Physical and Chemical Geotechnologies

Navigation menu:

Home

Editorial Board

Contact

Volume 4 (2020)

Hydrodynamic and geomechanical stability of dump territories of mining and electric power enterprises

Tymoshchuk Vasyl1 & Sherstiuk Yevheniia1

Purpose

Substantiation the criteria of hydrodynamic and geomechanical stability of waste dumps and adjacent territories by results of comprehensive study of technogenic mode patterns.

Methodology

The study was carried out through field methods for determining the mechanical properties of rocks, monitoring the hydrodynamic mode of groundwater, geophysical methods for studying the state of dump massifs and adjacent areas, laboratory tests of physical and mechanical and water properties of dump rocks, mathematical modeling of hydrodynamic and geomechanical state of the massif.

Findings

Patterns of technogenic groundwater mode developing on rock dump sites are defined.

An assessment of geomechanical stability of waste dumps and their elements is performed under the conditions of wetting. Forecast of risk of negative hydrodynamic and geomechanical processes occurrence due to waste rock dumps construction and exploitation is provided. The impact of waste dump construction and operation on the hydrodynamic and geomechanical condition of technogenic disturbed areas was assessed. Engineering measures to increase the hydrodynamic and geomechanical stability of the disturbed territories were substantiated.

The results include research conducted within projects funded by private mining and energy companies in Ukraine.

Keywords: waste rock dump, groundwater, hydrodynamic and geomechanical processes, slope stability analysis, mathematical modelling

References
  1. Tymoshchuk, V. I., Sherstiuk, Y. A., & Tishkov, V. V. (2013). Hydrodynamic substantiation of water control measures at the site of sludge collector in Yasinovaya valley, Dnipropetrovsk oblast. Науковий вісник Національного гірничого університету, (3), 5-10.
  2. Timoshuk, V., Demchenko, J., & Sherstuk, Y. (2010). The role of natural and technogenic components in failure of geomechanical stability of the territories which are in the influence zone of mining objects. New Techniques and Technologies in Mining, 189-192.
  3. Тимощук, В. И., & Шерстюк, Е. А. (2012). Закономерности геофильтрации в зоне гравитационно нагруженных участков хвостохранилищ и отвалов горных пород. Науковий вісник Національного гірничого університету, (4), 30-35
  4. Tymoshchuk, V., Tishkov, V., & Soroka, Y. (2018). Hydro and geomechanical stability assessment of the bund wall bottom slope of the Dniprovsk tailing dump. Mining of mineral deposits, (12, Iss. 1), 39-47.
  5. Гриневский, С. О., & Новоселова, М. В. (2011). Закономерности формирования инфильтрационного питания подземных вод. Водные ресурсы, 38(2), 169-180.
  6. Tiapkin, O., Kendzera, O., Pihulevskyi, P., & Dovbnich, M. (2019, September). Complex geophysical research of near surface sustainability of mining waste-storages in Central Ukraine. In 25th European Meeting of Environmental and Engineering Geophysics (Vol. 2019, No. 1, pp. 1-5). European Association of Geoscientists & Engineers.
  7. Орлінська, О. В., Максимова, Н. М., & Пікареня, Д. С. (2013). Рудні відвали як фактор підтоплення та забруднення прилеглих територій. Екологічна безпека, (1), 28-32.
  8. Савенко, Р. Г., Винников, Ю. Л., & Повзик, Р. О. (2012). Моделювання впливу відвалів гірничо-збагачувального виробництва на близькорозташовані споруди. Збірник наукових праць Полтавського національного технічного університету ім. Ю. Кондратюка. Сер.: Галузеве машинобудування, будівництво, (4(2)), 190-197.
  9. Behera, P. K., Sarkar, K., Singh, A. K., Verma, A. K., & Singh, T. N. (2016). Dump slope stability analysis–A case study. Journal of the Geological Society of India, 88(6), 725-735.
  10. Kainthola, A., Verma, D., Gupte, S. S., & Singh, T. N. (2011). A coal mine dump stability analysis a case study. Geomaterials, 1(01), 1.
  11. Feng, S. J., Chang, J. Y., Shi, H., Zheng, Q. T., Guo, X. Y., & Zhang, X. L. (2019). Failure of an unfilled landfill cell due to an adjacent steep slope and a high groundwater level: A case study. Engineering Geology, 262, 105320.
  12. Радченко, В. В., Куліш, В. А., Чепіга, Є. В., & Сторожчук, В. С. (2013). Стан породних відвалів вітчизняних вугільних шахт. Уголь Украины, (12), 44-49.
  13. Шустов, О. О., Петльований, М. В., Зубко, С. А., & Шерстюк, Є. А. (2019). Геомеханічні проблеми стійкості природно-техногенних масивів рудних родовищ. Збірник наукових праць Національного гірничого університету, (58), 154-165.
  14. Паламар, А. Ю., & Лауфер, Д. Д. (2015). Аналіз методів прогнозування стійкості бортів кар’єрів та відвалів. Гірничий вісник, (99), 57-60.