POLITECHNIKA WROCŁAWSKA

WYDZIAŁ GÓRNICZY

Naturalna podzielność skał

WYKONAŁ:

I. WSTĘP TEORETYCZNY

Podzielność - zdolność skał do dzielenia się na bloki wzdłuż pewnych płaszczyzn.

Podzielność utajona - zdolność do dzielenia się wzdłuż powierzchni niedostrzegalnych.

Podzielność jawna - widoczne makroskopowo odspojenie się części skał.

Spękania - gdy między płaszczyznami podzielności nie ma widocznego odstępu.

Szczeliny - gdy między powierzchniami podzielności są wyraźne odstępy.

---------------------------------------------------------------------------------

Podzielność skał charakteryzuje się za pomocą dwóch parametrów:

1. Orientacji przestrzennej płaszczyzn oddzielności.

Pomiaru spękań dokonuje się za pomocą kompasu geologicznego mierząc kierunek zapadania płaszczyzny ciosowej i kąt jej upadu.

Np.:

23/91

azymut kierunku zapadania / kąt zapadania

Wyniki pomiarów przedstawia się graficznie w postaci tzw. róży spękań. Wyniki pomiarów skierowanych azymutów biegu grupuje się w klasy obejmujące przedziały po 5 lub 10°. Następnie oblicza się liczbę pomiarów przypadających na każdą klasę i wyraża procentowo w stosunku do wszystkich wykonanych pomiarów. W celu wykonania róży spękań nanosimy azymuty do środka przedziału każdej klasy na koło azymutalne, wyrażając częstość występowania spękań odcinkami mierzonymi od środka koła w kierunku środka przedziału każdej klasy i o długości proporcjonalnej do częstości. Po połączeniu tych odcinków możemy łatwo odczytać główne kierunki spękań.

DANE

Do podanych azymutów dodałem 8°

27/87	61/83	58/89	48/82	328/58
31/84	75/85	68/83	48/62	304/70
39/83	38/84	45/76	301/52	315/87
49/82	46/86	45/87	311/76	307/77
60/86	56/76	45/87	320/87	318/89
69/81	61/81	42/82	334/57	317/82
26/88	32/83	43/61	303/54	314/90
34/83	41/88	42/64	313/78	315/90
48/82	55/72	44/66	321/73	316/90
49/63	62/88	45/83	329/77	316/84
60/71	35/76	46/62	308/64	314/78
72/83	45/82	47/76	317/80	312/87
36/85	55/71	47/76	321/74	317/82
42/79	61/84	46/78	330/76	312/86
49/83	35/75	45/81	307/67	317/85
62/85	48/83	45/75	317/86	317/82
74/84	58/85	48/77	327/77	315/87
38/77	67/82	41/85	330/78	318/84
46/75	37/86	47/86	305/68	314/83
58/77	45/76	45/87	316/85	313/84

ROZKŁAD AZYMUTÓW

Lp	0-10	11--20	21-30	31-40	41-50	51-60	61-70	71-80	81-90	270-280	281-290	291-300	301-310	311-320	321-330	331-340	341-350	351-360
1			26	31	41	55	61	72					301	311	321	334
2			27	32	41	55	61	74					303	312	321
3				34	42	56	61	75					304	312	327
4				35	42	58	62						305	313	328
5				35	42	58	62						307	313	329
6				36	43	58	67						307	314	330
7				37	44	60	68						308	314	330
8				38	45	60	69							314
9				38	45									315
10				39	45									315
11					45									315
12					45									316
13					45									316
14					45									316
15					45									317
16					45									317
17					46									317
18					46									317
19					46									317
20					46									317
21					47									318
22					47									318
23					47									320
24					48
25					48
26					48
27					48
28					48
29					49
30					49
31					49
n			2	10	31	8	8	3					7	23	7	1
%			2	10	31	8	8	3					7	23	7	1

n- ilość obserwacji w danej grupie

%- procentowy udział danej grupy w stosunku do całości

Wnioski:

• z wykresu „róży spękań” możemy odczytać dwa główne kierunki spękań, które wynoszą odpowiednio: 45⁰ oraz 315⁰,

• chodnik powinien być prowadzony prostopadle do głównego kierunku spękań dla rud oraz pokładów węgla,

• jeżeli główne kierunki spękań przecinają sie pod kątem 90⁰ (jak na wykresie) to eksploatację najwygodniej prowadzić w dwusiecznej kąta (czyli 0⁰ i 90⁰),

• jeżeli otrzymaną „różę spękań” potraktować jako „różę czarną”, to w tym przypadku najkorzystniejszym kierunkiem eksploatacji będzie azymut główny (45⁰) powiększony o 8⁰.

ROZKŁAD KĄTÓW ZAPADANIA

Lp.	50-55	56-60	61-65	66-70	71-75	76-80	81-85	86-90
1	52	57	61	66	71	76	81	86
2	54	58	62	67	71	76	81	86
3			62	68	72	76	81	86
4			63	70	73	76	82	86
5			64		74	76	82	86
6			64		75	76	82	86
7					75	76	82	87
8					75	76	82	87
9						77	82	87
10						77	82	87
11						77	82	87
12						77	82	87
13						77	83	87
14						77	83	87
15						78	83	88
16						78	83	88
17						78	83	88
18						78	83	89
19						79	83	89
20						80	83	90
21							83	90
22							83	90
23							84
24							84
25							84
26							84
27							84
28							84
29							84
30							85
31							85
32							85
33							85
34							85
35							85
36							85
37
n	2	2	6	4	8	20	36	22
%	2	2	6	4	8	20	36	22

n - ilość obserwacji w danej grupie

% - procentowy udział danej grupy w stosunku do całości

A) KRZYWA ROZKŁADU KĄTÓW ZAPADANIA

B) DIAGRAM CZĘSTOŚCI KĄTÓW ZAPADANIA

2. Gęstości spękań - jest to liczba spękań przypadająca na jednostkę powierzchni lub jednostkę długości odsłonięcia.

Szczelinowatość powierzchniowa

gdzie:

∑l - sumaryczna długość spękań

P - powierzchnia

W zależności od g_p szczelinowatość może być:

bardzo wysoka	gp >10
wysoka	4-10
średnia	2-4
niska	1-2
bardzo niska	gp <1

Szczelinowatość liniowa

gdzie:

n - ilość spękań na danym odcinku

l - długość odcinka

Wskaźnik charakteryzujący skały RQD

∑d<10cm - suma odcinków mniejszych od 10cm

d - długość całkowita danego odcinka

Na podstawie RQD skały dzielimy na:

RQD[%]	Rodzaj skały
RQD>90	Bardzo mocne	Typu A
75-90	Mocne	B
60-75	Kruchy	C
50-60	Słaby	D
40-50	Bardzo słaby	E
25-40	Bardzo słaby	F
RQD<25	Bardzo słaby	G

Podział stropów ze względu na średnią miąższość ławic:

Miąższość[cm]
1-3	Bardzo cienko uławicony
3-10	Cienko uławicony
10-30	Średnio uławicony
30-100	Grubo uławicony
Więcej od 100	Bardzo grubo uławicony

II. OBLICZENIA

1. Klasyfikacja stropu ze względu na uławicenie.

Pomiar odległości między spękaniami na poszczególnych prostych[mm].

Prosta nr 1

Lp.	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
xi	4	1,5	1,5	5	4	7	6,5	11,5	2	3	4,5	10	9	6,5	2	2,5	1,5	9
Σxi	91

Prosta nr 2

Lp.	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
xi	5	2	1	4	5	2	5	2,5	3	6,5	5	4	6	7	7	11	2	2,5	2	8,5
Σxi	91

Prosta nr 3

Lp.	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
xi	5,5	2,5	12	8,5	18,5	3	12	11,5	8	4	5,5
Σxi	91

gdzie:

x_i - pomiar i-ty

n - ilość pomiarów

Przeliczając na skalę rzeczywistą mamy:

Otrzymana wartość świadczy, że badany strop należy do średnio uławiconych.

2. Klasyfikacja stropu według wskaźnika RQD.

Obliczenie Σd<10cm (w przyjętej skali 1: 50 będą to odcinki mniejsze od 2mm).

Σd<10cm = 27,5 cm

d=1365 cm

Otrzymana wartość świadczy, że badany strop należy do bardzo słabych typu G.

3. Klasyfikacja stropu ze względu na szczelinowatość powierzchniową.

∑l (poziomych) = 1071[mm]

∑l (pionowych) = 537mm]

W skali rzeczywistej:

∑l (poziomych) = 214200[mm] = 214,2 [m]

∑l (pionowych) = 26850[mm] = 26,85[m]

∑l = 241,05 [m]

Obliczenie powierzchni:

a = 91 [mm]

b = 55 [mm]

W skali rzeczywistej:

a = 4550 [mm] = 4,55 [m]

b = 11000 [mm] = 11 [m]

Wynik świadczy, że jest to strop o szczelinowatości powierzchniowej wysokiej.

4. Obliczenie szczelinowatości liniowej.

n = 17

l = 21 [cm] w skali rzeczywistej l = 4200 [cm] = 42[m]

Szczelinowatość liniowa wyraża liczbę spękań na 1m.

5. Literatura.

Nieć M. „Geologia kopalniana” Wyd.Geologiczne

---