Целью исследований является установление закономерности изменения устойчивости бортов карьера на различных этапах развития горных работ при отработке крутопадающих слоев на основе моделирования напряженно-деформированного состояния (НДС) породного массива с учетом технологических особенностей и структурной неоднородности горного массива. Исследования выполнены для условий сверхглубокого железорудного карьера, где проблема устойчивости бортов стоит особенно остро в связи с реализацией технологии ведения горных работ при приближении к условиям предельного состояния обнажаемого массива горных пород. В работе обоснована методика определения коэффициента запаса устойчивости в упруго-пластической постановке с использованием критерия прочности Кулона-Мора. Для определения НДС массива используется численный метод конечных элементов, реализованный в лицензионных программах RS2 и RS3 компании Rocscience. Помимо установления значений коэффициента запаса устойчивости на различных глубинах на плоских и объемных моделях выполнены исследования по влиянию трещиноватости и обводненности массива горных пород. Установлено, что наибольшее влияние на развитие сдвиговых деформаций и формирование поверхностей ослабления оказывает возможное снижение прочности пород вследствие трещиноватости и обводненности.

железорудный карьер; массив горных пород; устойчивость борта; деформация; сцепление; угол внутреннего трения; метод конечных элементов; численное 2D и 3D моделирование геомеханических процессов; поле напряжений; сдвиг; трещиноватость; обводненность