Научная статья на тему 'Характеристика физико-механических свойств горных пород Ерунаковского Южного месторождения'

Характеристика физико-механических свойств горных пород Ерунаковского Южного месторождения Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
3208
133
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ERUNAKOVSKY FIELD / ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОРОД / GRANULOMETRIC STRUCTURE OF BREEDS / SANDSTONES / ALEUROLITES / SOAPSTONES / ЕРУНАКОВСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ / ПЕСЧАНИКИ / АЛЕВРОЛИТЫ / АРГИЛЛИТЫ

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Ольховатенко Валентин Егорович, Трофимова Галина Ивановна

Приведены результаты исследования состава и физико-механических свойств пород Ерунаковского Южного месторождения. Экспериментальная работы была выполнена в лаборатории грунтоведения и механики грунтов ТГАСУ. Результаты исследования показали, что наибольшей прочностью обладают песчаники и алевролиты, незатронутые выветриванием, что во многом предопределяет их поведение и устойчивость в бортах карьеров. Менее прочными оказались породы зоны выветривания. И самой низкой прочностью обладают четвертичные глины им суглинки.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Ольховатенко Валентин Егорович, Трофимова Галина Ивановна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The CHARACTERISTIC of FIZIKO-MEHANIChESKITH of PROPERTIES of ERUNAKOVSKYS ROCKS of the SOUTHERN FIELD

Results of research of structure and physicomechanical properties of breeds of the Erunakovsky Southern field are given in article. Experimental works it was executed in laboratory of a gruntovedeniye and mechanics of TGASU soil. Results of research showed that the greatest durability sandstones and aleurolites, unaffected possess aeration that in many respects predetermines their behavior and stability in boards of pits. Breeds of a zone of aeration appeared less strong. And the lowest durability quarternary clays it loams possess.

Текст научной работы на тему «Характеристика физико-механических свойств горных пород Ерунаковского Южного месторождения»

© В.Е. Ольховатснко, Г.И. Трофимова, 2013

УДК 614.7:574(571.16)

В.Е. Ольховатенко, Г.И. Трофимова

ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИТХ СВОЙСТВ ГОРНЫХ ПОРОД ЕРУНАКОВСКОГО ЮЖНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Приведены результаты исследования состава и физико-механических свойств пород Ерунаковского Южного месторождения. Экспериментальная работы была выполнена в лаборатории грунтоведения и механики грунтов ТГАСУ. Результаты исследования показали, что наибольшей прочностью обладают песчаники и алевролиты, незатронутые выветриванием, что во многом предопределяет их поведение и устойчивость в бортах карьеров. Менее прочными оказались породы зоны выветривания. И самой низкой прочностью обладают четвертичные глины им суглинки. Ключевые слова: Ерунаковское месторождение; гранулометрический состав пород; песчаники; алевролиты; аргиллиты.

Ерунаковское Южное месторождение расположено в юго-восточной части Ерунаковского района Кузбасса.

В связи с разработкой месторождения открытым способом потребовалось детальное исследование физико-механических свойств пород, результаты которых использованы при прогнозной оценке устойчивости бортов карьеров. Исследования состава и физико-механических свойств пород выполнены в лаборатории грунтоведения и механики грунтов ТГАСУ, а их результаты освещаются ниже. Угленосные отложения района представлены породами Ерунаковской свиты, которые перекрыты четвертичными глинами и суглинками. Литологический разрез угленосных отложений представлены песчаниками, алевритами, аргиллитами и углями.

Отложения перми в зоне выветривания интенсивно разбиты системой трещин и имеют более низкие значения прочностных показателей, чем у пород незатронутых выветри-

ванием. Все это вызвало необходимость расчленить отложения перми на две группы: затронутые и незатронутые выветриванием (таблица 1). В отдельную группу отнесены четвертичные отложения. Далее внутри групп выделяются инженерно-геологические типы горных пород, характеристика свойств которых производится ниже.

Четвертичные отложения пользуются широким распространением и повсеместно перекрывают породы коренной основы. Мощность их не выдержана и изменяются от 2 до 48 м. В литологическом отношении они представлены суглинками, глинами и галечниками.

Суглинки залегают верхней части разреза и представлены бурыми, буровато-желтыми разностями, иногда с карбонатными включениями, реагирующими с соляной кислотой. По гранулометрическому составу суглинки относятся к тяжелым пылева-тым разностям со средним содержанием глинистой фракции 22.87 %, а пылеватой 61.22 %. Плотность час-

тиц суглинков колеблется от 2.48 до 2.66 г/см3, среднем составляет 2.59 г/см3, плотность естественно-влажного грунта 2.03 т/м3.

Естественная влажность изменяется в пределах 12.93-29.57%, средняя 21.22%, и почти равна полной влаго-емкости, что свидетельствует о полном насыщении пор водой. Это подтверждается и степенью влажности 0.764-1.00, среднее 0.947. Влажные суглинки, в основной массе, размокают в течение суток, воздушно-сухие размокают в течение часа. Величина набухания в отдельных образцах достигает 5 %, средняя 1.28 %. Число пластичности изменяется от 11 до 16, среднее 15; влажность на пределе текучести 32-42 %, средняя 36 %, на пределе раскатывания 18-29 %, средняя 21 % .

Суглинки характеризуются сравнительно невысоким сопротивлением сдвигу. Так, угол внутреннего трений для пород с ненарушенной структурой изменяется от 70 до 290 при среднем значении 190. Сцепление колеблется в пределах 0.0126-0.10 МПа.

Глины пользуются меньшим распространением, чем суглинки и залегают в виде невыдержанных по простиранию пластов, мощностью от 2 до 30 м. По данным гранулометрических анализов (табл. 2) содержание глинистой фракции составляет 41.8 %, пы-леватой - 33.9 %. Плотность частиц изменяется от 2.42 до 2.63 г/см3, пористость в среднем равна 38.51%, коэффициент пористости - 0.634. Величина угла внутреннего трения по данным лабораторных испытаний не превышает 150 (табл. 3).

Галечники развиты преимущественно по долинам рек и залегают в виде линз на глубинах от 3 до 45 м. Как правило, они имеют размеры 0.54.0 см; обычно окатанную и полуака-танную форму и представлены из-

верженными, метаморфическими и осадочными породами.

В целом по участку отложения четвертичного возраста по составу, состоянию и физико-механическим свойствам резко отличаются от пород коренной основы. В естественном залегании они характеризуются низкими значениями прочностных показателей, небольшой плотностью сложения и высокой степенью влажности. При этом следует учитывать, что дополнительное увлажнение их в бортах будущих карьеров может привести к значительному снижению устойчивости и вызвать развитие оползневых деформаций.

Породы, затронутые выветриванием характеризуются повышенной трещиноватостью и, следовательно, пониженными прочностными характеристиками. Часто горные породы пропитаны гидроокислами железа, а также, вследствие процессов окисления, в этих породах нередко наблюдаются буроватые пятна и отложения буровато-черных гидроокислов железа на стенках трещин. Иногда в породах отмечается наличие бесцветных чешуек каолинита. Глубина развития зоны выветрелых пород по участку Ерунаковский Южный крайне невы-держана и изменяется от 12 до 75 м. Ёитологически породы зоны выветривания представлены песчаниками, алевролитами, аргиллитами и каменными углями, характеристика которых приводится ниже.

Песчаники зоны выветривания пользуются меньшим распространением по сравнению с алевролитами этой зоны и залегают на глубине от 2 до 50 м. В целом по разрезу мощность их довольно не выдержана и колеблется от 1 до 31 м. Макроскопически песчаники не отличаются большим разнообразием и все относятся к средне- и мелкозернистым

Таблица 1

Инженерно-геологическая классификация горных пород участка Ерунаковский Южный

№№ пп Группы пород Типы пород Кол-во определений Плотность частиц, г/см3 Плотность частиц, г/см3 Естественная влажность, % Временное сопротивление, МПа

Влажной породы скелета сжатию разрыву

1 2 3 4 8 9 10 11 18 19

1. Четвертичные отложения Глины 9 2.54 1.94 1.56 23.55 - -

Суглинки 9 2.59 2.03 1.69 21.22 - -

2. Породы перми затронутые выветриванием Песчаники 9 2.66 2.37 2.23 4.38 16.71 1.84

Алевролиты 23 2.69 2.41 2.34 3.75 15.59 2.29

Аргиллиты 10 2.69 2.45 2.39 4.29 11.50 1.40

Каменные угли 10 1.25 1.23 1.17 5.04 - -

3. Породы перми не затронутые выветриванием Песчаники 28 2.67 2.51 2.42 2.43 48.5 4.85

Алевролиты 35 2.70 2.54 2.42 3.04 31.4 3.14

Аргиллиты 8 2.64 2.48 2.42 2.41 21.1 2.11

Каменные угли 24 1.37 1.26 1.20 5.84 - -

оо Таблица 2

Гранулометрический состав пород Ерунаковского Южного участка (содержание фракции в %)

№№ пп Типы пород Песчаная (>0.05 мм) Пылеватая (0.05-0.005 мм) Песчаная (<0.005 мм)

0.25 мм 0.25-0.10 мм 0.10-0.05 мм 0.05-0.01 мм 0.01-0.005 мм 0.005-0.001 мм 0.001 мм

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1. Суглинки 0.00 -2.97 0.31-13.65 0.38-15.34 7.37-48.41 12.98 - 47.9' 4.89 - 25.10 1.72-18.28

1 " 8 26 34 1& 7

6.81 - 26.28 50.53 - 70,17 12,33 - 9.60

1Я -?а 61 22

2. Глины 0.13-3.15 1.38-19.10 2.29-26.32 2.96 - 38.70 2.Б2 - 29.5-1 15.07 - 37.45 1.87 - 33.7&

1 '3 6 16 17 16 28 13

Ш.96 - £1.74 -.1? 34 2б.бе - зк 19,74 -.96 36,60-54.06 -, 41

3. Песчаники выветрелые 12.47-26.3 ( 4.&2-44.3& 16.lt-38.4: 5.50 - 2&.43 7.39-27.77 3.48 - Б-.67 4-.oi-6.se

1® а! 20 12 17 4. Б

34.43 - УЦ.21 - № 13.03-63,20 -, 42 29 7.70 - 12.37 -,

4. Песчаники не выветрелые а.31 - 62.20 12.66-3&.0- 9.76 - 24.76 4.01 - 20.46 6.00-11.68 4.23 - 11.64 0.69 - 4.27

26 ао 18 13 9 7 а

й.43 - 55.07 -, 04 66 10.01 - 31,ао -, ЗЯ 4.92 - 14.97 -та 10

5. Алевролиты выветрелые 0.08 - 45.11 6.Б7 - 21.33 1.74-34.04 11.01 - 28.23 9.66 - 16.54 2.Б6 - 17.79 1.33-20.03

18 14 19 17 13 9 6

4 1.34 - Б9.95 22.85- - 43.73 4.03 - 32.49

&а »1 16 '-1

6. Алевролиты не выветрелые 7.23 - &9.77 9.44 - 22.76 1.76 - 22.28 7.48 - 22.46 4.92- 10.БЗ 4.66 - 16.73 4.36 - 11.97

23 17 13 18 7 10 8

43.69- 75.97 54 12.40 - 32,99 -.М а& 16.63 - 26.67 -,

Таблица 3

Физико-механические свойства четвертичных пород

Свойства Типы пород

Суглинки Глины

Плотность частиц, г/см3 2.48-2.66 2.59 2.42-2.63 2.54

Плотность, г/см3 1.84-2.27 2.03 1.81-2.12 1.94

Плотность сухого грунта, г/см3 1.42-1.94 1.69 1.44-1.85 1.56

Естественная важность, % 12.93-29.57 21.22 14.69-30.16 23.55

Пористость, % 25.67-43.05 34.97 29.66-44.62 38.51

Коэффициент пористости 0.345-0.754 0.547 0.422-0.805 0.634

Степень влажности 0.764-1.000 0.947 0.779-1.000 0.913

Верхний предел пластичности, % 32-42 36 34-43 37

Нижний предел пластичности, % 18-29 21 14-21 18

Число пластичности 11-16 15 17-23 19

Величина набухания, % 0.40-5.00 1.28 0.50-2.00 0.92

Влажность набухания до опыта 12.93-29.57 21.77 14.69-30.16 23.55

Влажность набухания после опыта, % 17.20-38.60 27.10 21.78-31.74 26.43

Полная влагоемкость, % 13.23-30.31 21.12 16.03-30.98 24.98

Коэффициент внутреннего трения 0.125-0.562 0.335 0.125-0.281 0.208

Угол внутреннего трения, град 70 - 290 190 70 - 150 110

Сцепление, МПа 0.0126-0.10 0.06 0.0125-0.112 0.065

разностям. По составу обломочной части песчаники полимиктовые, а по составу цементирующего материала среди них выделяются две разновидности пород: с карбонатным цементом и с глинистым цементом.

Обломочная часть песчаников первой разновидности представлена кварцем (15-20 %), полевыми шпатами (10-15 %), кварцитами и обломками кислых эффузивов (30-35 %). В небольшом количестве всегда содержатся обломки карбонатов и других

осадочных пород. В виде единичных зерен отмечаются: глауконит, циркон, турмалин. Тип цемента поровый или базальный, который по составу существенно доломитовый, отчетливо зернистый и только на отдельных обломках кварцита наблюдаются слабо проявляющиеся регенерационные наросты. Под микроскопом часто обращают на себя внимание темно-бурые жилковидные образования гидроокислов железа и редкие неправильные по форме поры. Единичные из них -

Рис. 1. Алевролит крупнозернистый, слоистость обусловлена обломочками угля (черное), николь один, ув. 50

щелевидные, приурочены к трещинкам, на стенках которых те же буровато-черные гидроокислы железа. Состав обломочной части песчаников второй разновидности аналогичен первой. Цемент их существенно глинистый, хотя в виде незначительной примеси встречается и карбонат, содержание которого иногда повышается и в связи с чем некоторые песчаники имеют карбонатно-глинистый цемент.

По гранулометрическому составу песчаники характеризуются высоким содержанием песчаной фракции. Плотность частиц выветрелых песчаников колеблется от 2.62 до 2.69 г/см3. Плотность от 2.12 до 2.43 г/см3. Пористость песчаников невысокая и колеблется от 10.15 до 25.57 %, коэффициент пористости соответственно 0.113-0.344.

Временное сопротивление сжатию песчаников составляе6т 6.4-32.8 МПа, а удельное сцепление 3.44 МПа.

Алевролиты затронутые выветриванием пользуются наибольшим распространением, а мощность отдельных пластов данных пород достигает 50 м. В подавляющем большинстве своем они тонко- и микрослоисты. Слоистость их обусловлена присутствием в основной массе алевролитов темно-серых прослоев, обогащенных обугленным детритом или обломками угля (рис. 1). По форме проявления слоистость чаще горизонтальная, иногда горизонтально-ритмическая (рис. 2), несколько реже встречается косо-линзовая, переходящая в перистую. Все это указывает, что алевролиты, в большинстве своем, являются физически резко анизотропными порода-

Таблица 4

Физико-механические свойства пород затронутых выветриванием

Свойства Типы пород

песчаники алевролиты аргиллиты

Плотность частиц, г/см3 2.62-2.69 2.66 2.60-2.92 2.69 2.65-2.74 2.69

Плотность, г/см3 2.12-2.43 2.37 2.26-2.67 2.41 2.35-2.53 2.45

Плотность сухого грунта, г/см3 1.95-2.39 2.23 2.16-2.54 2.34 2.32-2.45 2.39

Естественная влажность, % 1.62-8.62 4.38 1.47-7.08 3.75 2.91-8.00 4.29

Пористость, % 10.15-25.57 16.14 5.36-20.89 12.80 8.92-12.78 11.07

Коэффициент пористости 0.113-0.344 0.197 0.057-0.264 0.151 0.098-0.147 0.126

Степень влажности 0.381-0.707 0.573 0.191-1.000 0.658 0.572-1.000 0.753

Полная влагоемкость, % 4.81-13.11 7.48 2.17-9.04 5.55 3.64-5.51 4.66

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Временное сопротивление сжатию, МПа 6.44-32.8 16.71 4.74-29.7 15.5 5.20-17.8 11.5

Временное сопротивление растяжении, МПа 0.68-3.28 1.84 6.65-4.85 2.29 0.37-2.43 1.40

ми. По размерам обломков выделяются крупно-зернистые (>0.2-0.1 мм), среднезернистые (0.05-0.2 мм) и мелкозернистые (<0.05 мм) алевролиты.

Крупнозернистые алевролиты, как правило, светлее по окраске. По составу обломочной части они относятся к типичным полимиктовым разностям, причем, содержание обломков в них заметно преобладает над веществом цемента. В составе обломочной части содержится: кварц (15-30 %), полевые шпаты (10-30 %), обломки микрокристаллических эффузивных, метаморфических пород (10-20 %), почти всегда в обломках есть карбонаты, содержание которых колеблется от примеси до 20-25 % (табл. 4).

В виде единичных зерен встречаются: роговая обманка, пироксен, турмалин, глаунитоподобные агрегаты, чешуйки слюд, сланцы, обломочный каолинит и другие.

Цемент глинистый существенно гидрослюдистый, по структуре поро-вый, местами обильный с переходами

в базальный. В виде частой примеси в составе цемента отмечается карбонат, обычно это сидерит, реже доломит. Иногда в составе цемента встречаются бесцветные чешуйки типа каолинита.

Средне- и мелкозернистые алевролиты отличаются от предыдущих повышенным содержанием карбонатов и углистого вещества. Качественный минералогический состав обломочной части их аналогичен крупнозернистым алевролитам. С уменьшением размера обломков и увеличивается содержание пелитоморфного сидерита, выполняющего роль цемента, вплоть до образования почти безобломочных глинисто-сидеритовых прослоев и линзочек мощностью до 4 см (рис. 2).

Иногда встречаются алевролиты с существенно глинистым (гидрослюдистым) цементом. Согласно гранулометрическому анализу алевролиты характеризуются высоким содержанием песчаной фракции, в среднем

Рис. 2. Алевролит микрослоистый с горизонтальной ритмической слоистостью, николь один, ув. 50 (скв. 4269, № 5, глубина 44,8 м)

достигающей 52.40 %, в то время как глинистая в среднем составляет не более 16.21 %. Основные физико-механические свойства алевролитов приведены в таблице 4. Плотность частиц колеблется от 2.60 до 2.92 г/см3, средняя 2.69 г/см3. Естественная влажность 1.47-7.03 %, средняя 3.75 % при степени влажности 0.658. Пористость изменяется от 5.36 % до 20.89 %, средняя 12.80 %, а коэффициент пористости составляет 0.057-0.264, средней 0.151. Показатели сопротивления сдвигу, как и для песчаников, определялись по временному сопротивлению сжатию и растяжению.

Угол внутреннего трения у алевролитов оказался на 50 меньше, по сравнению с песчаниками, а средние значения сцепления у них оказались близкими. Все это говорит о том, что на прочностные свойства пород в наибольшей степени влияют катагене-

тические преобразования и состав цементирующего вещества.

Аргиллиты зоны выветривания занимают в разрезе резко подчиненное значение. Залегают, главным образом в виде линзовидных тел мощностью 4-7 м и редко достигающей 18 м. Породы этой группы состоят существенно из глинистого материала и карбоната, присутствующих в переменных количествах. В качестве примеси в некоторых из них содержится алевролитовая фракция в количестве 5-10%. Макроскопически они темно-серые, реже серые, иногда буроватые, массивные или слабо слоистые. С увеличением содержания алевролито-вой фракции появляются алеврити-стые карбонатно-глинистые породы. Для этих пород характерны то единичные, то довольно многочисленные щелевидные или пещеристые поры, а также микротрещинки. Наибо-

лее выраженными являются те, которые соответствуют послойной отдельности.

Плотность аргиллитов изменяется от 2.35 до 2.53 г/см3, средняя 2.45 г/см3. В свою очередь у нарушенного грунта плотность 1.61-1.68 г/см3, средняя 1.65 г/см3, при коэффициенте раз рыхления 1.38. Пористость колеблется от 9.92 до 12.78 %, что свидетельствует о плотном сложении аргиллитов. Естественная влажность аргиллитов 2.91-8.00%, средняя 4.29 %, при степени влажности 0.5721.00, средняя 0.753. Исследования характера размокания аргиллитов показали, что естественно-влажные образцы в течение суток не размокают, воздушно-сухие размокают за час.

Каменный уголь зоны выветривания представлен блестящими, полублестящими и матовыми разностями. Пласты угля, в большинстве своем, сложного строения с прослоями аргиллитов и алевролитов. Угли трещиноватые, часто по плоскостям излома наблюдаются вкрапления пирита. Плотность частиц углей составляет 1.23 -1.28 г/см3, средняя 1.25 г/см3. Плотность 1.22-1.24 г/см3, средняя 1.23 г/см3. Влажность углей изменяется от 4.52 до 5.56 %, средняя 5.04, степень влажности 0.757-1.00. Прочностные показатели определялись только для образцов с нарушенной структурой и оказались равными: угол внутреннего трения 280, сцепление 0.075 МПа.

Породы незатронутые выветриванием на участке представлены аналогичными типами, что и в зоне выветривания. В условиях естественного залегания они характеризуются монолитным сложением и высокой прочностью. Однако при вскрытии их в бортах карьеров, когда с одной стороны будет нарушено природное напряженное состояние, а с другой сто-

роны они к тому же подвергнутся воздействию различных агентов выветривания, следует ожидать значительного их разупрочения, что важно учитывать при решении вопросов устойчивости бортов будущих карьеров. В связи с этим в процессе исследования этих пород существенное внимание, помимо физико-механичес-ких свойств, уделялось изучению текстурно-структурных особенностей, состава и состояния пород. Характеристика их по типам приводится ниже.

Песчаники, как отмечалось выше, пользуются довольно широким распространением. В большинстве своем они не отличаются от аналогичных пород зоны выветривания. Макроскопически это те же пепельно-серые, серые разности пород полимиктового состава.

По составу цемента они также делятся на две разновидности, то есть на песчаники с карбонатным и глинистым цементом. Основные показатели физико-механических свойств песчаников приведены в табл. 5.

По гранулометрическому составу песчаники характеризуются очень высоким содержанием песчаной фракции, колеблющейся от 53.43 до 85.05 % и в среднем достигающей 66.04 %, содержание глинистой фракции в свою очередь, составляет лишь 4.92-14.97 %, среднее 10.72 %. Плотность нарушенных песчаников в среднем равна 1.65 г/см3 при коэффициенте разрыхления 1.50. Естественная важность у песчаников незатронутых выветриванием ниже, чем у выветрелых и в среднем составляет 2.43%, степень влажности в среднем равна 0.609. Пористость песчаников невысокая и находится в пределах 2.95-20.60 %, средняя 12.0 %. Прочностные свойства песчаников значительно выше, чем у других типов пород (табл. 5), распространенных на

Таблица 5

Физико-механические свойства пород незатронутых выветриванием

Свойства Типы пород

песчаники алевролиты аргиллиты

Плотность частиц, г/см3 2.50-2.82 2.67 2.61-2.87 2.70 2.59-2.72 2.64

Плотность влажной породы, г/см3 2.34-2.65 2.51 2.20-2.64 2.54 2.35-2.59 2.48

Плотность сухого грунта, г/см3 2.12-2.63 2.42 2.12 -2.57 2.42 2.34-2.53 2.42

Естественная влажность, % 0.91-5.34 2.43 1.29-7.38 3.04 0.42-4.58 2.41

Пористость, % 2.95-20.6 10.08 4.10-21.25 10.17 6.99-10.69 8.60

Коэффициент пористости 0.03-0.259 0.117 0.043-0.259 0.115 0.075-0.120 0.094

Степень влажности 0.23-1.00 0.609 0.23-1.00 0.721 0.092-0.812 0.452

Полная влагоемкость, % 1.12-9.72 4.27 1.60-9.72 4.25 2.66-4.57 3.62

Временное сопротивление сжатию, МПа 14.4-801 48.5 6.6-51.8 31.4 7.80-27.3 21.1

участке и характеризуются следующими величинами: временное сопротивление сжатию в среднем в среднем составляет 48.5 МПа.

Алевролиты тайлуганской свиты пользуются наибольшим распространением и залегают на самых разнообразных глубинах. Мощность пластов их достигает 50 м. По текстурно-структурным особенностям, составу они сходы со своими аналогами в зоне выветривания. В целом это также физически резко анизотропные породы. Алевролиты представлены крупно-, средне- и мелкозернистыми разностями. Плотность частиц алевролитов изменяется от 2.61 до 2.87 г/см3, средняя 2.70 г/см3.

Плотность в среднем выше, чем у выветрелых алевролитов на 0.13 г/см3. Пористость алевролитов в среднем 10.17 %, хотя и изменяется от 4.10 до 21.25 %. Влажность колеблется от 1.29 до 7.38 %, средняя 3.04 %. Временное сопротивление

сжатию находится в пределах от 6.6 до 51.80 МПа, среднее 31.4 МПа.

Аргиллиты в разрезе встречаются редко и представлены массивными или слабослоистыми серого цвета породами. По своему составу породы характеризуются высоким содержанием глинистых частиц и карбонатов. Глинистая часть породы часто пронизывается причудливо извилистыми агрегатами пелито-морфного сидерита, разбивающими мономинеральную глинистую породу на различные, но большей частью линзовидные участки, ориентированные более или менее в одном направлении. Физико-механические свойства аргиллитов приведены в табл. 5.

Из приведенной характеристики видно, что наибольшей прочностью обладают песчаники и алевролиты, незатронутые выветриванием, что во многом предопределяет их поведение и устойчивость в бортах карьеров.

Менее прочными оказались породы зоны выветривания. И самой низкой прочностью обладают четвертичные глины им суглинки. Выполняемые исследования физико-

1. Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР (Кузнецкий, Горлов-ский и другие угольные месторождения Западной Сибири). - М.: Недра, 1969. - Т. 7.

- 315 с.

2. Инженерная геология угольных месторождений Сибири и Дальнего Востока. Закономерности формирования инженерно-геологических условий угольных месторождений// Под общей редакцией док. геол.-мин. наук, профессора В.Е. Ольховатенко.

- Томск: изд-во ТГУ, 1992. - Т. 1. - 258 с.

3. Ольховатенко В.Е., Трофимова Г.И., Лазарев В.М., Чернышова H.A. Общие вопросы инженерно-геологических изысканий при разработке открытым способом угольных месторождений Кузбасса// Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии. Сергеевские чтения. Выпуск 12. -М.:Московский университет Дружбы народов, 2010. - С. 465-470.

4. Геоэкологические условия разработки открытым способом угольных месторождений Ерунаковского района Кузбасса// Материалы научной конференции по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии - Томск: изд. ТГАСУ, 2008.- С. 132-138.

механических свойств пород позволяют осуществлять прогнозную оценку их устойчивости в бортах карьеров.

- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

5. Ольховатенко В.Е., Трофимова Г.И. Формирование физико-механических свойств горных пород угленосных отложений Кузбасса при литогенезе. Материалы юбилейной научной конференции, посвященной 120-летию со дня рождения профессора М.И. Кучина. - Томск: изд-во ТГАСУ, 2007. - С. 28-31.

6. Инженерная геология угольных месторождений Сибири и Дальнего Востока. Инженерно-геологическая типизация угольных месторождений и оценка устойчивости бортов карьеров// Под общей редакцией док. геол.-мин. наук, профессора В.Е. Оль-ховатенко. - Томск: изд-во ТГУ, 1992. - Т. 2. - 258 с.

7. Ольховатенко В.Е. Инженерно-геологические условия строительства крупных карьеров в Кузнецком угольном бассейне. - Томск: изд-во Том. ун-та, 1976. -212 с.

8. Юдин М.И. Петрографический состав и прочностные свойства осадочных горных пород Талдинского Каменноугольного месторождений (Кузбасс) [Текст] / М. И. Юдин // Инженерно-геологические условия строительства крупных карьеров в Сибири. - Томск: Изд-во томского ун-та, 1973. -260 сШ

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -

Ольховатенко Валентин Егорович - доктор геолого-минералогических наук, наук, профессор,

Трофимова Галина Ивановна - кандидат геолого-минералогических наук, доцент, Томский государственный архитектурно-строительный университет, [email protected]

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.