Купить бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее
Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.
Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"
Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.
Инструкция содержит типизацию месторождений твердых полезных ископаемых по сложности инженерно-геологических условий их разработки и требования к изучению этих условий на разных стадиях разведки с учетом открытого и подземного способов эксплуатации (в том числе в области с многолетнемерзлыми породами). Регламентируются виды, содержание и объемы основных инженерно-геологических работ — полевых, лабораторных и камеральных. В приложении показаны особенности инженерно-геологического изучения месторождений различных видов полезных ископаемых — угольных, рудных и др. Инструкция предназначена для руководства при инженерно-геологических работах, проводимых геологоразведочными организациями Министерства геологии СССР при разведке месторождений твердых полезных ископаемых.
Введение
I Факторы, оказывающие влияние на инженерно-геологические условия разработки месторождений и освещаемые при разведке
II Типизация месторождений по сложности инженерно-геологических условий их разработки
III Требования к инженерно-геологическому изучению месторождений при разведке
IV Содержание инженерно-геологических работ применительно к различным стадиям разведки и сложности инженерно-геологических условий месторождений
V Полевые и лабораторные работы при разведке
VI Обработка материалов инженерно-геологических работ и составление отчета
Приложение. Особенности инженерно-геологического изучения месторождений различных видов полезных ископаемых
Методическая литература
Дата введения | 01.01.2021 |
---|---|
Добавлен в базу | 01.01.2018 |
Актуализация | 01.01.2021 |
09.04.1973 | Утвержден | Министерство геологии СССР | |
---|---|---|---|
Разработан | ВСЕГИНГЕО | ||
Издан | Издательство Недра | 1975 г. |
Чтобы бесплатно скачать этот документ в формате PDF, поддержите наш сайт и нажмите кнопку:
МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГИДРОГЕОЛОГИИ И ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ (ВСЕГННГЕО)
ИНСТРУКЦИЯ по ИЗУЧЕНИЮ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ ПРИ ИХ РАЗВЕДКЕ
МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГИДРОГЕОЛОГИИ И ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ (ВСЕГИНГЕО)
Утверждаю Заместитель министра геологии СССР В. А. Ярмолюк 9 апреля 1973 г.
ИНСТРУКЦИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ ПРИ ИХ РАЗВЕДКЕ
№
МОСКВА. «НЕДРА». 1975
В типизации месторождения подразделяются на типы в зависимости от инженерно-геологических групп пород, вмещающих полезное ископаемое (а также самого полезного ископаемого), и на категории по сложности инженерно-геологических условий разработки полезного ископаемого (как открытым, так и подземным способами). Степень сложности инженерно-геологических условий (простые, средней сложности и сложные) зависит от интенсивности •инженерно-геологических явлений, которые могут возникнуть в процессе горных работ и осложнять их. Она определяется также необходимостью и условиями осуществления защитных мероприятий (укрепительных, осушительных и др.), направленных к повышению прочности пород в массиве и устойчивости горных выработок.
§ 8. Отнесение месторождений к различным категориям сложности инженерно-геологических условий
Для отнесения разведуемых месторождений разных типов к той или иной категории сложности инженерно-геологических условий их разработки (см. табл. 1) должен оцениваться комплекс природных факторов, которые будут влиять на эти условия. Главнейшими из этих факторов являются:
а) инженерно-геологические группы пород (связные, несвязные, полускальные, скальные);
б) тектоническая нарушенность пород, их трещиноватость, вы-ветрелость, закарстованность;
в) характер обводненности пород, величины гидростатических напоров, коэффициенты фильтрации пород;
г) физико-механические свойства пород.
§ 9. Характеристика инженерно-геокриологических условий
В районах с многолетнемерзлыми породами проведение горных работ имеет специфику, связанную с инженерно-геокриологическими особенностями. По основным процессам теплообмена, определяющим криогенные свойства пород в пределах области с многолетнемерзлыми породами, выделяются две геокриологические зоны.
Северная зона характеризуется преобладающим распространением и пониженными температурами пород на водоразделах. В понижениях рельефа породы приобретают повышенные температуры, распространены талики. Па равнинах, в районах с максимальными геокриологическими показателями толща многолетнемерзлых пород достигает наибольшей сплошности и мощности (до 600 м), самой низкой температуры (минус 12°), высокой льдистости и часто встречаются крупные (до 50 м по мощности) залежи подземного льда.
11
В южной зоне, за исключением высокогорных районов, мерзлая толща преобладает в депрессиях рельефа, нередко в виде островов. Талики приурочены к возвышенностям. Зональная температура, как
з Заказ 1732
правило, выше —3°, нередко 0°. Мощность менее 100 м. Редкие залежи льда незначительны по мощности.
Если горные работы ведутся глубже толщи многолетнемерзлых пород, то их инженерно-геологические условия будут близки к инженерно-геологическим условиям в немерзлых породах.
Основные виды и разновидности геокриологических обстановок, влияющих на инженерно-геологические условия месторождений, приведены в табл. 2. В ней выделены три вида и шесть разновид-
Таблица 2 Основные виды геокриологических обстановок, влияющих на инженерно-геологические условия месторождений | ||||||||||||
|
ностей геокриологических обстановок, которые должны учитываться при разведке месторождений в районах с многолетнемерзлыми породами и дополнять типизацию месторождений по сложности инженерно-геологических условий их разработки (см. табл. 1).
Распространение толщи многолетнемерзлых пород оценивается следующим образом:
островное — площадь разрозненных участков с многолетнемерз-лыми породами составляет менее 50% площади месторождения;
прерывистое — площадь с многолетнемерзлыми породами составляет более 50%;
сплошное — толща многолетнемерзлых пород в пределах месторождения не имеет таликов.
Геокриологическая обстановка I вида (разновидности I-A и 1-Б, см. табл. 2), как правило, упрощает инженерно-геологические условия всех категорий (см. табл. 1). При разработке месторождений обязательно меняется температурный режим и распространение толщи многолетнемерзлых пород. Однако это сопровождается не резким изменением прочностных свойств пород.
Геокриологическая обстановка II вида (разновидности П-А и Н-Б, см. табл. 2) преимущественно усложняет инженерно-геологические условия (см. табл. 1) в связи с изменением физико-механических свойств пород и гидрогеологических условий при горных работах. При протаивании связные и несвязные породы оплывают,
осыпаются, а трещиноватые породы обрушаются. В выработки происходят прорывы воды и плывунов. При промерзании связные породы подвержены криогенному пучению и морозному растрескиванию. Образуются наледи.
Геокриологическая обстановка этого вида наиболее характерна для месторождений с инженерно-геологическими условиями средней сложности.
Геокриологическая обстановка III вида (см. табл. 2) оказывает неоднозначное влияние на инженерно-геологические условия (см. табл. 1). Сплошное распространение, значительная мощность и низкая температура толщи многолетнемерзлых пород (разновидность Ш-А) упрощают инженерно-геологические условия. При малом изменении геокриологической обстановки горные выработки характеризуются устойчивостью. Прорывы воды и плывунов возможны лишь на участках близ нижней поверхности многолетнемерзлой толщи.
Льдистые массивы пород и крупные залежи льда (разновидность Ш-Б) существенно осложняют инженерно-геологические условия. Даже незначительное по времени изменение температурной обстановки вызывает вытаивание льда, сложные деформации пород и поступление талых вод в выработки.
III. ТРЕБОВАНИЯ К ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОМУ ИЗУЧЕНИЮ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПРИ РАЗВЕДКЕ
§ 10. Общие требования к инженерно-геологическому изучению месторождений
Целью инженерно-геологических работ при разведке месторождений полезных ископаемых является инженерно-геологическая характеристика месторождений с прогнозной инженерно-геологической оценкой условий их вскрытия и эксплуатации для обоснования утверждения запасов полезного ископаемого в ГКЗ и проектирования горных работ [81.
Инженерно-геологические работы, проводимые при разведке, являются составной частью комплекса геологоразведочных работ (в том числе и гидрогеологических), выполняемого по проекту на разведку месторождения.
Инженерно-геологические работы на месторождениях проводятся с учетом и на основе изученности общих природных условий месторождений и их районов, включающей освещение следующих вопросов:
а) физико-географические условия района;
б) геологическое строение района и месторождений (стратиграфия, литологический и петрографический состав пород и их вторичные изменения, тектоника, геоморфологические особенности терри-
13
тории, развитие современных геологических и криогенных процессов и явлений и пр.);
в) гидрогеологические условия района и месторождения (характеристика обводненности пород, распространение, условия питания и дренажа основных водоносных горизонтов, их мощности и величины напоров, коэффициенты фильтрации и уровнепроводиости (или пьезопроводности), основные черты режима подземных и поверхностных вод и их химический состав, связь между водоносными горизонтами, степень ее активности и значение при разработке месторождений, обводненность тектонических нарушений, ожидаемые водопритоки в открытые и подземные горные выработки, условия водоснабжения проектируемого горнодобывающего предприятия);
г) геокриологические условия района (распространение много-летпемерзлой толщи пород и залежей подземного льда, температурный режим пород, динамика слоя сезонного промерзания, общая оценка состояния массивов мерзлых пород после их протаивания, обводненность таликов и подмерзлотных горизонтов пород);
д) общая инженерно-геологическая характеристика района (для целей наземного строительства).
Освещение этих вопросов дается на основе результатов геологических работ (комплексные геологические съемки, геологическая документация геологоразведочных скважин и горнодобывающих выработок, применение геофизических методов и др.) и гидрогеологических работ, проведенных на месторождении и в его районе в объемах, соответствующих разным стадиям разведки.
Материалы гидрогеологических работ используются для оценки влияния обводненности пород на устойчивость пород в подземных горных выработках и бортах карьеров и для решения (совместно с гидрогеологами) вопросов необходимости осушительных работ и способов их осуществления. Для этой цели используются данные гидрогеологической документации буровых скважин и горноразведочных выработок, данные режимных и гидрогеологических наблюдений и опытных работ (откачек из одиночных скважин, кустовых, опытных водопонижений), а также данные исследований химического состава вод и их агрессивных свойств.
В состав инженерно-геологических 1 работ при разведке месторождений в общем случае входят:
1. Подготовительные работы:
а) сбор и анализ фондовых и литературных материалов, а также данных по опыту эксплуатации шахт и карьеров, если таковые имеются в районе;
б) составление инженерно-геологического раздела проекта на разведку месторождения.
2. Полевые работы;
а) инженерно-геологическая съемка или инженерно-геологическое обследование района (см. § 18);
б) инженерно-геологическое обследование действующих шахт и карьеров, могущих служить аналогами для разведуемых шахтных и карьерных полей;
в) бурение инженерно-геологических скважин, т. е. скважин, специально предназначенных для изучения инженерно-геологических свойств пород;
г) инженерно-геологическая документация геологоразведочных скважин и горно-разведочных выработок;
д) изучение инженерно-геологических свойств пород ускоренными полевыми методами;
е) отбор проб пород и воды;
ж) использование геофизических методов.
3. Лабораторные исследования петрографического состава пород и их физико-механических свойств.
4. Камеральная обработка материалов и составление отчета.
При инженерно-геологических работах для получения инженерногеологических характеристик в максимальной мере должны использоваться разведочные буровые скважины и горно-разведочные выработки (предназначенные для выявления и оценки запасов полезного ископаемого), а также гидрогеологические скважины.
На всех стадиях разведки используется метод инженерно-геологических аналогий, т. е. сопоставление инженерно-геологических условий разведуемого месторождения с инженерно-геологическими параметрами, выявленными при эксплуатации карьеров и шахт-аналогов.
В районах с высокой сейсмичностью учитываются требования к строительству в сейсмических районах.
§ 11. Задачи инженерно-геологических работ и их назначение при предварительной разведке
При предварительной разведке должны быть выявлены основные природные факторы, которые будут оказывать влияние на инженерно-геологические условия вскрытия и эксплуатации месторождений, а также установлены необходимость, объемы и методика его дальнейшего инженерно-геологического изучения.
Выполненные инженерно-геологические работы (с использованием результатов геологических и гидрогеологических работ на месторождении и применения геофизических методов) должны дать материалы:
а) об инженерно-геологических особенностях массивов пород месторождения и их анизотропии (тектонической нарушенности, слоистости, трещиноватости и пр.);
б) о физико-механических свойствах основных петрографических
разностей пород, вмещающих полезное ископаемое, и самого полезного ископаемого;
в) о современных геологических процессах и явлениях, могущих осложнить разработку месторождения;
г) об основных закономерностях распространения толщи многолетне мерзлых пород и слоя сезонного протаивания на месторождении, льдистости и текстуры пород, примерных размерах и форме залежей подземного льда, годичном температурном режиме пород с предварительной оценкой состояния массивов мерзлых пород после их протаивания;
д) для подразделения месторождения на крупные участки, характеризующиеся различными инженерно-геологическими условиями;
е) для заключения о целесообразности, с инженерно-геологической точки зрения, разработки месторождения открытым или подземным способом;
ж) для предварительного заключения о возможности развития при горных работах различных инженерно-геологических явлений и необходимости осуществления защитных мероприятий (укрепительных, осушительных и др.);
г) для составления программы инженерно-геологических работ на месторождении при детальной разведке.
Материалы исследований, проведенных при предварительной разведке, служат для технико-экономического обоснования (ТЭО, ТЭД) освоения месторождений и проектирования инженерно-геологических работ на стадии детальной разведки.
На месторождениях, имеющих простые инженерно-геологические условия, необходимость проведения инженерно-геологических работ при детальной разведке должна быть подтверждена и обоснована в ТЭО.
§ 12. Задачи инженерно-геологических работ и их назначение при детальной разведке
Проведенные на этой стадии инженерно-геологические работы должны дать уточненную и обоснованную необходимым фактическим материалом характеристику инженерно-геологических условий месторождения в целях его промышленного освоения.
Инженерно-геологические работы (с использованием результатов геологических и гидрогеологических работ и применения геофизических методов) должны дать уточненные материалы:
а) по инженерно-геологической характеристике массивов пород на месторождении и их анизотропии с количественными показателями (модуль трещиноватости, показатель расслоения, мощность зон дробления, частота тектонических нарушений и др.);
б) о физико-механических свойствах пород, включая и полезное ископаемое;
16
УДК 624.131 : 550.8
Инструкция по изучению инженерно-геологических условий месторождений твердых полезных ископаемых при их разведке. М., «Недра», 1975, 52 с. (ВСЕГИНГЕО).
Инструкция содержит типизацию месторождений твердых полезных ископаемых по сложности инженерно-геологических условий их разработки и требования к изучению этих условий на разных стадиях разведки с учетом открытого и подземного способов эксплуатации (в том числе в области с многолетнемерзлыми породами). Регламентируются виды, содержание и объемы основных инженерно-геологических работ — полевых, лабораторных и камеральных.
В приложении показаны особенности инженерно-геологического изучения месторождений различных видов полезных ископаемых — угольных, рудных и др.
Инструкция предназначена для руководства при инженерно-геологических работах, проводимых геологоразведочными организациями Министерства геологии СССР при разведке месторождений твердых полезных ископаемых.
Составили: Г. Г. Скворцов, И. Г. Бобов, А. К. Кори-ковская.
Инструкция одобрена Экспертной комиссией секции гидрогеологии и инженерной геологии Научно-технического совета Министерства геологии СССР в составе: С. А. Гурьева (председатель), М. В. Чуринова (зам. председателя), Г. А. Голодковской, А. Ф. Зильбербор-да, С. А. Криворога, В. И. Кузькина (секретарь), при участии В. Д. Бабушкина. П. А. Дворцова.
20806 — 010 (С) Всесоюзный научно-исследовательский
043~(01)—75 институт гидрогеологии и инженерной гео
логии (ВСЕГИНГЕО), 1975.
ВВЕДЕНИЕ
В связи с ростом объемов геологоразведочных работ на месторождениях твердых полезных ископаемых, а также увеличением глубин разведки и разработки месторождений возникает необходимость в повышенных требованиях к изучению их инженерно-геологических условий. Если проблемы, связанные с изучением гидрогеологических условий месторождений, довольно подробно освещены в литературе, то изучению инженерно-геологических условий месторождений, в особенности приуроченных к скальным и полускаль-ным породам и залегающих на больших глубинах, долгое время уделялось меньше внимания. В связи с этим недостаточно четко предъявлялись и требования к инженерно-геологическому изучению месторождений при их разведке и при утверждении запасов в Государственной комиссии по запасам полезных ископаемых СССР (ГКЗ).
Инженерно-геологические работы при разведке месторождений выполняются с целью оценки инженерно-геологических условий месторождений для обоснования утверждения запасов полезного ископаемого в ГКЗ и проектирования горных работ. На основе инженерно-геологического изучения месторождений могут быть выбраны наиболее оптимальные проектные решения, в связи с чем затраты на инженерно-геологические работы оправдываются при строительстве и эксплуатации шахт и карьеров.
Настоящая инструкция составлена институтом ВСЕГИНГЕО по заданию ГКЗ СССР с использованием материалов ВСЕГИНГЕО, ВНИМИ, а также геологоразведочных, проектных и научных организаций.
С учетом пожеланий Экспертно-технического Совета ГКЗ СССР инструкция составлена единой для разведуемых месторождений, намечаемых к разработке как открытым, так и подземным способами, с выделением кратких разделов, освещающих особенности инженерно-геологического изучения месторождений различных видов минерального сырья (угольных, рудных, месторождений соли и др.).
3
В инструкции приводятся объемы инженерно-геологических работ для различных их видов. Однако следует иметь в виду, что установление объемов инженерно-геологических работ часто является сложной задачей в связи с разнообразием природных условий месторождений и многочисленностью факторов, оказывающих на них влияние, и требует творческого подхода.
2 Заказ 1732
Гидрогеологические исследования в инструкции рассматриваются только с точки зрения проблем, стоящих перед инженерно-геологическим изучением месторождений. Характеристика гидрогеологических условий разведуемого месторождения должна приводиться в специальном разделе отчета о геологоразведочных работах на месторождении.
В инструкции сделаны ссылки на опубликованные методические работы (перечисленные в списке литературы), которыми необходимо руководствоваться при проведении различных видов исследований.
В ней учтены замечания и предложения, содержавшиеся в отзывах 35 геологоразведочных, проектных, научных организаций и рецензентов—Г. А. Голодковской, А. Ф. Зильберборда и А. И. Ше-ко. Инструкция рассмотрена и одобрена секцией инженерной геологии Ученого совета ВСЕГИНГЕО и Экспертной комиссией секции гидрогеологии и инженерной геологии Нучно-технического совета Министерства геологии СССР.
I. ФАКТОРЫ, ОКАЗЫВАЮЩИЕ ВЛИЯНИЕ НА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ И ОСВЕЩАЕМЫЕ ПРИ РАЗВЕДКЕ
§ 1. Физико-географические условия
Физико-географические условия района месторождений имеют большое значение для горных работ и в особенности для открытого их способа.
Климат. При намечаемой открытой разработке месторождений важное значение имеют количество и интенсивность атмосферных осадков (твердых и жидких), их суточные максимумы, температура воздуха, преобладающее направление и максимальные скорости ветра, режим накопления и схода снежного покрова, глубина сезонного промерзания и протаивания пород. Эти данные имеют значение также для целей различного наземного строительства (надшахтных*сооружений, различных коммуникаций, жилых поселков и др.) и для проектирования вентиляционных сооружений.
Рельеф района определяет условия горных работ, а также наземного строительства. Например, в районах с гористым рельефом строительство часто затруднено, в них развиты неблагоприятные современные геологические явления — оползни, обвалы, сели, снежные лавины и пр., представляющие опасность как для карьеров, так и для надшахтных сооружений и другого наземного строительства.
Растительный покров важен как фактор тепло- и влаго-обмена. В сочетании с другими факторами он оказывает влияние на инженерно-геологические свойства пород, залегающих близ поверхности и на их промерзание.
Гидрологические условия весьма существенны в случаях расположения месторождения близ поверхностных водотоков, водоемов и болот, могущих вызвать повышенную обводненность карьеров и подземных горных выработок.
§ 2. Геологическое строение
В число геологических факторов, имеющих важное значение для инженерно-геологических условий проведения горных работ, входят: геологическая структура месторождения, литологический и
5
петрографический состав пород, их фациальная изменчивость и вторичные изменения, условия залегания (этажность массива пород, глубина залегания, форма залежей и мощность полезного ископаемого, углы падения пород) и тектоническая нарушенность.
Инженерно-геологические условия зависят также от следующих факторов: а) физико-механических свойств (в особенности прочностных) пород и полезного ископаемого и зависимости их от процессов выветривания, изменения влажности, геотермических условий и глубины залегания; б) неоднородности пород в массиве и наличия в них поверхностей ослабления различного генезиса (литогенетическая, тектоническая и экзогенная трещиноватость пород, их слоистость, сланцеватость, закарстованность и др.); в) современных физико-геологических явлений (карст, оползни, суффозия, солифлюк-ция, многолетняя мерзлота и др.); г) сейсмичности района; д) наличия в пределах разведуемого месторождения пород, характеризующихся особо неблагоприятными свойствами ('истинные плывуны, мягкопластичные глинистые породы, породы, слабо поддающиеся осушению, и пр.); е) напряженного состояния массивов пород.
§ 3. Гидрогеологические условия
Наиболее важными гидрогеологическими факторами, влияющими на инженерно-геологические условия разработки месторождений, являются: характер и степень водоносности пород, количество и мощность водоносных горизонтов, их фильтрационные свойства, условия питания и дренажа подземных вод, связь подземных вод с поверхностными водоемами и водотоками, величины гидростатического и гидродинамического давления, степень изоляции полезного ископаемого водоупорными слоями со стороны почвы и кровли, агрессивные свойства вод по отношению к бетону и стальконструк-циям и пр. Освещение этих вопросов необходимо для оценки устойчивости пород при горных работах и для проектирования мероприятий по осушению пород или снижению напора подземных вод 16).
§4. Геокриологическая обстановка
Большое значение в инженерно-геологических и гидрогеологических условиях имеет мерзлое или немерзлое состояние толщи горных пород. Основными показателями мерзлого состояния пород являются лед в их составе и отрицательная (или нулевая) температура. С ними в значительной мере связаны прочностные, воднофизические, фильтрационные, тепло-физические, электрические и другие свойства массивов пород в области распространения многолетней мерзлоты [1, 17].
Геокриологическое разнообразие месторождений определяется следующими основными факторами теплообмена горных пород с атмосферой:
а) петрографо-литологическими особенностями — составом пород, их фациальной изменчивостью и тектонической нарушен-ностыо;
б) морфологическим положением площадки месторождений в рельефе, связью с водоемами, реками и горизонтами подземных вод;
в) зонально-поясным энергетическим балансом деятельного слоя и режимом погоды (климатом).
Воздействие на геокриологические условия более частных элементов ландшафта — микроклимата, снежного и растительного покрова, почв и др.— в целом подчиняется сочетанию основных факторов.
Сложность геокриологических условий увеличивается вследствие их быстрых изменений, наступающих при хозяйственном освоении территории.
§ 5. Горно-технические факторы
Задачей инженерно-геологических работ на стадии разведки месторождений является выявление и изучение природных факторов, которые будут определять инженерно-геологические условия вскрытия и эксплуатации. Однако уже при разведке следует в первом приближении оценивать горно-технические условия и способы отработки месторождения: системы и глубины отработки подземными выработками, необходимости их крепления и др., а при открытой разработке — общей глубины карьера, условий размещения отвалов, применения взрывных работ.
В зависимости от способа и систем разработки по-разному происходит в зоне горных работ перераспределение естественного напряженного состояния массива пород [7].
Решение вопроса о выборе и экономической целесообразности способа разработки данного разведуемого месторождения возможно лишь на основе анализа его конкретных природных и горно-технических условий, т. е. при составлении технико-экономического обоснования (ТЭО). Целесообразность применения открытого, подземного или комбинированного способа разработки определяется глубиной залегания полезного ископаемого, мощностью, протяженностью и шириной залежи, коэффициентами вскрыши.
В скальных и полускальных породах глубокими считают шахты глубиной более 600 м, неглубокими — менее 300 м. Карьеры глубокие— более 100 м, неглубокие — до 50 м. В несвязных и связных породах к глубоким относятся шахты глубиной более 150 м и карьеры— более 50 м, к неглубоким относятся шахты глубиной менее 75 м и карьеры — менее 25 м.
7
Типизация месторождений твердых полезных ископаемых по сложности иижснерио-геодогических условий их разработки Таблица 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
I
и
Однако осуществление таких мероприятий возможно без особых осложнений, обусловленных геологическими и гидрогеологическими условиями.
в сравнительно сроки.
короткие
чем верхний этаж состоит из толщи обводненных несвязных и связных слоистых пород, а нижний из полускаль-ных дислоцированных пород.
этаж состоит из толщи обводненных слоистых несвязных и связных пород. а нижний из скальных дислоцированных пород.
о
3
=
*
о
к
О
При разработке будут возникать интенсивные инженерно-геологические явления, в связи с чем потребуется осуществление крупных защитных мероприятий (например, осушительных. по отводу поверхностных вод н др.). Выполнение этих мероприятий может быть затруднено неблагоприятными свойствами пород (слабая водоотдача. сильная тектоническая нарушенность и др.). большой глубиной или сложными условиями их залегания.
Тип ) в. Обводненные несвязные породы большой мощности. иногда переслаивающиеся со связными. Величины гидростатических напоров превышают 100 м. Породы обладают особо неблагоприятными инженерно-геологическими свойствами или условиями залегания (частое фациальное изменение. наличие связных пород с текучей или мягкопластичной консистенцией и пр.). Осуши тельные мероприятия затруднены в связи со слабой водоотдачей пород.
Тип 2в. То же. что и 26. но залегающие на больших глубинах. Двух этажное строение, причем зерхннй этаж состоит из мощных толщ обводнен ных пород различного состава, а нижний из сложнодислоцированных полускальных пород.
Тип Зв. То же, что и 36. но залегающие на больших глубинах. Двухэтажное строение, причем верхний этаж состоит из мощных толщ обводненных пород различного состава, а нижний из сложнодислоцированных скальных пород.
И. ТИПИЗАЦИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ по сложности ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ИХ РАЗРАБОТКИ
§ 6. Инженерно-геологические явления, возникающие при горных работах
К инженерно-геологическим (горногеологическнм) явлениям при горных работах относятся: оползни бортов и откосов карьеров, обвалы, прорывы плывунов, суффозионные явления, пучение дна карьеров, оползни карьерных отвалов и др.
В подземных горных выработках могут возникать: деформации пород в стенках и на забое шахтных стволов, пучение (поддувание, выдавливание) пород в почве выработок, сдвижение и различные виды обрушения пород в кровле (вывалы, куполение, обрушение ложной кровли), выбросы порсЦд и полезного ископаемого, горные удары, прорывы подземных вод и плывунов, суффозионные явления и пр.
В области распространения многолетнемерзлых пород геокриологические особенности месторождений проявляются в форме криогенного пучения, просадок, течения, растрескивания пород и др. Создание выработок, вскрывающих мерзлые породы, обычно нарушает их температурный режим. Особенностью мерзлых песчано-глинистых пород является частое содержание в них льда в количестве, нередко значительно превышающем их полную влагоемкость. При оттаивании вода, содержащаяся в породе в избытке, нередко разжижает породу, приводя ее в текучее состояние. Снижение прочности пород вызывает просадки, плывунные явления, набухание пород и другие явления. Образование же льда при промерзании вызывает криогенное пучение, расслоение, растрескивание пород, уплотнение агрегатов и пр.
При низких температурах мерзлые песчано-глинистые породы имеют, как правило, более значительную механическую прочность, чем одноименные немерзлые породы.
Скальные и полускальные породы в откосах карьеров и стенках подземных выработок при больших геотермических градиентах подвергаются интенсивному выветриванию, растрескиванию, осыпанию и коржению.
§ 7. Инженерно-геологическая типизация
Типизация месторождений твердых полезных ископаемых по сложности инженерно-геологических условий их разработки приведена в табл. 1. Эта типизация должна применяться при разведке месторождений для их инженерно-геологической оценки и установления содержания и объемов инженерно-геологических работ, изложенных в инструкции.
Ю
1
Здесь и далее подразумевается, что па месторождениях, расположенных в области многолетней мерзлоты, выполняются также и ннжснерно-геокриологнче-скис работы.