2.1. Загальна характеристика та класифікація тріщин.

Проблема тріщинуватості гірських порід є багатогранною і включає в себе вивчення питань генезису, деформаційних характеристик та механізму утворення тріщин в гірських породах при складкоутворенні.

Порушення монолітності порід тріщинами або сукупність тріщин, що є у породному масиві; лiнiї, що роздiляють зони породи з порушеними мiжатомними зв'язками та область непорушеної породи. Тріщини можуть бути ендогенними, екзогенними та штучними; заповнені водою, газами, мінеральними та органічними речовинами або пусті. Геометричні параметри Т.г.п. можна поділити на кутові та лінійні; кутові параметри – кут простягання і кут падіння тріщин, системи тріщин. Лінійні – середні відстані між поверхнями ослаблення; середні відстані між сусідніми тріщинами (LТ) по нормалі в окремій системі. Т.г.п. суттєво впливає на показники очисних робіт.

Явище розділення земної кори нетектонічними, тектонічними і планетарними тріщинами. Нетектонічні Т.г.п. – наслідок розтріскування в процесі охолоджування (для магматичних порід), ущільнення, дегідратації, розвитку екзогенних тріщин, ведення гірн. робіт і т.п. Тектонічні Т.г.п. розвиваються в зв'язку з напруженнями, що виникають в г.п. під впливом глибинних тектонічних сил. Виділяються тріщини оперення, відриву і тріщини сколювання, які утворюють системи, закономірно орієнтовані по відношенню до великих тектонічних структур; у зв'язку з розвитком останніх відбувається розтріскування г.п. При планетарній Т.г.п. напруження в земній корі виникають під дією планетарних явищ (напр., зміни частоти обертання і форми Землі, “твердих припливів" і т.і. Явище Т.г.п. має як позитивні, так і негативні наслідки. По-перше, розколювання г.п. тріщинами сприяє проникності земної кори для глибинних розчинів (флюїдів), які несуть рудні компоненти, відкладаючись у тріщинах, формують родовища корисних копалин. Глибинні горизонти тріщинуватих порід можуть бути колекторами прісної води, нафти і газу. Подруге, Т.г.п. забезпечує хороше дроблення г.п. при їх видобутку та переробці. Негативні наслідки Т.г.п. виявляються у зниженні стійкості масивів гірських порід.

Тріщини – це розриви суцільності гірських порід без значного відносного переміщення по них блоків.

При утворенні і зміні гірських порід в загальному процесі розвитку земної кори породи розчленяються по тріщинах на блоки різної величини і форми. Це явище називається тріщинуватістю масиву гірських порід. Тріщинуватість являє собою загальну властивість

масиву гірських порід. Вона характеризує структуру, геомеханічні властивості масиву і

гірничо-геологічні умови досліджуваних ділянок земної кори.

Будова мереж тріщин визначає деформаційні, міцнісні, фільтраційні та інші властивості масивів гірських порід і шаруватих товщ, закономірності розміщення і технологію розробки родовищ багатьох корисних копалин. Тріщини можуть бути заповнені водою, газами, мінеральними і органічними речовинами. Тріщини різноманітні за геометричними ознаками, за умовами їх утворення, за формою і будовою.

Розрізняють геометричну (рис. 2.1), генетичну (рис. 2.2) і морфологічну (рис. 2.3) класифікації тріщин.

За способом утворення тріщини поділяють на тріщини сколювання і тріщини відриву. Ці тріщини призводять до розриву суцільності гірських порід.

Тріщини сколювання виникають під дією максимальних дотичних напружень. в гірських породах вони, зазвичай, щільно стиснуті, мають рівну і відносно гладку поверхню стінок. Ці тріщини зберігають своє орієнтування. Для них характерною є велика протяжність і порівняно витримана густота. Вони широко розповсюджені на ділянках, порушених підкидами і зсувами. Тріщини сколювання поширюються на великі глибини.

Рис. 2.1. Геометрична класифікація тріщин

Рис. 2.2. Генетична класифікація тріщин

Рис. 2.3. Морфологічна класифікація тріщин

Тріщини відриву виникають під дією нормальних напружень, перпендикулярних до головної осі розтягу. Для них характерна криволінійність, нерівномірність поверхні, вони широко виклинюються у напрямку простягання і падіння, заповнені кусками вміщуючих порід.

Кліважем називають здатність гірських порід поділятися по паралельних чи майже паралельних поверхнях на тонкі пластинки. ця властивість порід в механічному розумінні виражається утворенням поверхонь ковзання, по яких частинки зміщуються відносно одна одної в процесі пластичної деформації. Кліваж не порушує суцільності порід.

Також тріщини класифікують за такими ознаками:

- по типах: серцевинна, кільцева і морозна тріщини, а також тріщина усихання;

- по положенню: торцева, бічна тріщини;

- по глибині: некрізна, крізна, неглибока і глибока тріщини;

- по ширині: поверхневі тріщини, що розійшлися.