Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности "Правила обеспечения устойчивости бортов и уступов карьеров, разрезов и откосов отвалов"

Приложение N 7
к Федеральным нормам и правилам
в области промышленной безопасности
"Правила обеспечения устойчивости
бортов и уступов карьеров, разрезов
и откосов отвалов", утвержденным
приказом Федеральной службы
по экологическому, технологическому
и атомному надзору
от "____"__________ 2020 года N_____

Оценка физико-механических свойств массива горных пород

1. Определение свойств массива горных пород и поверхностей ослабления выполняется лабораторными или натурными испытаниями, обратными расчетами по аналогии и/или с использованием справочных данных. Для расчетов устойчивости бортов и уступов в качестве исходных данных принимаются среднестатистические значения.

2. Перечень исходных данных, используемых в расчетах устойчивости, определяется выбранными моделью поведения массива, критерием его разрушения и методом расчета.

В зависимости от типов пород, характера их деформирования применяют жесткопластические, упругие, упругопластические, пластические, реологические модели поведения массива.

Основным критерием разрушения является линейный критерий Кулона-Мора. Нелинейные критерии прочности массива применяются по решению проектной или специализированной организации.

При оценке устойчивости уступов и бортов карьеров, разрезов методами предельного равновесия с использованием критерия разрушения Кулона-Мора применяются свойства: плотность , сцепление и угол внутреннего трения массива, а также сцепление и угол трения по поверхностям ослабления , . Параметры нелинейных критериев разрушения определяются паспортом прочности, представленным графиком зависимости нормальных и касательных напряжений в плоском или объемном напряженно-деформированном состоянии. При численном моделировании дополнительно используются деформационные характеристики.

Границы зон сдвижения определяются по результатам наблюдений за сдвижением или расчетными методами.

3. Перечень физико-механических свойств горных пород, необходимых для оценки устойчивости бортов карьеров и уступов на различных этапах проектирования и отработки карьера, разреза, приведен в таблице 1.

4. На этапе предпроектных работ физико-механические свойства горных пород допустимо принимать по методу аналогий и/или использовать справочные данные.

5. Для размягчаемых пород на этапах проектирования, эксплуатации и технического перевооружения необходимо дополнительно определять прочностные свойства горных пород в водонасыщенном состоянии.

6. Для месторождений, расположенных в криолитозоне, перечень дополнительных физико-механических свойств горных пород определяется специализированной организацией.

7. Определение прочностных и деформационных свойств массива горных пород производится по результатам лабораторных или натурных испытаний с использованием понижающих коэффициентов или эмпирических формул.

Величина сцепления в массиве трещиноватых горных пород определяется по формуле:

где: - сцепление в образце, МПа; - сцепление по контактам, определяемое результатам лабораторных и/или натурных испытаний, обратных расчетов, МПа; H - высота прибортового массива, м; - средний размер элементарного структурного блока массива, ограниченного трещинами, м; a - коэффициент, зависящий от прочности породы в монолитном образце и степени и характера трещиноватости (таблица 2).

Таблица 1 - Перечень физико-механических свойств горных пород для оценки устойчивости бортов и уступов карьеров и разрезов на различных этапах проектирования и отработки карьера, разреза

"" - для всех объектов ведения горных работ; "" - для объектов ведения горных работ II класса опасности; "" - дополнительный (по решению специализированной организации)

Таблица 2 - Значения коэффициента а для различных пород

9. При расчетах устойчивости бортов и уступов карьеров, разрезов допускается использование эквивалентных прочностных свойств, учитывающих прерывистость трещин, и определяемых по формулам: