Трещиноватость горных пород, её влияние на изменения физико-механических свойств пород на примере месторождения Нойон-Тологой
Рефераты >> Геология >> Трещиноватость горных пород, её влияние на изменения физико-механических свойств пород на примере месторождения Нойон-Тологой

Необходимо отметить, что сочетание такого многообразия факторов, как вторичные преобразования и различная степень трещиноватости пород предопределили изменчивость физико-механических свойств пород даже в пределах одной пробы.

По данным лабораторных исследований, объемная масса основных горных пород, распространенных на площади месторождения, составила

- базальты – 2,53-2,74 г/см3 (в среднем 2,63 г/см3), конгломераты – 2,53-2,66 г/см3,

песчаники – 2,59-2,7 г/см3, сиенит-порфиры – 2,29-2,57 г/см3.

Объемная масса измененных базальтов составляет 2,3-2,71 г/см3.

Для руд месторождения с общими рядовыми содержаниями свинца и цинка (в сумме 4,6%) объемная масса составляет 3,4-3,5 т/м3. Рудам с суммарным содержанием свинца и цинка равным 2,2 % (что составляет 92 % от всех руд месторождения) соответствует объемная масса на уровне 3,05-3,1 т/м3.

Таб. 4. 0 Физико-механические свойства пород Нойон-Тологойского месторождения

Наименование пород

Плотность частиц грунта, г/см3

Плотность породы, г/см3

Пористость, %

Водопоглощение ,%

Прочность на сжатие в воздушно-сухом состоянии, МПа

Прочность на сжатие в водонасыщенном состоянии, МПа

Коэффициент размягчаемости

Базальты

2,67-2,79*

2,71

2,53-2,74

2,63

0,4-4,8

2,6

0,1-1,5

0,64

104-199**

155

92-160**

130

0,73-0,93**

0,84

Базальты трещиноватые

2,7-2,86

2,79

2,59-2,74

2,66

2,9-4,0

4,6

1,15-3,4

2,3

75-129

105

44-91

74

0,57-0,88

0,70

Базальты измененные

2,64-2,78

2,71

2,3-2,71

2,50

2,3-9,1

5,4

1,4-4,7

3,3

21-104

58

7-54

28

0,29-0,65

0,47

Конгломераты

2,71-2,77

2,73

2,53-2,66

2,61

2,2-8,7

4,3

0,9-2,0

1,5

70-144

102

40-111

67

0,5-0,79

0,63

Песчаники

2,71-2,72

2,71

2,59-2,7

2,63

0,7-4,4

2,9

1,2-1,7

1,5

89-137

119

58-100

82

0,65-0,73

0,69

Сиенит-порфиры

2,65-2,74

2,7

2,29-2,57

2,47

4,8-7,1

5,8

2,0-3,7

2,9

37-157

90

25-119

69

0,71-0,87

0,76

Примечание: *-в числителе минимальное и максимальное значения, в знаменателе – среднее.

** - данные характеризуют породы массивной текстуры.

Расчетная пористость пород изменяется от 0,4 до 9,1 %. Максимальные вариации водных свойств в зонах дробления с наложенными процессами, где влажность может составлять 9-17%.

Водопоглощение горных пород изменяется от 0,1 до 4,7 % и составляет в среднем 1,7 %. Наименьшее водопоглощение характерно для плотных и слаботрещиноватых пород, что обусловлено их невысокой пористостью. Влажность руд в среднем колеблется в пределах 0,4-2,5% и лишь единичные пробы увлажнены до 4,4%.

Руды и вмещающие породы месторождения относятся к средним и, частично, низким категориям крепости. Коэффициент крепости пород и руд по шкале проф. М. М. Протодьяконова, определенный расчетным способом, колеблется от 6 до 12, категория пород по по буримости VIII-IX. Руды характеризуются коэффициентом крепости от 6 до 10. Колебания коэффициента крепости одних и тех же пород происходят из-за разной степени их гидротермальных изменений, степени дробления и трещиноватости. Высокой прочностью пород и руд обусловлено извлечение керна хорошей сохранности. Так, процент выхода керна в большинстве скважин, пробуренных на площади месторождении, составил не менее 80-90%. Лишь при проходке зон интенсивной нарушенности и глинистых швов целостность керна существенно нарушалась.

Сопротивление одноосному сжатию неизмененных базальтов, в зависимости от степени их трещиноватости, изменяется от 75 до 199 МПа (до 199 МПа) и в среднем равно 105-155 МПа. При этом коэффициент размягчаемости их обычно составляет более 0,75 (неразмягчаемые породы). Более низкими прочностными свойствами характеризуются породы с порфировой структурой. Так, сопротивление одноосному сжатию миндалекаменных базальтов составило: в воздушно-сухом состоянии – 66-122 МПа (в среднем – 87 Мпа); в водонасыщенном состоянии – 27-97 МПа (в среднем 49 МПа). Измененные базальты в большинстве случаев классифицируются как размягчаемые породы средней прочности и малопрочные (σсж. – менее 60МПа).

Прочностные свойства пород дайкового комплекса, вследствие структурных особенностей, несколько ниже, чем у базальтов. В зависимости от состояния пород сопротивление одноосному сжатию (σсж.) сиенит-порфиров меняется от 37-92 МПа до 157 МПа (среднее – 90 МПа). Данные породы практически не снижают прочность в водонасыщенном состоянии.

Наибольшей способностью к размоканию, набуханию и снижению прочностных свойств во влажном состоянии обладают конгломераты верхнегазимурской свиты. При взаимодействии с водой их прочностные свойства (70-144 МПа) снижаются на 25-35 % (до 40 %). Существенное снижение прочностных свойств в водонасыщенном состоянии характерно и для метасоматически измененных базальтов (коэффициент размягчаемости 0,29-0,65). Интенсивно каолинизированные породы при замачивании размокают и становятся рыхлыми.


Страница: