Способ оценки регионального напряженного состояния массива горных пород

 

СПОСОБ ОЦЕНКИ РЕПЮНАЛЬНОГО НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД, включающий разделение массива на активные тектонические блоки, определение зон влияний гра ниц этих блоков, определение направлений действия главных напряжений с каждом блоке и определение величины и направления главных напряжений в одной точке каждого блока, отличающийс я тем, что, с целью повыпения точности измерений , сравнивают направления действия главных напряжений, определенных дпя блока и для одной его точки, при этом точку измерения напряжений располагают вне зоны влияния границ блоков, а о величине напряжений в блоке судят по величине напряжений в точке при совпадении направлений главных напряжений в точке и в блоке.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

КСПМ ЛИН

„„SU„„121429

3(SD Е 2 С 39 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР по делАм изоьктений и отнРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ CBNAETEllhCtaV (21) 3612169/22-03 (22) 29.06. 83 (46) 30. 10. 84. Бюл . 11 40 (72) И.М. Батугина, И.М. Петухов, Б.Ш. Винокур, А.С. Батугин и О.И. Гущенко (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (53) 622.231{088.8) (56) 1. Турчанинов И.А., Марков Г.А., Панин В.И. и др. Техника контроля напряжений, и деформаций в горных породах. Л., "Наука", 1978, с. 229.

2. Методические указания по профилактике горных ударов с учетом геодинамики месторожений. Л., 1983, с. 93-94.. (54) (57) СПОСОБ ОЦЕНКИ РЕГИОНАПЬНОГО

НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД, включающий разделение массива на активные тектонические блоки, определение зон влияния гра ниц этих блоков, определение направлений действия главных напряжений с каждом блоке и .определение величины и направления главных напряжений в одной точке каждого блока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, сравнивают направления действия главных напряжений, определенных для блока и для одной его точки, при этом точку измерения напряжений располагают вне эоны влияния границ блоков, а о величине напряжений в блоке судят по величине напряжений в точке при совпадении направлений главных напряжений в точке и в блоке.

121429 1 пород.

Известен способ определения величин и направлений действия главных напряжений в массиве горных пород, основанный ва измерении упру гих деформаций, возникающих при разгрузке выбуриваемого элемента массива (1 ).

Недостатком данного способа является низкая точность измерений, обусловленная необоснованностью переноса значений напряжений, измеренных в одной точке активного тектонического блока, на весь блок.

Известен способ оценки регионального напряженного состояния массива горных пород, включающий разделение массива на активные тектонические блоки, определение зон влияния границ этих блоков, определение направлений действия главных напряжений в каждом блоке и определение величины и направления главных напряжений в одной точке каждого блока (2 2.

Однако данному способу присуща недостаточная точность измерений, связанная неполным получением данных о напряженном состоянии массива, Цель изобретения — повышение точности измерений, По ст авленн ая цель достигается тем, что согласно способу оценки регионального напряженного состояния массива горных пород, включающему разделение массива на активные тектонические блоки, определение зон влия- 40 ния границ этих блоков, определение. направлений действия главных напряжений в каждом блоке и определение величины и направления главных напряжений в одной точке каждого блока, сравнивают направления действий главных напряжений, определенных для блока и для одной его точки,при этом точку измерения напряжений располагают вне зоны влияния границ блоков, а о величине напряжений в блоке судят по величине напряжений в точке при совпадении направлений главных йапряжений в точке и в блоке.

Способ осуществляют следующим 55 образом.

Известными методами дешифрирования с использованием аэрофотоснимков, 5

15

25

1 1

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения величины и направлений действия главных напряжений в массиве горных топографических карт, геологических и геофизических материалов в регионе пород выделяют активные тектонические блоки, устанавливают ширину зоны их влияния. По характеру взаимодействия блоков, с использованием геологических или сейсмологических данных либо данных тектонофизического моделирования, в каждом тектоническом блоке устанавливают направление действия результирующих для блока главных напряжений, используя при этом параметры борозд и штрихов скольжений. Под результирующими напряжениями блока понимают напряжения, характеризующие напряженное состояние всего блока в целом.

Известно, что активные геологические структуры контролируют напряженное состояние прилегающих к ним массивов горных пород. Такими структурами являются и границы активных тектонических блоков, которые контролируют напряженное состояние ограниченных ими массивов горных пород.

Характерно то, что напряженное состояние крупного блока может отличаться от напряженного состояния, составляющих его более мелких блоков.

Для определения значений главных напряжений в выбранном активном тектоническом блоке место определения, например, по методу разгрузки, выбирают вне зоны влияния границ блоков.

При этом следят за тем, чтобы между границей блока и местом определения зна— чений главных напряжений не оказалось границы любого другого блока. В выбранном таким образом месте производят определения значений главных напряжений и направлений их действия.

Полученные направления действия главных напряжений сравнивают с направлениями действия главных напряжений, результирующих в выбранном блоке.

Только в случае их совпадения полученные значения главных напряжений распространяют на весь блок. В случае несовпадения производят уточнение места положения границ блоков, так как может оказаться, что выбранное для определения значений главных напряжений место попадает в зону влияния неучтенной границы другого блока. Таким образом, место для определения значений напряжений в блоке выбранного ранга выбираются вблизи

его границы, но вне зоны ее влияния, а значения напряжений распространя3 112 ют на весь блок при условии совпадения их направлений в этой точке с результирующими для блока, определенными ранее по характеру взаимодействия блоков. При этом идет речь о де5 виаторнои части тензора напряжений.

На чертеже показана схема предлагаемого способа.

Для определения напряжений в интересующем массиве горных пород выделяют активный тектонический блок 1

> ограниченный границами 2 определенного ранга, и определяют ширину зоны 3 их влияния. По характеру взаимодействия блоков например

Э У l5 методом кинематического анализа структур разрушения, используя данные о характере подвижек по трещинам

4, расположенным внутри блока, определяют направления действия резуль20 тирующих для блока главных напряжений 5. Далее выбирают место 6 для определения значений главных напря1429 4 жений так, чтобы оно не попало в зону 3 влияния границ 2. Если при определении значений главных напряжений в выбранном месте 6 их направления действия 7 совпали с направлениями действия главных напряжений

5 результирующими для данного блока, то считают, что определенные значения главных напряжений справедливы для всего блока. В случае несовпадения напряжений действия главных напряжений 5 и 7 уточняют положение выделенных границ блоков.

Использование предлагаемого способа определения напряжений методом разгрузки позволяет резко уменьшить количество экспериментов для установления ре гионального напря— женного состояния массива горных пород и оперативно получать полную информацию о напряженном состоянии активных тектонических блоков.

Фалы г. Уа р УЛ °