Массив горных пород

(a. Massif, block, rock mass, solid mass, solid strata. Н. Gesteinskorper, Gesteinsmasse. Ф. Massif, masse rocheuse. И. Macizo, macizo virgen, macizo de rocas) - участок земной коры, характеризующийся общими условиями образования и определёнными инж.-геол. Свойствами слагающих его горн. Пород. Массивы отличаются особенностями залегания и степенью нарушенности (трещиноватостью и блочностью) слагающих г. П., минералогич. Составом, текстурой и пористостью г. П., наличием жидких (вода, нефть, рассолы) и газообразных (метан и др.) включений, их связью c твёрдыми составляющими, a также показателями геомеханического (действующие силы, напряжения и деформации гравитац., тектонич. И техногенного происхождения) и физического (эрозионные процессы и др.) состояния.

Выделение M. Г. П. Производится путём инж.-геол. И гидрогеол. Изысканий, масштабы к-рых устанавливаются в зависимости от поставленных целей при решении науч. Проблем и прикладных задач разработки м-ний п. И. И строительства. M. Г. П. В горном делe - участок развития физ.-механич. Явлений и процессов в результате воздействия естеств. Или искусств. Факторов при ведении горн. Работ, a также при возведении разл. Сооружений. При этом к естеств. Воздействиям относятся гравитац. И тектонич. Напряжения, a к искусственным - напряжения и силы, вызванные подработкой массива, отпором крепи выработок, давлением фундаментов и др. Характеристики состояний и свойств пород массива определяют условия ведения горн. Работ, возведения сооружений. Они являются основанием при проектировании горн.

Работ.Особенностью M. Г. П. Как среды действия прикладываемых сил, напряжений, развития деформаций, сдвижений и разрушений является его неоднородность. Деформации сосредотачиваются преим. В ослабленных элементах структуры массива (в трещинах и др.), в меньшей мере деформируются блоки монолитной породы, ограниченные трещинами. Разрушение пород происходит, как правило, c образованием в направлениях макс. Значений касательных напряжений сдвиговых поверхностей скольжения, формирующихся в виде зон образования и согласного поворота примыкающих друг к другу призмообразных элементарных породных блоков. Сопротивление этому сдвигу обусловлено сопротивлением разрушению г. П. При оформлении блоков, a также сопротивлением разрыхлению при их повороте.

B случаях близкой взаимной ориентировки макс. Касательной напряжений и протяжённых поверхностей ослабления массива развитие деформаций и разрушения происходит преим. В плоскости этого ослабления. B зависимости от горно-геол. Условий и характера проектируемых горн. Работ поведение и свойства г. П. Массива приближённо отображают механич. Закономерностями разл. Идеализир. Классич. Сред. B условиях высоких трёхосно-сжимающих нагрузок (на больших глубинах разработки в удалении от свободных обнажений) механическое состояние массива c достаточной мерой приближения оценивается положениями механики сплошной среды. Условием корректного приложения к массиву этих положений является применение их к участкам массива, достаточно большим по сравнению c размерами структурных элементов.

При масштабном соотношении этих размеров не менее чем 15-20-кратном неоднородность массива приближённо рассматривают как квазиоднородность. Механические свойства массива в расчётах его сопротивления и деформаций характеризуют соответствующими показателями монолитной породы, скорректированными коэфф. Структурного ослабления, зависящими от меры нарушенности массива (частоты и связности трещин) и от вида и уровня напряжённого состояния. B условиях высоких трёхосно-сжимающих напряжений и при значит. Превышении размеров нагруженных зон массива по сравнению c размерами структурных элементов значения коэфф. Структурного ослабления массива близки к единице. B условиях, близких к одноосному или двухосному напряжённому состоянию (напр., в нешироких целиках и вблизи выработок), значимость структурных ослаблений (трещин, контактов) преобладает и значения коэфф.

Структурной ослабленности значительно меньше единицы. M. Г. П. В этом случае является дискретноблочной средой, устойчивость к-рой оценивается расчётом сцепления и трения контактов взаимно смещающихся монолитных блоков породы. Для количеств. Оценки влияния структурных ослаблений M. Г. П. На его устойчивость, деформации, перемещения и взаимодействие c инж. Сооружениями в разл. Условиях используют ряд методов. Среди них - механические испытания породных образцов c естеств. Ослаблениями или системой искусственно созданных поверхностей нарушения сплошности породы на прессах и спец. Установках (стабилометрах) c определением при разл. Видах и уровне напряжённого состояния либо показателей сцепления и трения по поверхностям, либо паспорта прочности породы.

Применяются и натурные испытания породы без извлечения её из массива путём искусств. Нагружения оконтуренного в массиве блока c помощью нагрузочных устройств (домкратов, гидроподушек, прессиометров и др.). Из эквивалентных материалов создаются модели проектируемой горно-геол. Обстановки в лабораторных условиях. Иногда такая оценка осуществляется путём проведения опытных горн. Работ (напр., опытная подработка откосов) или использования в качестве опытных горн. Работ обобщённых результатов натурных наблюдений за устойчивостью массивов в аналогичных случаях горн. И строит. Практики.Литература. Крупенников Г. A., Общие методические положения комплексного исследования проблем горной геомеханики, Л., 1970 (Труды ВНИМИ, сб.

81). Фисенко Г. Л., Предельные состояния горных пород вокруг выработок, M., 1976. Введение в механику скальных пород, пер. C англ., M., 1983.K. A. Ардашев..