Исследование Уртуйского буроугольного месторождения
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
? этой причине в отвале высотой 15 м и менее напряжения ?у практически не изменяются с появлением в массиве армирующих стержней.
Распределение горизонтальных напряжений ?х в отвале высотой 15 м показывает, что наличие тросовых тяжей разгружает нижнюю часть откоса, в которой и отмечаются наибольшие по величине напряжения, создающие угрозу потери устойчивости. С увеличением высоты отвала от 15 до 20 м горизонтальные напряжения ?х увеличиваются примерно в 1,5-2 раза. В отвалах высотой 15 и 20 м наибольшие напряжения ?у возникают у их основания правее бровки. Наибольшие напряжения ох при этом отмечаются у нижней точки откоса и достигают 220 кПа.
Контролировалась также величина продольных усилий в армирующих тяжах. Наибольшей величины эти усилия достигают в отвале высотой 20 м в тросах, расположенных в самом нижнем ряду. Все тросовые тяжи испытывают деформации растяжения.
Таким образом, схема усиления отвала тросовыми тяжами при его высоте 20 м обеспечивает устойчивое состояние насыпи с соответствующим напряженно-деформированным состоянием массива. Характерной особенностью такого состояния является сокращение до минимума зон пластических деформаций.
Исследовано влияние изменения параметров пород отвала с и ? в пределах 10% на максимальную продольную силу в армирующих стержнях-тросах (см. таблицу).
Продольные силы в стержнях при изменении с и ?
Номер стержняУдельное сцепление с, кПаУгол внутреннего трения ?, градус54606616,21819,81.375/6352/5334375/6352/63312.670/10604/5571678/11604/75623.379/10665/6626756/12665/86154.925/12815/10736980/17815/12720Примечание. Над чертой - абсолютные значения показателя, Под чертой - расхождение, %.
Анализ результатов показывает, что влияние обоих параметров возрастает для нижних наиболее напряженных стержней. С уменьшением параметров с и ? продольные силы изменяются в значительно большей степени, чем при таком же возрастании этих величин. Степень влияния угла внутреннего трения на величину продольной силы в армирующих тяжах более значительна.
Управление укладкой пород с заданными свойствами предусматривает отсыпку наклонного слоя породы с лучшими механическими характеристиками со стороны откоса (зона, ограниченная пунктирной линией). Известно, что высоту отвала, отсыпаемого из разнопрочных пород, можно значительно увеличить, если отсыпать приоткосную часть отвала из пород высшей категории прочности.
Практический интерес представляет анализ влияния отдельных параметров прочности отвальных пород на такой способ формирования отвала. В качестве примера может быть рассмотрено уменьшение сцепления у пород, укладываемых во внутреннюю часть отвала. Такая ситуация возможна при неуправляемой валовой отсыпке вскрышных пород, когда основная часть отвала формируется из пород преимущественно песчаного состава с минимальным сцеплением и достаточно высоким углом внутреннего трения.
Для рассматриваемой схемы формирования отвала были проведены расчеты. Основание отвала и приоткосный слой толщиной 10м состояли из породы с преобладанием глинистого материала ? = 21,4 кН/м3; ? = 16; с = 90 кПа). Основная часть отвального массива характеризовалась параметрами ? = 20 кН/м3; ? = 37; с - 10 кПа.
Сформированные таким образом отвалы высотой 5; 10; 15 и 20 м сохраняли устойчивое состояние, хотя песчаная порода основной части отвала высотой 20 м находилась в пластическом состоянии, и наблюдались разрывы в небольшой зоне у основания откоса и правой верхней части расчетной модели. Для сравнения были рассчитаны отвалы аналогичных размеров, полностью сформированные из более слабых пород; откос такого отвала теряет устойчивость при его высоте 20 м и изменяет при этом свою форму.
Выполнено сравнение напряжений в устойчивом отвале высотой 15 м из пород преимущественно песчаного состава и с отсыпкой защитного слоя из пород с преобладанием суглинка, уложенного у откоса. Наибольшие значения напряжений в обоих случаях наблюдались в нижней части приоткосной зоны.
Горизонтальные напряжения ах в удаленной от края откоса части отвала остаются одинаковыми. Ближе к откосу в отвале, защищенном слоем суглинка, горизонтальные напряжения больше, чем в таком же отвале из песчаной породы, на 5-15%. Часть нагрузки воспринимается слоем суглинка. В основании отвала с защитным слоем из суглинка отмечается рост максимальных горизонтальных напряжений, достигающих в отдельных точках 50%.
Аналитические прогнозы состояния откосов можно считать достоверными лишь в тех случаях, когда физико-механические свойства массива определяются непосредственно в карьере с использованием методик, критерием надежности которых является возможно более полный учет действительного напряженного состояния массива в месте отбора образца.
4.2 Порядок производства работ
1. Производится подготовка площадок бульдозером Т-500 (Т-170) под армирование опытного отвала размером 20 * 40 м и рядом - не армированного. Общий размер площади под отвалы составит 50 * 60 м.
Подсыпка площадок и последующее формирование отвалов осуществляется автосамосвалами БелАЗ-7523. Планировка отсыпаемой породы выполняется бульдозерами типа Т-500 (Т-170) по мере необходимости.
- Армирование слоев и основания осуществляется из старых, бывших в употреблении покрышек от автосамосвалов БелАЗ-7522, 7523. Покрышки с помощью автокрана грузятся в автосамосвалы и разгружаются на подготовленную площадку. Укладка автопокрышек в основании ярусов отвала по схеме производится с использованием трактора К-701 на?/p>