Какие направления развития Росийской науки Вы считаете наиболее перспективными

«Уменьшение прямого воздействия на земли при разработке железорудных месторождений КМА»

В прошлом веке было широко распространено мнение о неограниченности, неисчерпаемости природных ресурсов страны. Однако практический опыт последних 20 лет опровергает это мнение и особенно в регионе КМА. На территории региона происходит постоянное сокращение сельскохозяйственных угодий за счет разработки железорудных месторождений, что предопределяет необходимость бережного отношения к земле и требует восстановления продуктивности нарушенных участков. Кроме того, вокруг ГОКов КМА образуются производственные комплексы, что еще более отрицательно влияет на окружающий ландшафт.

Наибольшие нарушения земной поверхности происходят при открытом способе разработки. При добыче 1 млн. т железной руды нарушается от 14 до 640 га земель [1].

Одним из мероприятий по охране и рациональному использованию земель на ГОКах КМА является увеличение емкости внешних отвалов, а также выбор обоснованных рациональных параметров откосов, что будет способствовать сокращению прямого и косвенного воздействия на земли. Высокие экономические результаты горного производства, лучшее использование земель в этих условиях могут быть достигнуты посредством управления безопасным состоянием откосов отвалов.

В связи с огромными площадями, занимаемыми под отвалами, и увеличением их высоты проблему управления безопасным состоянием откосов отвалов следует решать по-новому:

-          во-первых, определение параметров откосов (угол наклона, высота) должно осуществляться с надежным, но не преувеличенным запасом прочности;

-          во-вторых, должны создаваться и широко использоваться методы и средства искусственного укрепления откосов;

-          в-третьих, для обеспечения безопасного ведения горных работ и своевременного предотвращения возможных деформаций и оползневых процессов техногенных масс отвалов необходимо ведение мониторинга безопасности отвалов.

При решении первой задачи исходили из того, что откос представляет собой однородную упругую среду.

В однородных откосах поверхность скольжения возможной призмы обрушения представляет собой логарифмическую спираль [2] (рис.)

; (1)

μ = π/4 – φ/2,

где ri - текущий радиус-вектор дуги кривой в i–той точке поверхности

скольжения;

θi – текущий полярный угол;

r0 – начальный радиус-вектор;


φ – угол внутреннего трения.

 

На основании рис. составим систему уравнений, необходимую для определения ширины призмы возможного обрушения (а) и начального радиуса-вектора (r0) поверхности скольжения

(2)

где Н – высота откоса;

α – угол наклона откоса;

rn – конечный радиус-вектор поверхности скольжения;

а – ширина призмы возможного обрушения;

;

,

где с – сцепление;

γ - объемный вес.

1 2