Анна Кислицына
Мониторинг состояния горных пород, анализ устойчивости откосов и бортов карьера — неотъемлемые задачи процесса по обеспечению безопасности добывающих работ. В силу сложности, а также многообразия горно- и гидрогеологических особенностей месторождений данная тема не теряет своей актуальности. На Олимпиадинском ГОКе ПАО «Полюс» обеспечение устойчивости входит в задачи отдельного подразделения — участка по оборке уступов. Его начальник, Константин Гребенюк, на страницах нашего издания рассказал о мероприятиях, реализуемых предприятием в области обеспечения безопасности работ.
Основной фактор — прочность
На устойчивость откосов влияет множество факторов. В их числе прочность горных пород, их выветренность, подток грунтовых вод, гидростатическое и гидродинамическое давление, количество осадков, климатические особенности района, различные горнотехнические параметры и т. д. По сути, работа по минимизации рисков обрушения бортов начинается еще на стадиях разведки и проектирования карьера, и важное значение при этом играют выбор методики расчета углов наклона борта, обеспечение размещения на бортах необходимых съездов и берм, а также такой фактор, как экономичность горных работ. Хочу подчеркнуть, что эти же факторы будут иметь значение и при строительстве, и при дальнейшей эксплуатации карьера.
Среди приоритетных направлений для внедрения мероприятий в области повышения устойчивости можно назвать участки обнаруженных деформационных процессов, участки с признаками возможных деформаций, а также особо ответственные участки — к примеру, рабочая зона, объекты инфраструктуры внутри карьера и пр.
По способу управления рисками неблагоприятных деформационных процессов мероприятия могут быть стабилизирующими либо компенсирующими. Основная цель стабилизирующих — поддержка состояния устойчивости бортов, откосов и пр. Компенсирующие же преследуют цель снижения или вовсе исключения тяжести последствий из-за возможных деформаций.
Конструктивной линия погашения борта может считаться при условии ее соответствия профилю, отстроенному по горнотехническим условиям. Аналогичный принцип действует и для устойчивости: линия будет считаться устойчивой в том случае, когда борт карьера обладает запасом устойчивости, минимально достаточным для конкретной горной породы. Конструктивно устойчивой линия считается, если указанные профили совпадают или очень близки между собой. Для карьеров, борта которых сложены скальными необводненными породами, угол наклона, определенный по конструктивным соображениям, зачастую совпадает с устойчивым, но вот для бортов, сложенных слабыми либо сильно обводненными породами, ситуация иная — угол там, как правило, более пологий, нежели отстроенный по горнотехническим условиям.
Решение по увеличению ширины предохранительных берм, а также изучение возможности перенаправления транспортных берм принимается на основании карт с геотехническими разломами (рисками). Эти данные позволяют обеспечить эффективность выбранных технологических решений и повысить надежность и безопасность работ.
Обеспечить непрерывность контроля
В задачи мониторинга, осуществляемого нашим предприятием, входит обнаружение возможных деформационных процессов, а также обнаружение участков, потенциально представляющих опасность при эксплуатации. Деформационные процессы важно выявить на самом раннем этапе: в этих целях на карьере проводится непрерывный инструментальный мониторинг смещений бортов, визуальное обследование состояния уступов, берм безопасности. Для постоянного оперативного инструментального мониторинга смещения массива мы используем роботизированные оптические тахеометры. Также активно применяются радарные системы, системы видеонаблюдения и другая специализированная техника.
Выявление потенциально опасных участков требует осуществления детального геолого-структурного картирования карьера, создания базы данных и геолого-структурной 3D-модели месторождения. Сбор геолого-структурных данных и другой геолого-геотехнической информации происходит во время выполнения геологических маршрутов для актуализации картографических данных, схем районирования, геолого-структурной модели месторождения. Большой объем геолого-структурных, геотехнических данных, получаемый при бурении геотехнических скважин, применяется для уточнения и определения параметров залегания, морфологии тектонических разломов, контактов пород, складчатых структур, слагающих массив, непосредственным образом обуславливающих долговременную устойчивость откосных сооружений карьеров.
Секрет — комплексный подход
В ходе осуществления открытых горных работ одним из наиболее значимых с точки зрения безопасности мероприятий является проведение своевременной оборки уступов от нависей и козырьков. Для этого используется механизированный способ, ручная или гидрооборка уступов, буровзрывной способ. Выполнение данных работ позволяет своевременно выявить ослабленные участки и предпринять меры по повышению устойчивости. Такими мерами могут выступать, например, отсыпка контрфорса (подпора), установка пассивной противокамнепадной защиты, укрепление откоса с использованием свай. Как правило, при выборе наиболее эффективных мероприятий следует учитывать время их выполнения, местоположение инженерных и др. коммуникаций в зоне планируемых работ, а также финансовый аспект.
Нашим ГОКом применяются все вышеперечисленные мероприятия. Ведь выделить и применять отдельный способ укрепления — недостаточно эффективно, а в отдельных случаях и экономически затратно, т. к. каждое потенциально опасное место имеет свои индивидуальные особенности, в том числе за счет расположения в отличных друг от друга горно-геологических условиях. Абсолютно аналогичных потенциально опасных зон и зон деформаций не существует. Лишь комплексное внедрение мероприятий обеспечения устойчивости бортов может максимально снизить риски обрушения горной массы.
Справка
Для снижения рисков образования обвалов на Олимпиадинском ГОКе неукоснительно придерживаются следующих правил:
• Снижение водопротоков в карьер за счет бурения водопонижающих скважин по его периметру.
• Организация водоотводных каналов (траншей) по периметру карьера для сбора и отведения поверхностных (постоянных и временных) водотоков за пределы водосборной площади.
• На участках локального выхода подземных и поверхностных вод — строительство перехватывающих зумпфов с дальнейшей организацией водоотведения за границы карьера.
• Бурение в теле карьера горизонтальных дренажных скважин для снижения гидростатического (порового) давления в прибортовом массиве.
• Бурение геомеханических скважин, с помощью которых уточняются и определяются параметры замечания морфологии тектонических разломов, контактов пород и структур, слагающих массив, непосредственным способом обуславливающих долговременную устойчивость откосных сооружений перспективных контуров карьера.
• Круглосуточный контроль бортов и уступов с помощью радаров, камер и тепловизоров для определения деформационных процессов.
• Оборка бортов, уступов от нависей и козырьков.
