Building/chapters/analysis/Pit-design-analysis-2035.typ

#import "/.template/lib/index.typ": corp-table, eqref, formula, numbered-list, vref, vrefs

#let img-width = 14cm

== Анализ устойчивости бортов на проектный контур 2035 г.

На #vref(<plan_2035.png>, "п") представлен план карьера в проектном положении на 2035 г. На плане также приведены профильные линии, по которым отстроены разрезы и выполнено численное моделирование для оценки устойчивости. 

#figure(
  image("/assets/images/plan_2035.png", width: img-width),
  caption: [Проектное положение карьера на 2035 г. с указанием расчётных линий],
)<plan_2035.png>

На разрезе №1 под влиянием очистных выработок и тектонических разломов до запуска процедуры снижения прочности происходит локальная деформация группы уступов в отметках 300--322 м (#vref(<35-1-1.png>, "имен")). У поверхности откоса обособляются отдельные участки породы над заложенной подземной выработкой, что при формировании карьера может реализоваться в виде вывалов. 

Разрушение материала закладки в действительности может проявляться в виде осыпей (в модели они не воспроизводятся из-за недостаточно мелкого размера элементов). Тело обрушения формируется при КСП=2,96 (#vref(<35-1-3.12.png>, "имен")). Общий КЗУ борта, таким образом, принимается равным 2,96.

#figure(
  image("/assets/35/35_1/35-1-1.png", width: img-width),
  caption: [Влияние закладки и тектонических разломов в отметках 300--322 м при КСП=1 на разрезе №1],
)<35-1-1.png>

#figure(
  image("/assets/35/35_1/35-1-3.12.png", width: img-width),
  caption: [Разрез №1. Обособление призмы обрушения при отображении поля скоростей (КСП>2,96)],
)<35-1-3.12.png>

Разрез №2 находится под влиянием выработанного и заложенного при подземной отработке пространства: на дне карьера ещё до запуска снижения прочности развиваются смещения величиной около 1 м и деформации, сопровождающиеся интенсивным трещинообразованием. Далее в ходе работы алгоритма снижения прочности при КСП=2,74 деформации локализуются у дна карьера в отметках 300--335 м (#vref(<35-2-2.74.png>, "имен")). 

У поверхности откоса обособляются участки породы, что может приводить к вывалам над заложенной подземной выработкой. Материал сухой закладки в модели выполаживается, в действительности это может проявляться в виде осыпей. По мере расчёта деформации нарастают, что приводит к вывалу породы при КСП=3 в отметках 370--390 м (#vref(<35-2-3.png>, "имен")), при КСП=3,9 -- к разрушению уступа в отметках 408--422 м (#vref(<35-2-3.9.png>, "имен")). 

При КСП=4 ослабленность массива проявляется обрушением группы уступов в отметках 368--422 м (#vref(<35-2-4.png>, "имен")). Тело обрушения борта в целом формируется при КСП=4,87 (#vref(<35-2-4.97.png>, "имен")), данное значение принято как КЗУ борта. Можно отметить, что борт на данном разрезе является более пологим в сравнении с другими разрезами. 

#figure(
  image("/assets/35/35_2/35-2-2.74.png", width: 100%),
  caption: [Разрез №2; КСП=2,74, трещинообразование в отметках 300--335 м],
)<35-2-2.74.png>

#figure(
  image("/assets/35/35_2/35-2-3.png", width: 100%),
  caption: [Разрез №2; КСП=3, вывал породы в отметках 370--390 м],
)<35-2-3.png>

#figure(
  image("/assets/35/35_2/35-2-3.9.png", width: 100%),
  caption: [Разрез №2; КСП=3,9, разрушение уступа в отметках 408--422 м],
)<35-2-3.9.png>

#figure(
  image("/assets/35/35_2/35-2-4.png", width: 100%),
  caption: [Разрез №2; КСП=4, обрушение группы уступов в отметках 368--422 м],
)<35-2-4.png>

#figure(
  image("/assets/35/35_2/35-2-4.97.png", width: 100%),
  caption: [Разрез №2. Обособление призмы обрушения при отображении поля скоростей (КСП>4,87)],
)<35-2-4.97.png>

На разрезе №3 смещения незначительны и разрушения не происходят по мере снижения прочности до КСП=3,6 (#vref(<35-3-3.png>, "имен")). Далее при анализе поля скоростей смещений можно оконтурить призму обрушения борта (#vref(<35-3-3.75.png>, "имен")), которая реализуется в виде обрушения при дальнейшем моделировании. Таким образом, запас устойчивости борта в целом на разрезе характеризуется КЗУ = 3,6.

#figure(
  image("/assets/35/35_3/35-3-3.png", width: 100%),
  caption: [Разрез №3, смещения в борте карьера при КСП=3],
)<35-3-3.png>

#figure(
  image("/assets/35/35_3/35-3-3.75.png", width: 100%),
  caption: [Разрез №3. Обособление призмы обрушения при отображении поля скоростей (КСП>3,6)],
)<35-3-3.75.png>

На разрезе №6 уступ в отметках 350--370 м разрушается ещё до запуска процедуры снижения прочности (#vref(<35-6-1.png>, "имен")). Это объясняется тем, что он частично сложен закладочным материалом -- разрушенными скальными породами. 

При КСП>2 формируется поверхность разрушения борта карьера по разлому, падающему в сторону карьерной выемки (#vref(<35-6-2.05.png>, "имен")). Общий КЗУ борта принят равным 1,85 на основе анализа скоростей, который позволил выявить ускоряющееся смещение формирующегося тела обрушения.

#figure(
  image("/assets/35/35_6/35-6-1.png", width: 100%),
  caption: [Разрушения уступа в отметках 350--370 м при КСП=1 на разрезе №6],
)<35-6-1.png>

#figure(
  image("/assets/35/35_6/35-6-2.05.png", width: 100%),
  caption: [Разрез №6. Обособление призмы обрушения при отображении поля скоростей (КСП>1,85)],
)<35-6-2.05.png>


На разрезе №7 значительные смещения и трещинообразование в отметках 300--330 м развиваются уже при КСП=1 (#vref(<35-7-1.png>, "имен")) и обусловлены прежде всего влиянием тектонического разлома и крупных очистных выработок под дном карьера. 

При КСП=1,7 в модели наблюдается деформация и трещинообразование пород уступа в отметках 330--350 м (#vref(<35-7-1.7.png>, "имен")). Данная деформация объясняется действием высоких напряжений у дна карьера и смещениями по тектоническому нарушению, расположенному под уступом. 

Следует отметить, что указанные выше деформации, однако, не приводят к обрушению уступов.  

При КСП=2,05 в поле скоростей выделяется призма будущего обрушения (#vref(<35-7-3.png>, "имен")) борта на всю высоту. Общий КЗУ борта равен 2,05.

#figure(
  image("/assets/35/35_7/35-7-1.png", width: 100%),
  caption: [Разрез №7, смещения в отметках 300--330 м при КСП=1],
)<35-7-1.png>

#figure(
  image("/assets/35/35_7/35-7-1.7.png", width: 100%),
  caption: [Разрез №7, деформация уступа в отметках 330--350 м при КСП=1,7],
)<35-7-1.7.png>

#figure(
  image("/assets/35/35_7/35-7-3.png", width: 100%),
  caption: [Разрез №7. Обособление призмы обрушения при отображении поля скоростей (КСП>2,05)],
)<35-7-3.png>

На разрезе №9 при КСП=1, то есть до запуска алгоритма снижения прочности, деформируется уступ в отметках 451--511 м, сложенный нарушенными скальными породами (#vref(<35-9-1>, "имен")). Следует отметить, что данная деформация, по-видимому, показывает, что этот уступ образован насыпью и находится в предельном равновесии у поверхности откоса уступа. То есть деформация уступа не представляет опасности по обрушениям.

Борт карьера в целом теряет устойчивость при КСП=2,9, при превышении которого последовательно происходит ускорение, оконтуривание трещинами и обрушение борта (#vref(<35-9-3.44>, "имен")). Негативное влияние на устойчивость борта оказывает тектоническое нарушение, секущее борт карьера и падающее в сторону карьерной выемки. Общий КЗУ борта составляет 2,9.

#figure(
  image("/assets/35/35_9/35-9-1.png", width: 100%),
  caption: [Разрушение уступа, выполняющего роль пригруза, в отметках 451--511 м на разрезе №9],
)<35-9-1>

#figure(
  image("/assets/35/35_9/35-9-3.44.png", width: 100%),
  caption: [Разрез №9. Обособление призмы обрушения трещинами (КСП>2,9)],
)<35-9-3.44>

Сводные значения коэффициентов запаса устойчивости по всем расчётным разрезам приведены в #vref(<kzu_table-2035>, "п").

#let kzu-data-35 = csv("/assets/tables/kzu_2035.csv", delimiter: ";").slice(1)
#let has-osa-35 = kzu-data-35.any(r => r.at(3, default: "") != "")
#let kzu-body-35 = ()
#let i = 0
#while i < kzu-data-35.len() {
  let n = 1
  while i + n < kzu-data-35.len() and kzu-data-35.at(i + n).at(0) == "" { n += 1 }
  let row = kzu-data-35.at(i)
  let osa-cell = ()
  if has-osa-35 {
    osa-cell = if n > 1 { (table.cell(rowspan: n)[#row.at(3, default: "")],) } else { ([#row.at(3, default: "")],) }
  }
  if n > 1 {
    kzu-body-35 += (table.cell(rowspan: n)[#row.at(0)], ..osa-cell, [#row.at(1)], [#row.at(2)])
  } else {
    kzu-body-35 += ([#row.at(0)], ..osa-cell, [#row.at(1)], [#row.at(2)])
  }
  let k = 1
  while k < n {
    let r = kzu-data-35.at(i + k)
    kzu-body-35 += ([#r.at(1)], [#r.at(2)])
    k += 1
  }
  i += n
}

#block(breakable: false)[
#figure(
  kind: table,
  caption: [Коэффициенты запаса устойчивости по проектному контуру 2035 г.],
  table(
    columns: if has-osa-35 { (0.9fr, 0.8fr, 1.5fr, 1.1fr) } else { (0.9fr, 1.5fr, 1.1fr) },
    align: right + horizon,
    fill: (_, y) => if y == 0 { rgb("#ffd35f") } else { rgb("#ffff") },

    [№ разреза],
    ..if has-osa-35 { ([Угол борта, °],) } else { () },
    [Интервал отметок борта, м],
    [КЗУ],

    ..kzu-body-35,
  )
)<kzu_table-2035>
]

Устойчивость бортов карьера в проектном контуре 2035 г. определяется влиянием тектонических разломов, подсекающих борта карьера, крупных очистных выработок под дном карьера и участков, сложенных нарушенными скальными породами. Наименьший запас устойчивости борта получен для разреза №6 (общий КЗУ борта 1,85), что объясняется неблагоприятным расположением тектонического нарушения в борту карьера на данном разрезе. 

Наибольшим запасом устойчивости характеризуется разрез №2, где общий КЗУ борта составляет 4,87. Борт на данном разрезе является наиболее пологим и не испытывает негативного воздействия тектонических нарушений или крупных подземных выработок.

Общие КЗУ бортов изменяются от 1,85 до 4,87, минимальный из них превышает нормативное значение 1,35. Таким образом, устойчивость бортов карьера в проектном контуре 2035 г. обеспечена.

Локальные деформации и разрушения уступов приурочены к участкам, сложенным нарушенными скальными породами (разрезы №1, №6 и №9), зонам влияния тектонических разломов и крупных очистных выработок (разрезы №7 и №9), а также к зоне сопряжения подземных выработок с карьерной выемкой (разрез №2). На разрезах №1, №6, №7 и №9 локальные деформации и разрушения развиваются уже при КСП=1, поэтому требуются меры по мониторингу этих участков.