2. Карьер беткейлерінің орнықталығын зерттеу

2.1 Карьер кемерлерінің орнықтылығын бақылау

Ашық кен орындарын жобалау, салу және игеру кезінде карьер кемерлерінің көлбеу бұрыштарын дұрыс әдіспен есептеу өте маңызды. Ол еңбек қауіпсіздігін арттыруды, құнарсыздануға жол бермеуді, карьер кемерлерінің орнықтылығын қамтамасыз етеді.

Карьер кемерлерін орнықты етіп жобалауда ең алдымен тау жыныстарының орнықтылық щ коэф-фициентін анықтау қажет. Карьер кемерін арнайы есептеулер арқылы құламайтын етіп жобалауға және жасауға да болады.

2.2 Карьер кемерлерінің орнықтылығын г.Л.Фисенконың график-

тік-аналитикалық әдісімен алдын – ала есептеу

Орнықтылық коэффициенті- η деп, карьер кемерін құлаудан ұстап тұратын барлық күштер қосындысының оны жылжытатын күштер қосындысына қатынасын айтады және ол келесі формуламен анықталады.

мұнда ∑F_тр= f∑N_i(үйкеліс күштері);

∑F_сц = kL(ілінісу күштері);

∑F_сдв=∑T(сырғытатын күштер);

f = tgρ —тау жыныстарының ішкі үйкеліс коэффициенті

k- ілінісу коэффициенті,

ρ – тау жыныстарының ішкі үйкеліс бұрышы.

Карьер қиябеттерін жобалағанда негізінен орнықтылық қорының коэффициентін n1,3 деп алады.

Карьер кемерінің жоғарғы жағында созылу кернеуі әсерінен жарықшақтар пайда болып, тік қалпында құлап түседі. Оны тік жар Н деп айтады және оның биіктігі мына формуламен анықта-лады:

мұнда k- жыныстардың ілінісу коэффициенті, МПа; р- тау жыныстарының ішкі үйкеліс бұрышы, град; - тау жыныстардың орташа тығыздылығы, Па.

Тік жардан кейін жылжудың қисық беті басталады. Жылжу бетті есептеудің көптеген әдістері бар. Олардың ішінде ең жиі қолданыла-тыны Г.Л.Фисенко әдісі (2.1-сурет).

Жылжу беттің пішінін мына тәртіппен сызып алынады:

1. Кертпеш қимасында жер беті-нің Н -ға тең қашықтықта ВD түзуі жүргізіледі және В нүктесінен тік АВ кесіндісі салынады.

2. ВД сызығында кез келген бір нүкте D белгіленіп, ВD түзуіне 45˚+ /2 бұрыш жасайтын DС сызы-ғы және осы бұрышпен В нүктесінен ВС сызығы да жүргізіледі.

3. Кертпештің төменгі нүктесі М-нен МА сызығына 45 - 2 бұрышымен МК түзуі жүргізіледі.

4. МК түзуіне М нүктесінен бастап МР, РР', Р'Р" тең кесінді-лері, ал DС түзуіне С нүктесінен төмен қарай СС_',С'С" және С"С тең кесінділер салынады.

2.1-сурет. Сырғу беттің орнын анықтау схемасы

5. Р, Р', Р" нүктелерінен кертпештің МА көлбеу сызығына парал-лель сызықтар, ал С', С" және С нүктелерінен ВС түзуіне параллель сызықтар жүргізіледі. Осы параель сызықтардың қиылысқан нүктелері Ғ,Ғ ,Ғ арқылы МК сызығымен қиылысқанша ҒО түзуін жүргізеді.

6. О нүктесінен DС -ға парал-лель ВD сызығымен қиылысқанша түзу жүргізіп Е нүктесін табады.

7. Кертпештің Е нүктесінен ОЕ -ге, ал М нүктесінен МК-ға перпендикуляр тұрғызсақ, ол пер-пендикулярлардың қиылысқан нүктесі арқылы шеңбер жүргізуге болады. Шеңбер М және Е нүкте-лері арқылы өткен MEL қисық сызығы кемердің жылжу беті деп аталады.

Анықталатын жылжу бет формуласымен тексеріледі. Ол үшін сырғуға ықтимал үшкілді ірі жеке сызып алып, вертикаль сызықтар-мен бірнеше призмаларға бөледі (2.2-сурет).

Әр призманың ауданын- S_i, ондағы жыныстардың салмағын -

Q_i анықтайды. Салмақ 1 м карьер ұзындығы бойынша келесі форму-ламен есептеледі.

Q_i = S_i·

мұндағы Q_i- призмалардағы тау жыныстардың салмағы, Мн;

S_i- призмалардың ауданы, м ;

- мешікті салмағы, Мн/м .

2.2-сурет. Сырғу бетті формуламен тексеру схемасы

Призмалардың шекарасы болып тұрған вертикаль сызықтарды призма салмақтарына сәйкес төмен қарай созып, ол сызықтардың жылжу бетпен қиылысқан нүкте-леріне перпендикуляр және жанама сызықтар жүргізіледі. N_ұс мен Т_сыр мәндері мына формуламен анықталады:

N_ұс=Q_і ·cos i және Т_сыр= Q_i·sin i,

мұндағы - бұрышының мәндері 2.2-суреттен өлшеніп алынады.

Жылжу беттің ұзындығы L- дің мәнін суреттен масштаб бойынша анықтайды.

Анықталған мәндерді формулаға қойып тексергенде, орнықтылық коэффициенті - η=1,6 яғни орнықты. Ал, карьер беткейі орнықсыз болса, онда жылжу процесіне қарсы шаралар қолданылады.