Способ контроля устойчивости откосов

Способ контроля устойчивости откосов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: контроль за состоянием бортов карьеров, уступов, отвалов, откосов дорожных, строительных и гидротехнических сооружений. Сущность изобретения: на верхней площадке контролируемого откоса выделяют границы блоков . В каждом блоке устанавливают реперы . Между реперами, находящимися на смежных блоках, устанавливают преобразователи смещений. Преобразователи ориентируют в направлении ожидаемого сдвига. Измеряют смещение пород откоса в направлении сдвига. По величине смещений определяют устойчивость откоса. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 С 39/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

00 1Я

Од Q (21) 4879873/03 (22) 06.11.90 (46) 15.01.93.Бюл.М 2 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) В.И.Ахматов, В.В.Васин, Э.Л,Галустьян, С,В.Иванов и А.П.Кужлев (56) Авторское свидетельство СССР

N 1209858,,кл. Е 21 С 39/00, 1981.

Методические указания по наблюдениям за деформациями бортов разрезов и отвалов, интерпретации их результатов и прогнозу устойчивости. Л.: ВНИМИ, 1987, с.8-13, Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для контроля устойчивости бортов карьеров, откосов, уступов и отвалов, Оно может также использоваться для контроля за состоянием откосов дорожных, строительных и гидротехнических сооружений, Известен способ контроля устойчивости бортов карьеров, основанный на определении: критических деформаций образцов пород путем лабораторных испытаний их на сдвиг, характеристик сопротивления сдвигу, соотношения сдвигающих и удерживающих сил и ускорения, приобретаемом массивом в процессе его смещения.

Недостаток этого способа состоит в том, что контроль за устойчивостью борта начинают осуществлять после начавшихся подвижек, причем массив приобретаетускорение.

„„ 4 „„1788239 А1 (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ УСТОЙЧИВОСТИ

ОТКОСОВ (57) Использование; контроль за состоянием бортов карьеров, уступов, отвалов, откосов дорожных, строительных и гидротехнических сооружений. Сущность изобретения: на верхней площадке контролируемого откоса выделяют границы блоков. B каждом блоке устанавливают реперы. Между реперами, находящимися на смежных блоках, устанавливают преобразователи смещений. Преобразователи ориентируют в направлении ожидаемого сдвига, Измеряют смещение пород откоса в направлении сдвига. По величине смещений определяют устойчивость откоса. 1 ил.

При хрупком разрушении начало подвижек сопровождается обрушением пород, в связи с чем не обеспечивается безопасность работ.

Наиболее близким к изобретению (прототип) является способ маркшейдерских наблюдений за смещением реперов, сравнение получаемых деформаций с заданными пиковыми значениями.

Недостатками способа являются: дискретность наблюдений, не обеспечивающая выявление закономерности процесса сдвижения пород: косвенное определение положения в пространстве общего вектора смещения реперов в направлении сдвига путем раздельного измерения вертикальных и горизонтальных смещений реперов: низкая чувствительность ма ркшейдерских приборов и инструментов к микроподвиж1788239 кам; измеряют скорости смещения пород йачавшегося оползневого процесса, что не прйемлемо для пород с хрупким разруЙИни- ем, Цель изобретения — повышение точности и надежности контроля устойчивости откосов, На чертеже изображена схема поперечного сечения откоса борта, разделенного на потенциально неустойчивые блоки поверх- 10 ностями ослабления в виде контактов между слоями пород, Способ заключается в следующем, Изучают структуру массива и устанавливают границы блоков (слоев) разделенные потенциально опасными поверхностями ослабления массива 13. В гра15 ницах каждого блока (слоя) устанавливают репер 2 или 7, а между реперами помещают инструктивно — частичные датчики 6, ориентйруя их отнбсительйо направлЕнйя ожидаемого сдвига. Датчики посредством кабеля

8 соединяют с распределйтельнйм Культом

Из каждой пары соседних реперов 2-7 и

7-10 первый является базовым, второй — рабочи м .

Измерение смещения одного из блоков относительно соседнего осуществляется автоматически. Удлинение штока индуктивночастотного датчика вызывает адекватное

30 изменение частоты электрического тока, величину которого измеряют частотомером и фиксируют в регистрирующем устройстве

12, Фактическое смещение массива 1, мм определяют следующим образом. В начале, на стенде, смещают шток датчика, измеряют соответствующую частоту электрического тока и строят тарировочный график в осях

"частота тока - смещение штока". В процессе наблюдений за состоянием откоса измеряютчастоту тока и с помощью графика бпределяют фактйче кое смещение массива. Последнее со оставляют с предельно

40 допустимым критическим значением (этало- 45 ном) и ecni ойопревышено, останавливают работы.

В качестве эталОннбго смещения массива мбж е т Слу жить "величийа допустимой деформации,"пблученная в результате ста- 50 тистйческой обработки ранее происшедших обрушений откосов, Однако в породах с хруйким разрушением достаточно зафиксирова1ь йачалънуйстаДйю Микроподвижек, т.е. установить факт-начинающегося про- 55 цесса разрушения. Общейзвестйо, что пеpâûì признаком потери устойчйвости массива "является"йоявлеййе трещин отрЫва" на "пЪЬщадке откоса, В результате скачкооб- " разйс1го MvlKpQcpblBB площадка опускается на 3-5 мм, но разрушения откоса еще не происходит, Так как индуктивно-частотный датчик имеет высокую чувствительность, то можно фиксировать микроподвижки, равные долям мм и если они нарастают, останавливать работы до того, как появится трещина отрыва.

Пример . На Оленегорском карьере в результате исследований устойчивости транспортной бермы было установлено, что коэффициент запаса устойчивости меньше нормативного и возможно обрушение по подрезанным горными работами контактам между слоями пород, Для осуществления систематических наблюдений в траншее 1 (GM. чертеж), пройденной под железнодорожным путем

5, оборудовали наблюдательную станцию, состоящую из Г-образных 2, 10 и Т-образных 7 реперов с кронштейнами 4, между которыми установили датчики 6 индуктивно-частотного типа. Оси датчиков ориентировали в направлении ожидаемого сдвига.

Наблюдения осуществляли в такой последовательности. В начале тарировали датчики и строили график зависимости частоты тока F от деформации I, в диапазоне длин 0,1-3,0 мм, Учитывая хрупкий характер разрушения пород, деформацию I = 2 мм приняли предельно допустимой. Интервал частот при этом составил 5-7 10 Гц. Для

l=2 мм по графику зависимости I-F определили критическую частоту тока F

= 6 10 Гц, В процессе наблюдений снимали показания датчиков, сопоставляли с F

3 соединяют кабелем 11 с диспетчерским пунктом, на котором находится регистрирующее устройство 12, Формула изобретения

Способ контроля устойчивости откосов, включающий установку на верхней площадке откоса базовых и рабочих реперов, измерение смещений пород откоса, их сравнение с полученными ранее допустимыми значениями смещений и определение устойчивости откосов по соотношению между измеренными и допустимыми смещениями, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности контроля; предварительно на верхней площадке откоса выделяют потенциально неустойчивые блоки и направление ожидаемого сдвига, реперы устанавливают в каждом блоке, а смещейия пород измеряют в направлении

1788239

Составитель С. Иванов

Техред М.Moðãåíòàë Корректор С, Пекарь

Редактор Н. Пигина

Заказ 60 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ожидаемого сдвига с помощью преобразователей, установленных между реперами и ориентированных в указанном направлении.