Добыча и обработка природного камня

Методы оценки трещиноватости

Существующие методы оценки трещиноватости массивов горных пород можно объединить в две группы.

1. Статистические методы: непосредственное наблюдение за трещинами и'их измерения в обнажениях и карьерах, изу­чение трещиноватости путем бурения геологоразведочных сква­жин, изучение просачивания воды в скважины, наблюдения за блочностью в действующих карьерах путем измерений раз­меров блоков и вынутого камня.

2. Геофизические методы: электроразведка, магнию - и сей­сморазведка, различный каротаж скважнн.

Геофизические методы целесообразно применять для опре­деления структурных неоднородностей массива, имеющих прак­тическое значение в горном деле и являющихся объектами эф­фективной геофизической интроскопии. К таким структурным неоднородностям следует относить границы раздела горных по­род с различными физическими свойствами, карсты и пустоты, тверды» включения и залежи, сбросы, обводненные зоны и зоны трещиноватости. Рассматриваемые методы позволяют полу­чить лишь общую оценку трещиноватости массивам без разде-

Ления трещин по классам и установления элементов их зале­гания.

Анализ существующих методов изучения трещиноватости свидетельствует, что наиболее эффективными для карьеров блочного камня являются статистические и горно-геометриче­ские методы, а именно:

Массовые измерения трещин в забоях и обнажениях с ин­струментальной их привязкой и последующей обработкой, со­ставлением планов, карт и диаграмм трещиноватости;

Изучение трещиноватости, с помощью колонкового бурения скважин; „ .

Непосредственное наблюдение за выходом блочной продук­ции в карьерах;

Наблюдение за микро - и макротрещиноватостью камня при его добыче и переработке на продукцию.

Выбор этих методов и принятие их за основные обусловли­ваются следующими факторами:

Обширным описанием в литературе структур гранитных мас­сивов и легкостью сопоставления результатов исследований с литературными данными;

Возможностью производить непосредственные измерения элементов залегания трещин, их разбраковку и плановую маркшейдерскую привязку без существенных затрат;

Наличием в карьерах больших вскрытых площадей с хо­рошо обнаженными трещинами;

Имеющимся обширным материалом по скважинам колонко­вого бурения, производимого при детальных и эксплуатацион­ных разведках месторождений;

Возможностью достаточно точного наблюдения за трещи­новатостью камня в процессе его добычи и переработки на про­дукцию.

Вполне естественно, что и эти методы имеют недостатки, обусловливающие погрешность результатов, , а ад познание спо­собствует повышению достоверности выводов. Комплексное применение всех рекомендуемых методов повышает качество изучения трещиноватости.

При изучении трещиноватости на карьерах блочного камня важное место отводится обоснованию количественных показа­телей оценки трещиноватости.

Удельная площадная трещиноватость (^тр) ха­рактеризует среднюю длину всех трещин, приходящихся на

1 м2 обследуемой поверхности, и определяется по формуле

£/Тр = £тр/#0, (2.8)

Где Отр— общая длина трещин на участке, м; /7о — площадь изучаемого участка, м2.

Этот показатель полно характеризует трещиноватость при оценке качества добытых блоков, что соответствует требова­ниям ГОСТ 9479—84.

Удельная линейная трещиноватость характери­зует среднее расстояние й 'между трещинами и представляет собой отношение общей длины всех кусков 5К по изгмеряемому профилю, направление которого расположено вкрест прости­рания трещин данной системы, к числу этих кусков ЛГК, т. е.

4 = 3КШК. (2.9)

Показатель й наиболее полно характеризует расстояние между трещинами одной и той же системы и принимается за основной при оценке блочности, классифицировании природной отдельности по формам и размерам структурных блоков, раз­работке классификации скальной вскрыши по сложности ее отработки, районированию участков карьерного поля по струк­турной отдельности и природной трещиноватости.

' Число трещин на I м длины измеряемого участка ятр представляет отношение общего числа трещин п к длине участка /, т. е.

Пгр = п}1. (2.10)

Выполнив некоторые преобразования можно перейти от этого показателя к удельной линейной трещиноватости пользуясь при этом зависимостью

Й = 11(п— 1). (2.11)

Средняя ширина трещин на по формуле

Т2/2 т$19 -}- . . . ~-тп1п

Где ть т2, /из, ..тп — средняя ширина трещин, мм; /ь к, — длина трещин, соответствующая средней ширине, м.

< Показатель ттр используется для определения раскрытости трещин при классифицировании скальной вскрыши по слож­ности отработки,

• В теории и практике изучения природной трещиноватости су­ществует много других показателей: коэффициент трещинной нустотности, объемная удельная трещиноватость и т. п., но они йримейительно к карьерам блочного камня практического при­менения не имеют.

Наиболее дострверными значениями по коэффициентам пар - ■ной корреляции обладают удельная площадная трещиноватость Утр и удельная линейная трещиноватость Л, которые обеспе­чивав наиболее высокую информацию о нарушенности мае - сива.