CC BY
64
УДК 551.24:550.34(571.56)
П.Ю. Кузнецов
ОЦЕНКА ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ СВОЙСТВ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ СЕТИ ИНЖЕНЕРНОГЕОЛОГИЧЕСКИХ СКВАЖИН ПРИ РАЗВЕДКЕ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Угольные месторождения Южно - Якутского бассейна отличаются особенностями инженерно-геологических условий: наличие островной многолетней мерзлоты, изменчивость физико-механических свойств (ФМС) углевмещающих пород, как по площади месторождений, так и с глубиной залегания угольных пластов, а также наличие сильной трещиноватости угленосных толщ, которая возрастает вблизи разрывных нарушений и осевых частей складчатых структур и т.д. В связи с этим повышаются требования к изучению не только технологических характеристик углей, но и инженерно-геологических условий месторождений.
На основе инженерно-геологических данных массива горных пород выбирают оптимальные проектные решения разработки месторождения, в связи с чем затраты на инженерно-геологические работы оправдываются при строительстве и эксплуатации шахт и карьеров.
Эффективность и безопасность разработки месторождения в значительной мере зависят от достоверности и надежности исходных данных, используемых при проектировании карьеров и в период их строительства и эксплуатации.
Достоверность и надежность исходных данных о геологическом строении месторождения в значительной степени зависят от геометрически правильного выбора сети геологоразведочных и инженерно-геологических скважин, которая оказывает существенное влияние на достоверность изучения инженерно-геологических условий месторождения. Большое влияние на выбор сети опробования, кроме литолого-фациальной изменчивости разреза угленосной формации в плане и с глубиной, оказывает пространственная изменчи-
вость физико-механи-ческих свойств углевмещающих пород, которые лежат в основе проектирования горнодобывающих предприятий. Поэтому оценка пространственной изменчивости свойств массива горных пород является крайне актуальной задачей.
Основными факторами, определяющими пространственную изменчивость свойств массива горных пород, являются: петрографический состав горных пород, современное тектоническое строение месторождения, наложение термального типа метаморфизма на региональный тип метаморфизма, криогенная обстановка на месторождении и замкнутая гидрогеологическая сеть месторождения.
При решении вопроса о количественной оценке пространственной изменчивости свойств массива горных пород одной из ведущих задач является установление определяющих факторов, которые влияют на характер ее поведения. Решение данной задачи непосредственно связано с определением значимости влияния тех и или иных факторов на пространственную изменчивость изучаемых свойств массива горных пород по конкретному месторождению.
Для условий Эльгинского каменноугольного месторождения основными значимыми факторами при оценке пространственной изменчивости свойств массива горных пород являются:
1. Петрографический состав горных пород. Углевмещающие породы Эльгинского месторождения являются отложениями ундытканской и верхней части нерюнгриканской свит. Горные породы этих свит представлены: крупно-, средне- и мелкозернистыми песчаниками с редкими прослоями алевролитов, которые зачастую приурочены к кровле и почве угольных пластов.
Значения наиболее распространенных показателей физико-механических свойств горных пород для ундытканской и нерюнгриканской свит приведены в табл. 1.
Из анализа таблицы следует, что даже одноименные литологические типы пород для разных свит имеют различные значения физико-механических свойств при значительном разбросе таких параметров, как сцепление, предел прочности на одноосное сжатие и растяжение, что свидетельствует
о значительной пространственной изменчивости свойств в массиве, как по площади распространения, так и по глубине залегания пород.
Проанализировав зависимости физико-механических свойств разных литотипов от глубины залегания в пределах стратиграфических интервалов, можно сделать вывод о том, что все изменения рассматриваемых параметров обуславливаются цикличностью отложений, сменой фаций и изменением физико-механических свойств пород с глубиной.
2. Наложение термального типа метаморфизма на региональный тип метаморфизма. Формирование свойств пород и процессы, влияющие на количественную оценку пространственной изменчивости, определяются двумя группами факторов: генетическими условиями их образования (первичные факторы) и процессами преобразования и окаменения (вторичные факторы). К генетическим факторам относятся: вещественный; фациальный и гранулометрический составы пород; тип и состав цемента; количество растительных остатков в породе.
Основными факторами преобразования пород в процессах их окаменения являются: давление, создаваемое толщей покрывающих пород; температура, обусловленная геотермическим градиентом земли и глубиной погружения пород; подземные воды и минеральные растворы.
Изменения физических свойств пород, происходящие при погружении их, являются необратимыми и характеризуются теми значениями физических параметров, которых они достигли на максимальной глубине погружения в период прогрессивного эпигенеза. Исключением является зона выветривания, в которой происходят глубокие и быстрые изменения пород.
В соответствии с предложенной профессором В.В. Гре-чухиным петрофизической классификацией угольных месторождений, с точки зрения регионального типа метаморфизма, месторождения Токинского угленосного района соответствуют типовому петрофизическому разрезу VIII стадии метаморфизма, марке жирных углей.
Однако, в результате произведенных исследований, установлено отклонение петрофизического разреза Эльгинского
месторождения от выше указанного, что объясняется присутствием мощного магматического очага в западной части Токин-ского угленосного района, и что наложило свой отпечаток на процессы метаморфизма в этой зоне в виде аномального геотермического поля. Наложение термального метаморфизма внесло свои коррективы в петрофизический разрез Эльгинского месторождения (рис. 1).
Рис. 1. Петрофизический разрез Эльгинского каменноугольного месторождения: 1 - алевролит; 2 - песчаник мелкозернистый; 3 - песчаник крупнозернистый; Ур - скорость распространения продольных волн; р-электрическое сопротивление; !у - естественная радиоактивность; 80 - объемная плотность горных пород в естественном состоянии; 8н - объемная плотность водонасыщенных горных пород 8с- объемная плотность сухих горных пород
Таким образом, наличие аномального геотермического поля оказало существенное влияние на изменение физических свойств пород, и, соответственно, является одним из факторов, влияющих на пространственную изменчивость свойств массива горных пород для условий Эльгинского каменноугольного месторождения.
3. Современное тектоническое строение месторождения...Дизъюнктивная тектоника на месторождении проявилась в виде крупно- и малоамплитудных разрывных нарушений, безамплитудных зон дробления пород и зон повышенной трещиноватости вблизи разрывных нарушений.
В северо-западной и юго-восточной частях месторождения выявлены четыре крупноамплитудных нарушения: три сброса и один надвиг. Сбросы имеют северо-восточное и субмеридиональное простирание, надвиг - северо-западное.
Безамплитудные разрывные нарушения представлены зонами повышенной трещиноватости. На месторождении преобладают слаботрещиноватые породы с нормально секущими продольной и поперечной и согласной системами трещин. Трещины продольной и диагональной кососекущих систем пользуются локальным развитием и приурочены к участкам распространения тектонических нарушений. В угольных пластах развиты те же системы трещин и трещины кливажа.
Наличие на Эльгинском месторождении представленных структурно-тектонических факторов оказывает существенное влияние на количественную оценку неоднородности и изменчивости свойств массива горных пород. Проявление и влияние этих факторов на пространственную изменчивость массива горных пород обуславливается наличием зон ослабления, дробления, трещин, нарушений, а также скачкообразным изменением физико-механических свойств пород при переходе через зоны нарушений.
4. Криогенная обстановка на месторождении. Для Эльгинского каменноугольного месторождения характерна большая неоднородность геокриологических условий, которая является основным фактором, определяющим площадь распространения и конфигурацию мерзлых толщ. Начало зоны сплошного развития мерзлоты определяется высотами в 9501000 м. Нижняя граница многолетнемерзлой толщи обычно почти горизонтальна, приподнимаясь под относительно крупными глубоко врезанными водотоками и воздымаясь в отдельных тектонических зонах почти до дневной поверхности. Температура многолетнемёрзлых пород изменяется от 0 °С до -4,4 °С, с преимущественным распространением мерзлых толщей с температурой от 0 °С до -2 °С. Геотермическая ступень многолетнемерзлых пород составляет 102 м/°С, а температурный градиент - 0,0098 °С/м.
В табл. 2 представлены физико-механические характеристики горных пород Эльгинского каменноугольного месторождения в мерзлом и талом состояниях. Из анализа табл. 2 следует, что прочность пород зависит от их геокриологического состояния. Отличие прочности мерзлых и талых пород в зависимости от литотипа пород составляет 25 % и более.
5. Замкнутая гидрологическая сеть месторождения. Гидрологические условия месторождения оказывают непосредственное влияние на физико-механические свойства горных пород. Одним из наиболее значимых таких видов влияния является процесс размягчения горных пород (снижение прочности) при насыщении их водой или агрессивными растворами. Влага оказывает также разрушающее действие влиянием расклинивающего давления тонких пленок. Кроме того, вода или агрес-
сивные среды размягчают и растворяют цементирующие вещества, что существенно влияет на прочностные характеристики горных пород.
Для условий Эльгинского каменноугольного месторождения путем натурных испытаний был установлен коэффициент размягчаемости для различных литотипов горных пород, находящихся под влиянием рассмотренных выше факторов. В таблице 3 представлены значения коэффициента размяг-чаемости для различных литологических типов горных пород, слагающих Эльгинское каменноугольное месторождение, что обуславливает различие физико-механических свойств однотипных горных пород в зависимости от степени их обводненности (водонасыщенности). Различие в пределах прочности водонасыщенных горных пород и сухих в необводненных интервалах одних и тех же литотипов для условий
Эльгинского месторождения составляет 30-40 %, что существенно влияет на пространственную изменчивость и неоднородность массива горных пород.
Анализируя в целом результаты проведенного исследования, следует отметить, что при оценке пространственной изменчивости свойств массива горных пород Эльгинского каменноугольного месторождения необходимо учитывать
влияние вышеприведенных факторов на изучаемый и оцениваемый геологический объект.
Формирование месторождений полезных ископаемых является результатом совокупного действия разнообразных факторов и сочетания целого ряда природных геологических условий. Каждый из этих факторов имеет отражение в геологи-
Таблица 3
Значения коэффициента размягчаемости для различных литологических типов горных пород слагающих Эльгинское каменноугольное месторождение
Литотип Коэффициент размягчаемости
Алевролит 0,66
Песчаник мелкозернистый 0,62
Песчаник среднезернистый 0,65
Песчаник крупнозернистый 0,58
Конгломераты 0,66
Среднее значение 0,63
ческой обстановке. С этой точки зрения, инженерно-геологические условия геологических объектов на разных участках исследования могут существенно различаться, а исследуемые свойства иметь различную степень пространственной изменчивости.
В качестве исходной информации для оценки пространственной изменчивости массива горных пород использовались значения пределов прочности горных пород по промышленно значимым стратиграфическим интервалам, полученных на основе данных геофизических исследований скважин. Выбор пределов прочности на одноосное растяжение и сжатие обусловлен тем, что эти параметры являются основополагающими при проектировании и эксплуатации горнодобывающих предприятий. Целесообразность использования данных геофизических исследований для определения прочностных свойств горных пород обуславливается тем, что они обеспечивают непрерывное изучение разреза скважины, включая легко разрушаемые и трещиноватые породы, которые не удается количественно охарактеризовать при традиционных лабораторных исследованиях (из-за низкого
выхода керна), а также тем, что свойства горных пород изучаются в их естественном залегании.
Для решения задач, связанных с вопросом оценки неоднородности участков исследуемого геологического объекта, в качестве меры площадной неоднородности рассматривается величина относительной энтропии, т.е. функция, которая позволяет оценить его состояние по выделенным для исследования признакам:
п
-Е Л • 1П Рг
100НГ = —*=-------100%, (1)
1п п
где п - число анализируемых геологических компонентов (признаков); р, - доля /-того компонента в системе.
Практический смысл ввода величины относительной энтропии заключается в том, что при получении значений данной функции выше 70 %, нужно говорить о значительной изменчивости анализируемых свойств на участке исследования.
Для вычисления значений относительной энтропии необходимо определить параметр оценки. В качестве параметра оценки, при расчете величины относительной энтропии, как меры площадной неоднородности, разработан средневзвешенный коэффициент пространственной изменчивости (средневзвешенный коэффициент неоднородности). Приоритетность использования коэффициента пространственной изменчивости для оценки площадной неоднородности геологического объекта заключается в том, что он характеризует часть пространства (часть площади), а не одну его точку, что свойственно показателям, взятым по отдельной скважине.
Определение коэффициента пространственной изменчивости для каждой скважины связано с таким понятием, как базовая точка наблюдения. За базовую точку принималась такая точка наблюдения, для которой ведется расчет относительно других точек наблюдения, используемых при исследовании. В данном случае точки наблюдения не разбивались по профилям, как рекомендуется при изучении степени пространственной изменчивости в стандартных методах, а рассматривались с учетом своего пространственного располо-
жения. В качестве базовой точки наблюдения постепенно принимаются все точки, участвующие в исследовании.
Средневзвешенный коэффициент пространственной изменчивости Ксн для базовой скважины определяется по формуле:
X К
Ксн = ------, (2)
X ЛЦ
1=1
где ЛЬ1 - расстояние между базовой и /-той точкой наблюдения; п - количество точек наблюдения без учета базовой точки наблюдения; К„, - коэффициент пространственной изменчивости
между базовой и /-той точкой наблюдения, определяется по формуле:
К =Л^, (3)
^б-г
где ЛЬб-г. - расстояние между базовой и 1-той точкой наблюдения, км; Лхб-г. - изменение параметра для исследуемого участка геологического объекта между базовой и нтой точкой наблюдения.
При расчете величины относительной энтропии необходимо выделить признаки параметра оценки, по которым она будет анализироваться. В качестве таких признаков используется разбиение на классы значений средневзвешенного коэффициента пространственной изменчивости по принципу выделения значимого разряда единицы измерения исследуемого параметра.
На рис. 2 представлено распределение средневзвешенного коэффициента пространственной изменчивости по выделенным классам, участвующим в системе расчета относительной энтропии для объекта исследования.
В основу прогноза оптимальной плотности сети инженерногеологических скважин положен факторный анализ ряда значений относительной энтропии и ряда количества инженерногеологических скважин (табл. 4). Для удобства сопоставления степени сложности месторождения с количеством инженерно-
геологических скважин на 1 км2 месторождения (рекомендации ВНИМИ), степень сложности месторождения детализировалась разбиением каждого класса на 2 класса по степени неоднородности (табл. 4).
В качестве основного положения послужившего поводом для проведения факторного анализа при сопоставлении количества скважин на 1 км2 и значений относительной энтропии с учетом степени неоднородности, является то, что значения относительной энтропии учитывают в себе особенности геологического строения исследуемого объекта, так как они получены на основе данных геофизических исследований скважин, позволяющих изучать свойства горных пород в их естественном залегании.
В результате прогноза оптимальной плотности сети инженерно-геологических скважин для участка первоочередной отработки была получена сеть размерностью 754 X 754 м. Но в связи с тем, что на практике сеть инженерно-геологических скважин привязывается непосредственно к сети геологоразведочных скважин, а Эльгинское месторождение (участок первоочередной отработки) разведано по геологоразведочной сети с размерностью 100 X 250 м, то сеть инженерно-геологических скважин, по предложенному методу, должна иметь размерность 700 X 750 м.
Достоверность предложенного метода оценки пространственной изменчивости и неоднородности геологического объекта устанавливалась путем анализа результатов равномерного однофакторного дисперсионного анализа размерностей сети инженерно-геологических скважин, рассчитанных методом относительной энтропии и с использованием известных статистических методов (метод Д.А. Казаковского и вариационный метод).
а)
Классы
б)
Классы
■ Стратиграфический интервал У6-У5
■ Стратиграфический интервал У5-У4 I Стратиграфический интервал У4-Н16 □ Стратиграфический интервал Н16-Н15
Рис-^.—гаспределение-^редневзветенгто^-коэффициенп
странственной изменчивости по выделенным классам: а) по преде лу прочности горных пород на одноосное сжатие (значимый разряд едини цы измерения 1 МПа/км); б) по пределу прочности горных пород на одно осное растяжение (значимый разряд единицы измерения 0,1 МПа/км).
чро-
В результате проведения дисперсионного однофакторного анализа было установлено, что расчетное значение критерия Фишера (Р = 1,62) меньше критического значения (Ркрит =
3,47), таким образом, с достаточно высокой доверительной вероят-
Таблица 4
Результаты сопоставления количества инженерно-геологических Скважин по рекомендациям ВНИМИ (островное распространение многолетней мерзлоты) и значений относительной энтропии с учетом степени неоднородности
Рекомендации ВНИМИ
Метод относительной энтропии
Степень сложности месторождения Скважин на 1 км2 Степень неоднородности месторождения Скважин на 1 км2 Значения относительной энтропии, %
от до от до от до
Простая 1,0 1,6 Весьма однородные 1,0 1,3 70 75
Однородные 1,3 1,6 75 80
Средняя 1,6 3 Условно однородные 1,6 2,3 80 85
Условно неоднородные 2,3 3 85 90
Сложная 4 6 Неоднородные 4 5 90 95
Весьма неоднородные 5 6 95 100
ностью гипотеза о влиянии способа оценки пространственной изменчивости и прогноза, относительно ее, размерности сети инженерно-геологических скважин отвергается. Поэтому, для оценки пространственной изменчивости и прогноза размерности сети инженерно-геологических скважин, можно применять любой из рассматриваемых методов без значительного влияния на достоверность получаемых результатов.
Также стоит отметить, что если количественные данные исследуемого параметра геологического объекта получены различными способами, то более надежным следует признать тот способ, который дает меньший разброс значений изучаемого параметра, то есть тот способ, который характеризуется меньшей дисперсией (Б2). При анализе расчетных данных было установлено, что значения размерности сети инженерно-геологических скважин, полученные методом относительной энтропии (Б2 = 0,005), обладают меньшей дисперсией, чем значения, полученные по вариационному методу (Б2 = 0,077) и методу Д.А. Казаковского (Б2 = 0,049). Из результатов сопоставления полученных значений дисперсии
следует, что метод относительной энтропии является более надежным для оценки пространственной изменчивости, неоднородности и прогноза размерности сети инженерногеологических скважин.
Таким образом, предложенный метод определения неоднородности, оценки пространственной изменчивости и про-гно-зирования плотности (размерности) сети инженерно-геоло-гических скважин через такие показатели, как средневзвешенный коэффициент пространственной изменчивости и относительная энтропия, является достоверным и более надежным по отношению к общеизвестными методам.
На современном этапе при изучении инженерно-геологических условий месторождений возникает задача выбора таких методов исследований, которые смогли бы обеспечить не только достоверность и эффективность, но и оперативность изучения месторождения.
Для решения задачи оперативности изучения инженерногеологических условий была разработана автоматизированная система. В основу автоматизированной системы положен принцип использования метода относительной энтропии и средневзвешенного коэффициента пространственной изменчивости (средневзвешенный коэффициент неоднородности), как величин позволяющих оценить пространственную изменчивость свойств массива горных пород и на ее основе спрогнозировать оптимальную сеть инженерно-геологических скважин. В структурном отношении автоматизированная система состоит из двух независимых расчетных модулей (вычислительных программ): Модуль «Расчет средневзвешенного коэффициента неоднородности» (блок-схема рис. 3); Модуль «Расчет плотности сети» (блок-схема рис. 4).
Расчетный модуль «Расчет средневзвешенного коэффициента неоднородности» предназначен для формирования базы данных средневзвешенного коэффициента неоднородности для каждой скважины по соответствующим стратиграфическим интервалам (интервалы вмещающих пород). Формирование базы данных производится непосредственно пользователем с клавиатуры путем ввода следующих исходных параметров:
номер скважины; координата скважины по оси X; координата скважины по оси У; стратиграфические интервалы (для вводимой скважины); предел прочности на одноосное сжатие (для вводимого стратиграфического интервала); предел прочности на одноосное растяжение (для вводимого стратиграфического интервала). Расчетный модуль выполняет расчет средневзвешенного коэффициента неоднородности по заданному коду
Рис. 3. Блок-схема расчетного модуля «Расчет средневзвешенного коэффициента неоднородности»
Рис. 4. Блок-схема расчетного модуля «Расчет плотности сети»
стратиграфического интервала. По завершению расчета автоматизированной системой производятся запросы о выводе результатов на экран, сохранении полученных данных в архив отчетов и сохранения данных для дальнейших расчетов.
Расчетный модуль «Расчет плотности сети» предназначен непосредственно для расчета окончательных результатов: наиболее оптимальное расстояние между инженерно-геологи-ческими скважинами по рассматриваемым стратиграфическим интервалам; код наиболее изменчивого стратиграфического интервала; степень сложности месторождения (в соответствии с классификацией ВНИМИ); степень неоднородности месторождения. По завершению расчета автоматизированной системой производятся запросы о выводе результатов на экран и сохранении полученных данных в архив отчетов.
Анализируя в целом автоматизированную систему, можно сделать следующие выводы о преимуществах ее использования при инженерно-геологическом изучении месторождений, а также при проектировании, строительстве и эксплуатации горных предприятий:
1. Автоматизированная система позволяет оценить изменчивость свойств массива горных пород и на ее основе производить достоверный, эффективный и оперативный прогноз плотности сети инженерно-геологических скважин.
2. Создаваемые автоматизированной системой динамические архивы позволяют хранить информацию о расчетах производимых на всех этапах изучения геологического объекта, что обеспечивает возможность соблюдения и отслеживания стадийности выполняемых инженерно-геологических работ.
3. В связи с тем, что для прогноза плотности сети инженерно-геологических скважин автоматизированной системой используется метод относительной энтропии, который не подразумевает разбиения скважин по профилям, то существует возможность, производить прогноз при каждом новом единичном вводе информации (данных по скважине).
|— Коротко об авторах-----------------------------
Кузнецов П.Ю. - преподаватель, ТИ (ф) ГОУ ВПО ЯГУ.
-------------------------------- © Н.Л. Серебренникова, 2006
УДК 551.24:550.34(571.56)
Н.Л. Серебренникова
ВЛИЯНИЕ ПЛОТНОСТИ СЕТИ СКВАЖИН НА ГЕОМЕТРИЗАЦИЮ И ДОСТОВЕРНОСТЬ ЗАПАСОВ ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО В МАССИВЕ
Малодостоверными являются первоначальные сведения о запасах, качестве полезного ископаемого, условиях залегания и морфологии месторождения. Известны многочисленные примеры того, что в процессе ГРР новая информация существенно меняет ранее сложившиеся представления об объекте разведки. Только на заключительных этапах ГРР новые данные существенно не изменяются, а уточняют представление о разведуемом месторождении полезного ископаемого.
Конечный результат по количеству запасов, можно получить только по факту отработки, а эти данные могут либо подтвердиться либо опровергнуть данные разведки.
Разведка пласта Мощного проводилась в 5 стадий:
1952 год - поисково-оценочные работы;
1953 - 1954 года - предварительная разведка, выясняет промышленную значимость месторождения, устанавливает его общие геологические параметры и условия разработки. Выявление общего контура месторождения, условий его залегания, морфологии залежи, внутреннего строения и характеристик изменчивости геологических параметров в пределах отдельных тел п.и. и минерализованных тел. Запасы подсчитываются по категориям С1 и С2 на основе временных кондиций на минеральное сырье. Сбор данных для расчета ориентированных технико - экономических показателей возможной эксплуатации месторождения. Составляют ТЭД - рассматри-
Таблица 1
Средние значения физико-механических свойств литотипов коренных пород Эльгинского месторождения
Литотип % пород Объёмная Скорость Предел проч- Предел Сцепле- Угол внут-
в разрезе масса, продоль- ности при прочности ние, МПа реннего
кг/м3 ных волн, м/с растяжении, МПа при сжатии, МПа трения, градус
УНД ЫТКАНСКАЯ СВИТА
Алевролит 11.5 2609 4083 8.2 72.1 22.0 29.8
Песчаник мелкозернистый 20.8 2600 4269 8.3 73.5 21.3 29.5
Песчаник среднезернистый 30.9 2571 4124 7.7 71.2 20.8 31
Песчаник крупнозернистый 18.4 2568 4294 8.58 72.1 18.8 30
Конгломерат и гравелиты 7.6 2594 4417 7.64 67.6 18.1 29.7
Породные прослои 10.8 2400 2804 4.86 34.6 9.2 26.9
Угли 1406 1900 1.65 9.65 2.3 32.3
НЕРЮНГРИКАНСКАЯ СВИТА
Алевролит 10.3 2586 3558 6.84 58.7 15.8 30.7
Песчаник мелкозернистый 18.9 2581 3853 6.92 61 17.1 30.4
Песчаник среднезернистый 25.9 2553 3810 6.88 59.9 15.1 30.8
Песчаник крупнозернистый 24.3 2592 4329 6.44 53.2 16.7 30.6
Туфопесчаник крупнозернистый 1.0 2559 3602 5.3 50.1 9.8 28
Породные прослои 2338 2020 3.16 29.4 3.65 33
________Угли________| 19.6 | 1349 | 1400 | 0.39 | 4.1 | 0.57 | 30.8
Таблица 2
Характеристика физико-механических свойств горных пород в зависимости от их геокриологического состояния (Эльгинское каменноугольное месторождение)
Параметр Песчаник крупнозернистый Песчаник среднезернистый Песчаник мелкозернистый Алевролит Уголь (зольность =15%)
талый мёрзлый талый мёрзлый талый мёрзлый талый мёрзлый Талый мёрзлый
Ур, м/с 4100 5000 4570 5200 4700 5600 2850 4500 2300 3500
р, ом-м 750 4950 450 2930 276 1520 150 1200 7500 9000
! у, пА/кг 0,5 0,5 0,72 0,72 0,86 0,86 1,08 1,08 0,36 0,36
80, г/см3 2,54 2,54 2,58 2,58 2,63 2,62 2,61 2,61 1,37 1,37
стсж, МПа 57 79 65 87 72 95,5 50 72 --- ---
стр, МПа 6,3 9,2 7,8 11,0 9,0 12,1 6,7 9,9 --- ---
Ссдв, ГПа 17,7 21,8 17 20,9 17 21 19 24,7 --- ---
С, МПа 16 20,3 19 24,5 22 29 19 28,5 --- ---
ф, градус 31 31 35 35 36 36 37 38 --- ---
х-10-5, ед. СИ 8 8 12 12 18 18 38 38 3 3
Условные обозначения: Ур - скорость распространения продольных волн; р- электрическое сопротивление; !у -естественная радиоактивность; 50 - объемная плотность; Стсж - предел прочности при одноосном сжатии; Стр - предел прочности при одноосном растяжении; Осдв - модуль сдвига; С - сцепление; ф - угол внутреннего трения; %-магнитная восприимчивость. Талые породы (температура больше 00С), мерзлые породы (температура от -50 до 00С)
