Почему отвал от Вас ушел?
Обеспечение устойчивости откосов отвалов
Нарушения устойчивости на горных предприятиях проявляются в виде просадок, оплывин, осыпей, обрушений и оползней бортов карьеров, разрезов и отвалов, наиболее опасными из которых являются два последних. На долю всех видов деформаций примерно половина приходится на оползни, а при увеличении высоты борта отвала или глубины карьера/разреза вероятность проявления данного типа деформации возрастает.
В сети интернет или по телевизору зачастую освещают крупные аварии на рудниках, связанных с разрушением бортов карьера, но почти не встречаются новости о деформациях откосов отвалов.
Мировая и отечественная практика формирования отвалов показала, что при недолжном уровне изучения особенностей формирования отвалов и превышение предельных параметров откосов, могут происходить крупные аварии, которые могут привести к гибели людей, нарушению и разрушению инфраструктуры. Примером крупной аварии может послужить крупный оползень породного отвала, разрушивший дома радио и телевышки, водо- и телекоммуникации и забрал жизни 144 человек, который прошел в XX веке в Аберфане (Великобритания). Сход отвальной массы в Кемеровской области в 2015 был меньшего масштаба, но в результате был перекрыт участок автодороги и разрушены линии электропередач.
Конечно, для предприятий, расположенных в дали от населенных пунктов, такой риск последствий возникновения аварий стремиться к минимуму. Но стоит отметить, что даже в этом случае деформация отвалов может быть очень опасной, например, в случае близкого формирования отвалов от верхней бровки карьера/разреза и нарушения условий его формирования, обрушенная масса может переместиться в отработанное пространство, что приведет к гибели людей и потери техники.
Как не сложно догадаться, объем работ, сил и средств, направленных на последующие локализацию и ликвидацию аварий составил колоссальный. Так что же приводит к образованию таких аварий и как уследить за отвалом, чтобы он не «сбежал»?
В результате инженерно-геологических и гидрогеологических исследований для пород отвальной массы и места складирования пустых пород изучаются:
- физические свойства складируемых пород;
- сдвиговые характеристики отвальной массы;
- строение основания: наклон основания, наличие прослоев слабых пород и их мощность, наличие водоносных горизонтов, возможность образования техногенных водоносных горизонтов в нижней части отвала и в породах основания.
Размер изучаемой территории основания отвала должен определяться из вероятной схемы деформирования откосов отвалов (надподошвенные, подошвенные и подподошвенные схемы деформации отвала) и предельных параметров откосов бортов. Примерной величиной может быть ½ от высоты проектируемоного отвала в каждую сторону от его нижней бровки.
Для изучения особенностей строения основания отвала бурят скважины до коренных пород, не менее чем на 2 метра. При большой мощности рыхлых отложений глубина скважин определяется вероятной схемой деформирования борта отвала.
Обязательным видом исследования условий отвалообразования является гидрогеологическая характеристика основания отвала: наличие и характер водоносных горизонтов; фильтрационные и компрессионные свойства водоносных и водоупорных пород; граничные условия водоносных пластов; условия их питания и разгрузки; гидравлическая связь между пластами; влияние техногенных факторов на изменение режима водоносных пластов.
При выполнении работ по гидрогеологическому и инженерно-геологическому изучению условий отвалообразования, правильному подходу к определению предельных (устойчивых) параметров откосов отвалов и соблюдении их при формировании тела отвала можно говорить о безопасном ведении горных работ. А последующие работы по мониторингу за устойчивостью позволят снизить риски возникновения аварийных ситуаций.