Гальперин А.М.. Геомеханика открытых горных работ. Часть 1. Страница 39

На Лебединском и Стойленском карьерах KMA также наблюдаются оползневые деформации, обрушения, суффозия, оп- лывины.

Ввиду значительной обводненности песчано-глинистых отложений оползни обрушения со временем переходят в оплыви- ны. Недостаточной осушенноетью пород объясняется и широкое развитие суффозионных процессов в апт-альб-сеноманских песках и песчаных глинах юры и неокома, что приводит в дальнейшем к постепенному обрушению вышележащих пород и периодическим оползневым смещениям.

Развитие деформаций массива горных пород в бортах карьеров, как и возникновение нарушений устойчивости, захватывает какой-то период времени. Любое нарушение устойчивости, даже обрушение, имеет «скрытую» стадию подготовки, в процессе которой происходит последовательное разрушение многочисленных структурных связей пород.

Выветривание пород приоткосных зон карьеров обусловливает развитие во времени осыпей откосов, сложенных преимущественно твердыми породами. На развитие осыпей оказывают влияние следующие факторы: угол наклона уступа, интенсивность трещиноватости и ориентировка трещин относительно поверхности уступа, способы заоткоски уступов, технология буровзрывных работ, климатические условия района, вещественный состав горных пород.

На карьерах Никопольского марганцевого бассейна возникали оползни вскрышных уступов, в которых породы смещались по контактам между глинистыми породами. Оползнями охватывались длительное время необновлявшиеся участки уступов с различной степенью обводненности. Например, на Бо- гдановском карьере деформации уступов (высота 20 м, угол наклона 38—40°) происходили через 8—12 мес после их оформления. Очевидно, что, нараду со структурными особенностями массива, на устойчивость уступов оказывает влияние фактор времени.

Исследования длительной прочности глин при оценке устойчивости бортов буроугольных карьеров Украины, выполненные УкрНИИпроектом, позволили получить интересные данные благодаря использованию обратных расчетов. Установлено, что фактор длительной прочности в обеспечении устойчивости бортов карьеров Днепровского буроугольного бассейна является одним из определяющих. Так, для сложенных монтмориллонитовыми глинами уступов углы наклона откосов при времени стояния 2—3 мес и 10 лет соответственно составляют 38° И 20°.

Закономерности развития во времени деформаций уступов обеспечивают надежное производство вскрышных работ с использованием управляемого обрушения пород, геомеханические аспекты использования которого исследовались во ВНИ- МИ и ИГТМ АН Украины. Наиболее детальные натурные исследования механизма обрушения выполнены в 1966—1967 гг. ВНИМИ на Роздольском серном месторождении. Инструментальные наблюдения проводились по профильным линиям, заложенным в оползневой зоне северного борта Северного участка Роздольского карьера. Уступ, сложенный супесями и суглинками, оползал по контакту четвертичных отложений и тортон- ских (палеогеновых) глин. Построенная по результатам маркшейдерских наблюдений поверхность скольжения в верхней части является криволинейной, в нижней — плоской и совпадает со слабым контактом. Полученные значения максимальных скоростей смещения реперов в пределах подрабатываемого массива (от верхней бровки к нижней) существенно изменялись — от 0,20 до 0,95 м/сут, что, очевидно, связано с различной величиной действующих напряжений по выделенным в оползневом теле зонам.