Характеристика месторождения
Введение Управление состоянием массива горных пород - раздел горной науки о направленном изменении напряженного состояния массива, свойств пород, протекания физических и химических процессов с целью исключения опасных проявлений горного давления и газовыделений в недрах, пылеобразования, возникновения эндогенных пожаров и обеспечения эффективной выемки полезных ископаемых. В современных условиях управление состоянием массива горных пород является неотъемлемой частью технологии подземной разработки месторождений. Горный инженер не может принимать обоснованных решений по выбору схем и способов вскрытия, подготовки шахтных полей, систем разработки, схем ведения горных работ без знания технологических характеристик породных массивов, условий и закономерностей проявления основных опасностей в шахтах, теории и практики региональных и локальных методов управления состоянием горного массива. При ведении горных работ нарушается первоначальное состояние породного массива. Вокруг горных выработок изменяются напряжения и наблюдаются деформации, возникают зоны повышенных и пониженных напряжений, упругих или пластических деформаций, постепенных или мгновенных разрушений. Деформации и нарушения подрабатываемого массива пород могут быть причиной сдвижений и обрушений земной поверхности. В результате воздействия горных работ массив претерпевает значительные механические и физические изменения. Из сплошной упругой среды горные породы могут стать похожими на дискретную (сыпучую) массу. Массив горных пород в процессе осуществления горных работ представляет собой ту окружающую среду, от состояния которой зависят безопасность работающих, эффективность разработки месторождений и полнота извлечения полезных ископаемых. Состояние массива в этот период определяется совокупным влиянием физико–механических свойств горных пород, геологических и горнотехнических факторов. Из геологических факторов, оказывающих наибольшее влияния на состояние массива при разработке месторождения, необходимо отметить условия образования, состав и строение слагающих его пород, наличие геологических нарушений. Из физико–механических характеристик – плотностные, прочностные и деформационные свойства, распределение гравитационных и тектонических напряжений, изменение температурных полей, газоносность и водообильность пород [ 1 ]. Горнотехнические факторы, влияющие на состояние массива пород, формируются в результате выполнения технологических процессов, связанных со вскрытием, подготовкой месторождения и особенно с очистной выемкой.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ: Исходя из характеристики месторождения:
Характеристика месторождения Золоторудное месторождение "Кварцитовые горки" в геологическом отношении находится в Северо-Казахстанской золотоносной провинции и расположено в сложнопостроенном узле сочленения систем глубинных разломов. Рудное поле сложено вулканогенно-туфогенными образованиями кембрия, которые с несогласием перекрываются терригенно-осадочными породами ордовика. Все эти породы прорваны интрузиями гранитоидов, габброидов и габбродиоритов. Месторождение "Кварцитовые горки" располагается в центральной части рудного поля. На месторождении территориально выделены два рудных участка, отстоящие один от другого на расстоянии 580 м – Южный и Северный. Оба участка заключены в блоках, ограниченных разрывными нарушениями. В тектонических блоках участков наибольшее распространение получили существенно кремнистые породы (фтаниты), играющие важную роль в локализации оруденения. Рудные тела фиксируются в пределах горизонта осадочных существенно кремнистых березитизированных пород, среди вулканитов, а также в зонах их рассланцевания. В настоящее время на месторождении известно шесть промышленных рудных тел и ряд более мелких тел и зон минерализации с повышенными концентрациями золота. На Южном участке разведано рудное тело I, являющееся самым крупным рудным телом месторождения (около 58 % балансовых запасов месторождения). На Северном участке выявлены рудные тела II-IV,III,V,VI и Южное – "Слепые" рудные тела. В рудных телах I и II-IV заключено 35% балансовых запасов месторождения. Рудное тело I локализовано в верхней части разреза осадочного горизонта. Представляет собой минерализованную залежь в пределах лиственитизированных вулканитов. Со стороны лежачего бока прослеживается четкая граница рудного тела с вмещающими графитизированными сланцами глинисто-кремнистыми и углисто-карбонатными породами, а также с дайками диорит-порфиритов. Со стороны висячего бока рудное тело контролируется контактом между осадочными кремнистыми и туфогенными породами. Поскольку оруденение частично наложилось на вулканиты (туфы), границы рудного тела со стороны висячего бока менее четкие. В целом между рудными телами и вмещающими породами постепенные переходы. Кондиционные руды выделяются только по данным опробования. В целом рудное тело I представляет собой уплощенную линзообразную залежь меридионального простирания с крутым (до 60˚- 90˚) падением на запад. Очертания рудного тела по простиранию и падению сложные. Длина и мощность изменяется в широких пределах и часто на коротких интервалах. Наибольшая мощность отмечается в его центральной и северной частях, а также на горизонтах 330, 540 и 600 м. С глубиной мощность рудного тела постепенно падает. Основные размеры рудного тела (длина по простиранию и мощность) для балансовой части определены по каждому горизонту по данным горных работ и скважин и приведены в таблице 1.
Таблица -1 - Основные размеры рудного тела I
Внутри рудного тела отмечаются практически безрудные дайки мощностью от нескольких см до 2-5 м. Объем таких "пустых" пород подсчитан статистически и составляет в среднем около 4%. По падению рудное тело I прослежено до глубины 780 м, а вмещающая его рудная зона до 880 м. Рудное тело II-IV имеет двойную нумерацию из-за ложного представления на ранней стадии разведочных работ о наличии двух рудных тел. Дальнейшие горные работы, включая эксплуатационные, показали, что это одно рудное тело, верхняя часть которого смещена разломом на 30 м. Рудное тело II-IV представляет собой уплощенную линзообразную, а на верхних горизонтах – трубообразную залежь. Основная часть его локализована в верхней части разреза осадочных горизонтов, преимущественно в кремнистых породах (фтанитах), подвергшихся березитизации. На глубоких горизонтах (480 м) – это минерализованная зона, наложенная на вулканогенные и осадочные породы. Таким образом, до горизонта 480 м. вмещающими породами являются контактирующие с фтанитами углисто-глинисто-карбонатные породы. Ниже горизонта 480 м вмещающие породы представлены телами субвулканических и кварцевых дацитов. Рудовмещающие породы перекрываются терригенными образованиями. Простирание рудного тела субмеридиональное, падение до горизонта 140 м под углом 65˚-75˚, далее на нижних горизонтах, практически вертикальное. Средние размеры рудного тела II-IV показана в таблице 2.
Таблица 2 - Основные размеры рудного тела II-IV
Рудные тела V и VI заключены между рудными телами III и II-IV в субмеридиональных зонах рассланцевания вулканогенных пород. Как вмещающие их минерализованные зоны, так и выделенные по опробованию рудные тела имеют извилистую форму в плане и разрезах. Падения рудных тел крутые от 70˚-85˚ до вертикального. Характер изменчивости основных размеров рудных тел приведены в таблице 3. Таблица 3 - Основные размеры рудных тел V и VI
Основные параметры рудных тел месторождения "Кварцитовые Горки" приведены в таблице 3. Как видно из таблицы 3, изменения длины и мощности рудного тела колеблются в широких пределах. Особенно резко снижается его мощность с глубиной ниже горизонтов 400-480 м. Здесь рудное тело имеет очень извилистые очертания, как в плане, так и разрезе. Этим объясняется и низкая категоризация запасов глубоких горизонтов рудного тела, несмотря на достаточно плотную сеть разведочных скважин. По падению рудное тело прослежено до горизонта 750 м. По геологическому строению и характеру оруденения месторождение Кварцитовые Горки отнесено ко 2-й группе сложности.
1 Расчет напряженно-деформированного состояния вязко-упруго-пластического массива горных пород вокруг протяженной горизонтальной выработки
Изучение вопросов распределения напряжений вокруг выработок является одной из основных и важнейших задач механики горных пород, так как они непосредственно связаны с прочностью (устойчивостью) горных выработок и с решением ряда практических инженерных задач в области их крепления. При решении задач по определению напряжений вокруг выработок часто удобнее пользоваться полярными координатами. Если считать, что массив находится в сжатом состоянии и сжимающие напряжения считаются положительными, то определяющие компоненты напряжении вокруг выработки круглой формы будут иметь следующий вид:
; (1.1) ; (1.2) , (1.3) где и ; - коэффициент бокового распора (давления), - радиус выработки в проходке, м; Н – глубина от поверхности, м; θ- угол между осью Х и направлением радиального напряжения, град; - средний вес пород покрывающей толщи; , , - соответственно радиальные, тангенциальные и касательные напряжения.
Данные расчетов заносим в таблицу 1.1
Таблица -1.1
Смещения контура выработки (при ):
, (1.4)
где Е – модуль упругости; - коэффициент Пуассона.
Данные расчета заносим в таблицу 1.2
Таблица 1.2
Смешение контура выработки В массиве в окрестности выработки возникает область деформации растяжения :
(1.5)
Таблица 1.3
Координату границы зоны растяжения получаем из условия . Подставляя значения напряжений, получаем окончательно следующее решение уравнения (7):
при и :
(1.6)
Конфигурацию зоны деформации растяжения можно установить, определяя координаты для лучей 0,300,600 и 900
Таблица 1.4
Смещения контура выработки со временем определяются с помощью метода переменных модулей, сущность которого заключается в замене упругих констант в решении упругой задачи переменными модулями. При наследственной ползучести с ядром типа Абеля переменные модули имеют вид: , ,
МПа;
Вертикальные смещения кровли выработки:
(1.7)
.
Популярное: Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (331)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |