Особенности формирования напряженного состояния скальных массивов горных пород Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

Экспериментальная зависимость распределения интенсивности энергетического уровня волны с глубиной разработки аномального рудного поля

ную часть спектра, которая не проходит через сейсмический канал.

В результате волны высоких приближений будут быстро сеиваться вблизи источника на очень небольших не-

стях среды, оценить это явление количественно возможно на базе экспериментальных данных и систематических наблюдений Т аштагольской сейсмостанции (на основе энергодинамических явлений и максимальных

жений) (рисунок).

В интервале глубин (-167- -312 м) средние значения интенсивности энергетического уровня волны хорошо совпадают, что указывает на жесткую корреляцию. На границах рассматриваемого интервала, где интенсивность энергетического уровня волны на глубине меньше -167 м и больше -312 м, наблюдается довольно большой разброс точек.

Характерно, что уменьшение глубины с возрастанием величины интенсивности энергетического уровня волны происходит сравнительно медленно даже при небольших значениях

(3,9-4,8*10-7 МПа*м3) -не быстрее, чем (3,4-4,8*10-5 МПа*м3), а затем доходит примерно до (2,3-3,9*10-4 МПа*м3). Изменение интенсивности энергетического уровня волны с расстояни-

ем происходит медленнее -

4,8*10-7 МПа*м3, (район ствола «Сибиряк» удален от центральной части аномального рудного поля на 1000-1500 м), а среды юговосточного и северо-западного участков довольно неоднородны. Вблизи поверхности менее ные среды имеют небольшие диенты энергетического уровня, который оказывает заметное влияние на динамические теристики волн.

По результатам интенсивности энергетического уровня волны от напряжений и энергии тектонических, сейсмических процессов, происходящих на аномальном поле напряжений Таш-тагольского месторождения, автор установил, что среда нетронутого массива характеризуется небольшим возрастанием интенсивности энергетического уровня волны с глубиной по параболическому закону в зависимости от распределения напряжений на подготовительно-нарезных и очистных горизонтах аномального рудного поля.

© Н.И. Синкевич, 2003

УЛК 622.83

Н.И. Синкевич

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ СКАЛЬНЫХ МАССИВОВ ГОРНЫХ ПОРОЛ

■ Ж казывают результаты экс-Ментально - инструментальных исследований, что напряженно - деформированное состояние зависит от строения горных пород и иерархической многоразрядной структуры массива, которая представляет собой блочную среду. Обработка результатов измерений ставит своей целью установление физи-ко - механических параметров и

критериев системы «Внешняя среда (напряженно - деформированное состояние массива) -геодинамические явления», из этого можно сделать следующие выводы:

1. Анализ результатов количественных характеристик интенсивности энергетического уровня волны от напряжений и энергии тектонических и сейсмических процессов, происходя-

щих на аномальном поле напряжений Таштагольского месторождения, показывает, что при достаточном интенсивном потоке динамического явления энергетический уровень сейсмической записи прямопропорционален времени действия силы в источнике, форма же ее не зависит от последнего фактора.

Характерно, что уменьшение глубины (инт. -167 - -312 м) с возрастанием величины интенсивности энергетического уровня волны происходит сравнительно медленно даже при небольших значениях (3,9-4,8*10-7 МПа-м3) - не быстрее, чем

(3,4^4,8-Ю-5 МПа-м3), а затем доходит примерно до (2,3^3,9-Ю-4 МПа-м3).

2. Определение абсолютных напряжений по методу пол-

ной разгрузки проводились на Таштагольском месторождении в зоне влияния очистных работ.

На основании обобщения экспериментальных данных установлено, что наибольшая концентрация напряжений наблюдается на гор.-350 м у границ блоков в непосредственной близости с разломом при Кк = 3,1, а на гор. -280 м коэффициент концентрации уменьшается Кк = 2,6 , так как на северном фланге месторождения проходят две полого-падающие зоны, а по мере удаления от центра к флангам тектонически активных нарушений на гор. -210 м коэффициент концентрации снижается Кк = 1,6.

3. Анализируя фактический материал по стволу «Клетевой» Абаканского месторождения выявили, что процессы динамического метаморфизма проявляются, исключительно, неоднородно, их характер зависит от параметров локализации дефор-

мации на контактах блоков. При проходке ствола в нетронутом массиве встречаются различные области гранитоподобных пород, которые испытывают неравнокомпонентное силовое воздействие (при Н = 118 м, ст1= +1,5 МПа

- по простиранию, ст2 = -43.8 МПа

- вкрест простирания; Н = 265 м, ст1 = -32.9 МПа, а ст1 = -28,1 МПа; Н = 590 м, ст1 = -124,0 МПа, а ст1 = -10,3 МПа) при неодинаковой интенсивности и скорости нагружения. При этом гранитоподобные породы деформируются по разному: одни (туфоконгломера-ты) в пределах упругости (инт.глубин Н = 118 м - 0,9-1,4 мм/м), другие (гранодиориты) -за пределом упругости с появлением остаточных необратимых деформаций (инт. Н = 265 м-10,8-16,9 мм/м).

4. Массив Шерегешевского месторождения в районе блока-целика находится под воздейст-

вием знакопеременных деформаций и миграции напряжений в зонах разгрузки и пригрузки. Такое изменение в распределении аномалий отрицательного и положительного знаков в блоке-целике на месте очистной выемки свидетельствует о том, что в течение 1229 суток сопротивление целика не остается постоянным (вкрест простирания ст1= -58,3 МПа), а изменяется в зависимости от процессов деформирования, происходящих в кровле и в самом рудном теле как опоре.

В качестве критериев динамических явлений (области разрыва) использовались величины максимальных растяжений

(+92,4 мм) с учетом изменения геометрических параметров по простиранию (длина Ь = 64 м) при отработке блоков-целиков встречными фронтами очистной выемки.

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ

Синкевич Николай Иванович- доцент, кандидат технических наук, СибГИУ.