Введение к работе
Актуальность работы. Достижение высокого уровня добычи руд, цветных и черных металлов и значительное улучшение технико-экономических показателей разработки месторождений полезных ископаемых, как это предусмотрено в Основных направлениях экономического развития СССР на 1990 - 2Э00 годы, возможно на базе создания и внедрения принципиально новых технических решения и прогрессивных технология.
Существенное улучшение показателей разработки месторождений возможно при рациональной зксгоіуатации объектов полезных ископаемых с обеспечением нормальной экологической обстановки, в том число путем оптимизации параметров их разработки.
Одним из важнейших направлений в решении этой задачи является создание и применение современных методов укрепления откосов, которые отстраивают в массивах пород с глинистыми пропластками, склонных к сползания.
Учет изменчивости физических свойств и формы залегания пород, а также целенаправленное воздействие на массив способом силикатизации позволяют повысить устойчивость бортов карьеров и эффективность разработки месторождения.
Научная задача разработки метода укрепления карьерных откосов с глинистыми пропластками на основе изменения их физических свойств и геометризации является актуальной.
Основанием для развития научных исследований в данном направлении явилось Постановление Совета Министров Аз.ССР W 385 от 12 ноября 1985 г.
Данная работа выполнена автором по плану научных исследований индустриального университета на І986-І99Г годы по теме: "Совершенствование и разработка технологии комплексного освоения ресурсов рудных и комплексно-соляных месторождений Азербайджана" (№ гос.регистрации 01860096877).
Цель работы - установление закономерностей направленного изменения физических свойств пород в зависимости от их пространственной изменчивости в пределах месторождения с учетом формы его залегания для повышения устойчивости бортов карьеров способом
физико-химического укрепления.
Идея работы заключается в использовании пространственных закономерностей изменения механических свойств глинистых пород под воздействием химических растворов для обеспечения устойчивости бортов карьеров.
Научные положения, разработанные соискателем, их новизна:
разработана типизация горно-геологических условий по степени оползнеопасности для бортов карьеров с глинистыми пропласт-ками, учитывающая их число пластичности, мощность и угол падения, что позволяет осуществить районирование месторождения и прогнозировать участки, склонные к возникновению опасных деформаций откосов;'
установлено, что воздействие на глинистые пропластки оригинального химического раствора обеспечивает устойчивость пород в связи с увеличением величины сцепления в 7 раз, уменьшением угла внутреннего трения и числа пластичности соответственно в 5 и 10 раз, а сцепление на контакте системы глина - скальные породы увеличивается от 0 до 6,3 Ша, что позволяет обеспечить равнопрочное состояние участка после физико-химической обработки, при этом пространственные закономерности изменения свойств пород описывают топофункциями,позволяю'ц;іми обеспечить необходимую величину коэффициента запаса устойчивости борта карьера;
разработан метод повышения устойчивости карьерных откосов с глинистыми пропластками, основанный на направленном изменении их физических свойств за счет воздействия укрепляющего раствора, предварительно обработанного в ультразвуковом поле, путем инъекции его в разрыхленный энергией взрыва пласт через скважины по данным плана изолиний показателей числа пластичности пород, функционально связанного с углом внутреннего трения, сцепления и сцеплением на контакте.
Обоснованность и достоверность научных положений и выводов подтверждаются надежностью установленных зависимостей, оцениьае-шх значениями коэффициентов корреляции (R» 0,9), погрешностью определения показателей физических свойств, не превышающей 8&, удовлетворительной сходимостью результатов лабораторных и натурных исследований, представительностью экспериментов, полонитель-
ними результатами промышленного укрепления рабочих бортов карьера.
Научное значенио работы заключается п установлении закономерностей илменения консистенции пропласткоо глинистых пород при их силикатизации в откосах бортов карьеров на основе геометризации и изменения их физических свойств.
Практическое значение работы заключается в разработке метода укрепления карьерных откосов с глинистыми пропластками на основе изменения их физических свойств и геометрия ации с применением силикатизации, который представляет возможность разрабатывать месторождения в сложных горно-геологических условиях с обеспечением устойчивости бортов карьеров, улучшением экологической обстановки при максимально возможных углах откоса.
Реализация работы. Результаты исследований внедрены в практику ведения горных работ на Загликском алунитовом месторождении. Этот способ рекомендован для карьеров с аналогичными горно-геологическими условиями.
Экономический эффект от внедрения метода повышения устойчивости бортов карьера составил 93,7 тыс.руб.
'. Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на научных конференциях аспирантов вузов Азербайджана (Баку, 1986-1990 г г.), на заседании кафедр маркшейдерского дела и физики горных пород и процессов МГИ (Москва, I99Q-I99I г г.К
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 6 научных, работ и получено одно авторское свидетельство.
Объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глаз, заключения, включает 41 рисунок, 16 таблиц, 107 страниц мапинописного текста, список литературы из 101 наименования и 37 страниц приложений.