№64-06
Розробка методики визначення запасу стійкості ділянки борту залізорудного кар’єру
В.Д. Сидоренко1, А.О. Романенко2, В.В. Панченко3
1Криворізький національний університет, Кривий Ріг, Україна
2Криворізький національний університет, Кривий Ріг, Україна
3Національний технічний університет “Дніпровська політехніка”, Дніпро, Україна
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2021, 64:68-80
https://doi.org/10.33271/crpnmu/64.068
Full text (PDF)
АНОТАЦІЯ
Метою даної статті є розробка нової методики оцінки запасу стійкості ділянок борту залізорудного кар’єру.
Послідовність виконання роботи. Для досягнення поставленої мети на першому етапі виконувалась фотозйомка високої роздільної здатності для характерних ділянок борту кар’єру з послідуючою комп’ютерною обробкою фотознімків для оцінки тріщинуватості гірських порід.
Наступним етапом був розрахунок фрактальної розмірності ділянки масиву по отриманим знімкам за допомогою програм ImageJ та FracLac, що включають пакет плагінів (додатків) MicroMod2015.
Далі для подальшої оцінки порушеності масиву за рахунок тріщинуватості виконувалось дослідження зв’язку фрактальної розмірності з коефіцієнтом структурного ослаблення (цей коефіцієнт визначається класичним методом через співвідношення міцності гірських порід у масиві й у зразку).
На останньому етапі роботи після встановлення вказаного зв’язку і розрахунку коефіцієнту структурного ослаблення порід за результатами визначення фрактальної розмірності виконувалась оцінка запасу стійкості ділянок борту залізорудного кар’єру. Для цього використовувалась відома залежністю коефіцієнту запасу стійкості від коефіцієнту структурного ослаблення порід. За результатами порівняння фрактальної розмірності ділянок оголеного масиву за фотознімками з розрахунком за класичними методами, розбіжність коефіцієнту структурного ослаблення відрізняється на 5-10%. Це свідчить про задовільну збіжність і дозволяє використовувати дану експрес - методику для оцінки тріщинуватості ділянки борту кар’єру через її фрактальну розмірність.
Наукова новизна отриманих результатів - вперше встановлена аналітична залежність коефіцієнту структурного ослаблення порід відфрактальної розмірності тріщин масиву, що дозволило спростити процедуру його розрахунку.
Практична значимість даної роботи полягає у створенні нової методики оцінки запасу стійкості ділянок борту залізорудного кар’єру на основі фрактального аналізу тріщинуватості порід.
Ключові слова: кар’єр, стійкість борту, тріщинуватість, фрактальнарозмірність, коефіцієнт структурного ослаблення, запас стійкості борту.
Перелік посилань:
1. Фисенко, Г.Л.(1965).Устойчивость бортов карьеров и отвалов. Недра.
2. Латышев, О. Г., Франц, В. В., Корнилков, М. В., & Соколов, В. В. (2016). Определение геометрических характеристик трещин для построения паспорта прочности горных пород. Известия высших учебных заведений. Горный журнал, (1), 58-65.
3. Избранные труды А.Ф. Иоффе Том1. Механические и электрические свойства кристаллов.(1974). Издательство «Наука»
4. Дунаев, В., Яницкий, Е., & Агарков, И. (2016). Изучение геолого-структурных условий эксплуатации месторождений как основа разработки мероприятий по закреплению уступов карьеров в скальных горных породах. Инженерная защита, (2), 110-116.
5. Голуб, В. В., Полищук, С. З., & Ветвицкий, И. Л. (2011). Новые подходы к оценке устойчивости откосов и склонов: теория и практика. Днепропетровск: ЧМП «Экономика.
6. Булат,А.Ф.,&Дырда,В.И.(2005).Фракталы в геомеханике. Наук. думка.
7. Соколов, В. В., Капулкина, Д. В., Полянская, А. Э., & Латышев, О. Г. (2019). Постановка задачи прогноза устойчивости выработок в трещиноватых породных массивах. In Международная научно-практическая конференция" Уральская горная школа-регионам" (pp. 323-324).
8. Albers, D., & Alexanderson, G. L. (2008). Mathematical people: Profiles and interviews. CRC Press.
9.Рубцов, В. К. (1967). Расчет заданного выхода крупных и мелких кусков породы на карьерах Сб. Взрывное дело,62/19, 84-99.
10. Щелокова, М. А., Слободян, С. Б., & Дырда, В. И. (2018). Фрактальный подход к механике разрушения твердых тел. Геотехнічна механіка, (138), 227-259.
11. Латышев, О. Г., Матвеев, А. А., Сынбулатов, В. В., & Строев, Ю. М. (2010). Оценка деформационных характеристик породного массива для прогноза устойчивости горных выработок. In Проектирование, строительство и эксплуатация комплексов подземных сооружений: труды III Междунар. конф., 19-21 мая (p. 223-228)
12. Романенко, А.O., Кушнір, Є.Г., Кушнир, Е.Г., & Остапчук, А.О. (2019). Оцінка тріщинуватості гірського масиву через метод визначення фрактальної розмірності тріщин. Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури, (5), 83-90.
13. Несмашный, Е. А., Ткаченко, Г. И., Болотников, А. В., & Романенко, А. А. (2015). Определение коэффициента структурного ослабления скального массива Ингулецкого карьера на основании фрактального анализа. Вісник Криворізького національного університету, (39), 113-117.
