1.4. Характеристика трещиноватости горных пород

В массиве горных пород различают трещины трех порядков.

Трещины первого порядка характерны для кристаллов горных пород, имеющих мозаичную структуру с присущими ей внутрикристаллическими дефектами и трещинами. Размеры и величина раскрытия этих трещин изменяются от 10^-9 до 10^-5 м.

К трещинам второго порядка относятся трещины между самими кристаллами, а также трещины в межкристаллическом цементе. Размеры этих трещин имеют тот же порядок, что и размеры слагающих породу кристаллов.

Трещины первого и второго порядков определяют сопротивляемость пород бурению, измельчению в дробилках, выемке многоковшовыми экскаваторами и комбайнами. Решающее влияние при этом оказывают трещины второго порядка; они же в некоторой степени определяют эффективность процессов выемки пород одноковшовыми экскаваторами, механического и взрывного рыхления, а иногда и степень устойчивости откосов.

К трещинам третьего порядка относятся эндогенные петрогенетические трещины, которые тесно связаны с отдельными породными пластами, потоками лав или интрузиями. К ним же относятся тектонические трещины отрыва и скалывания, а также кливаж. Тектонические трещины обычно образуют четко выраженные системы двух почти взаимно перпендикулярных крутопадающих рядов трещин, секущих породные напластования, независимо от их состава и возраста. Кроме того, к трещинам третьего порядка относятся трещины отжима, образующиеся параллельно обнаженной поверхности при разгрузке пород, а также искусственные трещины, возникающие в породах при ведении горных работ.

Все перечисленные виды трещин при обнажении массива усиливаются трещинами выветривания, которые развиваются на глубину от 2 - 3 до 10 м и более по уже имеющимся трещинам или даже по нетронутому массиву.

Все трещины третьего порядка имеют значительное простирание, измеряемое сантиметрами, метрами и даже километрами. По степени проявления они делятся на открытые, закрытые и скрытые; величина их раскрытия изменяется от 10^-6 до 10^-1 м. Эти трещины могут заполняться другими породами, продуктами выветривания, водой и нефтью или же оставаться незаполненными. Пересекаясь, такие трещины делят породы на отдельности более или менее правильной формы.

Трещины третьего порядка наиболее существенно влияют на процессы выемки одноковшовыми экскаваторами, механического и взрывного разрушения, на сдвижение, оползание, обвалы и другие проявления горного давления. В меньшей степени они влияют на процессы выемки многоковшовыми экскаваторами.

Наряду с размерами и густотой трещин важно знать их направление по отношению к обнажаемой части массива пород, число и направление систем взаимно пересекающихся трещин.

Для расчета технологических процессов и оценки трудности разработки пород важно установить: тип трещиноватости (системная, непрерывная или прерывная, хаотическая, полигональная); углы падения и азимуты главных систем трещин; протяженность, раскрытие и расстояние между трещинами в системах; характер и степень заполнения трещин; общий объем трещинной пустотности, размер отдельностей (блоков) в массиве.