ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ ГЕОГРАФИИ, ГЕОЭКОЛОГИИ И ТУРИЗМА

КАФЕДРА ГЕОЭКОЛОГИИ И МОНИТОРИНГА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Заключение

«Характеристика инженерно-геологических свойств массива горных пород в районе расположения месторождения сульфидных руд»

Выполнила:

Корнюшкина Надежда, студентка 4 курса, 7 группы

Проверила:

д.г.н., проф. Анциферова Г.А.

Воронеж

2012

1. Геологическое строение района

Рисунок 1 – схематическая геологическая карта района месторождения: 1 – базальты триасовые; 2 – региональный разлом; 3 – тектонические нарушения; 4 - контуры рудного тела; 5 – элементы залегания; 6 – обнажения; 7 – инженерно-геологические скважины с УЗК

Исследуемый район является месторождением сульфидных руд. В центральной части располагается инженерно-геологическая скважина с УЗК и линейный региональный разлом, вдоль которого с юго-востока на северо-запад простираются тектонические нарушения с элементами залегания. Контуры рудного тела протяженностью 250м смещены к западу, у его границ располагается 4 обнажения.

Залегающие породы в обнажении 4 – базальты порфировые, средне трещиноватые. Генетический тип трещин – первичные отдельности. Заполнитель трещин – открытый, кальцит, кварц. Размер площадки измерения трещин 1,5 м². Геологический индекс пород Т₁.

Залегающие породы в обнажении 1 - базальты порфировые интенсивно трещиноватые. Генетический тип трещин – тектонический, первичные отдельности. Заполнитель трещин – открытые, кальцит, кварц. Размер площадки измерения трещин 3м². Геологический индекс пород Т₁.

2. Конструктивные особенности сооружения.

Состав пород по которым будет осуществляться проходка – базальты порфировые, сильнотрещиноватые, выветрелые базальты сильнотрещиноватые, выветрелые с многочисленными зеркалами скольжения. Глубина проходки до 50-60м.

3. Оценка трещиноватости пород. А. Количественная оценка трещиноватости прород.

Для количественной оценки интенсивности трещиноватости массива горных пород применяется площадной коэффициент трещинной пустотности, предложенный Л. И. Нейштадт (1969). Под коэффициентом трещинной пустотности К_т понимается отношение площади трещин (в любой плоскости) S_т к площади S той же площадки, на которой произведено измерение этих трещин, выраженное в процентах:

В зависимости от величины коэффициента трещинной пустотности породы разделяются:

1. К_т<2% – слаботрещиноватые горные породы

2. 2<К_т<5% – среднетрещиноватые горные породы

3. 5<К_т<10% – среднетрещиноватые горные породы

4. 10<К_т<20% – сильнотрещиноватые горные породы

5. 20<К_т<100% – весьма сильнотрещиноватые горные породы

Таблица 1.

Расчетная таблица для определения площадного коэффициента трещинной пустотности по Л.И. Нейштадт, обнажение 4.

Группа трещин по ширине, м	<2	2-5	5-10	10-20	20-50	50-100	>100
Количество трещин в группе, n			11				–
Средняя ширина трещин, h, мм			5				–
Средняя длина трещин, l, м			1,6				–
Площадь трещин Sт = 0,001*n*h*l, м2			0,088				–

Общая площадь трещин ∑S_т = 0,088 м²

Площадь площадки подсчета S = 1,5 м²

Коэффициент трещинной пустотности: = 5,9 %

Таблица 2.

Расчетная таблица для определения площадного коэффициента трещинной пустотности по Л.И. Нейштадт, обнажение 1.

Группа трещин по ширине, м	<2	2-5	5-10	10-20	20-50	50-100	>100
Количество трещин в группе, n			12	6			–
Средняя ширина трещин, h, мм			5,08	10			–
Средняя длина трещин, l, м			1,51	2,17			–
Площадь трещин Sт = 0,001*n*h*l, м2			0,092	0,130			–

Общая площадь трещин ∑S_т = 0,222 м²

Площадь площадки подсчета S = 3 м²

Коэффициент трещинной пустотности: = 7,4 %

Также для количественной оценки трещиноватости применение сейсмоакустических методов, с помощью которых можно дать оценку пород в закрытых условиях. Основой применения этих методов является четкая зависимость скоростей упругих волн от пористости и трещиноватости исследуемой среды, для описания которой наиболее часто используется уравнение среднего времени:

,

где v_t –скорость в монолитной породе (известняки мраморизованные – 6800 м/с); v_з – скорость в заполнителе трещин, равная 750 м/с; v_n – скорость в исследуемой точке массива (для обнажений №11 – 5600 м/с, №13 – 4500 м/с).

Для обнажения №4:

Для обнажения №1:

Таким образом, исходя из классификации по величине трещиноватости, можем сделать следующие выводы:

1. Согласно расчету по Л.И. Нейштадт, обнажение 4 относится к среднетрещиноватым горным породам, обнажение 1 – к среднетрещиноватым.

2. Согласно методу сейсмоакустики, обнажение 4 относится к среднетрещиноватым горным породам, обнажение 1 – к среднетрещиноватым.

3. Так как при составлении инженерно-геологического изыскания целесообразно брать за основу неблагоприятные показатели, то отнесем обнажение 4 к среднетрещиноватым горным породам, обнажение 1 – к среднетрещиноватым.

Для оценки прочностных свойств горных пород используют формулу корреляционного уравнения, полученного Л.В. Шаумян:

,

где R_{c макс}, v_{p макс} – максимальные значения прочности и скорости продольных волн (для обнажений 11, 13 R_{c макс} = 250 МПа, v_{p макс} = 6800 м/с); v_p – скорость продольных волн в каждой заданной точке массива (для обнажения 11 – 5600 м/с, для обнажения 13 – 4500 м/с); – значение скорости, при которой прочность массива равна 0 (в данном случае 550 м/с).

Обнажение 4:

МПа.

Обнажение 1:

МПа.

Классификация грунтов по значения R_c (предела прочности на одноосное сжатие) согласно ГОСТ 25100-95:

R_c >120 МПа – очень прочные породы;

R_c = 50 – 120 МПа – прочные породы;

R_c = 15 – 50 МПа – средней прочности;

R_c = 5 – 15 МПа – малой прочности;

R_c = 3 – 5 МПа – пониженной прочности;

R_c = 1 – 3 МПа – низкой прочности;

R_c < 1 МПа – очень низкой прочности.

Согласно данной классификации, обнажение 4 принадлежит к прочным грунтам, обнажение 1 принадлежит к грунтам средней прочности.