Во время разработки карьеров происходит постоянная деформация бортов и дна, поэтому требуется регулярный мониторинг устойчивости. Борта могут иметь вогнутые, выпуклые либо прямолинейные участки, из-за чего расчёт усложняется, а также изменяются факторы, которые могут привести к деформации. От того насколько может деформироваться борт при возникновении нештатных ситуаций зависит безопасность людей, которые находятся в карьере либо на откосах. Заранее определенная и устраненная причина возникновения деформаций позволяет предотвратить серьёзные аварии, сделать эксплуатацию объекта более безопасной, а также снизить затраты на возможное восстановление бортов.
Какие факторы приводят к деформации
На борта карьера постоянно воздействует множество факторов. Их разделили на 3 группы по типу воздействия:
- Геологические факторы. Данная группа факторов учитывает типы характеристику пород, располагающихся на бортах. Также к геологическим факторам относят состояние и строение откосов. Учитывая информацию, которая была получена при изучении данных факторов, составляют план противодеформационных действий.
- Гидрогеологические факторы. Подземные воды оказывают сильное влияние на почву, поэтому обязательно необходимо учитывать глубину залегания и возможные последствия от контакта с породой. Борта при постоянном контакте с влагой могут деформироваться и разрушаться. Также массивы подвержены суффозии и могут оплывать. Деформация бортов карьеров под воздействием влаги является самой распространенной причиной. Уступы при необходимости нужно дополнительно укреплять. Выявление деформации на начальных этапах под воздействием подземных вод позволит исправить нарушения прежде, чем они станут причиной разрушения бортов.
- Технологические факторы. Так как в карьерах продолжается разработка, то откосы постоянно подвергаются нагрузке их устойчивость к деформации может существенно снизиться. Простое наблюдение показывает, что постоянно происходит разрушение уступов. При неправильной выработке, даже при своевременно проведенных противодеформационных мероприятиях, массив может подвергаться чрезмерной нагрузке и в результате появится деформация и разрушение бортов. Обеспечение правильной выработки в карьере позволит предотвратить нежелательные изменения на уступах.
Какие бывают виды деформаций
Существует множество видов деформирования массива, которые негативно сказываются на состоянии бортов и могут привести к закрытию карьера до устранения деформации и укрепления уступов. Выделяют несколько основных видов деформаций:
- Осыпи. Отдельные кусты горные породы могут осыпаться под воздействием природных факторов. Осыпи часто происходят на массивах, состоящих из пород, которые подвержены выветриванию. Если своевременно не увеличивались бермы, то вероятность осыпания горных пород существенно возрастает.
- Оползни. Грунты смещаются по наклонной плоскости, что приводит к серьёзной деформации бортов. Оползни достаточно предсказуемы и могут быть предопределены при возникновении определенных факторов.
- Оплывины. Деформация происходит за счёт суффозия горных пород. Чаще всего встречается при организации карьера в местах с близким расположением вод и мягкими горными породами.
- Просадки. Практически каждый массив подвергается спрессовке пород. Если уплотнение грунтов происходило неравномерно, то возможно образование карстовых полостей, которые при сильном давлении сверху могут обрушиться в любой момент.
Какие причины могут привести к деформации массивов
Так как деформация бортов может происходить не только в виде неожиданных обрушений, но и в виде длительных процессов, то не всегда получается распознать изменение структуры массива до появления серьёзных видоизменений. Чаще всего причинами образования деформаций становятся:
- Слабое изучение участка и пород, из которых происходит формирование бортов.
- Несоответствие сформированных уступов и бортов параметрам, отображающим реальные инженерно-геологические условия.
- Изменение условий при разработке карьера, которые вызваны изменением инженерно-геологических, гидрогеологических и физико-механических параметров.
- Несвоевременная корректировка параметров устойчивости массивов к деформации.
- Воздействие тектонических сил на борта, которые сопровождаются изменением структуры массива.
Большинство причин можно устранить при внимательном наблюдении за массивом. Также существует несколько методов расчета устойчивости бортов карьера, которые позволяют правильно определить параметры для формирования уступов и откосов. При выявлении деформаций необходимо прекратить работы в карьере до их устранения и укрепление бортов.
