Свойства руд и пород хибинских апатито-нефелиновых месторождений.

Решение вопроса о необходимости крепления горных выработок (выбор типа, вида, параметров и т.д. крепи) основывается на оценке их устойчивости, которая может быть обеспечена использованием собственной несущей способности окружающих выработку пород за счет увеличения их прочности на изгиб и растяжение путем применения различных типов крепей. Рассмотрим характеристику устойчивости горных пород и выработок на примере апатито-нефелиновых месторождений Кольского полуострова.

Инженерную оценку устойчивости и безопасной эксплуатации выработок на рудниках Хибинского массива проводится на основе критериев, учитывающих геологические характеристики массива пород (прочность, трещиноватость пород, напряженное состояние – первичные факторы) и горнотехнические условия проходки и эксплуатации выработок (изменение конфигурации очистных пространств, взрывные работы, различные операции технологических циклов – вторичные факторы). Вторичные факторы сказываются в изменении свойств пород по прочности, по интенсивности трещиноватости, устойчивости и в изменении напряженного состояния.

Прочность пород.

По прочности на сжатие () породы и руды месторождений Хибинского массива подразделяются на 6 категорий (табл. 1).

Трещиноватость пород.

По интенсивности мелкоблоковой трещиноватости () вмещающие породы и руды месторождений Хибинского массива подразделяются на пять категорий (табл. 2). Отнесение пород к той или иной категории по трещиноватости производится на основании данных геологической службы рудников, определяемой по методике.

Устойчивость пород и руд.

Исходя из классификации руд и пород по прочности (табл. 1) и интенсивности трещиноватости (табл. 2), категория устойчивости пород и руд определяется по табл. 3.

Особенностью руд и пород хибинских апатито-нефелиновых месторождений в пределах разрабатываемых глубин является отсутствие смещений на контуре горных выработок, проявлений пластичности, ползучести пород, при которых происходит уменьшение сечений выработок (как, например, на железорудных месторождениях Кривого Рога). Поэтому подход к определению устойчивости пород по величине смещений на контуре выработки за весь срок ее службы без крепи для условий подземных апатитовых рудников не приемлем.

Таблица 1

Классификация пород и руд по прочности

Категория	Качественная характеристика Геологическая разновидность породы	Содержание Р2О5, % (апатита, %)	Предел прочности при одноосном сжатии , МПа
I	В высшей степени крепкие породы. Жильные и дайковые породы, титано-магнетитовые гнезда, жильные фации нефелиновых сиенитов	¾	> 260
II	Очень крепкие породы Пегматиты, сиениты (хибиниты, рисчорриты, лявочорриты, фойяиты), малиньиты, неравномернозернистые полевошпатовые уртиты, крупнозернистые луявриты, среднезернистые ийолит-уртиты, мельтейгиты, массивные уртиты, полевошпатовые ийолит-уртиты	¾	170-260
III	Крепкие породы Руды бедной зоны и вмещающие, обогащенные апатитом, крупнозернистые (блоковые) уртиты, сфеновые ийолиты, ийолиты с апатитом, сетчатые руды, бедные брекчии, блоковые руды, линзовидно-полосчатые руды	£ 15% (£ 40%)	120-170
IV	Породы средней крепости Линзовидно-полосчатые руды, мелкоблоковые руды, сфено-апатитовые породы, богатые брекчии с густопятнистым цементом. Руды богатой зоны: пятнистая, полосчатая, пятнисто-полосчатая. Метасоматические измененные породы	> 15% (> 40%)	70-120
V	Слабые породы Все разновидности пород в переходных зонах к окисленным породам	¾	20-70
VI	Очень слабые породы Все разновидности пород в раздробленных и разрушенных окисленных зонах	¾	< 20

Таблица 2 Классификация пород и руд апатито-нефелиновых месторождений по интенсивности трещиноватости Категория Качественная характеристика пород и руд по трещиноватости Интенсивность трещиноватости , шт./пог.м I Монолитные   II Слаботрещиноватые 2-5 III Среднетрещиноватые 6-10 IV Сильнотрещиноватые 11-15 V Раздробленные и перемятые (разрушенные) > 15