Нурпеисова М.Б., Касымканова Х.М., Кыргыбаева Г.М., Жетибаева А.А.,

Казахский национальный технический университет, г.Алматы, РК

ИЗУЧЕНИЕ СТРУКТУРНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ

ГОРНОГО МАССИВА

При оценке устойчивости откосов, сложенных трещиноватыми породами, одним из решающих факторов является структура массива характеризующаяся степенью и характером трещиноватости пород, наличием дизъюнктивных нарушений, тектонических трещин большого протяжения, слоистости и сланцеватости.

Как отмечает академик С.Г.Авершин [1], трещиноватость – это один из важнейших факторов, определяющих процесс деформирования горных пород. В изверженных и метоморфических породах, вмешающие рудные месторождения, трещиноватость, как правило, развита в большой степени, чем в осадочных породах, слагающих угольные месторождения. Этим объясняется большой и все возрастающий интерес к изучению трещинной тектоники, проявляемый со стороны исследователей с движения горных пород на разных месторождениях. Группа ученых, возглавляемая проф. П.А.Рыжовым и член-корр. НАН РК А.Ж.Машановым, в первые обратили внимание на важность изучения трещиной тектоники и внесла существенной вклад в этом направлении [2, 3,4].

Влияние трещиноватости на устойчивость бортов карьеров проявляется, как указывает Н.Н.Куваев [5], по двум основным направлениям:

1. Трещины снижают прочностные свойства массива. Оценка их влияния в этом случае сводится и определению прочностных характеристик, как по поверхности ослабления, так и самого трещиноватого массива.

2. Трещины создают условия для деформирования массива. Характер же деформирования трещиноватого массива лежит в основе выбора той или иной расчетной схемы.

Таким образом, трещиноватость горного массива, как ослаблевающий фактор оказывает решающие влияния на устойчивость откосов в условиях скальных трещиноватых массивов, выявление поверхностей ослабления является одной из основных задач. А физико-механические свойства пород во взаимосвязи с трещиноватостью определяют напряженное состояние горного массива в уступах и бортах карьеров.

Вашему вниманию представляются результаты изучения структурных особенностей горных пород месторождения Акжал.

В комплекс работ по изучению структуры массива месторождения входили:

-полевые работы, состоящие из разбивки поверхности откоса уступа на замерные станции, замеры элементов залегания трещин и линейных элементов структурных блоков, образуемых трещинами, установление процентного соотношения структурных блоков на поверхности откоса уступа по классу крупности;

-составление и обработка диаграмм на основе данных полевых измерений;

-построение структурных разрезов по уступам и бортам карьера;

-анализ результатов съемки трещиноватости с использованием методов математической статистики;

-выделение всех структурно-тектонических поверхностей ослабления наиболее неблагоприятно ориентированных относительно простирания усту-пов, т.е. таких систем, которые могут служить поверхностями скольжения;

-составление карты трещиноватости по бортам карьера;

-прогноз влияния трещиноватости на устойчивость откосов на карьере.

Исследуемые месторождения представлены достаточно крепкими породами и в результате процессов складкообразования оказались разбитыми большим количеством нарушений различной ориентировки (рисунок 1).

а

Рисунок 1.Тектооническая карта месторождения Акжал

Среди этих нарушений выделены следующие три тектонических элементов:

1) мелкая трещиноватость (рис. 2,а); 2) внутрипластовые диагональные перемещения(рис. 2,б); 3) крутопадающие поперечные разрывы(рис. 2,в);

а

б

в

а - мелкая трещиноватость; б –внутрипластовые диагональные перемещения:

в-сбросы меридианального направления.

Рисунок 2. Виды нарушений

Так как к важнейшей геомеханической характеристике скальных массивов относится степень трещиноватости, особое внимание было уделено изучению тектонических элементов первой группы – мелкой трещиноватости.

При изучении трещиноватости горных пород накапливается большое количество данных полевых замеров. Обработку и обобщение этих измерений производят с использованием различных круговых и прямоугольных диаграмм. А применение компьютерной технологий при обработке результатов массовых замеров трещиноватости прибортовых массивов позволит повысить точность оценки характера их распределения за счет боле полного и многовариантного анализа исходных материалов и увеличить производительность при камеральной обработке.

Литература:

1.Авершин С.Г. Сдвижение горных пород. М.:Углетехиздат, 1956.-258 с.

2. МашановА.Ж. Влияние структуры массива горных пород при расчете устойчивости борта карьера. М.:МГИ, 1-69, 25 с.

3. Рац М.В., Чернышев С.Н. Трещиноватость горных пород. М.: Недра.1980.-160 с.

4. Машанов А.Ж., Нурпеисова М.Б. Геомеханика. -Алматы: КазНТУ,200.- 185 с.

5. Куваев Н.Н. Влияние трещиноватости на устойчивость бортов карьеров.-М.: Недра, 1985.-154 с.

6.Нурпеисова М.Б., Бек А.Ш. Исследование структурных и механических свойств пород при оценке устойчивости бортов карьеров //Новости науки Казахстана, Алматы,2003.-15 с.