Вплив структурних деформацій мінералів на руйнування гірських порід
Розглянуто поведінку окремих мінералів та гірських порід під час тектонічних рухів, їхню здатність до зміни структури, форми і появи тріщин деформації. Утворення площин ковзання (смужки Бьома), їх комбінація з іншими типами пластичних порушень структури кварцу і польових шпатів пісковиків с...
Збережено в:
| Дата: | 2013 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2013
|
| Назва видання: | Геотехническая механика |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/59605 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Вплив структурних деформацій мінералів на руйнування гірських порід / Л.Ф. Маметова, О.О. Карамушка // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 109. — С. 74-80. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-59605 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-596052014-04-10T03:01:52Z Вплив структурних деформацій мінералів на руйнування гірських порід Маметова, Л.Ф. Карамушка, О.О. Розглянуто поведінку окремих мінералів та гірських порід під час тектонічних рухів, їхню здатність до зміни структури, форми і появи тріщин деформації. Утворення площин ковзання (смужки Бьома), їх комбінація з іншими типами пластичних порушень структури кварцу і польових шпатів пісковиків сприяють виникненню мікротріщин і остаточному руйнуванню порід. Аналогічна природа утворення тріщин спостерігалась серед вугільних пластів Донбасу, в базальтах Волині. На прикладі наведених геологічних об΄єктів різного ієрархічного рівня (мікро і макро) встановлена спільна закономірність – поведінка речовини (від окремого зерна кварцу до блоків базальту), яка відображає процес зміни пружноанізотропних властивостей об΄єкту під впливом зовнішнього середовища і сприяє руйнуванню гірських порід. Рассмотрено поведение отдельных минералов и горных пород при тектонических движениях, их способность к изменению структуры, формы и появления трещин деформации. Образование плоскостей скольжения (полоски Бьома), их комбинация с другими типами пластичных нарушений структуры кварца и полевых шпатов песчаников способствуют возникновению микротрещин и окончательному разрушению пород. Аналогичная природа образования трещин наблюдалась среди угольных пластов Донбасса, в базальте Волыни. На примере приведенных геологических объектов разного иерархического уровня (микро и макро) установлена общая закономерность – поведение вещества (от отдельного зерна кварца до блоков базальта), отображающая процесс изменения упругоанизотропных свойств объекта под воздействием внешней среды, что способствует разрушению горных пород. Mineral and rock behaviour at tectonic displacement, their ability to change their structure and form and occurrence of deformational cracks are considered. Formation of planes of sliding (the Bjom strips), their combination with other types of plastic deformation of the quartz and feldspar structure in the sandstones contribute to the microcrack formation and full rock destruction. A similar nature of the crack formation was observed in the coal seams of Donbass and in basalts of Volyn’. Basing on the analysis of the above geological objects of different hierarchical levels (microlevel and macrolevel) a general conformity to the law was established: a matter (ranging from a separate corn of quartz to the basalt blocks) behaviour reflects a process of changing of the object elasticanisotropic properties under the action of the environmental external irritants and contributes to the mining rock destruction. 2013 Article Вплив структурних деформацій мінералів на руйнування гірських порід / Л.Ф. Маметова, О.О. Карамушка // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 109. — С. 74-80. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. 1607-4556 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/59605 622.23.01:551.243:552.12/.141:539.375.5 uk Геотехническая механика Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| description |
Розглянуто поведінку окремих мінералів та гірських порід під час тектонічних рухів, їхню здатність до зміни структури, форми і появи тріщин деформації. Утворення площин ковзання (смужки Бьома), їх комбінація з іншими типами пластичних порушень структури кварцу і польових шпатів пісковиків сприяють виникненню мікротріщин і остаточному руйнуванню порід. Аналогічна природа утворення тріщин спостерігалась серед вугільних пластів Донбасу, в базальтах Волині. На прикладі наведених геологічних об΄єктів різного ієрархічного рівня (мікро і макро) встановлена спільна закономірність – поведінка речовини (від окремого зерна кварцу до блоків базальту), яка відображає процес зміни пружноанізотропних властивостей об΄єкту під впливом зовнішнього середовища і сприяє руйнуванню гірських порід. |
| format |
Article |
| author |
Маметова, Л.Ф. Карамушка, О.О. |
| spellingShingle |
Маметова, Л.Ф. Карамушка, О.О. Вплив структурних деформацій мінералів на руйнування гірських порід Геотехническая механика |
| author_facet |
Маметова, Л.Ф. Карамушка, О.О. |
| author_sort |
Маметова, Л.Ф. |
| title |
Вплив структурних деформацій мінералів на руйнування гірських порід |
| title_short |
Вплив структурних деформацій мінералів на руйнування гірських порід |
| title_full |
Вплив структурних деформацій мінералів на руйнування гірських порід |
| title_fullStr |
Вплив структурних деформацій мінералів на руйнування гірських порід |
| title_full_unstemmed |
Вплив структурних деформацій мінералів на руйнування гірських порід |
| title_sort |
вплив структурних деформацій мінералів на руйнування гірських порід |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| publishDate |
2013 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/59605 |
| citation_txt |
Вплив структурних деформацій мінералів на руйнування гірських порід / Л.Ф. Маметова, О.О. Карамушка // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 109. — С. 74-80. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
| series |
Геотехническая механика |
| work_keys_str_mv |
AT mametovalf vplivstrukturnihdeformacíjmíneralívnarujnuvannâgírsʹkihporíd AT karamuškaoo vplivstrukturnihdeformacíjmíneralívnarujnuvannâgírsʹkihporíd |
| first_indexed |
2025-07-05T10:47:03Z |
| last_indexed |
2025-07-05T10:47:03Z |
| _version_ |
1836803606812033024 |
| fulltext |
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №109
______________________________________________________________________________________________
74
УДК 622.23.01:551.243:552.12/.141:539.375.5
Л.Ф. Маметова, канд. геол. наук, ст. наук. співроб.
О.О. Карамушка, мол. наук. співроб.
(ІГТМ НАН України)
ВПЛИВ СТРУКТУРНИХ ДЕФОРМАЦІЙ МІНЕРАЛІВ НА
РУЙНУВАННЯ ГІРСЬКИХ ПОРІД
Л.Ф. Маметова, канд. геол. наук, ст. научн. сотр.,
О.А. Карамушка, мл. научн. сотр.
(ИГТМ НАН Украины)
ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ МИНЕРАЛОВ НА
РАЗРУШЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД
L.F. Mametova, Ph.D (Geol.), Senior Researcher,
O.O. Karamushka, Junior Researcher
(IGTM NAS of Ukraine)
INFLUENCE OF STRUCTURAL DEFORMATIONS OF MINERALS ON
DESTRUCTION MOUNTAIN ROCKS
Анотація. Розглянуто поведінку окремих мінералів та гірських порід під час тектонічних
рухів, їхню здатність до зміни структури, форми і появи тріщин деформації. Утворення пло-
щин ковзання (смужки Бьома), їх комбінація з іншими типами пластичних порушень струк-
тури кварцу і польових шпатів пісковиків сприяють виникненню мікротріщин і остаточному
руйнуванню порід. Аналогічна природа утворення тріщин спостерігалась серед вугільних
пластів Донбасу, в базальтах Волині.
На прикладі наведених геологічних об΄єктів різного ієрархічного рівня (мікро- і макро-)
встановлена спільна закономірність – поведінка речовини (від окремого зерна кварцу до бло-
ків базальту), яка відображає процес зміни пружно-анізотропних властивостей об΄єкту під
впливом зовнішнього середовища і сприяє руйнуванню гірських порід.
Ключові слова: пластичні мікродеформації, пісковики Донбасу, руйнування гірських
порід.
Деформації, які виникали в земних умовах і відбуваються дотепер, завжди
цікавили геологів і геофізиків. Це явище зміни форми гірських порід, мінералів,
інших матеріалів від дії зовнішнього навантаження або під впливом фізичних
чи хімічних чинників, завдяки яким змінюється об’єм. Деформації діляться на
пружні (обернені) і залишкові (необернені). Перші – зникають після зняття на-
вантаження, другі – зберігаються. Серед залишкових деформацій розрізняють
наступні види: пластичну, в’язку і розривну деформації. Пластичні деформації
спостерігаються в кристалічних утвореннях – в мінералах та їх агрегатах (в по-
родах) і відбуваються вони в процесі закономірного переміщення всередині
кристалічних граток шляхом диференційованого ковзання, механічного двійни-
кування і скидоутворення.. Ковзання, на думку вчених (Вернадський, Мюгге,
Дена, Григорьєв, Єлісеєв, Котрелл та ін.), це початковий вид залишкових плас-
тичних деформацій, які затушовуються пізніше наступними.
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №109
______________________________________________________________________________________________
75
© Л.Ф. Маметова, О.А.Карамушка, 2013
Мета цієї роботи – дослідити вплив пластичних мікродеформацій структури
мінералів, що пов’язані з тектонічними процесами, на руйнування гірських по-
рід вугільних родовищ.
В геології дослідження пластичних деформацій зводиться до вивчення слі-
дів тектонічних рухів, якими є закономірне орієнтування мінералів в породі,
кристалізаційна сланцюватість, лінійність, тріщини окремості. Польові і петро-
графічні дослідження структур, що виникають внаслідок таких деформацій,
мають мету – визначення механічних властивостей гірських порід і з’ясування
механізму реакції кристалічної гратки мінералів та їх агрегатів на зміну умов
деформації. У роботах Р.Х. Вернона [1] подається опис мікродеформацій таких
мінералів як кварц, олівін, плагіоклаз, піроксен, слюди. І.С. Деліциним [2] ви-
конаний ґрунтовний аналіз літературних джерел про мікропорушення в зернах
кварцу, наведена методика і процес дослідження з великою кількістю ілюстра-
цій. У монографії [3] описана зміна мікроструктур мінералів, вплив тектоніки
на хімічний потенціал і розчинність. За кристалічною будовою розрізняють мі-
нерали 32-х видів симетрії, які об’єднані у 7 сингоній. Кристалічна гратка міне-
ралів певного типу симетрії реагує на зміну тиску і температури, що загалом
впливає на фізичні параметри (пружність та ін.). У більшості породотвірних мі-
нералів спостерігається анізотропна кристалічна будова.
Оптичним методом дослідження породотвірних мінералів пісковиків карбо-
ну Донбасу встановлено [4, 5] структурні зміни – пластичні деформації – поява
яких зумовлена тектонічними рухами. Закономірності таких деформацій визна-
чаються пластичними властивостями кристалічних граток мінералів: кварцу,
польових шпатів, слюд. У багатьох мінералів, серед них більшість силікатів, ре-
алізується лише 1-2-і системи ковзання. Серед оксидів провідним породотвір-
ним мінералом є кварц та його різновиди. Вони можуть кристалізуватися в
усьому діапазоні формування порід – від магматичної стадії до гіпергенної.
Тільки у кварцу і кальциту присутні не менше п’яти незалежних систем ковзан-
ня. Вздовж границь деформаційних смуг в зернах кварцу розташовані газо-
рідинні мікровключення – так звані бьомівські смужки – рис. 1.
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №109
______________________________________________________________________________________________
76
Рисунок 1 – Бьомівські смужки в зернах кварцу пісковиків (С2
3
) cереднього
карбону, шл. 4539 (шх. ім. 25-го з’їзду КПРС, Краснодонський р-н)
Кутова неузгодженість між системами бьомівських смужок фіксує тип і
умови, в яких відбулись деформації – стискування, розтягування чи зсуву [6].
Пластичні деформації в мінералах пісковиків, зазвичай, супроводжуються
утворенням прихованих тріщин і мікротріщин, виникненням дефектів у криста-
лічній гратці мінералів. Своєрідний характер розподілу тиску в уламкових по-
родах зумовлює надзвичайну строкатість напруги, яка виникає на стінках сумі-
жних зерен. Механічно ослаблені місця як на контактах між зернами, так і все-
редині зерен мінералів є ареною хімічних реакцій. В польових шпатах дефор-
мації відбуваються тоді, коли хімічні зміни зумовлять необхідний рух атомів і
викличуть невпорядкованість структури під час тектонічних рухів – рис. 2.
Рисунок 2 – Деформація плагіоклазу із зміщенням двійників (ніколі +),
пісковик світи С2
6
, пр. 5079, ш-та ім. О.Ф. Засядька
Неодноразова тектонічна дія з чергуванням умов деформації проявляється
поєднанням кількох типів мікродеформацій і провокує утворення сутуро-
стилолітових швів – рис. 3, прихованих мікротріщин. Ранні деформації, зафік-
совані у вигляді бьомівських смужок, від периферії басейну до його центру
ускладнювались з ростом тиску, температури (стадій катагенезу), повторних
тектонічних рухів.
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №109
______________________________________________________________________________________________
77
Рисунок 3 – Мікротріщини в зерні кварцу вздовж перетину 2-х систем бьомівських смужок –
сутуро-стилолітових швів, світа С2
5
(діл. Менчикурівська, Луганський р-н)
В уламках кварцу кількість бьомівських смужок і комбінацій на 1 зерно до-
сягає 2-3-х і більше типів. Наприклад, різано-лапчата за формою мозаїчність
поширюється по краю зерна – рис. 4 – або фрагментарно – „острівками‖ – все-
редині.
Рисунок 4 – Комбінація бьомівських смужок і мозаїчності в уламках кварцу, світа С2
5
,
шл. 955, Донецько-Макіївський р-н
Ранні деформації, зафіксовані у вигляді бьомівських смужок, від периферії
басейну до його центру ускладнювались з ростом тиску, температури (стадій
катагенезу), повторних тектонічних рухів. Мозаїчність щодо бьомівських сму-
жок орієнтована під гострим кутом і спостерігалась у відкладах середньої стадії
катагенезу. Максимально цей тип пластичних мікродеформацій кварцу піско-
виків проявився у Донецько-Макіївському районі. Мозаїчність і стилолітоутво-
рення є похідними від стресових напруг. Зростання інтенсивності змін фіксу-
ється різноманітністю поєднання типів мікропорушень структури кварцу піско-
виків і вугілля.
Досліди Є.М. Сергеєва і М.А. Цвєткової (1950) показали, що вже від тиску
530 кГ/см
3
більшість крупних зерен пісковиків вкривається тріщинами [7]. Ін-
тенсивність подрібнення зерен залежить від їхньої величини і нерідко цьому
процесу сприяють пластичні деформації. Вони супроводжуються або заверша-
ються виникненням систем видимих тріщин – рис. 5 і потенційних тріщин –
рис. 6, які проявились лише при поляризованому освітленні. Приховані мікрот-
ріщини декоруються грануляцією, вона поширюється на всі морфологічні типи.
За нашими спостереженнями грануляція, мозаїчність і сутуро-стилолітові утво-
рення мають постінверсійне походження [5].
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №109
______________________________________________________________________________________________
78
Рисунок 5 – Системи бьомівських смужок у зерні кварцу пісковику С2
5
, МК5,
пр. 2474 , гл 1783,0 м, діл. Горлівська Глибока, Центральний р-н
Рисунок 6 – Грануляція вздовж бьомівських смужок у зернах кварцу
(ніколі +)
Згадані вище типи пластичних мікропорушень структури кварцу і польових
шпатів пісковиків відображають реакцію теригенних відкладів на тектонічні
процеси і сприяють появі зон тріщинуватості (вторинних колекторів). Нерівно-
мірний розподіл напруги серед порід родовища також впливає на тріщиноутво-
рення у вугіллі. Схожа з бьомівськими смужками кварцу пісковиків система мі-
кротріщин зумовлює правильну геометричну (або наближену до такої) форму
часточок (квазікристалів) кам’яного вугілля в будь-якому районі Донбасу. Для
характеристики форми частинок вугілля розрахований коефіцієнт форми [8], за
допомогою якого визначались закономірності поширення квазікристалів вугіл-
ля в тектонічних зонах. Коефіцієнт форми квазікристалів вугілля віддзеркалює
структурні зміни органічної речовини в різних за інтенсивністю руйнування ді-
лянках. Таким чином, він є показником ступеня порушеності вугільного пласта
і дозволяє виділяти підзони інтенсивності руйнування в межах тектонічних по-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №109
______________________________________________________________________________________________
79
рушень. Така ж закономірність тріщиноутворення спостерігалась і серед база-
льтів Волині [9].
Висновок – на прикладі наведених геологічних об’єктів різного ієрархічного
рівня (мікро- і макро-) встановлена спільна закономірність – поведінка речови-
ни (від окремого зерна кварцу до блоків базальту) відображає процес зміни
пружно-анізотропних властивостей об’єкту на зовнішні подразники середовища
і сприяє руйнуванню.
_______________________________
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Вернон, Р.Х. Метаморфические процессы / Р.Х. Вернон – М.: Недра, 1980. – 227 с.
2. Делицин, И.С. Структурообразование кварцевых пород / И.С. Делицин – М.: Наука, 1985. – 191
с.
3. Казаков, А.Н. Динамический анализ микроструктурных ориентировок минералов / А.Н. Каза-
ков – Л.: Наука, 1987. – 272 с.
4. Баранов, В.А. Структурные и минералогические особенности углевмещающих пород Донбас-
са: сб. науч. трудов / В.А. Баранов // Придніпровський наук. вісник. Геол. і географія. – Дніпропет-
ровськ: ДДУ, 1998. - №118 (185). – С. 39-48.
5. Маметова, Л.Ф. Структурно-мінералогічні перетворення газоносних пісковиків Донбасу : ав-
тореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. геол. наук спец. 04. 00. 16 „Геологія твердих горючих ко-
палин‖ / Л.Ф. Маметова. – Дніпропетровськ, 2011. – 20 с.
6. Пат. № 51207 Україна, МПК (2009) Е 21 F 7/00. Спосіб визначення типів деформацій / Баранов
В.А., Маметова Л.Ф.; заявник і патентовласник ІГТМ ім. М.С. Полякова НАН України. – u 2009
13297; заявл. 21.12.2009; опубл. 12.07.2010. бюл. № 13. – 4 c.
7. Рухин, Л.Б. Основы литологии / Под ред. Е.В. Рухиной. – Л.: Недра, 1969. – 704 с.
8. Карамушка, О.А. Выделение подзон в нарушениях угольных пластов / О.А. Карамушка // Гео-
техническая механика: Межвед. сб. научн. тр. / ИГТМ НАН Украины. –– Днепропетровск, 2010. –
Вип. 85 – С. 118-123.
9. Гринюк, Т.Ю. Визначення закономірностей розкриття базальтів Волині, що містять самородну
мідь, у процесі перед промислової підготовки родовища до комплексної переробки : автореф. дис. на
здобуття наук. ступеня канд. техн. наук спец. 05.15.09 „Геотехнічна і гірнича механіка‖ / Т.Ю. Гри-
нюк. – Дніпропетровськ, 2009. – 20 с.
REFERENCES
1. Vernon, R.H. (1980), Metamorficheskiye protsessy. Reaktsii i razvitiye mikrostruktury [Metamorphic
processes. Reactions and microstructure development], Translated by Smolin P.P., Nedra, Moscow, Russia.
2. Delitsin, I.S. (1985), Strukturoobrazovaniye kvartsevykh porod [Structural formation of quartz rocks],
Nauka, Moscow, Russia.
3. Kazakov, A.N. (1987), Dinamicheskiy analiz mikrostrukturnykh oriyentirovok mineralov [Dynamic
analysis of microstructure orientations of minerals], Nauka, Leningrad, Russia.
4. Baranov, V.A. (1998), ―Structural and mineralogical features of Donbas rocks which contains coal‖,
Prydniprovskyi naukovyi visnyk. Heolohiia i heohrafiia, no. 118, pp. 39-48.
5. Mametova, L.F. (2011), Structurally-mineralogical transformations of Donbas sandstones which con-
tains gas, Abstract of Ph.D. dissertation, Geology of hard combustible minerals, State Higher Education In-
stitute «National Mining University» of the Ministry of Education and Science of Ukraine, Dnepropetrovsk,
Ukraine.
6. Baranov, V.A., Mametova, L.F. M.S. Poljakov Institute of Geotechnical Mechanics under NAS of
Ukraine (2009), Sposib vyznachennia typiv deformatsii [Method of definition of deformations types], State
Register of Patents of Ukraine, Kiev, UA, Pat. № 51207.
7. Rukhin, L.B. (1969), Osnovy litologii [Bases of litology], in Rukhina, E.V. (ed), Nedra, Leningrad,
Russia.
8. Karamushka, O.A. (2010), ―Definition of zonules in dislocations of coal layer‖, Geotekhnicheskaya
Mekhanika [Geo-Technical Mechanics], no. 85, pp. 118-123.
9. Grinyuk, T.Y. (2009), Definition of laws of disclosing of Volynia copper-bearing basalts in process of
preindustrial preparation of a deposit for complex processing, Abstract of Ph.D. dissertation, The geotech-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №109
______________________________________________________________________________________________
80
nical and mountain mechanics, M.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics under NAS of Ukraine,
Dnepropetrovsk, Ukraine.
_______________________________
Про авторів
Маметова Людмила Федорівна, кандидат геологічних наук, старший науковий співробітник ла-
бораторії структурних досліджень гірських порід відділу геології вугільних родовищ великих глибин,
Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова Національної академії наук України, Дніпропет-
ровськ, Україна
Карамушка Ольга Олександрівна, молодший науковий співробітник лабораторії структурних
досліджень гірських порід відділу геології вугільних родовищ великих глибин, Інститут геотехнічної
механіки ім.. М.С. Полякова Національної академії наук України, Дніпропетровськ, Україна
About the authors
Mametova Liudmyla Fedorivna, Candidate of Geology (Ph.D), Senior Researcher in Laboratory of Re-
searches of the Structural Changes in the Rock in Department of Geology of Coal Beds at Great depths, M.S.
Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics under the National Academy of Science of Ukraine (IGTM,
NASU), Dnipropetrovsk, Ukraine
Karamushka Olga Oleksandrivna, Junior Researcher in Laboratory of Researches of the Structural
Changes in the Rock in Department of Geology of Coal Beds at Great depths, M.S. Polyakov Institute of
Geotechnical Mechanics under the National Academy of Science of Ukraine (IGTM, NASU), Dniprope-
trovsk, Ukraine
____________________________
Аннотация. Рассмотрено поведение отдельных минералов и горных пород при тектони-
ческих движениях, их способность к изменению структуры, формы и появления трещин де-
формации. Образование плоскостей скольжения (полоски Бьома), их комбинация с другими
типами пластичных нарушений структуры кварца и полевых шпатов песчаников способ-
ствуют возникновению микротрещин и окончательному разрушению пород. Аналогичная
природа образования трещин наблюдалась среди угольных пластов Донбасса, в базальте Во-
лыни.
На примере приведенных геологических объектов разного иерархического уровня (мик-
ро- и макро-) установлена общая закономерность – поведение вещества (от отдельного зерна
кварца до блоков базальта), отображающая процесс изменения упруго-анизотропных свойств
объекта под воздействием внешней среды, что способствует разрушению горных пород.
Ключевые слова: пластичные микродеформации, песчаники Донбасса.
Abstract. Mineral and rock behaviour at tectonic displacement, their ability to change their
structure and form and occurrence of deformational cracks are considered. Formation of planes of
sliding (the Bjom strips), their combination with other types of plastic deformation of the quartz and
feldspar structure in the sandstones contribute to the microcrack formation and full rock destruc-
tion. A similar nature of the crack formation was observed in the coal seams of Donbass and in bas-
alts of Volyn’.
Basing on the analysis of the above geological objects of different hierarchical levels (micro-
level and macro-level) a general conformity to the law was established: a matter (ranging from a
separate corn of quartz to the basalt blocks) behaviour reflects a process of changing of the object
elastic-anisotropic properties under the action of the environmental external irritants and contributes
to the mining rock destruction.
Keywords: plastic microdeformations, the Donbas sandstones, destruction of the mining rock
Статья поступила в редакцию 12.02. 2013
Рекомендовано к публикации д-ром геол.-мин. наук В.А. Барановым.
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №109
______________________________________________________________________________________________
81
УДК 622.268.002.56:658.581
В.Г. Шевченко, д-р техн. наук, ст. науч. сотр.,
М.С. Зайцев, мл. научн. сотр.
(ИГТМ НАН Украины)
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ОПЕРАТИВНОГО ВИЗУАЛЬНОГО
КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ВЫРАБОТОК И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
НА ШАХТАХ
В.Г. Шевченко, д-р техн. наук, ст. наук. співроб.,
М.С. Зайцев, мол. наук. співроб.
(ІГТМ НАН України)
СПОСІБ І ПРИСТРІЙ ОПЕРАТИВНОГО ВІЗУАЛЬНОГО КОНТРОЛЮ
СТАНУ ВИРОБОК ТА ТЕХНІЧНИХ ЗАСОБІВ НА ШАХТАХ
V.G. Shevchenko, D. Sc. (Tech.), Senior Researcher,
V.S. Zaitsev, Junior Researcher
(IGTM NAS of Ukraine)
METHOD AND DEVICE FOR OPERATIVE VISUAL CONTROL
OF MININGS AND TECHNICAL MEANS ON MINES
Аннотация. Предложено принципиально новое устройство оперативного контроля со-
стояния выработок и технических средств на шахтах, с использованием современных средств
микроэлектроники, для повышения достоверности, оперативности информации, надежности
принимаемых решений и безопасности труда горняков. Задачи разработки включают: кон-
троль состояния выработок и технических средств, оперативная регистрация и передача дос-
товерной информации об объектах, обеспечение безопасности ведения горных работ. В про-
цессе визуального бесконтактного контроля вычисляются конкретные количественные пара-
метры исследуемых объектов, на основании обработки изображений даются рекомендации
по приведению объектов в нормальное состояние и недопущению нештатных ситуаций. Ре-
комендованы к применению технологии, усиливающие качество и достоверность фото-
видеоинформации - технологии окрашивания объектов, дающие дополнительную информа-
цию об их состоянии. На основании исследований впервые разработан способ оперативного
контроля состояния выработок и технических средств на шахтах, повышающий достовер-
ность, оперативность информации и надежности принимаемых решений. Практическое зна-
чение заключается в разработке простого и дешевого в применении устройства оперативного
контроля состояния выработок и технических средств на шахтах.
Ключевые слова: устройство оперативного контроля, состояние выработок и техниче-
ских средств на шахтах, повышение достоверности и оперативности информации, безопас-
ность труда.
Одной из основных задач геомеханики и геофизики является повышение до-
стоверности и оперативности информации о параметрах и состоянии горного
массива, выработок, шахтной атмосферы и пр.
© В.Г. Шевченко, М.С. Зайцев, 2013
|