Файл: Фисенко, Г. Л. Укрепление откосов в карьерах.pdf

157

нами. Так как данный участок располагался на 30 м выше преды­ дущего, прочность пород на нем должна была быть ниже. Кроме того, в результате более длительного стояния откосов горные по­ роды в большей степени подвергались процессам выветривания. Было установлено, что зоны влияния соседних скважин частично перекрываются.

В ходе работ в комплекс оборудования для приготовления рас­ твора и подачи его в скважины были внесены некоторые усовер­ шенствования. Так, вместо громоздкого и неудобного в работе инъектора были применены трубки-кондукторы с фланцем, к ко­ торым непосредственно крепилась цементационная головка. Це­ ментационная установка, состоящая из двух растворомешалок С-220А, разгружающихся в один приемный бункер, была укреп­ лена на полозьях из швеллеров для обеспечения ее мобильности и сокращения длины труб-раствороводов. Передвижение произво­ дилось с помощью бульдозера на базе трактора С-100. Гибкий резиновый шланг заменили стальными трубами диаметром 2 " и длиной 2700 мм, соединенными между собой посредством флан­ цев. Такой трубопровод удобен при большой длине участка, так как став труб может удлиняться или укорачиваться. Кроме того, при оседании цементного раствора в трубах, последние легче, чем резиновые шланги, освобождаются от цементного камня.

В условиях Кургашинканского рудника при производстве це­ ментационных работ для затворения цементного раствора исполь­ зовались грунтовые воды, которые собирались в зумпфе на дне карьера и подавались к месту производства работ с помощью цен­ тробежного насоса производительностью 80 м3/ч.

Химический анализ подземных вод Кургашинканского место­ рождения подтвердил пригодность их для приготовления цемент­ ного раствора, общая минерализация составила 1963 мл/л; водо­

родный показатель pH = 6 ,8 ; содержание ионов SO4 — 750 мг/л. Агрессивность воды оказалась в пределах нормы. Для приготов­

1—2 л/мин -м2. Поэтому в зависимости от величины удельного водопоглощепия начальная консистенция цементного раствора для пород горизонта 620—650 м была принята 2: 1 (вода : цемент — по массе). Для опрессовки цементного материала в трещинах и за­ полнения пустот к концу нагнетания в скважины подавалась вода или раствор слабой консистенции. Кроме того, это необходимо для промывания става труб от остатков цемента.

Цементация пород проводилась на участке длиной 125 м (го­ ризонт 620—650 м) юго-восточного борта карьера. Станками БМК-4 с бермы горизонта 650 м было пробурено 25 вертикальных и наклонных скважин. В устье скважин бетонировались трубкикондукторы длиной 2,7 м, так чтобы верхний фланец возвышался

158

над поверхностью берм на 30—40 см. Перед началом цементации' скважины промывались водой. В каждую скважину закачивалось 20—30 м3 воды, после чего переходили к нагнетанию цементного-1 раствора. Давление при нагнетании колебалось в пределах 1— 6 кгс/см2.

Из 25 цементационных скважин 19 были пробурены верти­ кально четыре (вторая, четвертая, шестая, третья)— наклонно под

Рис. V.2. Поперечный разрез участка борта Кургашинкамского карьера, укрепленного железобетонными сваями и цементацией:

(1,02—6,8). Всего было пробурено 695 м скважин. Объем укреп­

159-

Для предотвращения развития дальнейших обрушений опасная зона была закреплена железобетонными сваями набивного типа с частичной цементацией пород. Работы проводились на двух уча­

Всего было установлено 35 свай: 21 свая на горизонте 620— 650 м в два ряда в шахматном порядке на расстоянии 5 м друг от друга и с промежутком между рядами 3—4 м и 14 свай в один ряд на горизонте 650—670 м. Расход рельсов составил 840 м (36 т), портландцемента марки 400 — около 50 т. Общий объем укреплен­

работы по искусственному укреплению участков борта восточной капитальной выездной траншеи, подверженных оползанию; сум­ марная длина укрепленных участков составила 230 м (рис. V.3). Наблюдениями и исследованиями было установлено, что основной причиной деформации уступов является пониженная прочность по контактам слоев или тектоническим трещинам, заполненным гли­ нистым материалом, а также влияние поверхностных вод и буро­ взрывных работ в карьере.

Для разработки проекта укрепления опытных участков были проведены предварительные расчеты по определению величины дополнительного удерживающего усилия, исходя из рекомендаций института ВНИМИ относительно фактического коэффициента за­ паса устойчивости, который для нерабочих уступов со сроком службы более 5 лет должен находиться в пределах 1,5—2.

Путем сравнения полученного в расчетах значения фактиче­ ского коэффициента запаса и принятой для рассматриваемых ус­ ловий величины расчетного коэффициента запаса устойчивости определялась величина дополнительного удерживающего усилия, которую необходимо приложить для обеспечения устойчивости участков при коэффициенте запаса пр = 2. По полученным значе­ ниям Пф строились графики изменения фактического коэффициента запаса, по которому определялась зона, подлежащая укреплению,

160