Цель работы заключается в установлении закономерности изменения устойчивости бортов глубоких рудных карьеров с их углубкой на основе 3D численного моделирования, что обеспечит надежную отработку карьерных полей округлой формы крутонаклонными слоями. Напряженно-деформированное состояние крутонаклонных слоев с учетом технологических особенностей их отработки сверху вниз и структурной неоднородности массива горных пород исследовалось методом конечных элементов с использованием программных продуктов RS3 (3D моделирование) и RS2 (2D моделирование) компании Rocscience. Проанализированы максимальные сдвиговые деформации при достижении предельного состояния борта карьера. На основе итерационной процедуры снижения прочности на сдвиг определен коэффициент устойчивости борта карьера при отработке крутонаклонных слоев до и после перехода горными работами предельного поверхностного контура и далее до проектной конечной его глубины. Установлены условия возникновения необратимых сдвиговых деформаций в породных слоях и положения потенциальной поверхности скольжения при увеличении угла наклона бортов крутонаклонных слоев до критических значений, особенно при превышении значений угла внутреннего трения величин угла падения литологических разностей в сторону выработанного пространства.

рудный карьер, массив горных пород, устойчивость борта, деформация, сцепление, угол внутреннего трения, метод конечных элементов, численное 2D и 3D моделирование геомеханических процессов, поле напряжений, сдвиг.