Stabilnost kosina na površinskim kopovima

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. PLANIRANJE ISTRAŽIVANJA STABILNOSTI KOSINA POVRŠINSKIH KOPOVA
• Planiranje istraživanja stabilnosti kosina predstavlja značajan i odgovoran zadatak. Ova istraživanja zahtjevaju primjenu odgovarajućih naučnih I tehničkih disciplina I značajan obim radova, zavisno od metoda koje se koriste kao kontretan dokaz stabilnosti. Zog toga programiranje , projektovanje I izvođenje radova na kopu predstvaljaju značajan zadatak. Pri tome je potrebno poštovati određenju proceduru, već od početnih pristupa istraživanju ležiđta, do konačnog planiranja I projektovanja površinskog kopa i odlagališta.

Analiza stabilnosti po metodi granične ravnoteže daje numeričke rezltate na osnovu kojih se donosi zaključak I preporuka za projektovanje. Projektovanje zasnovano na rezultatima analiza stabilnosti zajedno sa inžinjerijskim prosuđivanjem sastoji se od ; kriterija projektovanja, dimenzija površinskog kopa koji se projektuje I projektovanje pojedinih detalja
Konačan cilj je određivanje faktora sigurnosti koji će zadovoljiti sve uslove u svim fazama razvoja površinskog kopa od početnih radova otvaranja do završetka rada. Opšti scenariji istraživanja stabilnosti kosina površinskog kopa mogao bi se definisati kao sagledavanje osnovnog puta od definisanja cilja istraživanja do davanja konačnog dgovora.
Scenariji istraživanja
 Definisanje ciljeva,
 Postavljanje pitanja
 Prikupljanje I pročavanje svih podataka
 Stvaranje prethodnog modela
 Izrada programa istraživanja za dobivanje određenih podataka
 Pregled metoda I postupka israživanja
 Realizacija istraživanja, dibivanje numeričkih podataka
 Analiza podataka koji trebaju da daju odgovor na postavljeno pitanje
 Davanje konačnog odgovora

Po datom scenariju istraživanja moguče je utvrditi i osnovni concept problema istraživanja stabilnosti kosina s konpleksnom inetrakcijom rudarsko – tehnoloških svojstava radne sredine.
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.