№83-5

Управління стійкістю високих одноярусних відвалів в контексті відбудови України

А.А. Адамчук¹ https://orcid.org/0000-0002-8143-3697

¹Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна

Coll.res.pap.nat.min.univ. 2025, 83:55–64

Full text (PDF)

АНОТАЦІЯ

Мета. Шляхом встановлення залежностей безпечної відстані розташування екскаваторів-драглайнів від висоти одноярусного відвалу та рівня його підтоплення обґрунтувати ефективний спосіб управління стійкістю високих одноярусних відвалів в контексті відбудови України.

Методика. Застосовувалась методика компьютерного моделювання з використанням програмного забезпечення «Slide» для побудови найбільш напружених поверхонь ковзання відсипаного масиву гірських порід. Отримані дані розрахунків ширини призми можливого зрушення було проаналізовано і встановлено їх залежність від висоти одноярусного відвалу та рівня води у внутрішньокар’єрному просторі методом найменших квадратів.

Результати дослідження. За допомогою програмного комплексу «Slide» розраховано параметри ширини призми можливого зрушення при коефіцієн-тах запасу стійкості 1,2 та 1,0 та встановлені їх залежності від висоти відвалу та рівня його підтоплення водою, що дозволи-ло встановити ефективні моделі екскаваторів-драглайнів для різних умов ведення відвалоутворення. Встановлено, що висота ярусу розкривних порід при формуванні його екскаватором-драглайном має бути не більше 100–150 м, яку можна збільшити лише у разі затоплення укосу водою.

Наукова новизна. Нова технологія заснована на явищі, що при досягненні критичного значення затоплення схилу водою на рівні 0,19 від загальної висоти ярусного схилу відбувається підвищення стійкості та зменшення ширини призми можливого зсуву, за рахунок посилення впливу водоутримуючих сил у відкритому просторі кар'єру.

Практичне значення. Обґрунтовано ефективний спосібуправління стійкістю високих одноярусних відвалів, що полягає у використанні сили ваги води в основі відвалу для підвищення його стійкості. Із водоприпливом відбувається поступове збільшення висоти відвалу до заповнення внутрішньокар'єрного простору породами розкриву.

Ключові слова: внутрішній відвал, одноярусний відвал, фізико-механічні властивості гірських порід, екскаватор-драглайн, коефіцієнт запасу стійкості.

Перелік посилань

1. Adamchuk, A., & Shustov, O. (2023). Control of dump stability lading rock on its edge. Inżynieria Mineralna, 1(1), 91–96. https://doi.org/10.29227/IM-2023-01-11

2. Babets, Y. K., Adamchuk, A. A., Shustov, O. O., Anisimov, O. O., & Dmytruk, O. O. (2020). Determining conditions of using draglines in single-tier internal dump formation. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 6, 5–14. https://doi.org/10.33271/nvngu/2020-6/005

3. Pavlychenko, A., Adamchuk, A., Shustov, O., & Anisimov, O. (2020). Justification of dump parameters in conditions of high water saturation of soils. Technology Audit and Production Reserves, 6(3(56)), 22–26. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2020.218139

4. Kovrov, O., Babiy, K., Rakishev, B., & Kuttybayev, A. (2016). Influence of watering filled-up rock massif on geomechanical stability of the cyclic and progressive technology line. Mining of Mineral Deposits, 10(2), 55–63. https://doi.org/10.15407/mining10.02.055

5. Babets, Y., Anisimov, O., Shustov, O., Komirna, V., & Melnikova, I. (2021). Determination of economically viable option of liquidation the consequences of external dump deformation. E3S Web of Conferences, 280, 08014. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202128008014

6. Lozhnikov, O., Sobko, B., & Pavlychenko, A. (2023). Technological Solutions for Increasing the Efficiency of Beneficiation Processes at the Mining of Titanium-Zirconium Deposits. Inżynieria Mineralna, 1(1). https://doi.org/10.29227/IM-2023-01-07

7. Moldabayev, S., Sdvyzhkova, O., Babets, D., Kovrov, O., & Adil, T. (2021). Numerical simulation of the open pit stability based on probabilistic approach. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 6, 29–34. https://doi.org/10.33271/nvngu/2021-6/029

8. Medvedieva, O., Halchenko, Z., Shustov, O., & Akhmetkanov, D. (2023). Prospects for use of man-made disturbed lands in mining regions for the location of renewable energy sources facilities. Geo-Technical Mechanics, 165, 17–26. https://doi.org/10.15407/geotm2023.165.017

9. Moldabayev, S. K., Sultanbekova, Z. Z., Adamchuk, A. A., Sarybaev, N. O., & Nurmanova, A. N. (2022). Technology of an open pit refinement under limit stability of sides. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 6, 5–10. https://doi.org/10.33271/nvngu/2022-6/005

10. Lennon, J. W. O., Pavlychenko, A., Tsopa, V., Deryugin, O., Khorolskyi, A., & Cheberiachko, L. (2024). Causal relationship between environmental aspect and environmental risk. E3S Web of Conferences, 567, 01013. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202456701013

11. Sdvyzhkova, O., Moldabayev, S., Bascetin, A., Babets, D., Kuldeyev, E., Sultanbekova, Z., Amankulov, M., & Issakov, B. (2022). Probabilistic assessment of slope stability at ore mining with steep layers in deep open pits. Mining of Mineral Deposits, 16(4), 11–18. https://doi.org/10.33271/mining16.04.011

12. Moldabayev, S., Rysbaiuly, B., Sultanbekova, Z., & Sarybayev, N. (2019). Methodological approach to creation of the 3D model of an oval-shaped open pit mine. E3S Web of Conferences, 123, 01049. https://doi.org/10.1051/e3sconf/201912301049

13. Lozhnikov, O., & Adamova, V. (2024). Methodology for determining the scope of reclamation works when forming recreational zone in the quarry residual space. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1348(1), 012043. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1348/1/012043

14. Lozhnikov, O. V., Adamova, V. O., & Slivenko, M. M. (2024). Justification of the safe parameters of recreational zones during the reclamation of watered residual quarry spaces. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 5, 85–92. https://doi.org/10.33271/nvngu/2024-5/085

15. Pavlychenko, A., Kolosov, D., Adamchuk, A., Onyshchenko, S., & Dereviahina, N. (2023). Regarding the issue of post-war development of mining regions and restoration of destroed infrastructure facilities. In Key trends of integrated innovation-driven scientific and technological development of mining regions (pp. 612–644). UNIVERSITAS Publishing. https://doi.org/10.31713/m1226

16. Petlovanyi, M., Saik, P., Lozynskyi, V., Sai, K., & Cherniaiev, O. (2023). Substantiating and assessing the stability of the underground system parameters for the sawn limestone mining: Case study of the Nova Odesa deposit, Ukraine. Inżynieria Mineralna, 1(1(51)), 79-89. https://doi.org/10.29227/IM-2023-01-10

17. Petlovanyi, M., Sai, K., Khalymendyk, O., Borysovska, O., & Sherstiuk, Y. (2023). Analytical research of the parameters and characteristics of new “quarry cavities – backfill material” systems: Case study of Ukraine. Mining of Mineral Deposits, 17(3), 126–139. https://doi.org/10.33271/mining17.03.126

дата першого надходження статті до видання – 07.10.2025
дата прийняття до друку статті після рецензування – 10.11.2025
дата публікації (оприлюднення) – 29.12.2025