Лаборатория физико-механических свойств горных пород

Лаборатория физико-механических свойств горных пород НПО АЛЗАМИР занимается комплексной оценкой состояния горного массива с применением передовых методов и оборудования. Специалисты лаборатории проводят обследования с целью повышения безопасности горных работ и уточнения геологических характеристик в зонах ведения добычи.

1. Определение залегания естественных трещин с оптической съёмкой скважин

Метод оптической съемки скважин и шпуров позволяет:

Выявить зоны расслоений и трещиноватости массива;

Зафиксировать плоскости ослабления;

Определить геологические различия;

Локализовать деформированные участки пород;

Оценить водоприток;

Построить карту трещиноватости массива.

Рисунок 1 – Общий вид системы телеинспекции Armaphon S3.6+

Рисунок 2 – Схема расположения шпуров (скважин) в горной выработке

В ходе анализа полученных данных определяются зоны трещиноватости и нарушенности массива пород кровли, почвы и боков горных выработок.

2. Интервальное геотехническое документирование кернов

Проводится отбор неориентированных кернов с последующим определением их физико-механических свойств. Исследования направлены на уточнение свойств пород кровли:

Обрушаемость;

Устойчивость (по классу);

Коэффициент крепости (по шкале протодьяконова);

Структура и текстура;

Степень трещиноватости.

Рисунок 3 – Прибор сосредоточенного нагружения ПСН0.16.10

Испытания проводятся прибором ПСН 0.16.10 по ГОСТ 24941-81.

3. Сейсмоакустическое обследование горных выработок

Метод направлен на:

Выявление ослабленных межслоевых контактов;

Оценку напряженного состояния массива;

Прогноз внезапных выбросов, горных ударов и прорывов газа;

Построение карты трещиноватости по степени интенсивности.

Применяемые средства:

Регистратор рипас

Программа анализа «геоскан-ривас»

Цветовая градация трещиноватости:

Жёлтый – средняя

Зелёный – слабая трещиноватость

Красный – высокая

Рисунок 4 – Общий вид регистратора

Рисунок 5 – Пример совмещённого плана горных работ со структурной картой трещиноватости пород кровли

4. Определение исходных природных напряжений пород

4.1 Метод скважинной разгрузки

Осуществляется двухэтапное измерение:

Определение деформаций при частичной разгрузке;

Восстановление напряжений с использованием гидродомкрата и вычисление главных напряжений (σ1, σ2).

Рисунок 6 – Схема установки приборов и частичной разгрузки массива горных пород (1-6 – реперы; I-III – индикаторы часового типа; b1‑b6 ‑расстояния от оси скважины до репера)

4.2 Метод щелевой разгрузки

Проводится бурение и пропиливание щелей между распорными реперами, измеряется изменение НДС массива.

Рисунок 7 – Схема измерения деформаций при разгрузке щелью

Рисунок 9 – Пример расположения разгрузочных щелей (1-4 – разгрузочные щели измерения напряжений соответственно)

5. Уточнение коэффициента крепости угля

Оценивается экспресс-методом с помощью прочностномера П1. Метод основан на глубине проникновения конуса при ударной нагрузке 27 Дж. Для получения точного значения проводится серия из 5 замеров.

Рисунок 10 – Внешний вид прочностномера