Файл: Булычев, Н. С. Расчет крепи капитальных горных выработок.pdf

стадиях метаморфизма [1151. В качестве примера можно привести глинистые породы, примесь карбоната в которых увеличивает их прочность. Степень повышения прочности примерно пропорцио­ нальна объему примеси и зависит от характера ее распределения

впороде. Напротив, углистые примеси снижают прочность пород. Максимальную прочность обломочных пород обеспечивает поро­

вый цемент, когда зерна обломочных компонентов касаются друг друга. При базальном цементе, когда зерна обломочного материала как бы «плавают» в нем, прочность пород целиком определяется соста­ вом цемента. Повышению прочности обломочных пород при прочих равных условиях способствует неправильная угловатая форма зерен, благодаря которой увеличивается сцепление с цементирующей мас­ сой. Повышению прочности способствует также беспорядочное рас­ положение частиц.

Характерным признаком вторичных изменений у пород угольных месторождений является стадия метаморфизма углей, которую можно установить, в частности, по классификации ДонУГИ. Эта классифи­ кация содержит 14 групп метаморфизма, соответствующих определен­ ным технологическим маркам углей. С повышением стадии метамор­ физма прочность пород, как правило, возрастает и за счет уменьше­ ния пористости, снижения размокаемости в воде и за счет благоприят­ ных минералогических преобразований [115]. Исключением из этого правила является снижение прочности глинистых пород на пятой и шестой группах стадий метаморфизма, соответствующих коксовым углям. Это явление объясняется резким возрастанием развития хрупкой вторичной гидрослюды. На более высоких стадиях мета­ морфизма глинистые породы фактически утрачивают свой первона­ чальный облик, нарастающее развитие вторичного кварца и карбо­ ната приводит к повышению их прочности (табл. 1).

Прочность пород в массиве меньше, чем в «куске», вследствие влияния поверхностей ослабления: слоистости, отдельности, трещи­ новатости и других «дефектов» строения массива. Отношение проч­ ности пород в массиве к прочности «в куске» характеризует нарушенность массива и называется коэффициентом структурного ослабления.

Наибольшее влияние на уменьшение величины коэффициента структурного ослабления оказывает трещиноватость пород. По своему происхождению трещины делятся на три типа: возникшие в процессе формирования толщи, образовавшиеся в результате горнообразова­ тельных процессов и образовавшиеся в результате ведения горных работ.

Естественная трещиноватость слагается обычно (на угольных

субширотное простирание, и параллельной напластованию пород. Наиболее четко выражены трещины основной системы, прослежива­ ющиеся на больших площадях и ориентированные перпендикулярно или почти перпендикулярно напластованию пород. Тектонические

8

9

Густота и характер трещиноватости непосредственно влияют на величину коэффициента структурного ослабления. На рис. 1 показана зависимость коэффициента ослабления трещиноватого блока породы при кубической форме отдельности от относитель­ ной густоты трещин, построенная по данным В. Г. Зотеева [78]. Инте­

11