Полевые методы
Полевые методы определения инженерно-геологических показателей свойств пород (экспресс-методы) при изучении естественных обнажений, бортов карьеров, керна скважин, стенок подземных выработок позволяют исследовать породы в условиях естественного залегания. Особенно важное значение эти методы приобретают при изучении рудных месторождений, находящихся в сложных геолого-структурных условиях и характеризующихся высокой анизотропностью свойств.
Полевые методы дают возможность:
- быстро производить приближенную оценку, пользуясь несложным оборудованием, без предварительной механической обработки пород;
- осуществлять массовые определения показателей свойств пород по всему разрезу, а затем, опираясь на полученные результаты, целенаправленно отбирать пробы для лабораторных исследований;
- выявлять пространственное размещение пород различной прочности с целью последующего крупномасштабного инженерно-геологического районирования рудного поля.
Особое внимание при этом должно уделяться испытаниям пород, свойства которых будут определять устойчивость выработок при эксплуатации месторождения.
В качестве экспресс-методов могут быть использованы эталонный молоток для определения динамической твердости (определяется по величине отношения диаметра отпечатка шарика, вдавливаемого в горную породу, — dобр., к диаметру отпечатка, получаемого на эталонном стержне, — dэт.); прибор ПОК для определения крепости методом толчения. Метод основан на положении о пропорциональности крепости и объема выхода мелких фракций дробимых пород. Результаты используются для приближенной оценки прочности пород на сжатие и разрыв.
Кроме того, используют склероскоп Шора. Для исследования необходимы образцы, имеющие две параллельные друг другу отшлифованные полосы. Боек прибора с постоянной массой, оснащенный алмазным или твердосплавным индентором со сферической рабочей поверхностью, сбрасывается с определенной высоты на поверхность образца. Высота отскока фиксируется и характеризует динамическую твердость — n. Количество ударов в одну точку колеблется от 5-10 до 20-40 в зависимости от свойств породы. Когда высота отскока бойка становится стабильной (nпр.), опыт прекращают. Показатель хрупкости Купл. определяют по изменению высоты отскока в сравнении с ее начальным значением:
Для определения предела прочности пород могут использоваться переносной гидравлической пресс с осевым усилием 4 т (ГОСТ 2153.3-99) и прибор БУ-39 для определения прочности на разрыв, модуля остаточной деформации, модуля упругости (ГОСТ 21153.3-85).
