Горнотехнические условия месторождения
Физико-технические свойства руд и вмещающих пород Суздальского месторождения изучены по образцам, полученным из керна геологоразведочных скважин.
В таблицах 2.1 и 2.2 приведены обобщенные прочностные и горно-технологические свойства основных разновидностей пород месторождения в околорудной и рудной зонах, полученные по керновому материалу разведочных скважин, в таблице 2.3 - допустимые параметры обнажений, характеристика категории устойчивости пород по условию поддержания выработок и степени трещиноватости массива, в таблице 2.4 - категории устойчивости разновидности пород Суздальского месторождения.
Оценка количества трещин и степень их раскрытия сделана по керновому материалу.
Из приведенных в таблицах данных видно, что прочностные свойства пород и их устойчивость варьируют в значительных пределах:
- прочность пород на одноосное сжатие всех разновидностей пород изменяется от слабой прочности 28 МПа (алевролиты углистые) до средней прочности - 49¸58 МПа и выше средней прочности - 80¸110 МПа (известняки кремнистые мраморизованные, известняково-алевролитовые брекчии и кварцевые диоритовые порфиры);
- прочность на растяжение алевролитов от 6 до 15 МПа, известняков от 9 до 16 МПа;
- породы в основном средней устойчивости - категория III (известняки) и в меньшей степени неустойчивые - категория IV (алевролиты), реже устойчивые - категория II (кварцевые диоритовые порфириты);
|
|
|
- коэффициент крепости пород по М.М. Протодьяконову ¦= 2,8¸11,0, среднее значение ¦=8¸10.
Таблица 2.1
Горно-технологические свойства пород Суздальского месторождения
| Название пород | Крепость по шкале проф. М.М. Протодъяконова, ¦ | Хрупкость, Кхр | Размягчае-мость, Кр | Абразив-ность А, мг | Водопогло-щение W, % |
| Известняки кремнистые, мраморизированные | 49¸10,0 7,4 | 3,8¸6,7 5,1 | 0,70¸1,00 0,86 | 0,6¸4,4 1,7 | 0,44¸2,44 1,24 |
| Известняки брекчированные | 5¸8,5 6,8 | 5,1¸6,5 5,9 | 0,78¸0,95 0,86 | 0,6¸5,9 2,9 | 0,54¸1,48 1,00 |
| Алевролиты углистые | 2,8¸8,0 5,4 | 2,7¸7,2 4,7 | 0,53¸0,94 0,79 | 0,7¸5,4 3,0 | 0,48¸2,80 1,16 |
| Известняково-алевролитовые брекчии | 5,8¸11 8,4 | 5,6¸8,0 6,8 | 0,64¸0,85 0,74 | 2,8¸6,9 4,3 | 0,34¸0,58 0,46 |
| Кварцевые диоритовые порфириты | 8,8¸10,2 9,5 | 9,3¸9,8 9,5 | - | - | - |
Примечание: в числителе - пределы значений, в знаменателе - среднее значение величин
Таблица 2.2
Физико-механические свойства горных пород Суздальского месторождения
| Породы | Предел прочности при сжатии sс, МПа | Предел прочности при растяжении sр, МПа | Объёмный вес g, т/м3 | Пористость П, % | Модуль упругости Е·10-4, МПа | Коэффициент Пуассона, m | Модуль сдвига G·10-4, МПа |
| Известняки кремнистые, мраморизированные | 49¸99 | 11¸16 | 2,67¸2,70 2,69 | 0,4 | 6,93¸8,32 7,59 | 0,07¸0,25 0,21 | 2,67¸2,7 2,68 |
| Известняки кремнистые, мраморизированные, брекчированные | 20¸85 | 9¸15 | 2,66¸2,72 2,69 | 0,4 | 6,66¸7,82 7,63 | 0,17¸0,26 0,22 | 3,13¸3,38 3,25 |
| Алевролиты углистые | 28¸80 | 6¸15 | 2,64¸2,72 2,68 | 1,4 | 5,18¸7,49 6,16 | 0,04¸0,22 0,13 | 2,47¸2,65 2,56 |
| Известняково-алевролитовые брекчии | 58¸110 | - | 2,67¸2,70 2,68 | 0,4 | 6,80¸7,71 7,26 | 0,19¸0,23 0,21 | 2,60¸2,9 2,86 |
| Кварцевые диоритовые порфиры | 88¸102 | 9¸11 | 2,63¸2,68 2,65 | 0,5 | 6,91¸7,20 7,0 | 0,20¸0,21 0,20 | 2,88¸3,0 2,94 |
Примечание: в числителе - пределы значений, в знаменателе - среднее значение величин
|
|
|
В соответствии с ПТЭ руды и породы по устойчивости классифицируются на 5 категорий. При соизмеримых длине и ширине обнажений (длина превышает ширину не более чем в два раза) устойчивые горизонтальные площади обнажений и допустимые пролеты приведены в таблице 2.3.
Таблица 2.3
Допустимые параметры обнажений
| Категория устойчивости | Степень устойчивости руд и пород | Допустимая площадь обнажения, м2 | Горизонтальный пролет обнажений, м |
| V | весьма неустойчивые | обнажения без крепления не допускаются | |
| IV | неустойчивые | ||
| III | средней устойчивости | ||
| II | устойчивые | ||
| I | весьма устойчивые | >1000 | >22 |
|
|
|
Указанные в таблице 2.3 площади обнажений и пролеты не учитывают влияние многих других факторов на их устойчивость. В таблицах 2.4 и 2.5 приведены дополнительные характеристики категорий устойчивости пород по условиям поддержания выработок и степени трещиноватости массива.
Таблица 2.4
Количественные характеристики трещиноватости пород
| Характеристика трещиноватости пород | Выход керна, % | Коэффициент структурного ослабления Ксо | Показатели трещиноватости и блочности | |
| число трещин на м2, шт. | расстояние между трещинами, см | |||
| Слаботрещиноватые | 0,4¸0,5 | 0¸8 | ||
| Среднетрещиноватые | 45¸80 | 0,2¸0,4 | 8¸15 | 15¸35 |
| Сильнотрещиноватые | 30¸45 | 0,1¸0,2 | 15¸30 | 5¸15 |
| Раздробленные | 0,1 | >30 | <5 |
Примечания: количество трещин на 1 м2 обнажения и расстояние между ними определяют в процессе проходки выработок; коэффициент структурного ослабления определяется, как отношение прочности пород в массиве к прочности в образце.
Таблица 2.5
Категории устойчивости пород и их характеристики
|
|
|
| Кате-гория | Степень устойчивости пород | Крепость пород по шкале проф. М.М. Протодьяконова | Длительность устойчивого стояния пород | Условия поддержания пород |
| V | весьма неустойчивые | менее 3 | - | исключает проведение выработок и разработку без крепления |
| IV | неустойчивые | 3¸5 | 1-3 суток | требуют крепления вслед за проведением выработок |
| III | средней устойчивости | 6¸9 | до 0,5 месяца | допускают обнажения без крепления, но через некоторое время требуют крепления |
| II | устойчивые | 10¸16 | полгода и более | при длительном стоянии крепление требуется только в отдельных местах |
| I | весьма устойчивые | 16¸20 | неограниченная | при длительном стоянии не требуют крепления |
В качестве основных критериев приняты прочностные свойства пород и характеристика монолитности, нашедшая свое обобщенное выражение в показателе состояния пород (RQD), отражающем качество бурового керна. Для выделенных на месторождении двух основных категорий устойчивости пород эти критерии приведены в таблице 2.6.
Данные по устойчивости отдельных разновидностей руд и пород носят ориентировочный характер, так как оценка количества трещин и степень их раскрытия сделана по керновому материалу весьма приблизительно.
Длительность устойчивого стояния руд и пород оценивают на основе исследований и наблюдений в процессе проходки выработок. Поэтому детальное районирование руд и пород по устойчивости может быть проведено после проходки выработок различного назначения на разной глубине.
Таблица 2.6
Классификация пород по устойчивости
| Категория устойчивости | Степень устойчивости пород | Прочность на одноосное сжатие в образце sс, МПа | Качество бурового керна RQD, % | Расстояние между трещинами, м | Характеристика | Степень увлажнения |
| III | средне-устойчивые | 50-100 | 50-75 | < 0,3 | шероховатые поверхности, стенки мягкие | легкая влажность |
| IV | неустойчивые | 50-100 | 25-50 | < 0,3 | глинка трения, трещины длинные | легкая влажность |
Непосредственно в висячем боку рудных тел залегают алевролиты, подверженные хлоритизации. Породы слоистые, рассланцованные. Породы подрудный зоны, представленные известняками, в различной степени брекчированными, и брекчиями, менее нарушены. Все породы месторождения склонны к размоканию и разрушению под воздействием агентов выветривания.
Допустимые параметры обнажений, а также типы креплений для Суздальского рудника регламентированы "Инструкцией по выбору типов, параметров крепей и технологии их возведения", разработанной ДГП "ВНИИцветмет" в 2011 году.
Прогнозное районирование пород устойчивости, проведенное по 5 геологическим разрезам, показывает, что в висячем боку преобладают неустойчивые породы (IV класс) с постепенным улучшением обстановки с глубиной в сторону лежачего бока. Категории устойчивости разновидностей пород Суздальского месторождения приведены в таблице 2.7. Оценка количества трещин и степень их раскрытия сделана по керновому материалу.
Анализ данных по испытаниям в последние годы и визуальным наблюдениям за состоянием подземных горных выработок позволяют сделать следующие выводы:
По рудной зоне 1-3 вмещающие породы представлены известняками от массивных до тонкослоистых или их брекчиями, которые сцементированы карбонатом. Среди известняков встречаются прослои углисто-глинистых алевролитов мощностью до 30¸50 м. Вследствие того, что рудные тела приурочены к зоне разлома, руды также представлены этими же породами, только с повышенным содержанием сульфидных минералов. Поэтому в зависимости от литологической разновидности породы и руды рудной зоны 1-3 можно отнести большей частью к средней устойчивости, в местах интенсивного дробления, которые приурочены к тектоническим швам, к неустойчивым, соотношение их 90:10%.
Рудная зона 2 залегает среди углисто-глинистых алевролитов до горизонта +150 м и ниже в толще известняков, аналогичных рудной зоне 1-3. Также приурочено к зоне разлома и поэтому по устойчивости будет зависеть от состава и степени ее раздробленности. Как и в рудной зоне 1-3 будут чередоваться участки со среднеустойчивыми и реже неустойчивыми породами, соотношение их 80:20%.
Таблица 2.7
Категории устойчивости пород Суздальского месторождения
| Название пород | Прочность на одноосное сжатие, МПа | Качество бурового керна RQD | Характери-стика трещиноватости | Категории устойчивости | |
| в сухом состоянии | в водонасыщенном состоянии | ||||
| Известняки кремнистые, мраморизованные | 49¸99 | 36¸68 53,0 | 55¸65 | шероховатые, мягкие | III |
| Известняки кремнистые, мраморизованные брекчированные | 39¸85 | 39¸64 | 50¸60 | шероховатые, мягкие | III |
| Алевролиты углистые | 28¸80 | 31¸56 | 35¸50 | глинка трения | IV |
| Известняково-алевролитовые брекчии | 58¸110 | 42¸50 | 60¸75 | шероховатые, мягкие | III |
| Кварцевые диоритовые порфириты | 88¸102 95 | 88¸99 93 | 65¸80 73 | шероховатые | II, III |
Рудная зона 4 практически полностью залегает среди углисто-глинистых алевролитов, окремненных, часто прокварцованных. Трещины, как правило, залечены прожилками кварцкарбонатного или карбонатного состава. Эти породы относятся к средней устойчивости и реже неустойчивым, соотношение их 70:30%. По данным предварительной разведки об устойчивом характере вмещающих пород свидетельствует высокий (до 70%) выход керна практически по всем скважинам, пробуренным на месторождении.
Все осадочные породы относятся к I классу абразивности (весьма малоабразивные), интрузивные породы - к III классу (ниже средней абразивности) и IV классу (среднеабразивные). Коэффициент разрыхления - 1,5. По прочности пород и низкому коэффициенту хрупкости месторождение относится к неудароопасным. Руды и породы относятся к третьей категории взрываемости исходя из стандартных условий взрывания.
По причине большого (30-60%) содержания двуокиси кремния месторождение относится к силикозоопасным.
Испытания руд на пожароопасность не проводились, но, учитывая малое количество серы (до 3,3%), месторождение относится к не пожароопасным.
Руды и породы месторождения отнесены к радиационно безопасным (Приложение F).
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 18; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!