Горный журнал УГГУ - Результаты поиска для: Барулин А. И.

Разработан аналитический способ оценки устойчивости открытых горных выработок методом алгебраического сложения сил. В отличие от интегральной модели реализации этого метода использован дискретный способ с разделением оползневого объема на несколько расчетных блоков. Дискретный способ позволяет выполнять аналитическую оценку устойчивости откосов не только для функциональных поверхностей скольжения, но и для произвольных, заданных совокупностью лежащих на них отдельных точек. Сущность способа сводится к определению плоских прямоугольных координат углов расчетных блоков. Через прямоугольные координаты угловых точек вычисляются необходимые параметры расчетных блоков оползневого тела с использованием положений аналитической геометрии и матричной алгебры. Предложенный аналитический способ позволил автоматизировать оценку устойчивости откосов при помощи разработанной компьютерной программы. Доказано, что для достижения необходимой и достаточной точности оценки устойчивости откосов аналитическим способом минимальное число расчетных блоков, на которое разбивается оползневое тело, должно быть больше пяти. Произведена оценка точности предложенного аналитического решения по сравнению с результатами, полученными графоаналитическим способом, погрешность не превысила ±0,5 %. Разработанный способ расширяет возможности использования инженерного метода алгебраического сложения сил для оценки устойчивости открытых горных выработок в сложных горно-геологических условиях.

Рассмотрены вопросы использования нормативных документов для оценки устойчивости нагруженных откосов. Выполнена оценка точности расчета устойчивости откоса методом алгебраического сложения сил. Показано на конкретном примере, что погрешность метода при использовании для некруглых поверхностей скольжения в массиве анизотропных горных пород достигает 22 %. Обоснована необходимость всестороннего рассмотрения устойчивости борта, его уступов, отсыпаемого съезда и инженерных сооружений. Для контрольной оценки использован более точный метод многоугольника сил. Доказано, что метод алгебраического сложения сил всегда занижает коэффициент запаса устойчивости откосов. Объяснено преувеличение в проектных решениях негативного влияния нагрузки на устойчивость борта карьера. Показаны роль и значение ошибок в расчете устойчивости на примере проектирования конкретного инженерного сооружения. Обосновывается обязательность независимой экспертизы проектов сложных инженерных сооружений для уменьшения вероятности принятия ошибочных решений.

Приведены результаты исследования механизма деформирования отвала, нагруженного автосамосвалом. Расчеты выполнены методом конечных элементов на основе механики разрушения пород отвальной смеси. Применена объемная математическая модель объекта, включающая конструкцию автосамосвала, исследован механизм деформирования пород отвала под действием разгружающейся под откос машины, изучены факторы, оказывающие позитивное влияние на устойчивость отвала. К таким факторам относятся: учет пространственных очертаний наиболее напряженной поверхности скольжения, используемый в некоторых инженерных решениях; увеличение сопротивления сдвигу призмы обрушения на боковых поверхностях за счет эффекта расклинивания ее верхней части под весом автосамосвала; удерживающий эффекта веса, приходящегося на колеса переднего моста карьерного автосамосвала. Определено количественное влияние отмеченных факторов на повышение коэффициента запаса устойчивости отвала. Многочисленными расчетами в различных условиях установлено, что отношение предельных разрушающих нагрузок от автосамосвала для плоской и объемной задач устойчивости отвала постоянно. Исследование позволяет учесть позитивное влияние ряда факторов в инженерных методах расчета посредством обоснованного снижения веса автосамосвала.