Нерабочий борт карьера Советский патент 1987 года по МПК E21C41/00 

1

Изобретение относится к горной ромышленности и может быть испольовано при открытой разработке месорождений полезных ископаемых в арьерах, имеющих в бортах поверхости ослабления, пространственное оложение которых согласно залеганию олезного ископаемого.

Цель изобретения - снижение затрат на формирование нерабочего борта за счет уменьшения объемов вскрышных работ.

На фиг. 1 представлен нерабочий борт карьера, разрез; на фиг. 2 - схема расчета предельного равновесия по поверхности скольжения; на фиг. 3 - график ); на фиг. - график of f(a).

Нерабочий борт карьера 1 содержит откосы уступов 2, транспортные 3 и предохранительные 4 бермы, а также поверхность ослабления 5.

Нерабочий борт карьера выполняют под углом, выбранным по следуквдему уравнению предельного равновесия по поверхности скольжения:

PJ sinj3+F cos(ot-p) P cos/5tgif +

fF sin{dL-)tg4 +0.1,.

где Р - вес призмы упора, т;

F - сила, с которой призма активного давления действует на призму упора, т; f - длина линии скола, м; ot. - угол откоса нерабочего борта карьера, град; ft - угол нижней части поверхности скольжения, град; Ч - угол внутреннего трения,

град; с - сцепление, т/м . Расчет угла откоса нерабочего борта карьера, учитьюающего соотношения реально существующих удерживающих и сдвигающих сил в призме возможного обрушения ограниченной откосом борта и поверхностью ослабления, позволил выявить в исследуемой области зоны, где расстояние поверхности ослабления от верхней бровки борта а и высота откоса значительно влияют на угол выполнения нерабочего борта карьера.

На основании расчета составлены графики « f(H) и (a) «(см. фиг. 3 и 4).

Из указанных графиков видно, что при О а 15 м угол откоса борта

833872

незначительно уменьшается. При а 15м угол откоса существенно увеличивается при высоте борта карьера до 300 м, а при больших глубинах 5 при а 15 м этдт параметр на устойчивость откоса практически не влияет.

Для пояснения расчета данной зависимости прилагается схема (фиг.2), О где приняты следующие обозначения: S - призма упора; S/2. - призма активного давления; Pg и Р - соответственно вес призм упора и активного давления.

Р по поверхности ослабления m раскладьгоается на нормальную N и касательную Т- составляющие,

.Й2.

N3, PsjCOScJ. tglf

0 где If - угол внутреннего трения -по поверхности ослабления м

Т5, Р з1пЫ.

Сила F, t которой призма S действует на призму S , равна

F Р sirtoL-(E cosoLtg4 -c .m),

fTi I 2Э{

где с - сцепление по поверхности

ослабления гп .

Сила F по поверхности Е рас- кладывается на нормальную Нр и касательную Тр составляющие (1- длина линии скола , м).

Ы

P F sinU-p) fcg .cos(6L-)

Р по поверхности 1 раскладьша- ется на нормальную N и касательную

.

составляющие

S1

°

Тр . РЗ sinji.

Таким образом, уравнение предельного равновесия по поверхности скольжения ВАД имеет следующий вид

.

Т, + Т W + N + С.1 или

1 т %1 Fm

Р sin +F GOs(dl.-p)P Gosptgtf+

1 ST

+ F sin(cl-p)tg4 + C.I,

т, atg««РЛ6 X .--..-

tgdcosp-siny3

q - расстояние поверхности ослабления до верхней бровки нерабочего борта карьера, м.

Формула изобретения

Нерабочий борт карьера, включающий откосы уступов 5 транспортные и

предохранительные бермы, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат на формирование нерабочего борта, за счет уменьшения объемов вскрьшных работ, откос нера бечевого борта карьера выпол - нена под углом , выбранным по уравнению

Р, sin B+F cos() Р. cose.tGV+

S

+F.sin(ol-p).tg Ч+сЛ,

де PS,

F

t d

Pвес призмы упора, т; сила действия призмы активного давления на призму упора, т;

длина линии скола, м; угол откоса нерабочего борта карьера, град.; угол нижней части поверхности скольжения, град.; угол внутреннего трения, град.;

Vf

И - сцепление, т/м.

фие-2

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых в карьерах, имеющих в бортах поверхности ослабления. Цель изобретения - снижение затрат на формирование нерабочего борта за счет уменьшения объемов вскрышных работ. Нерабочий борт карьера 1 содержит откосы уступов 2, транспортные 3 и предохранительные 4 бремы, а также поверхность ослабления 5. Угол нерабочего борта карьера выбирают по следующему уравнению предельного равновесия по поверхности скольжения: Р . sin/3+F. c6s(oL-) Р5 . cosp. tg vf +F. sin(o(.- /3). tg If +c. 1, где Pg - вес призмы упора, т; F - сила действия призмы активного давления на призму упора, т; I - длина линии скола, м; d- угол откоса нерабочего борта карьера, град; - угол нижней части поверхности скольжения, град; угол внутреннего трения, град; с - сцепление, т/м, Расчет угла откоса позволяет выявить в исследуемой области зоны, где расстояние а поверхности ослабления от верхней бровки борта и высота откоса значительно влияют на угол выполнения нерабочего борта карьера. При О а -с 15 м угол откоса борта незначительно уменьшается. При а 15 м угол откоса существенно увеличивается при высоте борта карьера до 300 м, а при больших глубинах при а 15 м этот параметр на устойчивость откоса практически не влияет. 4 ил. S (Л to 00 00 00 00

о( SO

7О 60 SO.

0 35

/VffSff

res

fO 20 УО SO л5 35 ST

75

65554-535

90

fOO20D JOO GO

.

Редактор Л. Веселовская

Составитель Л. Завьялов Техред И.Попович

Заказ 7397/29Тираж 455Подписное

ВНШШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Прое ч i H,3ij, n

SOU

, Af

Корректор Е. Сирохман