SADRŽAJ
1. UVOD ………………………………………………………………………………………………………………….2
2. PLANIRANJE ISTRAŽIVANJA STABILNOSTI KOSINA POVRŠINSKIH KOPOVA ……………………... 3
3. OSNOVNE POSTAVKE STABILNOSTI KOSINA ETAŽA I POVRŠINSKOG KOPA ................................ 4
3.1 UTICAJ PRIRODNIH I RUDARSKO – TENIČKIH FAKTORA NA STABILNOST KOSINA ..………….. 4
4. KOHEZIJA, TRENJE I GUSTINA MATRIJALA U KOSINI ……………….................................................... 5
4.1 RAZMATRANJE USLOVA RAVNOTEŽE BLOKA OGRANIČNOG S DVA DISKONTINUITETA ….... 5
4.2 MOGUĆA KLIZANJA MATERIJALA KOSINA ……………………………………….……………………. 5
4.3 SLIKE ………………………………………………………………………………………………………….. 6
5. ŠHEMA ANALIZE STABILNOSTI KOSINA KOPOVA …………………..…………………………………….. 8
6. ANALIZA STABILNOSTI KOSINA ………………………………………………………………………………….9
6.1 ANALIZA STABILNOSTI KOSINA ZA SLUČAJ RAVNINSKOG LOMA ............................................. 9
6.2 IZRAČUNAVANE FAKTORA SIGURNOSTI ................................................................................... 10
7. ANALIZA STABILNOSTI KOSINA ZA SLUŠAJ KRŽNE LOMNE PLOHE ........................................... 12
7.1 UVOD .............................................................................................................................................. 12
7.2 METODA ANALIZE ........................................................................................................................ 12
8. ANALIZA STABILNOSTI KOSINA KORIŠTENJEM DIJAGRAMA E.HOEKA I J.W.BRAYA ................ 13
9. DIJAGRAMI ............................................................................................................................................ 14
10. ANALIZA STAILNOST KOSINA PO METODI E.Hoek i J.W.Braya ...................................................... 15
11. FAKTOR SIGURNOSTI........................................................................................................................ 16
12. EKONOMIKA PLANIRANJA STABILNOSTI KOSINA ...................................................................... .. 17
13. ZAKLJUĆAK ......................................................................................................................................... 18
14. LITERATURA
............................................................................................................................ 19
1
1. UVOD
Utvrđivanje stabilnosti kosina je važna i izazovna aktivnost u rudarstvu. Utvrđivanje uzroka
klizanja jedan je od najvažnijih pokretača napretka u razumijevanju složenosti mehaničkog
ponašanja tla.
Razlika između prirodnih i vještačkih nagetih površina na terenu, bilo da su one formirane u
tlu ili stijenskoj masi, definisana je i njihovim nazivima
padine, prirodno formirani nagibi u terenu, tlu ili stijeni
kosine, viještački tj. projektovani nagibi na terenu, tlu ili stijeni.
Padine su uvećini slučajeva stabilne ali ima i onih koje se sporije ili brže kreću pod uticajem
gravitacije tj. egzogenih sila i erozije. Kosine nastaju nasipanjem ili iskopavanjem i osnovna
im je karakteristika da nastaju kontrolisano tj. one se projektuju.
Zajedničko za padine i kosine jeste utvrditi njihovu stabilnost, najčešće na kruto-plastičnom
modelu na kome se upoređuje “moguća čvrstoća na smicanje” sa “otpornom na
smicanje”, duž kritične klizne ravnine, da bi sistem bio u ravnoteži. Uslovravnoteže je
čvrstoća na smicanje je veća od napona smicanja. Uzroci nestabilnosti su: prirodni ili
viještački (antropogeni, tehnogeni). Nestabilnost padina i kosina može biti uzrok ozbiljnim
posljedicama.
U nastavku će se prikazati nekoliko znanih i neznanih klizišta i pojava nestabilnosti kosina.
.
2
3. OSNOVNE POSTAVKE STABILNOSTI KOSINA ETAŽA I POVRŠINSKOG KOPA
Projektovanje površinskog kopa polazi od opredeljenja etažnih I završnih kosina kopa.
Ograničenja etažnih kosina vezana su za izabranu tehnologiju otkopavanja I optimalne
uslove koje zahtjeva izarana tehnologija. Tako kosina biva deinisana geometrijski ; visinom I
nagibom,bez prethodne analize stabilnosti. Zadatak geomehanike je da provjeri da li
optimalni slovi tehnologije mogu biti zadovoleni i dokazom o stabilnosti kosine za datu
geometriju.
Konačan rezultat potvrđivanje stabilne kosine za zaate geometrijske uslove ili tvrđivanje
nove geometrije kosine ako parametric čvrstoće materijl onemogućavaju stvaranje
optimalnih kosina za zadatu tehnologiju otkopavanja.
Tehologija otkopvanja ne utiče na stabilnost završne kosine,a geometrije kosine isključivo
zavisi od parametara čbrstoće matrijala u završnoj kosini. Osnovni cilj kod završnih kosina
površinskog kopa je postići maksimalni nagib za zadatu konačnu maksimalnu visinu kosine
pri minimlnom faktoru sigurnosti I optimalnim slovima stabilnosti.
Riješavanje stabilnosti završne kosine je geomehanički problem gdje je nivo istraženosti
sastava I svojstva materijala veoma bitan. I u ovom slučaju stabilnost se određuje po
principim mehanike kontinuuma I diskontinuuma, zavisno od stvarnih uslova u kosini.
3.1. UTICAJ PRIRODNIH I RUDARSKO – TENIČKIH FAKTORA NA STABILNOST KOSINA
Efektivnost borbe sa deformacijama kosina u svim periodima od otvaranja, eksplotacije,I
završetka rada površinskog kopa zavisi od nivoa usklađenosti uticajnih faktora na stabilnost
kao što su ; ogovarajuča kombinacija geoloških diskontinuiteta,geometrija kosine,uslovi
podzemne vode u kosini , rudarsko – tehnički faktori.
Najrasprostraniji nedostaci inžinjersko - geoloških I hidrogeoloških istraživanja, neophodnih
za obezbjeđivanje stabilnosti kosina u strkturno – kompleksnim formacijama su u
ograničenoj površini I dubini provedenih istražnih radova, nedovoljnoj gustini bušotina za
definisanje svih zona oslabljenja masiva, slabom izučavanju fizičko – mehaničkih svojstava
stijena, naručito duž diskontinuiteta, uslova hranjenja i kretanje podzemne vode.
Rudarsko –tehnički faktori obuhavatju planiranje radova u odnosu na strukturno-geološke I
hidrogeološke uslove ležišta, dobivanje sa miniranjem ili bez miniranja, vremena postojanja
kosine do sljedećeg zahvata I dr.
Svi ovi problem u uzajamnoj interakciji utičun stabilnost kosina a njihovo izučavanje I
davanje riješenja za stailnost kosina površinskog kopa za optimalne uslove eksploatacije
može da zahtjeva 1% svih troškova eksplotacije.
4
4. KOHEZIJA, TRENJE I GUSTINA MATRIJALA U KOSINI
U analizama stabilnosti kosina osnovni parametri, koji kao svojstva materijala ulaze u
proračun, su kohezija,ugao unutrašnjeg trenja I gustina ili zapreminska masa materijala u
kome se izvodi analiza stabilnosti . Određivanja ovih parametara izvodi se metodom
direktnog smicanja uzoraka stijenskog materijala I to tako da se smicanjeodvija dzž
određene ravni u intaktnom materijalu ili duž diskontinuiteta. Metodom triaksijalne
kompresije mogu se takođe dobiti trženi komponenti otpornih svojstav stijenskog materijala .
Kod metode direktnog smicanja s povećanjem normalnog napona povečava se I potreba
smičući npon da bi doslo do pokretanja blokat po bloku za smicanje duž kontiniteta ili do
loma stijenskog materijala ukoliko se smicanje izvodi intaktnim materijalom. Konačn rezltat
smicanja više blokova sa različitim primjenjenim normalnim naponom dat će niz vrijednosti
na osnovu kojih se može nacrtati dijagram.
4.1. RAZMATRANJE USLOVA RAVNOTEŽE BLOKA OGRANIČNOG
S DVA DISKONTINUITETA
Ipak faktor sigrnosti ne daje sve odgovore stvarne stabilnosti kosine površinskog kopa,
poštopredstavlja broj dobiven za određene konstantne vrijednosti unseen u analizu sigurnosti.
Promjenom tih vrijednosti kao I kombinacijama mogućih uslova u kosini, moglo bi se prije govoriti o
vjerovatnoći klizanja kosine površinskog kopa. Pošto tu nisu usvojena određena mjerila koja bi
razumljivo definisala uslove stailnosti, još vjek se ne može govoriti o stvarnoj stabilnosti kosina
površinskih kopova definisanoj po teoriji vjerovatnoće.
4.2. MOGUĆA KLIZANJA MATERIJALA KOSINA
Različita geološka struktura ležišta omogučava razvoj različitih tipova klizanja kosinama.
Klasifikacije tipova klizanja kosina mogu se podijeliti na ravninske i prostorne.
Kod ravninskih klasifikacija tipovi klizanja kosina problem se posmatra u bilo kojem prosjeku
okomito na kosinu I za analizu stabilnosti usvaja se kosina jedinične dužine. Karakterističan
primjer klasifikacije kosina prema mogčnosti pojave klizanja material dadat je na slici1.
Šema deformacija kosina prikazan je na slici 1 važi za uslove stabilnosti glinovitih I
pjeskovitih sedimenata. U slučaju da se razmatra stabilnost kosina u stijenama veće
čvrstoće, klasifikacija mogućih klizanja kosina data je slikom 2. Ova klasifikacija predstavlja
takođe I osnovnu računsku shemu za analizu stabilnosti.
5
