№79-3
Забезпечення стійкості укосу гірського масиву при дії на нього додаткового навантаження
М.В. Дзьоба1, О.О. Фролов1
1Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, Україна
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2024, 79:26–37
Full text (PDF)
https://doi.org/10.33271/crpnmu/79.026
АНОТАЦІЯ
Мета. Метою досліджень є обґрунтування та встановлення параметрів захисної конструкції з буронабивних паль для зміцнення прибортового гірського масиву суглинків і моделювання стану борта кар’єру при дії на нього зовнішнього додаткового навантаження.
Методика дослідження. Застосована комплексна методика досліджень, яка полягає в аналізі існуючих наукових даних щодо укріплення зсувонебезпечних укосів, аналітичного визначення параметрів захисної конструкції, моделювання поведінки прибортового гірського масиву в його природному, навантаженому та закріпленому станах, порівняльного аналізу коефіцієнтів стійкості масивів та розробці нових інженерних рішень для забезпечення нормативної стійкості укосу.
Результати дослідження. За результатами моделювання стану кінцевого положення борта кар’єру Жидачівсього родовища суглинків при додатковому зовнішньому навантаженні від дії автотранспорту встановлено, що мінімальне значення коефіцієнту стійкості становить kc = 0,911, тобто досліджуваний борт є зсувонебезпечним.
Запропоновано, для забезпечення стійкості укосу досліджуваної ділянки кар’єру, встановити захисну конструкцію з одного ряду буронабивних паль. Відповідно до характеристик палі, розрахована її довжина нижче рівня потенційної поверхні ковзання призми зсуву та визначена загальна довжина паль. Моделювання показало, що застосування такої конструкції збільшило коефіцієнт стійкості до kc = 1,099.
Для виконання нормативної вимоги із забезпечення стійкості укосів уступів і бортів кар’єрів (kс ≥ 1,2), рекомендовано застосувати підсилюючу конструкцію з двох рядів буронабивних паль, відстань між якими становить 4,5 м, довжина свердловин 1-го ряду – 16 м, 2-го ряду – 20 м. Коефіцієнт стійкості укосу борта кар’єра в цьому разі становить kc = 1,218.
Наукова новизна. За результатами моделювання поведінки прибортового гірського масиву суглинків в його природному, навантаженому та закріпленому станах отримані коефіцієнти стійкості борта кар’єру та побудовано графік зміни цього коефіцієнту по довжині перерізу досліджуваного блоку при встановленні захисної конструкції.
Практичне значення. Запропоновано нове конструктивне рішення захисної споруди з буронабивних паль щодо забезпечення нормативної стійкості прибортового масиву на кар’єрі Жидачивського родовища суглинків.
Ключові слова: гірський масив, зсувні явища, стійкість укосу, захисні конструкції, борт кар’єру, буронабивні палі, моделювання, Rocscience Slide, коефіцієнт стійкості укосу.
Перелік посилань
1. Дзьоба, М.В., Міщенко, А.А., & Фролов, О.О. (2023). Проблема забезпечення стійкості укосів уступів і бортів кар’єрів. Тези Всеукраїнської науково-практичної онлайн-конференції аспірантів, молодих учених та студентів, присвяченої Дню науки, Житомирська політехніка, 154–155. https://conf.ztu.edu.ua/wp-content/uploads/2023/06/hirnytstvo.pdf
2. Dzoba, M.V. & Fastovshchuk, V.M. (2023). Analysis of the causes of deformation ofslopesinopen-pitmine. Збірник наукових праць ХV науково-технічної конференції «Енергетика. Екологія. Людина», КПІ ім. Ігоря Сікорського, 115–119. https://en.iee.kpi.ua/files/2023/dopovidi2023.pdf
3. Dzoba, M.V., Lytvynchuk, I.D., & Frolov, O.O. (2023). Study of the stability of the working bench of quartz sands. 6nd International Scientific and Technical Internet Conference “Innovative development of resource-saving technologies and sustainable use of natural resources”, Petroșani, Romania: UNIVERSITAS Publishing, 151–154. https://www.upet.ro/cercetare/manifestari/Ukraine_2023_Book_of_Abstracts.pdf
4. Норми технологічного проектування гірничо-видобувних підприємств з відкритим способом розробки родовищ корисних копалин. (2007). СОУ-Н МПП 73.020-078-1:2007. Україна.
5.Інженерний захист територій, будівель і споруд від зсувів та обвалів. Основні положення. (2017). ДБН В.1.1-46:2017. Україна.
6. Анісімов, О.О. (2015). Технологія будівництва та розробки глибоких кар’єрів: монографія. Дніпропетровськ: Національний гірничий університет.
7. Дзьоба, М.В. Міщенко, А.А. &Фролов, О.О. (2024) Утримуючі споруди для забезпечення стійкості укосів уступів та бортів кар’єрів. Тези ІІ Всеукраїнської науково-практичної конференції «Сучасні проблеми гірництва та будівництва», Житомирська політехніка, 25–27.
8. Фролов, О. О., & Дзьоба, М. В. (2023). Встановлення стійкості уступу кварцових пісків на кар’єрі Сихівського родовища. Технічна інженерія, 2(92), 258–267. https://doi.org/10.26642/ten-2023-2(92)-258-267.
9. Дзьоба, М.В., Чміленко, Д.Д., & Фролов, О.О. (2023). Встановлення ступеню стійкості уступу кварцових пісків. Тези Всеукраїнської науково-практичної конференції «Сучасні проблеми гірництва та будівництва», Житомирська політехніка, 22–24. https://conf.ztu.edu.ua/wp-content/uploads/2024/01/22-2.pdf
10. Сайт компанії ROCSCIENCE, Inc. (n.d.). https://www.rocscience.com/help/slide2/tutorials/tutorials-overview/quick-start-tutorial.
11. Дзьоба, М.В. &Фролов, О.О. (2024). Дослідження впливу кута укосу робочого уступу кварцових пісків на коефіцієнт його стійкості. Збірник наукових праць НГУ, 76, 51–62. https://doi.org/10.33271/crpnmu/76.051
12. Розробка та рекультивація ділянки західна Жидачівського родовища суглинків. Робочий проєкт. (2024). Новий Розділ, Україна.
