Файл: Любимов Н.И. Физико-механические свойства рудовмещающих горных пород.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 27.06.2024

Просмотров: 77

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Скв. 163 пересекла рудное тело мощностью 2,0 м. Покрывающими и подстилающими породами являются известняки. Разница между ними в усадке оказалась небольшой (рис. 27), что согласуется и с не­ большой мощностью рудного тела, залегающего между ними (рис. 28).

Скв. 166 пересечено одно рудное тело

с небольшим пропластком

известняков. Покрывающими породами

здесь являются

сланцы,

а подстилающими — известняки. В данном случае сланцы

обнару­

жили большой процент усадки по сравнению с известняками, что осо­

бенно наглядно представлено на

рис. 29. Значительная разница

в усадке сланцев и известняков до

некоторой степени

увязывается

и с большой мощностью рудного

тела, пересеченного

скважиной

Д|

 

 

 

 

,

,

.

0 100

300

500

700

900

1500

2000

2500 нгс/смг

Рпс. 27. Зависимость изменения усадки раздробленных пород от давления (средние данные по скв. 163)

1 — усадка известняков; 2 — усадка окремненных известняков

(рис. 30). Конечно, непосредственной связи между этими величинами нет, тем не менее различие состава сланцев и известняков, а также их механических свойств могли оказать влияние на размер ослаблен­ ной зоны и условия локализации руды в ней.

Последний пример относится к исследованию пород из скв. 256. Здесь вмещающими породами являются известняки, .близкие по степени усадки, тем не менее это различие имеется (рис. 31) и в не­ которой степени объясняет залегание небольшого рудного тела между указанными породами (рис. 32).

В заключение обобщим данные по сжимаемости раздробленных образцов пород из наиболее характерных пачек, слагающих место­ рождение.

Если судить по геологическим разрезам (профилям), в частно­ сти по I X профилю (см. рис. 22), то можно выделить: известняки, покрывающие (пачка А) сланцы (зона I ) , известняки между сланцами (пачка В), сланцы (зона I I ) , известняки между сланцами и рудой (пачка С), известняки между рудой (пачка Д), известняки ниже руды (пачка Е). Соответственно с этим делением нами исследованы физи-

90


Рис. 28. Фпзпио-мсханнчсскне свойства

3000

измененных (околорудных)

пород

по

 

 

 

скв. 103

 

 

 

1 — эффективная

пористость;

2 — меха­

 

ническая

прочность

на скалываппе;

3 —

1500

магнитная

восприимчивость;

4 — роговик

пнритизироваиный;

5 — руда

свшщово-

 

цинковая;

в — известняк; 7 —• известняк

 

окремненный,

тремолнтнзнроваиный

 

2500 КГС/смг

Рис. 29. Зависимость изменения усадки раздробленных пород от давления (средпие значения

 

 

 

 

по скв. 106)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 — усадка известняков; г — усадка

сланцев

 

 

 

 

а

Ъ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«о -

 

 

 

 

 

 

 

 

J

g

s *-

О.

 

 

 

 

 

 

 

500 Г 10•2№Г200

10

Рпс. 30. Фпзпко-мехаппческпе

свойства

 

 

 

 

измененных

(околорудных)

пород по

 

 

 

 

 

 

скв. 16G

 

 

 

 

 

 

1 — аффективная

пористость;

2 — ме­

 

 

 

 

ханическая

прочность на

скалывание;

 

 

 

 

3 — магнитная

восприимчивость; 4 —

 

 

 

 

модуль

упругости;

5 — твердость по

 

 

 

 

методу истирания; 6 — кварциты и ро­

 

 

 

 

говики

гшритизированные;

7 — сла­

 

 

 

 

нец углисто-глинистый шгритизиро-

 

 

 

 

ваняый;

8 — известняк; 9 — свиндово-

 

 

 

 

 

 

щшковая

руда

 


ко-мехаиические свойства образцов из указанных разностей пород. Результаты измерений приведены в табл. 20.

Следует обратить внимание на то, что именно сланцы зоны I I и известняки пачек С, Д и Е непосредственно примыкают к рудному горизонту.

0

100

300

500

700

300

 

1500

 

2000

 

 

 

2500 нгс/см*

Рпо. 31. Зависимость изменения усадки раздробленных пород от давления

(средние значения

 

 

 

 

 

по скв.

25G)

 

 

 

 

 

 

 

1

усадка ыраморизованных

известняков; г

усадка

скарпированпых

известняков

гЗОО200 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й-

К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а:и

й

 

 

Рис. 32. Физико-мсхацнчсскне

свойства

изме­

•150 100

5

 

 

 

 

 

ненных (околорудных) пород по скв. 256

 

 

 

 

 

1 — эффективная пористость;

 

2

механиче­

 

 

 

 

 

ская

прочность на скалывание;

3

— магнит­

 

 

 

 

 

ная

восприимчивость;

4

модуль

упругости;

 

 

 

 

 

S — мраморизованный

известняк;

6 —

скар-

 

 

 

 

 

нированный

известняк;

7 —

свинцово-цин-

 

 

 

 

 

 

 

 

ковая

руда

 

 

 

 

0

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Слалцы зоны I I имеют более высокий процент усадки (41,1%) по сравнению с подстилающими их известняками (34,6—37,9%). Это не могло не сказаться на формировании рудного тела. На это, в частности, указывает пространственное тяготение главного рудного тела к пачке сланцев зоны I I (см. рис. 22).

Рассмотрим также пористость указанных разностей пород. Наи­ меньшая пористость (2,5 %) приурочена к известнякам, залегающим между сланцами и рудой, т. е. к породам, прилегающим к рудной

92



зоне с висячего бока. Они могли быть естественной преградой рас­ пространения руды в этом направлении. В свою очередь наибольшая пористость (7,6%) приурочена к известнякам, залегающим между двумя рудными телами (пачка Д).

Благоприятным показателем является и более низкая механиче­ ская прочность этих пород на скалывание.

Если еще учесть малую пористость и повышенную механическую прочность (69 кгс/см2 ) подстилающих пород (пачка Е), то эти все •факторы могут иметь большое значение для объяснения условий ло­ кализации продуктивной толщи не только с геологической, но и с точки зрения физико-механических свойств вмещающих пород.

В поисково-разведочной практике весьма важно уяснить крите­ рии отличия метаморфических пород от первоначально осадочных. Между тем, обнаружить эти различия не всегда легко, так как в боль­ шинстве случаев перекристаллизация карбонатных пород не свя­ зана с изменением их состава и сопровождается лишь проявлением некоторых отличий структурно-текстурного характера.

В этой связи важное значение приобретают исследования физи­

ко-механических

свойств рудовмещающнх горных пород не

только

в монолите, но и в раздробленном состоянии после сжатия. В послед­

нем случае результаты определения этих свойств будут зависеть

только от вещественного состава. Поэтому следует обращать внима­

ние на значения

пористости (пустотности) раздробленных

пород

после сжатия.

Эти сведения в общем дополняют результаты определения по­ ристости в массиве (в образце керна). Однако, если представить себе, что пустотность раздробленных пород после сжатия зависит в основном только от вещественного состава, то полученные числовые данные ее приобретают до некоторой степени контролирующее зна­ чение индикатора при рассмотрении геологоструктурных условий залегания околорудных пород.

В таблицах 21 и 22 приведены некоторые физико-механические свойства вмещающих пород. В них сохранено основное деление из­ вестняков и сланцев на пачки и зоны, о которых уже было сказано выше.

При сопоставлении данных табл. 21 желательно иметь породы с эталонными значениями этих свойств. Но, к сожалению, все раз­ ности известняков в той или иной степени изменены. Однако в первом приближении такими породами могут быть полосчатые известняки (составная часть пачки А), и они в этом смысле могут служить не­ которым эталоном малоизмененных пород.

По данным табл. 21 отчетливо выявляются известняки пачки Д , залегающие между рудными телами, по сравнению с известняками пачек А, В, С, Е и околорудные сланцы зоны I I по сравнению со сланцами зоны I , удаленных от рудного тела (табл. 22).

Если считать физико-механические свойства известняков пачки Д и сланцев зоны I I за показатели, указывающие на близость рудного тела, то они приобретают значение индикаторов. Известняки пачки Д

93