www.geomehanika.org



Изменение структурных особенностей горного массива
с глубиной его залегания на Коунрадском месторождении

Главная О сайте В гости к Инсену Турмалин Обратная связь Карта сайта


В. Н. ПОПОВ, И.И. ПОПОВ

ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ
ГОРНОГО МАСИВА С ГЛУБИНОЙ ЕГО ЗАЛЕГАНИЯ
НА КОУНРАДСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ

Для выбора расчетных схем и установления параметров уступов, поставленных в предельное положение, на Коунрадском карьере была произведена съемка трещиноватости по всем бортам и на всю глубину разработки. Всего было заснято свыше 150 точек, включающих 20—30 замеров на каждую. Полученные данные позволили решать практические вопросы по оформлению уступов не только в пределах достигнутой глубины карьера, но и дают прогноз об изменении трещиноватости горных пород с глубиной, предопределяет параметры уступов на еще не вскрытых горизонтах. Прогнозирование базируется на результатах статистической обработки данных замеров и полученных корреляционных зависимостей по установлению закономерностей изменения одного признака по отношению другого. Такими признаками являются угол падения трещин, величина структурных блоков и глубина залегания горных пород. Для изучения приняты согласнопадающие с откосом уступа системы трещин большого протяжения, которые могут служить при определенных углах их наклона и прочностных свойствах пород поверхностями скольжения. На таких участках карьера, обычно, возникают обрушения и оползни как отдельно взятых уступов, так и бортов в целом.

В результате статистической обработки и применения метода корреляции получены графо-аналитические зависимости углов падения согласнопадающих систем трещин от их глубины залегания по бортам Коунрадского карьера (рис. 1).

По северному борту эта зависимость выражена уравнением

y = 43,76+3,75х—0,35х2+0,014х3—0,00014х4,     (1)

где y — значение угла падения систем трещин, град.;

x — глубина залегания этих систем трещин, десятки метров.

Теснота связи между взаимозависимыми признаками y и x характеризуется коэффициентом корреляции r и корреляционным отношением τ. Чем ближе значения r и τ к единице, тем теснее корреляции y c x. Если r и τ равны или близки по своему значению, то связь между ними линейна. В рассматриваемых зависимостях x значительно больше r, что говорит о существовании нелинейной связи.

Так для северного борта r = 0,306, а τ = 0,48.

Угол падения систем трещин по южному борту связан с глубиной их залегания уравнением.



Рис. 1. Кривая зависимости угла падения трещин от глубины залегания пород.


у= 143.5*х-0,3     (2)

при r = —0,35 и τ = 0,59.

Эта же связь по восточному и западному бортам выражается соответственно зависимостями:

у = 40,91+3,64х—0,1Зх2     (3)

при r = 0,016 и τ = 0,47.

у = 27,09+4,61х—0,17х2—0,0004х3     (4)

при r = з0,072 и τ = 0,67.

Из графо-аналитических зависимостей (1) и (2) видно, что средний угол падения трещин по северному борту увеличивается с глубиной, в то время как угол падения трещин южного борта имеет тенденцию к выполаживанию. Таким образом, при выпуклой форме бортов карьера, когда уступам нижележащих, как это принято в проекте разработки, углы наклона трещин северного борта будут способствовать устойчивости нижних уступов.

Этого нельзя сказать о южном борте, угол падения трещин которого уже на глубине 180 метров находится в пределах 60° при проектном откосе уступов в 65°. Следовательно, при постановке нижних уступов южного борта карьера в предельное положение под проектным углом необходимо прибегать к искусственному укреплению уступов.

Уравнение (3), соответствующее восточному борту, показывает, что системы трещин имеют выдержанные углы падения, находящиеся в пределах 65°, что соответствует проектному углу наклона уступов на нижних горизонтах. Сравнительно небольшой коэффициент корреляции по восточному и западному бортам говорит о слабой связи между параметром угла падения трещин и глубиной их залегания, что и видно по графику (рис. 1). С увеличением глубины разработки средние углы падения трещин находятся почти без изменения. Однако, если по восточному борту угол падения трещин около 65°, то по западному этот угол значительно меньше и находится в пределах 48—55°. Поэтому уступы нижних горизонтов западного борта в их предельном положении под проектным углом необходимо укреплять.

Для определения зависимости изменения структурных блоков с глубиной при съемке трещиноватости были замерены размеры структурных блоков на всех горизонтах карьера.

Корреляционный анализ замеров позволил найти зависимость рис. 2; уравнение (5);



Рис. 1. Кривая зависимости угла падения трещин от глубины залегания пород.


у= –0,21+0,18х—0,0004х2     (5)

где y — размеры блоков, м3;

x — глубина залегания, десятки метров.

Это уравнение характеризуется коэффицентом корреляции r=0,65 и корреляциионным отношением τ=0,78 при параболическом коэффициенте связи τ*y/x=0,64.

Как видно из графика, размеры структурных блоков с глубиной разработки заметно увеличиваются, что способствует большей устойчивости борта карьера при разработке нижних горизонтов.

Таким образом, проведенные исследования по изучению трещиноватости и размерам структурных блоков на Коунрадском карьере позволяют сделать прогноз о их изменении на глубину 60—70 м ниже существующего положения горных работ и внести некоторые коррективы в параметры системы разработки и технологию ведения горных работ в приконтурной зоне.

ЛИТЕРАТУРА 1. Рыжов П. А. Математическая статистика в горном деле, Москва



HTML C уважением, для читателей сайта   WWW.GEOMEHANIKA.ORG

подняться на верх

</