Цель работы: ознакомление с методами изучения характеристик структурных ослаблений массива пород и графического представления структурных ослаблений массива.
Работа рассчитана на 4 часа.
Методика изучения геометрических
характеристик структурных ослаблений
Изучение структурных ослаблений массива пород имеет целью оценку прочности горных массивов. Изучение геометрических характеристик структурных ослаблений направлено на выявление систем трещиноватости (или других неоднородностей) массива и их пространственной ориентировки, определение протяженности трещин различных систем по простиранию и падению, густоты (плотности) трещин с целью правильного истолкования наблюдаемых явлений и учета этих данных при решении практических вопросов механики горных пород.
Выявление систем трещиноватости массива, определение их пространственной ориентировки и оценку степени постоянства этой ориентировки в пределах изучаемого шахтного поля производят посредством массовых измерений трещиноватости. Измерения ведут обычно горным компасом точно так же, как и измерения элементов залегания пластов пород. На железорудных месторождениях, характеризующихся наличием магнитных руд, измерение геометрических элементов трещиноватости производится трещиномером относительно азимутов горных выработок или других направлений.
Измерениям непременно должен предшествовать визуальный осмотр пород в выработках. В результате такого осмотра предварительно устанавливают общий характер и степень развития трещиноватости породного массива. При этом оценивают, насколько однородна и равномерно развита трещиноватость пород в пределах изучаемого массива.
Массовые измерения ведут на отдельных представительных участках массива – наблюдательных станциях. Если массив по данным визуального осмотра характеризуется относительно равномерным развитием трещиноватости, всю изучаемую площадь (шахтное поле, горизонт и т.д.) покрывают равномерной сетью наблюдательных станций, располагаемых в нескольких десятках метров одна от другой. Если развитие трещиноватости неравномерно, то расстояние между наблюдательными станциями выбирают дифференцированно для различных ее типов.
Наиболее полные и объективные данные могут быть получены при измерениях трещиноватости в трех взаимно ортогональных плоскостях. В этом случае для наблюдений доступны обнажения по трем граням пространственного прямоугольного параллелепипеда, измерения трещиноватости по ним позволяют правильно охарактеризовать развитие трещин всех направлений в данной точке массива. Поэтому удобно, использовать для измерений ниши или участки сопряжений выработок. Размеры наблюдательных станций следует по возможности принимать такими, чтобы в пределах станции было не менее 8-10 трещин каждой системы. Однако возможности варьирования размеров станции в подземных условиях обычно ограничены: в штреках и квершлагах они ограничиваются высотой выработок, вследствие чего остается возможным лишь избрать протяженность наблюдательной станции вдоль выработки. В большинстве случаев размеры станции по протяженности и высоте принимают по 2 м.
На каждой наблюдательной станции измеряют элементы залегания всех без исключения трещин, фиксируют нормальные расстояния между трещинами одноименных систем, устанавливают характер трещин (открытые, закрытые), их раскрытие, заполнение трещинными минералами, характер поверхностей трещин (ровные, неровные стенки, наличие зеркал и штрихов скольжения и пр.), протяженность трещин, степень искривлений их поверхностей.
Кроме того, для детального изучения вещественного состава минералов-заполнителей трещин, от которого в первую очередь зависят прочностные характеристики по их контактам, необходимо специально отбирать пробы для изготовления шлифов. Результаты массовых измерений подвергают статистической обработке и представляют в виде графиков, характеризующих пространственную ориентировку и степень выраженности систем трещиноватости.
ГРАФИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ СТРУКТУРНЫХ
ОСЛАБЛЕНИЙ МАССИВА
Пространственную ориентировку систем трещиноватости наглядно выражают с помощью различных диаграмм трещиноватости. Сопоставление диаграмм по смежным наблюдательным станциям позволяет легко сравнивать результаты измерений трещин и судить о степени изменчивости их пространственной ориентировки и степени выраженности на различных участках шахтного поля.
Степень выраженности различных систем трещиноватости и средние элементы их пространственной ориентировки в пределах всего изучаемого шахтного поля или отдельного горизонта выявляют и графически представляют с помощью сводных диаграмм трещиноватости в изолиниях. Такие диаграммы строят обычно раздельно для отдельных видов трещиноватости - крупноблоковой, мелкоблоковой, микротрещиноватости. Для построений наиболее широко используют сферограммы на сетке Вальтер-Шмидта, либо прямоугольные диаграммы. Сферограмма на сетке Вальтер-Шмидта сохраняет постоянство масштабов площадей. Благодаря этому свойству относительная степень выраженности в массиве различных систем трещиноватости представляется на данной сферограмме без искажений. Это же имеет место и для прямоугольных диаграмм, которые вместе
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.