Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Состояние вопроса. обоснование цели и задач исследований 16
1.1. Актуальность проблемы управления устойчивостью скальных тектонически напряженных массивов пород при ведении горных работ открытым способом 16
1.2 Обзор существующих методов оценки устойчивости бортов карьеров 21
1.2.1 Методы оценки устойчивости бортов карьеров в массивах сыпучих, несвязных и слабосвязных горных пород 22
1.2.2 Методы оценки устойчивости скальных откосов, основанные на анализе структурной нарушенности массива 30
1.2.3 Методы оценки устойчивости бортов карьеров, учитывающие напряженно-деформированное состояние массива пород. Прочие методы оценки устойчивости бортов карьеров в скальных породах, в том числе выполняемые зарубежными исследователями 34
1.2.4 Анализ существующих методов оценки устойчивости бортов карьеров 44
1.3 Горно-геологические, геомеханические и горнотехнические условия отработки исследуемых месторождений 48
1.3.1. Ковдорское месторождение комплексных железных руд 48
1.3.2 Хибинские апатитовые месторождения 79
1.3.3. Общие черты геомеханического состояния Ковдорского комплексного, Хибинских апатитовых месторождений 100
1.4 Обоснование цели и задач исследований 101
ГЛАВА 2. Формирование концепции геомеханического обоснования параметров бортов карьеров в скальных породах 104
2.1. Предпосылки формирования концепции геомеханического обоснования параметров бортов карьеров в скальных породах 104
2.2. Критерии отнесения породных массивов к категории скальных. Физические свойства руд и вмещающих пород 107
2.3. Представление скальных массивов как иерархично-блочных сред 111
2.4. Поле напряжений иерархично-блочных массивов скальных пород 117
2.5. Основные положения концепции геомеханического обоснования параметров бортов карьеров в скальных тектонически напряжённых породах 118
2.6. Методический подход к выполнению исследований по геомеханическому обоснованию устойчивых параметров бортов и уступов карьеров в массивах скальных тектонически напряженных пород 122
2.7. Подход к количественной оценке риска потери устойчивости карьерными уступами 125
2.8. Оценка возможных углов наклона бортов карьеров на ранних стадиях освоения месторождений полезных ископаемых 128
2.8.1. Модернизированная рейтинговая геомеханическая классификация массивов пород для обоснования конструктивных параметров карьера 129
Выводы по главе 2 138
ГЛАВА 3. Натурные исследования геомеханического состояния массива пород в районах карьерных выемок 140
3.1. Методы определения параметров действующих напряжений в породном массиве 140
3.2. Методы определения параметров нарушенной зоны в породном массиве 144
3.3. Результаты натурных исследований напряжённо-деформированного состояния массива пород в карьере рудника «Железный» ОАО «Ковдорский ГОК», карьере Центрального рудника и Ньоркпахкском карьере Восточного рудника ОАО «Апатит» 149
3.3.1. Результаты натурных исследований напряжённо-деформированного состояния массива пород в карьере рудника «Железный» ОАО «Ковдорский ГОК» 149
3.3.2. Результаты натурных исследований напряжённо-деформированного состояния массива пород в карьере Центрального рудника и Ньоркпахкском карьере Восточного рудника ОАО «Апатит» 160
3.4. Определение мощности нарушенной зоны 164
3.4.1. Определение мощности нарушенной зоны в карьере рудника «Железный» ОАО «Ковдорский ГОК» 165
3.4.2. Определение мощности нарушенной зоны в карьере Центрального рудника и Ньоркпахкском участке Восточного
рудника ОАО «Апатит» 177
Выводы по главе 3 183
ГЛАВА 4. Теоретические исследования устойчивости бортов карьеров 186
4.1. Выделение потенциально неустойчивого блока в скальном массиве 186
4.2. Граничные условия по напряжённому состоянию 191
4.3. Расчёт устойчивости карьерного откоса 192
4.4. Исследование напряжённо-деформированного состояния массива пород методом математического моделирования
4.4.1. Исследование напряжённо-деформированного состояния массива пород рудника «Железный» ОАО «Ковдорский ГОК» методом математического моделирования 206
4.4.2. Исследование напряжённо-деформированного состояния массива пород Центрального рудника ОАО «Апатит» методом математического моделирования 223
4.5. Возможность динамических проявлений горного давления в карьерах 257
4.6. Развитие комплексной методики прогноза устойчивости участков борта глубокого карьера 265
Выводы по главе 4 268
ГЛАВА 5. Рекомендации по обоснованию рациональных конструкций бортов карьеров с точки зрения геомеханики 272
5.1. Разработка регламента на перепроектирование конечного контура карьера рудника «Железный» ОАО «Ковдорский ГОК» 272
5.2. Разработка регламента на перепроектирование конечного контура карьера Центрального рудника ОАО «Апатит» 288
5.3. Разработка регламента на проектирование опытно-промышленного участка карьера рудника «Олений ручей» АО «Северо-западная фосфорная компания» 304
5.4. Мониторинг состояния массива пород при постановке бортов карьеров на конечный контур 3 5.4.1. Разработка комплексной системы мониторинга объектов горного производства 308
5.4.2. Система контроля геомеханического состояния массива пород уступов карьера ОАО «Ковдорский ГОК» 315
5.4.3. Результаты применения комплексной системы мониторинга геомеханического состояния массива пород 323
5.4.4. Развитие комплексной системы мониторинга геомеханического состояния массива пород 331
Выводы по главе 5 342
Заключение 345
Литература
- Методы оценки устойчивости скальных откосов, основанные на анализе структурной нарушенности массива
- Критерии отнесения породных массивов к категории скальных. Физические свойства руд и вмещающих пород
- Результаты натурных исследований напряжённо-деформированного состояния массива пород в карьере рудника «Железный» ОАО «Ковдорский ГОК», карьере Центрального рудника и Ньоркпахкском карьере Восточного рудника ОАО «Апатит»
- Исследование напряжённо-деформированного состояния массива пород методом математического моделирования
Методы оценки устойчивости скальных откосов, основанные на анализе структурной нарушенности массива
Наряду с описанными выше двумя классическими подходами к оценке устойчивости откосов, которые окончательно оформились к середине – концу 60-х годов ХХ века, различными исследователями в 70-90-е годы ХХ века было развито еще несколько подходов к решению этой проблемы. Общей чертой этих подходов была попытка учета влияния на устойчивость откосов напряженно-деформированного состояния массива горных пород. Развитию этих подходов способствовало прежде всего углубление действующих карьеров, связанное с переходом от отработки верхних частей рудных месторождений, расположенных в сыпучих, слабосвязных массивах и моренных отложениях, к отработке глубинных частей месторождений, расположенных в большинстве случаев в массивах скальных пород. К этому времени в результате плодотворной работы многих исследователей был накоплен большой объем данных о действующих в массиве пород напряжениях. Было доказано влияние напряженного состояния массива пород на устойчивость различных инженерных сооружений, сформированных в его пределах. Необходимо также учитывать и то, что в 70-90-е годы ХХ века происходило расширение очистных пространств, сформированных открытыми и подземными горными работами, началось их взаимное влияние. Это обстоятельство способствовало реализации попыток применения методов оценки устойчивости инженерных сооружений в породных массивах, учитывающих его напряженное состояние не только применительно к одиночным горным выработкам, целикам различного назначения, подземным очистным пространствам, но и к стыковочным зонам между подземными рудниками и карьерами, неотъемлемой частью которых являются собственно борта карьеров. Таким образом, сразу несколько научных коллективов геомехаников, занимающихся решением вопросов обеспечения устойчивости подземных горных выработок, пришли к необходимости рассмотрения вопросов устойчивости бортов карьеров с учетом напряженного состояния массива пород, в котором эти борта карьеров сформированы.
Интересны работы в этом направлении выполненные в Институте горного дела Уральского отделения РАН в 80-90-е годы ХХ века и в последующие годы исследователями В.Л. Яковлевым, А.В. Яковлевым, А.В. Зубковым, М.Г. Саканцевым, А.Д. Сашуриным и др. [54-56, 168, 209-213, 215-219 и др.].
В рамках данного направления также необходимо отметить работы, выполненные в Санкт-Петербургском ГГИ (А.Г.Протосеня, А.В.Чебаков и др.), Московской геологоразведочной академии, ИГД СО РАН (А.Б.Макаров, С.В.Огородников и др.), Тихоокеанском ГУ [26, 99, 100, 121, 203 и др.]. Важным в этих работах, на наш взгляд, является, во-первых, подробный анализ напряженного состояния в окрестностях карьерных выемок различной формы и при различных вариантах задания граничных условий по напряженному состоянию и, во-вторых, разработка вариантов активного управления напряженным состоянием прибортовых массивов.
К особенностям этих работ, на наш взгляд, можно отнести следующее. Во-первых, не учитывается возможность потери устойчивости откосами путем сдвига блоков пород относительно друг друга по крупным структурным нарушениям, подсекающим борт карьера. По нашему мнению, вероятнее всего, эта особенность имеет место вследствие недостаточной изученности параметров залегания систем трещин в массивах пород исследуемых месторождений. Во-вторых, реализация рекомендуемых способов активного управления напряженным состоянием массива приведет к снижению уровня действующих в нем напряжений, и соответственно, снижению вероятности разрушения пород в динамической форме, в соответствии с первоначальным замыслом разработчиков этих мероприятий. Но одновременно с этим, снижение уровня действующих напряжений в массиве может снизить и устойчивость бортов карьера за счет уменьшения коэффициента трения по боковым граням структурных блоков, которое зависит от абсолютных значений напряжений, перпендикулярным этим граням.
В целом, полученные результаты исследователями, представляющими это направление, имеют большое значение для формирования представлений об особенностях поля напряжений в окрестности карьерных выемок.
Интересны результаты полученные институтом «ВНИИПромтехнологии» и других организаций применительно к крупному карьеру «Мурунтау» Наво 37 ийского ГОКА (Узбекистан) [7, 171, 181 и др.].
Необходимо отметить, что зачастую, работы касающиеся устойчивости бортов карьеров тесно смыкаются с направлением, связанным с совместной, комбинированной отработкой месторождений. В рамках этого направления устойчивость бортов карьеров представляет собой элемент общей устойчивости системы подземное - открытое очистное пространство [35, 66, 68, 92, 93, 162, 204 и др.].
Также необходимо упомянуть работы, выполненные в Горном институте КНЦ РАН под руководством А.А. Козырева В.В. Павловым, В.А. Мальцевым, С.Н. Савченко в 80-90-е годы ХХ века [76, 78-83, 101 и др.]. В этих работах были выявлены закономерности распределения напряжений в окрестности карьерных выемок, сформированных в тектонически напряженных породных массивах. Помимо этого в указанных выше работах был проведен анализ возможности образования техногенных трещин отрыва в массиве пород, исходя из представления его как сплошной упругой среды. Также был выполнен анализ возможности изменения геодинамического режима региона под влиянием выемки и перемещения больших масс руды и вмещающих пород и образования карьерной выемки больших размеров
Критерии отнесения породных массивов к категории скальных. Физические свойства руд и вмещающих пород
Сектор II выделен в северо-восточной части карьера. Критериями выделения границ сектора служили: площадь преимущественного распространения пироксенитов в СВ части карьера, общность (в пределах ±15) азимутальных характеристик трещинной тектоники. Западная граница сектора отмечает массовое проявление субмеридиональных и СЗ простирания жил и даек карбона-титов, ЮВ граница проведена к Ю от разлома R1 и ЮВ зоны его влияния, а также приурочена к массовому появлению сближенных жил и даек карбонати-тов СВ простирания. Кроме того; около ЮВ границы заканчивается область задокументированных нарушений устойчивости уступов в виде клиновидных вывалов/обрушений (согласно классификации ВИОГЕМ, 2008 г.). К характерным чертам сектора II также относятся: широкое развитие, большая мощность и протяжённость зоны субпараллельных трещин S1 (через весь сектор), а также разлома R3. Трещинная тектоника представлена несколькими системами и подсистемами трещиноватости. Сектор II отличается повышенной степенью концентрации и сложными взаимоотношениями крупных - средних разрывных нарушений различных систем и подсистем. Это обусловлено ступенчатым характером изменения азимутальных характеристик основных прототектонических систем и наложением систем последующих этапов деформаций. В свою очередь пересечения крупных трещин и разрывов под острыми углами к профилю уступов способствуют появлению клиновидных вывалов/обрушений.
В целом инженерно-структурные условия в районе разреза могут представлять незначительную потенциальную опасность с точки зрения устойчивости части уступа – уступа (рис.1.5).
Сектор III выделен в восточной части карьера. Центральная часть сектора III включает полосу силикатные КЖР и СВ апофизы Главного рудного тела, представленные в основном карбонатными КЖР. В восточной части сектора расположено широкое поле оливинитов, а в средней - пироксениты, ийолиты и крупное тело карбонатитов. Критериями выделения границ сектора служили: площадь массового распространения разноориентированных даек и жил карбонатитов и реже - доломитов, ареал распространения оливинитов, скарноподобных и других карбонатных пород (по данным ОАО МГРЭ) в СВ части карьера (за пределы сектора выходит только незначительная СЗ апофиза), широкое распространение локальных (незначительного масштаба) зон трещиноватости и общность (в пределах ±15) азимутальных характеристик трещинной тектоники. Северозападная граница сектора проведена вдоль разлома R1 на некотором удалении в южном направлении от сопутствующей ему зоны трещиноватости и ограничивает площадь массового появления сближенных жил и даек карбонатитов СВ простирания. Кроме того, в секторе проходит, постепенно выклиниваясь в ЮВ направлении, зона субпараллельных трещин S1. Других трансформационных тектонических структур в пределах рассматриваемого сектора не обнаружено.
Трещинная тектоника представлена несколькими системами и подсистемами трещиноватости. Сектор III отличается повышенной концентрацией и сложными взаимоотношениями разноориентированых крупных - средних разрывных нарушений. Это обусловлено ступенчатым характером изменения азимутальных характеристик основных прототектонических систем и наложением систем последующих этапов деформаций. Кроме того, для сектора характерно распространение локальных (незначительного масштаба) зон трещиноватости за счет пересечения пакетов сближенных трещин разных систем. В целом для сектора III характерна повышенная степень трещиноватости, обусловлена комбинаторно-наложенным характером всех проявленных здесь систем/подсистем (рис.1.6).
Сектор IV выделен в восточной части карьера. Западная (наиболее узкая) часть сектора IV включает западную часть Главного рудного тела и представлена примерно в равном соотношении силикатными и карбонатными КЖР, а также МЖР. В остальной части сектора расположены в равном соотношении ийолиты (в северной половине) и фениты (в южной половине). Кроме того, в пределах сектора равномерно распространены несколько крупных тел карбо-натитов СЗ простирания.
Критериями выделения границ сектора служили: - появление деформаций уступов по типу обрушения по плоскости, широкое распространение деформаций по типу клиновидных выколов, появление и широкое распространение тектонических элементов (реактивированных нарушений), имеющих опасное залегание (падение в западных румбах под углами 35-50) с точки зрения устойчивости уступов и борта, распространение крупных тел карбонатитов СЗ простирания, появление зоны фенитизации, общность (в пределах ±15) азимутальных характеристик трещинной тектоники. Северная граница сектора проведена по внешнему краю зоны распространения опасных реактивированных тектонических структур. Южная граница маркирует область массового проявления деформаций по типу клиновидных выколов в секторе IV и выклинивание в СВ направлении разлома R2 в секторе V. В секторе IV выделен крупный разлом R2 и сопутствующее ему обрушение по плоскости. Других трансформационных тектонических структур в пределах рассматриваемого сектора не обнаружено.
Трещинная тектоника представлена несколькими системами и подсистемами трещиноватости. Сектор IV отличается повышенной концентрацией тектонических нарушений, имеющих опасное залегание (падение в западных румбах под углами 35-50) с точки зрения устойчивости уступов и борта, а также наложением и сочетанием разноориентированых трещин и зон трещиноватости, приводящих к клиновидным выколам. Это обусловлено ступенчатым характером изменения азимутальных характеристик основных прототек-тонических систем и наложением систем последующих этапов деформаций. В целом для сектора IV характерна повышенная степень трещиноватости, обусловленная комбинаторно-наложенным характером всех проявленных здесь систем/подсистем, а также реактивизация элементов центриклинальной системы в ходе тектогенеза этапа R3 (рис.1.7).
Результаты натурных исследований напряжённо-деформированного состояния массива пород в карьере рудника «Железный» ОАО «Ковдорский ГОК», карьере Центрального рудника и Ньоркпахкском карьере Восточного рудника ОАО «Апатит»
Выделены участки массива с повышенным и пониженным уровнем дискования керна (повышенным- пониженным уровнем сгд). Так, интенсивность дискования выше в северной части прибортового массива, а в южной части прибортового массива дискование керна не отмечается на всем протяжении скважин. Выявлена приуроченность дискования керна к различным лито логическим разностям. При этом следует иметь в виду, что отсутствие дискования не является однозначным свидетельством отсутствия горизонтальных действующих напряжений, т.к. на дискование оказывает влияние соотношение всех трех компонент поля напряжений.
На основе приведенных данных о напряженно-деформированном состоянии массива Ковдорского месторождения, можно сделать только качественный вывод о его принадлежности к гравитационно-тектоническому типу. Данных о параметрах действующих напряжений на различных участках месторождения недостаточно. Дополнительная информация может быть получена путем проведения измерений параметров напряженно-деформированного состояния массива прямыми геомеханическими методами.
Горнотехнические особенности отработки месторождения Ковдорское месторождение разрабатывается открытым способом. Карьер рудника «Железный» в настоящее время (2014 г.) имеет форму в плане приближающуюся к овалу. Расстояние между северным и южным бортами карьера составляет ориентировочно 3.5 км, между западным и восточным бортами ориентировочно 1.5 км. Глубина карьерной выемки в настоящее время (2003 г.) составляет ориентировочно 400 м. Верхние уступы карьера на большей части его контура поставлены на конечный контур.
Рабочие уступы имеют высоту 12 м или 15 м. При постановке на конечный контур рабочие уступы сдваиваются, и их высота становится соответственно 24 м или 30 м. Угол откоса уступов на конечном контуре в скальных породах составляет 60 или 75. В существующих проектах отработки карьера рудника «Железный» ОАО
«Ковдорский ГОК» заложены углы откосов конечных бортов 35-40. В пред-проектных проработках конструкции конечного контура, выполненных АО «Гипроруда», значения результирующих углов наклона борта по различным секторам лежат в пределах от 42 до 53 при конечной высоте борта 650м [140].
Состояние уступов и участков борта карьера рудника «Железный» ОАО «Ковдорский ГОК», сформированных в конечном положении
Всего в пределах прибортового массива пород карьера рудника «Железный» задокументировано с 1987 по 2015 гг. 16 паспортов потерь устойчивости уступами и группами уступов (паспортов деформаций) (табл. 1.3). Таблица составлена на основе информации, предоставленной службой мониторинга устойчивости уступов (СМУУ) Геологического управления ОАО «Ковдорский ГОК».
Минимальный зафиксированный объём потерявшего устойчивость участка массива пород при потере устойчивости участками уступов, отдельными уступами и группами уступов (элементами открытой геотехнологии) составил 70 м3 (эпизод № 12; 2011 г.), максимальный – 100 000 м3 (№ 16; 2015 г.). В первом случае имела место потеря устойчивости участком отдельного уступа, а во втором, в процесс потери устойчивости была вовлечена группа уступов со стороны восточного участка борта карьера.
Механизм потери устойчивости в основном связан с подсечением карьерными откосами неблагоприятно залегающих крупных трещин (наиболее крупные случаи потери устойчивости), осыпями (небольшие по объёму случаи потери устойчивости).
Наибольшее количество обрушений было зафиксировано на юго-восточном (5 случаев), восточном (5 случаев) и северо-восточном участках борта карьера (4 случая). Следует заметить, что к настоящему времени (2015 г.) случаи потери устойчивости сосредоточились в основном со стороны юго-восточного и восточного участков борта карьера. Со стороны северо 72 восточного и западного участков борта, эпизоды потери устойчивости носят единичный характер. Если сравнить общий объём произошедших обрушений, со стороны восточного участка борта карьера составляет порядка 163 тыс. м3; юго-восточного - около 70 тыс. м3, , северо-восточного – около 9 тыс. м3, западного – порядка 8 тыс. м3. В целом, анализ паспортов потери устойчивости свидетельствует об имеющихся вопросах, связанных с устойчивостью борта карьера со стороны восточной и юго-восточной его части и относительно спокойной обстановке со стороны других участков борта карьера. Основные выводы о состоянии изученности массива пород Ковдорского комплексного месторождения с точки зрения геомеханики На основе приведенных данных можно следующие основные выводы: 1. Физико-механические свойства горных пород Ковдорского месторождения изучены достаточно полно. 2. Геолого-структурные особенности массива изучены достаточно полно. При этом необходимо проводить периодическое картирование трещинова-тости по мере постановки новых уступов на конечный контур и продолжать исследования в направлении получения более полных данных о прочностных свойствах контактов. 3. Напряженно-деформированное состояние массива изучено недостаточно, можно сделать только качественный вывод о его принадлежности к гравитационно-тектоническому типу. Дополнительная информация может быть получена путем проведения измерений параметров напряженно-деформированного состояния массива прямыми геомеханическими методами. 4. В целом, на основе обобщения и анализа имеющейся совокупности данных, можно сделать вывод о том, что инженерно-геологическая модель массива пород Ковдорского комплексного месторождения, отрабатываемого карьером рудника «Железный» ОАО «Ковдорский ГОК» сформирована.
Исследование напряжённо-деформированного состояния массива пород методом математического моделирования
Влияние зоны стыковки наиболее сильно проявляется в крайней северозападной части карьера, проявляющееся в образовании и разрастании техногенных разрывов, вызывающих обрушения пород. По степени развития (от максимального к минимальному) техногенных разрывов выделены 3 зоны D1; D2 и D3. Зона D1 (максимального влияния) маркирует техногенный грабен – обрушение. В зоне D2 (средняя степень влияния) в декабре 2005 г. произошло локальное обрушение берм гор.+580 м и +610 м. Зона D3 представляет собой область минимального влияния на состояние массива пород. Зоны на разрезе представляют собой вогнутые уплощенные тела, падающие и выполаживаю-щиеся в направлении к границе подземных и открытых работ. В результате анализа были выделены следующие 10 инженерно-геологических зон. Зона I-a объединяет рудные тела и их части, расположенные за пределами зоны влияния Главного разлома. Рудные тела представлены различными разновидностями апатит-нефелиновых руд с прослоями и ксенолитами вмещающих пород. Выделяют пятнистые, линзовидно-полосчатые, пятнисто-полосчатые, блоковые, брекчиевые, массивные, сетчатые руды и апатитовые уртиты. По падению рудной толщи отмечается уменьшение мощности данной зоны и возрастание её роли в строении рудной брекчии и линзовидно-полосчатых типов руд. Также возрастает контрастность строения рудного тела. В пределах ОПУ эта зона занимает центральную часть нижних горизонтов карьера.
Зона I-b представляет собой рудные тела и их части, входящие в зону влияния Главного разлома. К этой зоне относятся большая часть объемов рудной залежи. Дополнительно к вышеперечисленным видам руд добавляются значительные объемы окисленных (шпреуштейнизированных) разностей. В пределах ОПУ эта разновидность проявлена в западной и в восточной частях рудной толщи.
К зоне I-a-Е (к переходным разновидностям) можно отнести незначительные объемы рудной толщи в районе флексурного перегиба (разрез 12). Переход от сохранных пород к породам, затронутым выветриванием – постепенный.
Зона II-a представлена линзовидно- и жилообразными телами гнейсовид-ных ийолит-уртитов (с подчиненным количеством трахитоидных малиньитов, мейтельгитов и луявритов), расположенными на удалении от зоны влияния Главного разлома. На месторождении преобладают среднезернистые породы с размером кристаллов нефелина до 6-8 мм в поперечнике и кристаллов пироксена до 1,5-2 см в длину. Ориентацией последних обусловлена гнейсовид-ная текстура пород, причем преобладает плоскопараллельная текстура, реже отмечается планпараллельная текстура. Гнейсовидность в целом субсогласна общей структуре месторождения. В пределах ОПУ разновидность вскрыта в кровле восточной части рудной толщи.
Зона II-b образуется за счет внедрения ийолитов-уртитов в зону влияния Главного разлома. В пределах ОПУ этот тип образует линзовидную зону в восточной части в кровле рудной толщи.
Зона III-a представлена перекрывающими рисчорритами и ювитами, располагающимися на удалении от Главного разлома. На верхних уступах северного борта карьера в массивных рисчорритах отмечаются участки трахитоид-ных луявритов и малиньитов, жильные пегматоиды с эвдиалитом. Также с ними связаны зоны выделения соды, которые некоторыми исследователями (П.М.Горяинов и др.) увязываются с участками проявления повышенных напряжений. Зона III-Ь представлена узкой полосой, вскрытой над рудной толщей в восточной части ОПУ. Образуется за счет внедрения массивных рисчорритов в зону влияния Главного разлома. Зона III-аи, сложенная массивными крупнозернистыми и среднезернисты-ми уртитами, подстилает рудную залежь. Обнажена в уступах южного борта карьера участками - линзами, расположенными над и ниже зоны влияния Главного разлома. В пределах ОПУ образует линзу на западе центральной части.
Зона III-bu представляет собой массивные уртиты, попадающие в зону влияния Главного разлома. Располагаясь вблизи зоны Главного разлома, они наследует все его особенности, включая интенсивное развитие зон окисления и сопряженных систем трещиноватости.
Зона III-а-Е сложена выветрелыми (в различной степени по мере удаления от поверхности) массивными рисчорритами и ювитами, располагающимися на удалении от Главного разлома. Отличительной чертой литотипа является практически полное раскрытие (нарушение сплошности) трещин и разрывов. То есть массив пород становится сложенным из природных отдельностей. Все системы трещиноватости сохраняются, но представительность некоторых из них увеличивается за счет образования (раскрытия, прорастания) множества трещин мелких рангов, формирующих плитчатую отдельность.
Состояние уступов и участков бортов карьеров ОАО «Апатит», сформированных в конечном положении.
В карьере Центрального рудника локальным разрушениям подвержены уступы южного участка борта, отстроенного по нижнему контакту рудного тела с подстилающими породами лежачего бока. Данный участок борта карьера сложен крепкими скальными породами - уртитами. Однако вдоль контакта рудного тела с подстилающими породами залегает окисленная зона широтного простирания и падающая практически параллельно борту под углом 45 - 50. Мощность зоны от 20 м на верхних приповерхностных горизонтах до 1 м – 3 м на нижних горизонтах. Вблизи окисленной зоны, параллельно ей, наблюдается интенсивная оперяющая трещиноватость, оказывающая существенное влияние на устойчивость уступов. Эти трещины имеют гладкую поверхность и иногда заполнены гидротермальными минералами. Расстояние между трещинами 0.3 м – 1.0 м. Эта система трещин, в сочетании с другими системами крутопадающих трещин, проявляется на всем протяжении южного участка борта карьера, по которому на протяжении ряда лет наблюдались локальные обрушения уступов (уступы: 1000/970, 1045/1030, 820/790 и др.). При этом все случаи потери устойчивости уступов носят сходный характер (рис. 1.18).