Геофизические методы оценки напряженного состояния пород. Лекция 11

Сентябрь 11, 2022

Главная
География
Геофизические методы оценки напряженного состояния пород. Лекция 11

Содержание

2. ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПОРОД 1. Электрометрический метод Основан на изменении электрического сопротивления пород в
3. Электрометрический коэффициент удароопасности где электрическое сопротивление в нетронутом массиве; В зависимости от коэффициента удароопасности участки делятся
4. 2. Сейсмический метод Применяется в упругих породах. Скорость распространения упругих волн зависит от напряженного состояния пород.
5. 3.По интенсивности электромагнитного излучения В горных породах при образовании микротрещин возникает импульсное электромагнитное излучение, амплитуда и
6. 4. По акустической эмиссии После исчерпания возможностей упругого деформирования пород под нагрузкой в массиве возникают микротрещины.
7. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СПОСОБНОСТИ ПОРОД К НАКОПЛЕНИЮ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ Методы прогнозирования (5 методов) 1 – По способности деления
8. 1 метод. По способности деления керна на диски х – расстояние от борта до σmax опорного
9. Метод основан на количестве дисков, выбуренных в зоне максимального опорного давления. Категории опасности I – повышенной
10. 2 метод. По глубине внедрения индентора Коэффициент удароопасности где Рк – давление разрушения; Р'к – контактная
11. 3 метод. По характеру трещиноватости пород Измеряют трещины с гладкими, иногда до зеркальности плоскостями. На плоскостях
12. Удароопасность участка рудной залежи
13. 4 метод. По литологическому составу К склонным к грным ударам относятся месторождения и массивы гоных пород
14. Пример: Примечание. До критической глубины – склонные к горным ударам, более критической глубины – опасные.
15. 5 метод. По энергоемкости пород По результатам испытаний пород в натурных условиях строят кривую деформирования и
17. Скачать презентацию

Слайд 2

ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПОРОД
1. Электрометрический метод
Основан на изменении электрического

сопротивления пород в зависимости от их напряженного состояния. Обычно сопротивление снижается с увеличением давления и наоборот.

Рис. Распределение электрического поля вблизи выработок
1 - кривая опорного давления
2 - кривая электрического сопротивления

Слайд 3

Электрометрический коэффициент удароопасности
где
электрическое сопротивление в нетронутом массиве;
В зависимости от

коэффициента удароопасности участки делятся на категории по удароопасности.

электрическое сопротивление в зоне опорного давления.

Схемы электрических станций:
а – в горной выработке;
б – в скважине. mKV – микровольтметр:
Г – генератор
А и В – питающие электроды
M и N – приемные электроды

Слайд 4

2. Сейсмический метод
Применяется в упругих породах. Скорость распространения упругих волн зависит

от напряженного состояния пород.
Приборы СБ-20; ШСА-1

где i – направление волны; V0 – скорость распространения упругих волн в ненарушенном массиве; k и n – эмпирические коэффициенты (определяются опытным путем).

Слайд 5

3.По интенсивности электромагнитного излучения
В горных породах при образовании микротрещин возникает

импульсное электромагнитное излучение, амплитуда и направление которого служат показателем ударности пород.
В зависимости от напряженного состояния пород выделяется электромагнитное излучение определенной интенсивности, которое улавливается прибором (аппаратура «Ангел») и служит основанием для расчета напряжений.

Слайд 6

4. По акустической эмиссии
После исчерпания возможностей упругого деформирования пород под

нагрузкой в массиве возникают микротрещины. Появление каждой микротрещины сопровождается звуковой и упругой механической волной.
Волны улавливают, усиливают и в обработанном виде направляют наблюдателю. Количество импульсов в единицу времени определяет напряженность массива пород (приборы «Прогноз-М», «Ангел», СБ-32).

Слайд 7

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СПОСОБНОСТИ ПОРОД К НАКОПЛЕНИЮ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ
Методы прогнозирования (5 методов)
1 –

По способности деления керна на диски;
2 – По глубине вдавливания индентора;
3 – По характеру трещиноватости пород;
4 – По литологическому составу пород;
5 – По энергоемкости пород.
Применительно к первым трем методам разработаны категории удароопасности пород.

Слайд 8

1 метод. По способности деления керна на диски
х – расстояние от

борта до σmax опорного давления

Слайд 9

Метод основан на количестве дисков, выбуренных в зоне максимального опорного давления.
Категории

опасности

I – повышенной опасности;
II – опасные;
III – не опасные.

Слайд 10

2 метод. По глубине внедрения индентора
Коэффициент удароопасности
где Рк – давление разрушения;

Р'к – контактная прочность породы (до разрушения); Δl – глубина внедрения до разрушения; Δl' – глубина внедрения при хрупком разрушении.

Слайд 11

3 метод. По характеру трещиноватости пород
Измеряют трещины с гладкими, иногда до

зеркальности плоскостями. На плоскостях возможны борозды скольжения.
При съемке трещиноватости учитывают трещины поперечного класса с углами падения 50 – 900.
Ориентация трещин

Слайд 12

Удароопасность участка рудной залежи

Слайд 13

4 метод. По литологическому составу
К склонным к грным ударам относятся месторождения

и массивы гоных пород с породами и рудами, обладающими высокими упругими свойствами, способные к хрупкому рарушению под нагрузкой.
В инструкции Госгортехнадзора России «По безопасному ведению горных работ на рудных и нерудных месторождениях, объектов строительства подземных сооружений, склонных и опасных по горным ударам» приводится перечень месторождений и объектов, склонных и опасных по горным ударам.

Слайд 14

Пример:
Примечание. До критической глубины – склонные к горным ударам, более критической

глубины – опасные.

Слайд 15

5 метод. По энергоемкости пород
По результатам испытаний пород в натурных условиях

строят кривую деформирования и определяют коэффициент хрупкости.

1 – кривая нагружения;
2 – кривая разгрузки;

- работа упругого деформирования;

- работа пластического разрушения

где εу – упругие относительные деформации;
εполн – полные относительные деформации.

Геофизические методы оценки напряженного состояния пород. Лекция 11

Содержание

ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПОРОД1. Электрометрический методОснован на изменении электрического

Электрометрический коэффициент удароопасностигде электрическое сопротивление в нетронутом массиве; В зависимости от

2. Сейсмический методПрименяется в упругих породах. Скорость распространения упругих волн зависит

3.По интенсивности электромагнитного излучения В горных породах при образовании микротрещин возникает

4. По акустической эмиссии После исчерпания возможностей упругого деформирования пород под

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СПОСОБНОСТИ ПОРОД К НАКОПЛЕНИЮ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИМетоды прогнозирования (5 методов)1 –

1 метод. По способности деления керна на диских – расстояние от

Метод основан на количестве дисков, выбуренных в зоне максимального опорного давления.Категории

2 метод. По глубине внедрения индентораКоэффициент удароопасностигде Рк – давление разрушения;

3 метод. По характеру трещиноватости породИзмеряют трещины с гладкими, иногда до