Приложение 17. Физико-механические свойства горных пород угольных месторождений

Приложение 17

Физико-механические свойства горных пород угольных месторождений

Таблица 1

Физико-механические свойства скальных и полускальных пород

N п/п	Породы	Плотность,	Влажность пород W, %	Сцепление в образец ,	Угол внутреннего трения , (...°)	Размер блоков , м	Высота борта Н, м	Коэффициент структурного ослабления	Сцепление в массиве ,	Примеры угольных месторождений, марки угля
1	Песчаник различной зернистости с карбонатным, карбонатно-кремнистым цементом	2,55-2,65	1-3	200-270	32-38	0,3	<200 >200	0,030 0,025	60-81 50-67	Томусинское, К, КЖ; Нерюнгринское, К; Азейское, (отдельные прослои); Холбольджинское, (отдельные прослои)
						0,6	<200 >200	0,035 0,028	70-95 56-76
						1,0	<200 >200	0,038 0,030	76-103 60-81
2	Песчаник различной зернистости с глинисто-карбонатным, железисто-гидрослюдистым цементом	2,42-2,62	1-5	150-200	30-38	0,3	<200 >200	0,041 0,034	62-82 51-68	Краснобродское, Т; Нерюнгринское, К; Тугнуйская угленосная депрессия: Никольское, Г; Олонь-Шибирское, Г
						0,6	<200 >200	0,047 0,038	71-94 57-76
						1,0	<200 >200	0,052 0,041	78-104 62-82
3	Песчаник различной зернистости с карбонатно-глинистым, глинисто-углистым, глинисто-серицитовым цементом	2,34-2,58	3-5	100-150	30-39	0,3	<200 >200	0,054 0,045	54-81 45-68	Бачатское, Т; Краснобродское, Т; Нерюнгринское, К; Липовецкое, Г; Никольское, Г; Олонь-Шибирское, Г; Черемховское, Д-Г
						0,6	<200 >200	0,060 0,050	60-90 50-75
						1,0	<200 >200	0,068 0,054	68-102 54-81
4	Песчаник различной зернистости с глинистым, известково-глинистым цементом	2,13-2,70	3-12	20-100	26-40	0,3	<200 >200	0,080 0,066	16-80 13-66	Куу-Чекинское, К; Экибастузский б-н, Г-К; Олонь-Шибирское, Г; Изыхское, Д-Г; Черногорское, Д-Г; Черемховское, Д-Г; Азейское, ; Вахрушевское, (о. Сахалин); Коркинское, (глубина более 130 м)
						0,6	<200 >200	0,090 0,073	18-90 15-73
						1,0	<200 >200	0,100 0,080	20-100 16-80
5	Песчаник с глинистым цементом, слабосцементированный	2,08-2,38	6-12	5-20	25-38	0,3	<200 >200	0,17 0,14	9-34 7-28	Экибастузский б-н, Г-К (глубина до 50 м); Черемховское, Д-Г; Черногорское, Д-Г (зона выветр. до 50 м); Коркинское, (глубина залегания 40-130 м); Богословское,
						0,6	<200 >200	0,19 0,16	10-38 8-32
						1,0	<200 >200	0,20 0,17	10-40 9-34
6	Песчаник с глинистым, глинисто-углистым цементом, слабоуплотненный, неуплотненный, слабый, выветрелый	1,84-2,30	6-16	<5,0	30-39	0,3	<200 >200	0,46 0,41	<23 <20,5	Ангренское, ; Коркинское (глубина 0-40 м, зона выветр.), ; Холбольджинское, ; Богословское, ; Ирша-Бородинское, ; Тарбагатайское, ; Харанорское,
						0,6	<200 >200	0,49 0,44	<24,5 <22
						1,0	<200 >200	0,52 0,46	<26 <23
						Блочность пород не выражена	<200 >200	1,0 1,0	<50 <50
7	Алевролит с карбонатным, кварцево-карбонатным цементом	2,45-2,62	1-2	200-250	26-35	0,1	<200 >200	0,028 0,024	56-70 48-60	Томусинское, К (Кузбасс); Нерюнгринское, К; Олонь-Шибирское, Г
						0,3	<200 >200	0,033 0,028	66-83 56-70
						0,6	<200 >200	0,038 0,030	76-95 60-75
						1,0	<200 >200	0,042 0,033	84-105 66-83
8	Алевролит с глинисто-карбонатным, кварцево-слюдистым, железисто-гидрослюдистым цементом	2,45-2,60	1-2	150-200	26-35	0,1	<200 >200	0,035 0,030	52-70 45-60	Томусинское, К; Нерюнгринское, К; Олонь-Шибирское, Г
						0,3	<200 >200	0,041 0,034	62-82 51-68
						0,6	<200 >200	0,047 0,038	70-94 57-76
						1,0	<200 >200	0,052 0,041	78-104 62-82
9	Алевролит с карбонатно-глинистым, глинисто-серицитовым, глинисто-слюдистым цементом	2,19-2,60	1-5	100-150	26-35	0,1	<200 >200	0,046 0,039	46-69 39-59	Томусинское, К; Липовецкое, Г; Никольское, Г; Олонь-Шибирское, Г
						0,3	<200 >200	0,054 0,045	54-81 45-68
						0,6	<200 >200	0,060 0,050	60-90 50-75
						1,0	<200 >200	0,068 0,054	68-102 54-81
10	Алевролит с глинистым, серицито-глинистым, глинисто-углистым цементом	1,95-2,68	3-6	20-100	26-35	0,1	<200 >200	0,068 0,058	14-68 12-58	Краснобродское, Т; Куу-Чекинское, К; Томусинское, К; Экибастузский б-н, Г-К (глубже 50 м); Олонь-Шибирское, Г; Черногорское, Д-Г; Изыхское, Д-Г; Азейское, ; Вахрушевское (о. Сахалин), ; Коркинское (глубже 70 м), ; Холбольджинское,
						0,3	<200 >200	0,080 0,066	16-80 13-66
						0,6	<200 >200	0,090 0,073	18-90 15-73
						1,0	<200 >200	0,100 0,080	20-100 16-80
11	Алевролит с глинистым цементом, слабосцементированный	1,98-2,50	6-12	5-20	24-34	0,1	<200 >200	0,15 0,13	8-30 7-26	Экибастузский б-н (глубина 0-50 м), Г-К; Коркинское (глубина 40-70 м), ; Холбольджинское, ; Ирша-Бородинское, ; Изыхское, Д-Г (глубина 0-25 м)
						0,3	<200 >200	0,17 0,14	9-34 7-28
						0,6	<200 >200	0,19 0,16	10-38 8-32
						1,0	<200 >200	0,20 0,17	10-40 9-34
12	Алевролит слабый, с глинистым, углисто-глинистым цементом, слабоуплотненный, разуплотненный, выветрелый	1,93-2,26	13-28	<5	24-34	0,1	<200 >200	0,42 0,38	<21 <19	Никольское, Г (глубина 0-40 м); Азейское, ; Коркинское (глубина 0-40 м), ; Холбольджинское, ; Бикинское, ; Богословское, ; Тарбагатайское, ; Харанорское,
						0,3	<200 >200	0,46 0,41	<23 <20,5
						0,6	<200 >200	0,49 0,44	<24,5 <22
						1,0	<200 >200	0,52 0,46	<26 <23
						Блочность пород не выражена	<200 >200	1 1	<50 <50
13	Аргиллиты, углистые аргиллиты, прочносцементированные	1,97-2,70	2-10	20-100	21-32	0,1	<200 >200	0,068 0,058	14-68 12-58	Бачатское, Т; Куу-Чекинское, К; Экибастузский б-н, Г-К; Олонь-Шибирское, Г; Изыхское, Д-Г; Черемхово, Д-Г; Черногорское, Д-Г; Вахрушевское (о. Сахалин), ; Коркинское (глубина более 130 м),
						0,3	<200 >200	0,080 0,066	16-80 13-66
						0,6	<200 >200	0,090 0,073	18-90 15-74
						1,0	<200 >200	0,100 0,080	20-100 16-80
14	Аргиллиты, углистые аргиллиты уплотненные, слабосцементированные	2,00-2,39	3-12	5-20	20-38	0,1	<200 >200	0,15 0,13	8-30 7-26	Изыхское, Д-Г; Черемхово, Д-Г; Коркинское, (глубина 70-130 м); Холбольджинское, (отдельные слои); Тарбагатайское,
						0,3	<200 >200	0,17 0,14	9-34 7-28
						0,6	<200 >200	0,19 0,16	10-38 8-32
						1,0	<200 >200	0,20 0,17	10-40 9-34
15	Аргиллиты, углистые аргиллиты слабоуплотненные, выветрелые	1,95-2,30	12-30	<5	17-33	0,1	<200 >200	0,42 0,38	<21 <19	Изыхское, Д-Г (глубина 0-20 м); Коркинское, (глубина 0-40 м); Ангренское, ; Бикинское, ; Ирша-Бородинское, ; Харанорское,
						0,3	<200 >200	0,46 0,41	<23 <20,5
						0,6	<200 >200	0,49 0,44	<24,5 <22
						1,0	<200 >200	0,52 0,46	<26 <23
						Блочность пород не выражена	<200 >200	1 1	<50 <50
16	Гравелит с известково-кремнистым цементом	2,59	3,0	360	32	0,3	<200 >200	0,024 0,020	86 72	Холбольджинское
						0,6	<200 >200	0,027 0,022	97 79
						1,0	<200 >200	0,030 0,023	108 83
17	Гравелит с известково-глинистым цементом	2,22-2,34	10,0	40	34	0,3	<200 >200	0,080 0,066	32 26	Вахрушевское (о. Сахалин)
						0,6	<200 >200	0,090 0,073	36 29
						1,0	<200 >200	0,100 0,080	40 32
18	Конгломерат с известково-кремнистым цементом	2,54	3,0	220	31	0,3	<200 >200	0,028 0,023	62 50	Холбольджинское
						0,6	<200 >200	0,032 0,026	70 57
						1,0	<200 >200	0,035 0,028	77 62
19	Конгломерат с известково-глинистым цементом	2,50	-	20	30	0,3	<200 >200	0,080 0,066	16 13	Богословское
						0,6	<200 >200	0,090 0,073	18 15
						1,0	<200 >200	0,100 0,080	20 16
20	Туфоконгломерат	2,45	4,0	230	30	0,3	<200 >200	0,028 0,023	64 53	Олонь-Шибирское
						0,6	<200 >200	0,032 0,026	74 60
						1,0	<200 >200	0,035 0,028	80 64
21	Туф	2,32-2,50	8,0	160	30	0,3	<200 >200	0,041 0,034	66 54	Олонь-Шибирское
						0,6	<200 >200	0,047 0,038	75 61
						1,0	<200 >200	0,052 0,041	83 66
22	Туф пелитовый	2,20-2,32	10-18	35-45	24-30	0,3	<200 >200	0,080 0,066	32 26	Вахрушевское (о. Сахалин)
						0,6	<200 >200	0,090 0,073	36 29
						1,0	<200 >200	0,100 0,080	40 32
23	Известняк	2,50-2,67	0,4	60-350	32-36	0,3	<200 >200	0,08-0,024 0,07-0,02	48-84 42-70	Экибастузский б-н, Богословское
						0,6	<200 >200	0,09-0,03 0,07-0,02	54-105 42-70
						1,0	<200 >200	0,10-0,03 0,08-0,023	60-105 48-80
24	Порфирит	2,60	-	290	36	0,3	<200 >200	0,017 0,014	50 40	Никольское
						0,6	<200 >200	0,02 0,016	58 46
						1,0	<200 >200	0,02 0,017	58 50
25	Уголь каменный	1,30-1,42	<5	100-150	30-35	0,1	<200 >200	0,046 0,039	46-69 39-59	Липовецкое, Г; Олонь-Шибирское, Г
						0,3	<200 >200	0,054 0,045	54-81 45-68
						0,6	<200 >200	0,060 0,050	60-90 50-75
26	Уголь каменный	1,27-1,35	5-10	50-100	26-36	0,1	<200 >200	0,057 0,048	28-57 24-48	Томусинское, К; Олонь-Шибирское, Г; Изыхское, Д-Г; Черногорское, Д-Г
						0,3	<200 >200	0,067 0,056	34-67 28-56
						0,6	<200 >200	0,075 0,061	38-75 30-61
27	Уголь каменный и уголь бурый	1,20-1,50	10-26	20-50	20-36	0,1	<200 >200	0,068 0,058	14-34 12-29	Бачатское, Т; Краснобродское, Т; Нерюнгринское, К; Экибастузский б-н, Г-К; Черемховское, Д-Г; Азейское, ; Бикинское, , Тарбагатайское,
						0,3	<200 >200	0,080 0,066	16-40 13-33
						0,6	<200 >200	0,090 0,073	18-45 15-37
28	Уголь бурый плотный, каменный выветрелый	1,15-1,45	20-35	5-20	23-37	0,1	<200 >200	0,15 0,13	8-30 7-26	Холбольджинское, ; Ангренское, ; Ирша-Бородинское, ; Орловское,
						0,3	<200 >200	0,17 0,14	9-34 7-28
						0,6	<200 >200	0,19 0,16	10-38 8-32
29	Уголь бурый, слабоуплотненный, выветрелый	1,10-1,45	25-55	<5	26-36	0,1	<200 >200	0,59 0,55	<29,5 <27,5	Богословское, ; Ерковецкое, ; Подмосковный б-н, ; Кумертауское,
						0,3	<200 >200	0,63 0,58	<31,5 <29
						1,0	<200 >200	0,66 0,61	<33 <30,5
						Блочность пород не выражена	<200 >200	1 1	<50 <50

Таблица 2

Физико-механические свойства рыхлых несвязных и мягких связных песчано-глинистых пород

Породы	Удельный вес ,	Объемный вес ,	Сцепление в куске ,	Угол внутреннего трения , (...°)	Влажность W, %	Коэф. длительной прочности
Песок:
разнозернистый	2,65	2,04	0,0-0,24	35	16,5	-
среднезернистый	2,64	1,75	0,10-0,15	33-34	17,0	-
мелкозернистый	2,68	1,96	0,10-0,35	31-32	23,0	-
тонкозернистый	2,66	1,80	0,28	30	17,0	-
глинистый	2,50	2,16	0,20-0,75	40	12	-
глинистый, уплотненный	2,65	2,08	0,45-0,80	26-32	18-20	0,70-0,80
мелкозернистый глинистый	-	1,80	0,40-0,70	28-30	40	0,60-0,80
тонкозернистый глинистый	2,67	1,99	0,35-0,60	26-28	25	0,60-0,80
пылеватый	-	2,16	0,3	30	13	-
гравелистый	-	2,16	0,1	36	10-12	-
Глина:
пластичная	-	2,00	0,6-1,85	12-20	20-24	0,40-0,60
мягкопластичная	-	1,81	0,15	3	35	0,35
пылеватая	2,64-2,74	1,91-1,95	0,5-1,0	10-19	21-39	0,60-0,85
пылеватая пластичная	2,64	1,91	0,5	9	26	0,35-0,50
пылеватая плотная	2,60-2,76	1,83-1,97	0,6-1,75	12-20	20-28	0,70-0,85
песчаная	2,70	2,00	0,52-1,25	18-28	21	0,60-0,80
каолиновая	-	2,10	1,0	10	17-18	0,50
опоковая	2,55	1,55	1,5	23-25	35-40	0,40
плотная	2,60-2,70	1,90-2,05	1,3-3,7	16-28	20-25	0,60-0,80
бокситовидная	-	2,20-2,25	1,25-6,4	23-27	12-15	0,80
брекчиевидная	-	2,20	0,8-7,6	27	10-15	0,70
Суглинок:
плотный	-	1,95	0,52-1,1	30-34	20,0	0,65
лессовидный	2,68-2,82	1,86-1,95	0,45-0,68	27-30	15-20	0,60-0,80
щебенисто-песчаный	-	2,12-2,16	0,22	36	15-20	0,70
мягкий песчаный с дресвой	2,50	1,99	0,33	24	18	0,70
тугопластичный с песком и дресвой	2,70	1,98-2,10	0,52	34	19-24	0,85-0,90
пластичный	-	1,94	0,05	21	23	0,6-0,7
пылеватый и супесь	2,63-2,76	1,80-1,93	0,20-0,45	22-33	18-23	0,6-0,8
Супесь	2,66	1,80-1,96	0,1-0,17	28-34	13-20	0,6-0,8
Супесь заторфованная (ил)	-	1,84	0,18	31	24	-
Торф	-	1,54	0,12	25	50	-

Примечание. Для слабоуплотненных и неуплотненных песчано-глинистых пород ; для трещиноватых (структурных) глин .

Таблица 3

Значения углов трения по поверхностям ослабления массива

Породы	Углы трения в зависимости от характера поверхностей ослабления , (...°)
	Ровные гладкие	Неровные гладкие	Ровные шероховатые	Неровные шероховатые
Песчаники	15-20	20-26	24-29	28-36
Алевролиты	14-18	18-23	22-26	25-33
Аргиллиты	12-17	17-21	20-24	23-30
Уголь	14-19	18-25	23-27	25-35

Примечание. Для поверхностей с зеркалами скольжения .

Таблица 4

Значения сцепления по поверхностям ослабления массива

Характеристика поверхностей ослабления массива	Характеристика толщи пород	Величина сцепления ,
Поверхности скольжения по контактам слоев (зеркала скольжения), поверхность ровная, гладкая	Дислоцированная осадочная толща	0-5
Контакты слоев, поверхность волнистая со следами скольжения или ровная шероховатая	Метаморфизованная осадочная толща	5-10
Тектонические нарушения и неровные тектонические трещины со следами скольжения	Массивы изверженных и метаморфических пород	5-10
Контакты слоев, поверхность волнистая шероховатая, неровная шероховатая	Уплотненная слабодислоцированная осадочная толща	10-20
Контакты слоев в слабых песчано-глинистых отложениях	Неуплотненная недислоцированная слаборассланцованная осадочная толща	50% от сцепления под углом к наслоению в массиве