеет поперечный уклон по всему фронту не менее 30, направленный от бровки откоса в глубину отвала. Вся остальная площадь рабочей зоны отвала имеет поперечный уклон от площадки разгрузки к въезду на отвал менее 10. Разгрузка производится автосамосвалами по всему фронту участка разгрузки, длина которого составляет 30-60м, с отступлением в глубину рабочей площадки, но не более чем на 10-12м от предохранительного вала, который создается бульдозером по всей протяженности бровки отвала при планировании разгрузочной площадки. Высота вала принимается в соответствии с требованиями «ЕПБ при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом» п.100, с учетом требований СНиП 2.05.07-91 п. 5.105 и составляет 1.0м (откосы вала имеют уклон 1:1.5). Запрещается наезжать на предохранительный вал при разгрузке.

При отсыпке и формировании предохранительного вала, а также планировке подъездов к нему, расстояние от ножа бульдозера до бровки отвала должно быть не меньше ширины основания вала.

На разгрузочной площадке при одновременной разгрузке нескольких автосамосвалов расстояние между ними должно быть не меньше половины габарита автосамосвала и составляет 1.9м.

Исходя из особенностей расположения и тепловоднофизических свойств грунтов, обустройство площадки отвала целесообразно начинать в октябре- ноябре, когда аккумулирующая емкость водосборов сводится к минимуму.

Вокруг площадки отвала необходимо сохранить естественный дренаж и создать дополнительный дренаж для поверхностного стока вод, направляя их в отстойник овальных вод.

Отвалообразование на горных склонах, как правило, сопровождается деформациями уплотнения (оседания) и скольжения. Деформации оседания не опасны, т.к. они не вызывают обрушения отвала. Деформации скольжения, по мере увеличения высоты отвала, переходят в неуправляемое обрушение отвальных масс. Эксплуатация отвалов должна осуществляется при постоянном маркшейдерском контроле за их деформированием.

Принятые параметры отвала соответствуют условиям предельного равновесия с учетом коэффициента запаса 1.2. Но деформации скольжения могут наступать раньше, чем параметры отвала достигнут предельных значений.

Для предупреждения аварийных ситуаций на отвале должно быть организованно постоянное маркшейдерское наблюдение за состоянием поверхности отвала по мере продвижения фронта отсыпки и определения вертикальной скорости деформации отвала.

При формировании отвала ширина призмы обрушения вертикального откоса после построения поверхности скольжения в откосе отвала составляет 1.96м.

При достижении критической скорости данный участок отвала закрывается, и работы переносятся на резервный. Критическая скорость определяется и устанавливается в процессе наблюдений, но не более 50 см/сутки.

После достижения предельного контура, работы по отсыпке пород на отвале прекращаются, на автодороге, ведущей на отвал, отсыпается вал высотой не более 1 метра и устанавливается знак, запрещающий разгрузку автосамосвалов.