Способ определения опасных деформаций борта глубокого карьера Советский патент 1983 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определени опасных деформаций борта глубокого карьера и прогнозирования его разр.ушения.

Известен способ определения деформаций, борта карьера, включающий закладку на борту карьера профильных линий из реперов, проведение маркшейдерских инструментальных наблюдений и расчет величин деформаций сдвига, положения поверхности скольжения и ориентировочного времени до наступления критических деформаций по результатам наЬлюдений. 113..

Недостатками данного способа являются его низкая точность и высокая трудоемкость.

Известен способ определения опасных деформаций борта глубокого карьера, включающий установку автоматических наклономеров и изме- . рение деформаций С21.

Недостаток этого способа заключается в том/ что он позволяет опреде лить только наличие деформаций массва и не может дать с достаточной точностью количественные характеристики протекающего глубинного оползнвого процесса, так как на результаты .измерений значительное влияние оказывают локальные деформации борта, развивающиеся на его контуре

Целью изобретения является повышение точности определения опасных деформаций.

Указа.нная цель достигается тем, что согласно способу, включающему установку автоматических наклрномеров и измерение деформаций, наклономеры размещают на равных расстояниях друг от друга в штольне, пройденной в нижней части борта карьера вкрест его простирания и пересекающей зону поверхности скольжения борта карьера, и определяют деформации сдвига борта в этой зоне.

На фиг. 1; изображен борт карьера до постановки на предельный контур нижних горизонтов карьера, глубиной И; на фиг, 2 - борт карьера на предельном контуре глубиной Н.

Предлагаемый способ заключается в следующем.

До постановки борта 1 на предельный контур 2 на нижних горизонтах (фиг. 1) вкрест простирания борта проходят штольню длиной не менее половины предельной высоты борта (0,5Н), в штольне 3 примерно на равных расстояниях I устанавливают на площадке автоматические наклономеры 4. После выведения пузырьков высокоточных уровней в нулевое положение, через интервал времени, например через 1 месяц, снимают базовые показания наклономеров

относительно которых ведут последующие наблюдения и расчеты.

При оформлении предельного контура 2 борта 1 на нижних горизонтах до глубины Н (фиг. 2) начинают

возникать деформации сдвига массива горных пород е (V, в зоне формлрованкя поверхности скольжения 5 с центром вращения в точке 0. Деформацию сдвига борта можно обнаружить и измерить по уходу пузырька уровней наклономеров 4 от нулевого положения.

Эти показания ухода пузырька автоматически записываются на фо5 точувствительную бумагу, сняв которые , определяют угол наклона площадки сЛ, который соответствует углу перемещения радиуса г по поверхности скольжения 5.

Для определения величины деформации сдвига борта после снятия показаний в каждом цикле наблюдений анализируют их с целью уточнения положения поверхности скольжения и, используя расчетное значение ее радиуса, производят вычисление абсолютной величины деформации сдвига по формуле

ЕМ ,

(1)

где Е - абсолютная величина деформации сдвига борта, м; г - расчетный радиус поверхности скольжения борта, м; средневзвешенное значение наклона измерительных плог щадок в штольне, в радианах, определяемое по формуле

.т

o jIIe cfVio- , (2)

где Д - длина линии в штольне, на которую распространяются результаты с измеЕ ений наклономерами, м) ,

, - длина линии, на которую распространяется результат измерения одним наклономером, м;j

cfj - величина угла наклона площадки i-ro наклономера.

После этого определяют относительную деформацию сдвига борта по формуле

-«М

(3

У«

где -у - относительная деформация

сдвига борта;

L - расчетная длина поверхности скольжения борта, м. Степень опасности деформещии сдвига борта оценивается величиной равной 2 по формуле

п -2Р72,(4) w где n - коэффициент запаса устойчивости борта; -удр- предельная от н сит ель и ая деформация сдвига горных поро установленная в лабораторны условиях известным способом При периодическом выполнении зам ров на наклономерной станции в штоль не определяют время до наступления разрушаю1дих деформаций борта по формулегде t - время до наступления разруша ющих деформаций борта, год Ef,p- предельная величина деформаm ции сдвига борта} Ш - сумма абсолютных деформаций сдвига борта за m периодов наблюдений, м; V - установившаяся скорость деформаций сдвига, м/год. Таким Образом-, предложенный способ позволяет количественно оценить состояние устойчивости борта и дать прогноз периода безопасной- эксплуатации карьера, который в дальнейшем может быть уточнен другими периодическими наблюдениями на наклономерных станциях. Использование изобретения повышает точность и дает возможность определить время появления оползневых процессов в бортах глубокий карьеров, так как измерения наклонов в штольне, позволяет количественно охарактеризовать и оценить деформации сдвига борта, а также определить степень их опасности и. время до наступления разрушаннцих борт деформаций. Это дает возможность управлять оползневым процессом, предотвратить катастрофическое обрушение борта и тем саьим улучшить условия безопасного ведения горных работ на глубоких горизонтах.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПАСНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ БОРТА ГЛУБОКОГО КАРЬЕРА, включающий установку автоматических наклономеров и измерение деформаций, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения опасных деформаций, наклономеры размещают на равных расстояниях друг от доуга в штольне , пройденной в нижней части борта карьера вкрест его простирания и пересекающей зону поверхности скольжения борта карьера, и определяют деформации сдвига борта зоне. со с to