Використання статистичного аналізу для вивчення тріщинуватості масиву при визначенНі форм природних окремостей

Для оцінки технологічної придатності сировини, вирішення питань проектування гірничих робіт та їх планування на певний календарний період необхідно мати дані про можливий теоретичний вихід блоків з масиву родовища, тобто знати його потенційні можливості. Дослідженнями встановлено, що теоретичний вихід блоків цілком і повністю залежить від природної тріщинуватості. В даний час існує декілька методів оцінки тріщинуватості родовища облицювального каменю, які відносно одних геологічних умов забезпечують досить точні результати визначення блочності, а відносно інших – лише в першому наближенні. Ці методи поділяються на кілька видів: статистичні, графоаналітичні, гірничо-геометричні, ймовірнісні. Тріщинуватість масиву має вирішальний вплив на вихід блоків з добувної корисної копалини, визначає вибір технології та комплектів обладнання, розташування й напрямок фронту гірничих робіт щодо простягання кутів падіння тріщин головних систем.

Розміри природних окремостей визначають обсяги видобутих блоків та їх вихід з розроблюваного масиву, перебувають у прямій залежності від відстані між тріщинами, які на гранітних родовищах коливаються в досить широких межах. При вивченні тріщинуватості в кар'єрах блочного каменю важливе місце відводиться обґрунтуванню кількісних показників оцінки тріщинуватості, яке використовується при оцінці блочності масиву та обґрунтуванні параметрів технології добування блоків, тому доцільним є виклад основних їх характеристик.

Аналіз існуючих методів вивчення характеристик тріщинуватості свідчить, що одним з найбільш ефективних методів для вивчення тріщинуватості кар'єрів блочного каменю є статистичний. Основні переваги статистичного методу: масові заміри тріщин у вибоях з їх інструментальною прив'язкою і наступною обробкою, складанням планів, карт і діаграм тріщинуватості; безпосереднє спостереження за виходом блочної продукції в кар'єрах; спостереження за мікро- і макротріщинуватістю каменю при його видобуванні й переробці на продукцію; можливість здійснювати безпосереднє вимірювання елементів залягання тріщин, їх розробку і планову маркшейдерську прив'язку без істотних витрат; наявність у кар'єрах великих розкритих площ з добре оголеними тріщинами; можливість досить точно спостерігати за тріщинуватістю каменю в процесі його видобування та переробки на продукцію. Польові спостереження за тріщинуватістю при використанні статистичного методу полягають у визначенні елементів залягання, в реєстрації частоти й типу тріщин. Головною умовою при вивченні тріщинуватості є масовість чи статистично значуща для досліджуваного геологічного об'єкта кількість замірів і визначень. Це можуть бути сотні й навіть тисячі вимірів. Реєструються всі тріщини, але при дуже великій їх кількості записи в журналі групуються по інтервалах азимутів простягання або падіння, за величиною тріщин, характером заповнення, віком і т. д. Найбільш простий спосіб – реєстрація частоти тріщин на одну квадратну одиницю площі.

При вивченні тріщин на великих площах обирається кілька невеликих характерних ділянок – «структурних блоків». По кожній ділянці реєструють усі тріщини і визначають усі їхні параметри. Спочатку описуються тріщини одного, потім іншого напряму і т. д. Потім тріщини кожного напряму нумерують і визначають такі дані: номер тріщини, відстань від попередньої до наступної, азимути її простягання і падіння, кут падіння площини тріщини; витриманість тріщини за напрямком й по поверхні оголення, її довжина й розгалуження; ширина тріщини; зяяння тріщини й характеристика матеріалу, що заповнює тріщину; характер поверхні стінок тріщини (гладкі, рівні, горбисті, шорсткі, сліди ковзання та ін.); характер вивітрювання стінок тріщини (нальоти, примазки та ін.); загальна густота тріщин даного напряму (відношення кількості тріщин до довжини описуваної ділянки); співвідношення тріщин різної довжини.

Методика подальшої роботи над матеріалом полягає в його статистичній обробці. Ц

© М.П. Стенюк, Р.В. Соболевський, 2011

ілком природно, що і цей метод має недоліки, які зумовлюються похибками результатів, а їх пізнання сприяє підвищенню достовірності результатів. Розвиток гірничопромислового комплексу неможливий без всебічного вивчення та врахування геологічних умов при відкритій розробці родовищ блочного каменю.

УДК 553.679

О.М. Толкач, аспір.

Р.В. Соболевський, к.т.н., доц.

Житомирський державний технологічний університет