Файл: Дудушкина, К. И. Деформационные свойства пород глубоких горизонтов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.11.2024
Просмотров: 56
Скачиваний: 0
Т а б л и ц а
Свойства плотности и пористости пород шахты «Верхняя Маганакская»
|
отбо м |
О |
нОСТЬ, % |
||
|
=3 |
тэ |
о |
|
|
|
Глубина пробра , |
|
открытая |
'я 2 |
|
Порода |
|
|
|
н |
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
ч |
|
|
|
|
|
о |
к |
|
|
|
|
и |
|
18
Плотность, г/см 3
|
Скв. 6506 |
|
295,20 |
3,09 |
6,8 |
2,60 |
Песчаник тонкозернистый |
...................... |
|||||
Песчаник алевритовый .......................... |
|
299,50 |
5,07 |
8,6 |
2,54 |
|
То ж е ............................................................ |
|
|
314,50 |
3,25 |
5,13 |
2,59 |
» ............................................................ |
|
|
320,20 |
5,07 |
7.0 |
2,53 |
» ............................................................ |
|
|
327,0 |
6,06 |
8,4 |
2,51 |
Песчаник тонкозернистый |
...................... |
328,0 |
2,47 |
4,69 |
2,65 |
|
Песчаник алевритовый .......................... |
|
329,0 |
5,72 |
8,06 |
2,51 |
|
Песчаник срецнезерннстын |
...................... |
344,0 |
3,9 |
6,21 |
2,57 |
|
Песчаник тонкозернистый...................... |
479,0 |
4,04 |
7,28 |
2,55 |
||
Переслаивание |
песчаника |
и |
алевроли |
|
|
2,54 |
та ................................................................. |
|
|
518,0 |
6,01 |
7,3 |
|
То ж е ............................................................ |
|
|
527,0 |
7,48 |
8,71 |
2,51 |
Алевролит .................................................... |
|
|
534,5 |
6,46 |
7,33 |
2,53 |
То ж е ............................................................ |
|
|
557,0 |
4,22 |
5,51 |
2,58 |
» ............................................................ |
|
|
558,0 |
5,23 |
7,98 |
2,53 |
» ....................................... |
|
.... |
560,0 |
6,0 |
8,15 |
2,48 |
» ............................................................ |
|
|
561,0 |
6,4 |
8,01 |
2,52 |
Переслаивание алевролита |
...................... |
640,0 |
3,55 |
5,84 |
2,59 |
|
То ж е ............................................................ |
|
|
656,0 |
4,74 |
4,98 |
2,48 |
Песчаник среднезернистый |
...................... |
765,9 |
2,21 |
3,64 |
2,76 |
|
То ж е ............................................................ |
алевролита |
791,0 |
4,41 |
4,76 |
2,61 |
|
Переслаивание |
и песчани |
|
|
2,6 |
||
ка ................................................................. |
|
|
851,0 |
3,07 |
4,43 |
|
То ж е ............................................................ |
|
|
936,0 |
5,8 |
7,89 |
2,56 |
» ............................................................ |
|
|
944 ,5 |
5,89 |
8,06 |
2,51 |
Песчаник мелкозернистый |
...................... |
971 ,5 |
2,46 |
3,68 |
2,64 |
|
То ж е ............................................................. |
|
|
984,5 |
4,06 |
5,86 |
2,58 |
» ............................................................. |
|
|
999,0 |
3,34 |
4,99 |
2,67 |
Переслаивание песчаника |
и алевроли |
|
|
2,56 |
||
та ................................................................. |
|
|
1069,8 |
3,86 |
5,54 |
|
То ж е ............................................................ |
|
|
1074,0 |
2,66 |
3,65 |
2,66 |
Песчаник мелкозернистый |
..................... |
1091,0 |
3,84 |
5,19 |
2,56 |
|
То ж е ............................................................ |
|
|
1097,5 |
4,51 |
5,11 |
2,6 |
» ............................................................ |
|
|
1099,5 3.07 4,65 2,67 |
|||
Песчаник алевритовый.............................. |
|
1100,5 |
4,07 |
4,08 |
2,59 |
|
Іо ж е ............................................................ |
|
|
1101,5 |
3,89 |
4,75 |
2,61 |
» ............................................................ |
|
|
1102,5 |
3,37 |
5,51 |
2,58 |
Песчаник мелкозернистый |
...................... |
1133,0 |
2,4 |
2,61 |
2,66 |
|
То ж е ............................................................ |
|
|
1134,6 |
2,2 |
3,26 |
2,68 |
104
щинах и порах) с точки зрения механики и трехфаз ной — при рассмотрении кинетики химических реак ций. Влияние поровой и трещинной вод следует рас смотреть раздельно. Поровое давление значительно в глубинных породах с очень большим тектоническим напряжением. Однако породы месторождения даже на верхних горизонтах редко имеют открытую пористость 'выше 4—6%. что, в свою очередь, мало снижает их прочность. С глубиной плотность пород незначительно возрастает, например по полю шахты «Верхняя Магаиакская» (см. табл. 18).
Поровая вода, как было установлено при экспе риментах вдавливанием штампа с нагнетанием воды под давлением, значительно увеличивает пластич ность пород и снижает прочность. Снижение прочно сти (при одноосном сжатии) имеет место и в услови ях длительного замачивания без давления (рис. 46
О |
W |
Z0 |
|
30 і. сутки |
Рис. 46. |
Изменение |
|
прочностных |
|
свойств песчаников при |
увлажнении |
|||
для |
различной |
глубины: |
||
/ — 422,4 |
м; |
2 — 424,5 |
м; |
2 — 500,0 м |
и 47). Фильтрация растворов в геологические проме жутки времени через породный скелет далее с низкой открытой пористостью способствует глубоким физико химическим его преобразованиям, влияющим на проч ность. Переход от глинистых и глинисто-карбонатных цементов к гидрослюдистым, карбонатно-глинистым и карбонатным с увеличением глубины свидетельст вует об активных процессах минерализации породно го скелета.
105
Не меньшее значение имеют пути движения под земных вод, являющиеся границами раздела пород различной прочности. Такими путями являются тре щины. При переходе на большие глубины приобретает значение давление воды в трещинах, которое вследст-
т. кго/ск
Рис. 47. Влияние увлажнения песча ников на их прочность:
1 — воздушно-сухие |
(Со=275 кгс/см2; |
ср0= |
|||
=51°); |
2 — увлажненные в течение 1—5 су |
||||
ток (Сі = 161 |
кгс/см2; |
фі = 51°); |
3 — увлаж |
||
ненные |
в |
течение |
20—30 |
суток |
(С2 ** |
|
= |
110 кгс/см2; фг=48°) |
|
||
вне гидравлического эффекта способствует повыше нию напряженности в менее напряженных элементах массива под действием более напряженного. Прони цаемость трещин с глубиной увеличивается вследст вие снижения вязкости растворов при возрастании температуры.
Зональное распределение различных типов вод (в окислительной и восстановительной фазе, интенсивно го и медленного водообмена) определилось в резуль тате длительного палеогидрогеологического и тектони ческого развития бассейна. В крупных зонах нару шений имеется возможность разгрузки глубоких под земных вод. Трещины заполняются карбонатом, иног да с сульфидной минерализацией (1— 1,5 г/л) и би тумизацией. В зоне эффективной трещиноватости вы ветривания воды опреснены (•—0,6 г/л). Пути мигра ции вод осадочного происхождения также имеют свою зональность и приурочены к тектонически нарушен ным элементам структур. В подземных водах на та-
106
Т аблица 19
Физические свойства пород поля шахты «Коксовая»
(скв. 6946)
Порода
|
1 |
|
|
Глубина |
отбора пробы, м |
1
|
|
О |
|
|
О |
Щ "s |
*=« |
|
13 S |
||
3 |
О |
—о |
А |
(J |
S |
(У |
Ч о |
|
|
|
а и |
в S и-
О я
|
І |
|
|
|
Влажность % |
|
Пористость |
% |
|
I |
1 |
1 |
|
Алевролит |
с карбонатным |
|
|
0,36 |
|
|
цементом.............................. |
358—360 |
2,64 |
2,7 |
2,22 |
||
То ж е ....................................... |
|
360—365 |
2,7 |
2,74 |
0,46 |
1,45 |
Песчаник |
мелкозернистый |
|
|
0,46 |
|
|
алевролитовый ................. |
368—374 |
2,66 |
2,68 |
0,75 |
||
То ж е ....................................... |
|
374—380 |
2,68 |
2,72 |
0,42 |
1,47 |
» .................................. |
, . |
380—387 |
2,58 |
2,62 |
0,4 |
1,53 |
Песчаник |
мелкозернистый с |
|
|
|
|
|
глинисто-карбонатным це |
2,63 |
|
|
|
||
ментом ................................... |
|
390—388 |
2 ,7 |
0,35 |
2,39 |
|
То ж е ....................................... |
|
420—422 |
2,8 |
2,87 |
0,32 |
0,42 |
» ........................................... |
|
424—430 2,66 2,75 0,28 3,27 |
||||
Песчаник мелкозернистый |
с |
|
|
|
|
|
глинисто-карбонатным це |
|
|
|
|
||
ментом |
.................................. |
440—454 |
2,6 |
2,67 |
0,35 |
2,55 |
То ж е ....................................... |
|
474—480 |
2,64 |
2,69 |
0,31 |
1,88 |
Песчаник |
мелкозернистый, |
|
|
|
|
|
карбонатный ...................... |
485—490 |
2,62 |
2,68 |
0,68 |
2,24 |
|
То ж е ....................................... |
|
490—495 |
2,65 |
2,68 |
0,61 |
1,12 |
» ........................................... |
мелкозернистый |
2,52 |
2,6 |
0,62 |
3,08 |
|
Песчаник |
|
|
|
|
||
сглинисто-карбонатным
цементом |
. . . . . . . . |
502—509 |
2,65 |
2,7 |
0,54 |
1,85 |
|
То ж |
е ....................................... |
|
609—514 2,66 2,72 0,35 2,2 |
||||
Песчаник |
среднезернистый |
519—525 |
|
|
0,52 |
|
|
с карбонатным цементом |
3,0 |
3,2 |
2,5 |
||||
Песчаник |
разиозернистый, |
525—530 |
|
|
|
|
|
гравелистый.......................... |
2,6 |
2,65 |
0,5 |
1,9 |
|||
Алевролит доломитизирован- |
532—550 |
|
|
|
|
||
ный |
....................................... |
|
3,0 |
3,2 |
0,2 |
2,3 |
|
То ж |
е ....................................... |
|
5 5 0 - 560 |
2,6 |
2 7 |
0,2 |
2,2 |
Алевролит доломитизирован- |
|
|
|
|
|
||
ный |
. . ' |
.............................. |
562—565 |
2,62 |
2,68 |
0,51 |
2,24 |
То ж |
е ....................................... |
мелкозернистый, |
565—570 |
2,65 |
2,65 |
0,58 |
1,49 |
Песчаник |
|
|
|
|
|
||
карбонатный .......................... |
574—578 |
2,65 |
2,69 |
0,4 |
1,49 |
||
Песчаник |
среднезернистый |
|
|
|
|
|
|
сглинисто-кальцитовым
цементом .............................. |
580—585 |
2,62 |
2,68 |
0,61 |
2,24 |
То ж е ....................................... |
585—595 |
2,62 |
2,65 |
0,55 |
1,13 |
Песчаник мелкозернистый |
600—615 |
2,72 |
2,72 |
0,53 |
1,45 |
То ж е ....................................... |
615 -630 |
2,66 |
2,7 |
0,72 |
1,48 |
|
|
|
|
|
107 |
о |
Т аблица 20 |
0° |
|
Физико-механические свойства пород контуров выработок шахты им. |
Калинина |
<У й)
|
|
Временноесопротнвлеі т<сжатию |
Временноесопротнвлеі растяжению см/кгс.т<, 2 Ріі |
Коэффициент %,вариации |
|
|
* см |
|
|
|
|
' |
|
|
Выработка, |
Породы, |
/ кгс |
|
|
ее координаты |
координаты пробы |
, |
|
|
|
|
сж |
|
|
Полевой |
штрек, |
гор. |
Аргиллит, |
про |
705 |
191 |
23 |
|||
40 м, |
XI |
разведочная |
слойка |
в |
пласте |
|
|
|
||
линия |
|
|
|
Лутугинском |
|
|
|
|||
Полевой |
штрек, |
гор. |
Аргиллит, |
кровля |
596 |
143 |
21 |
|||
40 |
м, |
XI разведочная ли |
пласта Прокопьев- |
|
|
|
||||
ния (зона нарушения) |
ского |
|
|
|
|
|
||||
Западное |
крыло |
111 |
Аргиллит |
почвы |
670 |
133 |
20 |
|||
синклинали, гор. 140 м, |
пласта |
Горелого |
|
|
|
|||||
IV |
разведочная линия |
|
|
|
|
|
20 |
|||
Западное |
крыло |
111 |
Песчаник |
почвы |
756 |
130 |
||||
синклинали, |
гор. 140 м, |
пласта |
Горелого |
|
|
|
||||
IV |
разведочная |
линия |
|
|
|
|
|
|
||
(лежачий бок)
|
|
Скорость упру- |
|
|
|
|
Sdб |
гнхколебаиий. |
|
|
> |
||
м/сек |
|
|
||||
J5 |
— |
|
|
|
||
|
Временноесопротнвлеі |
растяжениюа |
продольныхUp ^ |
поперечныхus |
|
|
о |
|
кгс , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
Н |
б |
и |
|
± |
|
|
5? |
||
|
р |
|
|
О |
|
В |
|
|
|
|
S S |
1 |
|
|
|
|
|
о. Я. |
~ |
fc |
|
|
|
|
с о ю |
1 |
S |
|
|
|
|
>ȣ> |
5 |
|
|
|
|
|
.а я |
о |
|
|
|
|
|
4 2 |
- |
•6* |
|
|
|
|
>» <я |
|
|
|
|
|
|
ü я |
• |
■& |
|
|
|
|
ff) |
||
|
|
|
|
о £ |
ЕС |
о |
|
|
|
|
< 5 |
іі1 |
|
81 |
4160 |
2790 |
3,5 |
0,13 |
||
97 |
4250 |
2600 |
2,2 |
0,2 |
||
101 |
4200 |
2980 |
4,3 |
0,1 |
||
92 |
3850 |
2175 |
3,28 |
0,26 |
||
|
предел теку |
кгс/ым* |
по штампу |
мм2 |
|
Условный |
честиро, |
Твердость |
р ш' |
|
|
|
кгс,/ |
——
33 44
"
35 94
Западный |
м |
квершлаг, |
Песчаник кровли |
1005 |
246 |
17 |
144 |
4125 |
2680 |
2,5 |
0,29 |
49 |
94 |
|||||
гор. |
140 |
(лежачий |
пласта Спорного |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
бок) |
|
|
|
|
|
|
Аргиллит кровли |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3-й восточный |
кверш |
558 |
138 |
22 |
106 |
3440 |
2080 |
2,5 |
0,21 |
— |
|
|||||||
лаг, гор. 140 |
м, IV раз |
пласта Горелого |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ведочная линия (лежачий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
бок) |
|
|
|
|
|
|
Песчаник кровли |
675 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Западное крыло II |
син |
НО |
20 |
74 |
3860 |
2420 |
2,7 |
0,22 |
— |
|
||||||||
клинали, 21 квершлаг, |
пласта IV Внутрен |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
гор. 220 м (висячий бок) |
него |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
То же (лежачий бок) |
То же |
|
560 |
160 |
25 |
120 |
4100 |
2420 |
3,4 |
0,22 |
._ |
|
||||||
То же, уголь мятый |
Уголь пласта |
IV |
270 |
40 |
15 |
25 |
1900 |
1045 |
0,37 |
0,28 |
— |
|
||||||
полублестящий |
|
|
Внутреннего |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
То же, |
основной штрек, |
То же |
|
310 |
35 |
28 |
20 |
2600 |
1690 |
0,80 |
0,21 |
58 |
94 |
|||||
гор. |
140 |
м |
|
|
|
|
Песчаник кровли |
1000 |
201 |
17 |
|
4120 |
2490 |
|
0,21 |
|
|
|
Главный |
|
квершлаг, |
158 |
3,3 |
48 |
70 |
||||||||||||
гор. |
130 |
м (свежий забой) |
пласта Мощного |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Восточное |
|
крыло |
11 |
То же |
|
757 |
145 |
20 |
105 |
3700 |
2100 |
3,1 |
0,2 |
23 |
39 |
|||
синклинали, |
гор. |
130 м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
(лежачий бок) |
|
|
|
Алевролит плас |
502 |
88 |
20 |
61 |
3910 |
2140 |
2,9 |
|
33 |
53 |
||||
Главный квершлаг, вос |
0,28 |
|||||||||||||||||
точное крыло II |
синкли |
та Мощного |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
нали (висячий бок) |
|
Алевролит |
на |
630 |
95 |
|
|
|
|
3,25 |
|
|
|
|||||
Главный |
|
квершлаг, |
16 |
60 |
3415 |
2070 |
0,2 |
|
|
|||||||||
восточное крыло |
II |
син |
контакте почвы |
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
клинали (контакт угля и |
пластом Горелым |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
порода в |
почве) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
о
Ю
|
|
|
|
|
. |
|
лп . |
|
|
20 |
|
|
|
jW IV /D JM |
* |
d |
||
|
Л и ш и т |
ои |
niDO ffdgaj. |
|||||
|
табл. |
|
|||||||
- э ь Л м э і |
s 14I4/D J>I |
,0d |
HID |
|||||
|
Продолжение |
ІГЭ^ЭСІи |
^ jn n tlO tfD ^ |
||||||
Л |
cWD/DJM |
‘ ч |
01 * |
|
3 |
|||
|
ВИ О ЭЭ вЛ Ц |
ІИЭН'ПИффбОЧі |
||||||
|
|
|
, |
4 |
|
|
|
ff |
|
|
|
|
(ОПМЭЭЫШ ВН |
||||
|
|
-IW) ню олЛ сіиЛ |
qirA tfow |
|||||
|
п р у н и й , |
|
|
хтн ііэгіэи о ц |
||||
|
ро с т ь у к о л е б а м / с е к |
|
|
|||||
|
|
|
xi4H4ifOffodu |
|||||
|
С к о г и х |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- w d / d j h |
* ‘ ^£> ОІІШ ЭЖ ИІЭБСІ |
||||||
|
oHHDiraiuociuoD |
эоіш эм эсід |
||||||
|
% |
‘ HiitioHcica |
ін э и 'п н ф ф ео }! |
|||||
|
-ІѴ Э /O JM |
‘ ^ о |
ОШ НЭЖШ ЭБС! |
|||||
|
эн н аігви іосіи оэ |
эо іш эп эсід |
||||||
|
|
-WD/DJM *ЖЭ0 |
о ш ів ж э |
|||||
|
OHHDL'UHloduOD |
э о н н э ш б д |
||||||
|
|
|
, п р о б ы |
|
|
|
|
|
|
|
|
ор о д ы н аты |
|
|
|
|
|
|
|
|
П д и |
|
|
|
|
|
|
|
|
к о о р |
|
|
|
|
|
О К
о о.
га о
3С -ійо
GQ 4)<У
S
0,18 62
112 3620 2380 3,0
1095 206 15
Песчаникпласта кровлиГорелого
С
ч
3 -X
си . , жсч
=t a
со Ч
00a
ч
!1
|
0,2 |
0,27 |
|
4,15 |
0,5 |
|
2650 |
1300 |
|
4320 |
2280 |
|
84 |
40 |
|
6 |
20 |
|
209 |
80 |
|
636 |
250 |
|
Песчаник кровли пласта Мощного |
Уголь пласта Мощного |
%
о
н
1 |
$ |
|
28 |
|
0,26 |
0,22 |
|
3,2 |
2,5 |
|
2320 |
2050 |
|
4060 |
3400 |
|
143 |
113 |
|
24 |
25 |
|
165 |
179 |
|
714 |
560 |
|
Песчаник кровли пласта Горелого |
Аргиллит кровли пласта Мощного |
оГ £ ^ |
“ а s W |
|||||
а. = |
ж |
|
" |
2ю |
||
со* |
|
|||||
ж£ о |
|
|
|
|
||
Зх |
СО\о о о § "Я |
|||||
Ч |
^ |
S ' |
|
Ш о |
||
9-Т* С-, ;Х |
§ “ a g |
|||||
|
ой |
i t |
- |
й я |
||
д |
а |
к |
ж Os |
|||
же; |
* |
Ä |
||||
о а у |
О) |
« |
о |
|||
ж о a |
|
|
|
|||
ЖШО |
О Ж |
_ |
X |
|||
і ^ о |
||||||
£ со<м |
з1га |
|
||||
° |
sjj £ сч |
|||||
fr |
" |
ГЧІ |
|
|
|
|
(У |
таж |
« |
О 5 m . |
|||
ш a |
|
|
ЕС га |
о |
||
Ж s §•CQ |
а |
е; |
о |
|||
|
|
|
|
о |
и |
(_ |
110