Трещиноватость горных пород

Интенсивность и распределение трещиноватости в объеме горных пород является важнейшим фактором, определяющим условия разработки месторождения. По методике ВИТРа трещиноватость горных пород оценивается по степени раздробленности керна на столбики и обломки. Показателем раздробленности служит удельная кусковатость К_уд (число кусков, обломков или столбиков на 1 п.м. керна). ВИТРом предложена следующая классификация горных пород по степени трещиноватости (табл. 2.7):

Таблица 2.7. Классификация горных пород по трещиноватости

Степень трещиноватости	Удельная кусковатость керна Куд
Монолитные	1-5
Слаботрещиноватые	6-10
Трещиноватые	11-30
Сильнотрещиноватые	31-50
Весьма и исключительно трещиноватые	51 и более

Определение К_уд проведено по фотодокументации пяти скважин в профиле 102 в интервале по 10 м вверх и вниз от места пересечения жилы 32. Таким образом, выполненные определения характеризуют околорудный интервал массива, в котором максимально проявляются процессы деструкции, связанные с проведением горноэксплуатационных работ.

По степени трещиноватости породы в околорудной зоне, по результатам определения К_уд, делятся на две группы:

1) Трещиноватые, местами (5-10 см на границе жил кварца и вмещающих пород) интенсивно трещиноватые породы.

2) Слаботрещиноватые, местами монолитные породы.

При этом породы первой группы (трещиноватые) образуют ореолы вокруг рудных зон мощностью до 5 м. За пределами 5-метровой зоны породы могут быть отнесены к группе слаботрещиноватых и монолитных пород.

Прочностные свойства горных пород.

Исследование прочностных свойств горных пород и руд выполнялось Институтом мерзлотоведения СО РАН (г. Якутск) в 2007 году, согласно ГОСТ 24941-81 «Породы горные. Методы определения механических свойств нагружением сферическими инденторами». Статистическая обработка полученных результатов осуществлялась согласно требованиям ГОСТ 20522-96 « Методы статистической обработки результатов испытаний».

Параллельно с подготовкой и определением механических свойств пород в обычных лабораторных условиях, проводилось предварительное промораживание образцов в условиях подземной стационарной лаборатории в количестве 10-15 циклов. Каждый цикл включал в себя промораживание образцов до температуры -5С в течении 8 часов, с последующим размораживанием до положительных температур. Промораживание осуществлялось для образцов в воздушно-сухом и водонасыщенном состояниях. Водонасыщение образца проводилось путем непрерывного кипячения образца в течение 4 часов.

Определение прочностных свойств проводилось на приборе ВСВ-25. Нагружение производилось посредством динамометров ДОСМ с индикаторами часового типа. Нагрузка подавалась на образец непрерывно, со скоростью ≈0,5 мм/мин до полного разрушения образца. Площадь разрушения подсчитывалась с помощью стандартного курвиметра и штангенциркуля. Всего было исследовано 238 образцов.

На основании статистической обработки получены нормативные значения характеристик: σ_р - сопротивление породы разрыву (раздавливанию), σ_сж- сопротивление породы одноосному сжатию в различных состояниях.

Наиболее прочными являются песчаники и алевропесчаники, в разной степени окварцованные и сульфидизированные, а также окварцованные и сульфидизированные алевролиты (σ_р>26 кгс/см²; σ_сж> 450 кгс/см²).

Менее прочны алевролиты, алевролитовые сланцы (σ_р=11-25 кгс/см²; σ_сж=200-450 кгс/см²). В эту же группу входят кварц с включениями алевролитов и тектонически нарушенные алевропесчаники.

Группа наименее прочных пород представлена тектонически нарушенными алевролитами (σ_р<10 кгс/см²; σ_сж<200 кгс/см²).

Показатели крепости по классификациям горных пород применительно к проведению буровых и горнопроходческих работ приведены в таблице 2.8.

Таблица 2.8. Крепость пород и руд при проведении буровых и горнопроходческих работ

Показатели	Метод определения	Кварц жильный	Алевролиты и аргиллиты	Песчаники
Категория пород по буримости	Хронометражные наблюдения	ХI-XII	VIII-IX	X-XI
Категория крепости на горнопроходческих работах	Хронометражные наблюдения	XIX	XIV	XVIII
Коэффициент крепости по шкале М.М. Протодьяконова	30 обр.	4,5	6,2	9,6

Морозостойкость пород и руд определялась, как отношение сопротивления сжатию предварительно промороженных пород (сухих и водонасыщенных) к сопротивлению сжатию пород без проморозки; 50% пород являются неморозостойкими, т.е., при их промораживании сопротивление сжатию уменьшается.

Физико-механические и водные свойства руд и пород Дуэтского месторождения характеризуют их как слабоувлажненные, разрыхляемые, сильноводопроницаемые в раздробленном состоянии, слаборазмокаемые, относительно морозостойкие, с уменьшением прочности от песчанистых пород к глинистым и от массивных пород к тектонически нарушенным.