24. Вологоємність гірських порід

Наявність в грунтах того або іншого виду води визначає їх вод ниє властивості: вологоємкість, природну вогкість, водовіддачу, недолік насичення і водопроникність.

Вологоємкість - здатність гірських порід вміщати певну кількість води. По вологоємкості всі породи можна розділити на сильно вологоємні (торф, мул, суглинок, глина), слабо влагоємкие (крейда, рихлі пісковики, мергель, дрібнозернисті піски, Лес і лессовідниє породи) і невологоємні (вивержені і масивні осадкові породи, галечник, грубозернистий пісок).

Максимальний вміст води в породі при повному насищені її пір носить назву повної вологоємкості. Величина повної вологоємкості виражається у відсотках по відношенню до маси сухої породи.

Капілярною вологоємкістю називають максимальне колічество води, утримуване породою в капілярних порах. Для мелкокозерністих пісків і глинистих грунтів капілярна вологоємкість мало відрізняється від повної вологоємкості.

Максимальна молекулярна вологоємкість - кількість плівкової води, яка утримується на поверхні частинок порід у вигляді плівок.

Максимальною гігроскопічною вогкістю, або максимальною гігроскопічністю, називають максимальну кількість гігроскопічної води, утримуваною породою при повному насиченні повітря водяними парами. Кількість гігроскопічної води найбільше в грунтах, частинок, що володіють більшою сумарною поверхнею.

25. Диз’юнктивні (розривні) тектонічні порушення

Розривні порушення. Утворення розривних тектонічних порушень у гірських породах, так само як і крихких дислокацій у твердому тілі, що досліджується у лабораторних експериментах, у спрощеному вигляді буде таким.

Стиск в породі утворює системи так званих тріщин сколювання, які розташовуються під кутом близько 45° стосовно напрямку стиску. Потім уздовж окремих напрямків відбувається об'єднання тріщин і утворюються великі відколи чи розриви. Поверхні їх стають зміщувачами, по яких роз'єднані блоки породи переміщуються відносно один одного.

За умов розтягання в породі виникають тріщини відриву. Подальше зростання діючих сил призводить до утворення окремих великих поверхонь відриву у вигляді розривів суцільності породи.

Зрушення викликається дією пари сил. При цьому утворюється серія близько розташованих паралельних поверхонь, по яких відбувається зсув блоків у протилежні боки.

За умов вигинів і крутіння в шарах на протилежних їх кінцях виникає стиск і розтягання, що призводять до утворення відповідних розривних дислокацій – сколювання та відриву.

У природних умовах формуються найрізноманітніші деформації порід. Тому поверхні розривів (зміщувачів) можуть бути вертикальними, горизонтальними чи нахиленими у будь-який бік під різними кутами. Зміщувачі звичайно не утворюють рівні поверхні, оскільки перетинають різні за міцністю породи.

Розривні порушення зручно зображувати на вертикальних розрізах, що орієнтовані перпендикулярно до поверхні розриву (зміщувача), а також на картах.

Будь-який розрив складається з шести основних елементів:

– зміщувач – поверхня розриву;

– лежачий блок - розташовується під зміщувачем;

– висячий блок - розташовується над зміщувачем;

– амплітуди розриву - вимірюються в метрах чи сантиметрах;

– кут нахилу зміщувача – β;

– кут падіння порід – α.

Найпоширенішими простими видами розривних порушень є підкиди, насуви, скиди, горсти, грабени, зсуви, розсуви.

Підкиди виникають у місцях стиску земної кори і за механізмом утворення являють собою великі сколи. Тому висячий блок у них насунутий на лежачий, перекриває його, вступаючи до контакту із його більш молодими породами. Підкиди – це так звані закриті, притерті структури, з якими звичайно не пов'язані прориви води і газів у гірничі виробки.

Насуви – це підкиди, у яких кут нахилу зміщувача менше 45°.

Скиди, як і тріщини відриву, утворюються в місцях розтягання земної кори, а також в умовах зсування у субвертикальному напрямку. У будь-якому випадку у скидів висячий блок віддалений від лежачого і його породи вступають до контакту із більш давніми. Скиди – це так звані відкриті структури, з якими нерідко пов'язані прориви у гірничі виробки газів та води.

Горсти та грабени утворюються парою скидів, підкидів чи їх сполученнями. При цьому, якщо серединна частина структури опущена, вона називається грабеном, а якщо навпаки – горстом.

Зсуви та розсуви – це розриви, які утворюються в умовах горизонтально спрямованого стиску. Тому зміщувачі їх вертикальні, а блоки переміщюються у горизонтальному напрямку. На вертикальних розрізах параметри зсувів не знаходять істиного відображення. Їх параметри більш точно зображуються на геологічних картах.

Розсуви – це структури, що формуються як тріщини відриву в умовах розтягання земної кори. Роз'єднані блоки в них віддаляються один від одного. Розсуви зображують і на розрізах і на картах.

Розміри всіх розглянутих вище розривних порушень змінюються в широкому діапазоні – від сантиметрів до багатьох кілометрів. За цією ознакою вони поділяються на корові (глибинні розломи), внутрішньокорові, внут-рішньоформаційні, внутрішньошарові (найдрібніші).

Під час розвідки, наприклад, вугільних родовищ за допомогою свердловин порушення з амплітудою менше 10 м часто не можуть бути виявлені. Тому в забої гірничої виробки зустріч з ними може бути непередбаченою і супроводжуватися негативними явищами. В інтервалі декількох метрів від порушення породи стають тріщинуватими, хитливими і легко обрушуються. З цими ж ділянками, як вже відзначалося, пов'язане підвищене надходження газу та води. Наявність таких порушень у лавах призводить до їх зупинки і демонтажу обладнання. Великі розриви звичайно служать природними межами шахтних полів.

26??

27??

28??

29??

30??