Руководство по WipJoint

Начало работы с WipJoint

WipJoint — это инструмент для структурной характеризации, входящий в состав... WipFrag для измерения видимых следов разрывов на обнаженных поверхностях горных пород.

На основе масштабированного изображения скальной породы WipJoint может предоставить информацию о:

• очевидная ориентация суставов;
• видимое расстояние между суставами;
• упорство;
• оценочный показатель качества горных пород (RQD); и
• видимый размер блока in situ.

WipJoint можно использовать на открытых скальных поверхностях, таких как высокие откосы, забои карьеров, забои подземных сооружений, выработки, поверхности высеченных горных пород и обнажения.

Основной алгоритм работы выглядит следующим образом:  Захват → Анализ → Открыть WipJoint → Интерпретация

Что измеряет WipJoint

На фотографии запечатлены видимые следы разрывов в местах пересечения трещин, разломов, разломов и других структур с обнаженной поверхностью породы.

WipJoint измеряет эти видимые следы и использует их для характеристики видимой структуры горной породы.

Это различие важно. Двумерное изображение НЕ измеряет напрямую полную трехмерную ориентацию или протяженность плоскости разрыва.

ВАЖНЫЙ

WipJoint измеряет разрывы, видимые на сфотографированной поверхности породы. Результаты по ориентации, расстоянию между объектами, инерции, RQD и размеру блока следует интерпретировать в контексте данной экспозиции и направления наблюдения.

Очевидная и истинная ориентация

WipJoint сообщает очевидная ориентация по видимым следам разрывов на изображении.

На фотографии видимый наклон поверхности может быть меньше истинного наклона плоскости разрыва. Он будет равен истинному наклону только в том случае, если направление наблюдения соответствующим образом совпадает с плоскостью.

По этой причине результаты WipJoint НЕ следует рассматривать как замену полному трехмерному структурному обследованию, если требуются точные данные о простирании, падении и направлении падения.

1. Выберите и запечатлейте скальную поверхность.

Качественные результаты WipJoint начинаются с изображения скальной поверхности, которое... Репрезентативное, в правильном масштабе, четко освещенное и снятое с подходящей точки зрения изображение..

Выберите представительный район

Выберите горную породу, которая отражает геологические условия, которые вы хотите охарактеризовать.

Не стоит выбирать участок только потому, что его стыки особенно заметны или их легко сфотографировать.

Для крупного или неоднородного лица:

• охватить несколько репрезентативных районов;
• Включать участки с явно различающимися структурными условиями;
• необходимо четко обозначать результаты анализов, проведенных в разных местах; и
• При сравнении результатов следует использовать единый метод сбора данных.

На одном участке скальной породы видны только те разрывы, которые обнажены на этой поверхности. По возможности, при изменении структурных условий следует использовать несколько репрезентативных участков или обнажений.

Обойдите скальную поверхность как можно ближе к центру.

Выберите точку зрения, которая является разумной. перпендикулярно открытой поверхности. Другими словами, направьте камеру прямо на поверхность скалы.

Прямой обзор уменьшает перспективные искажения и обеспечивает более наглядное отображение видимых следов разрывов.

Фотографии, сделанные под сильным углом, могут искажать кажущуюся ориентацию, расстояние между элементами и длину следа.

Выберите правильное расстояние для просмотра

Необходимо запечатлеть достаточно большую площадь поверхности породы, чтобы представить исследуемую область, оставаясь при этом достаточно близко, чтобы четко различить важные разрывы.

Если отойти слишком далеко, мелкие трещины могут исчезнуть на изображении. Если же подойти слишком близко, изображение может уже не содержать достаточного участка скальной породы для отображения более крупной структурной модели.

При длительной экспозиции следует снимать несколько систематических разрезов, а не ожидать, что на одном снимке, сделанном с большого расстояния, будут видны все масштабы трещиноватости.

Сохраняйте резкость изображения.

Следы разрывов должны оставаться четко видимыми по всему изображению.

Избегать:

• размытие в движении;
• плохая фокусировка;
• глубокие тени;
• сильный блик;
• переэкспонированные участки;
• Растительность, покрывающая лицо;
• рыхлый материал, заслоняющий поверхность; и
• Оборудование или другие предметы, препятствующие функционированию важных сооружений.

Используйте подходящее освещение

Используйте освещение, которое позволяет сохранить видимой текстуру породы и следы разрывов.

Прямой солнечный свет на влажных или отражающих поверхностях может скрывать стыки. Глубокие тени могут создавать противоположную проблему, скрывая части поверхности или создавая впечатление ложных линий.

При работе под землей, по возможности, используйте широкое, равномерное освещение. Как правило, предпочтительнее использовать несколько смещенных источников света, чем один резкий источник света, расположенный непосредственно рядом с камерой.

Масштабировать изображение

Для корректного отображения размеров, таких как видимое расстояние и размер блока, WipJoint требует проведения анализа в соответствующем масштабе.

Используйте метод масштабирования WipFrag, соответствующий способу захвата изображения.

Подробные рекомендации по съемке изображений, масштабированию, подземному освещению и полевой фотосъемке см. в разделе Руководство по захвату и выборке изображений WipFrag.

2. Подготовьте анализ в WipFrag.

Шаг 1 – Откройте или сделайте снимок экрана.

Создайте новый анализ WipFrag, используя изображение обнаженной поверхности породы.

Выберите изображение, на котором четко видны интересующие вас разрывы.

Шаг 2 – Установите масштаб

Примените к изображению соответствующий масштаб.

Правильное масштабирование важно, поскольку WipJoint использует информацию о размерах при расчете таких результатов, как видимое расстояние между швами и видимый размер блока на месте.

3. Проанализируйте сеть разрывов.

Перед генерацией результатов WipJoint сравните проанализированную сеть разрывов с исходным изображением скальной породы.

Анализ должен отражать значимые видимые следы, определяющие структуру обнаженной породы.

Искать:

• основные группы суставов;
• длительные или устойчивые разрывы;
• плотно расположенные швы;
• важные видимые соединения, которые могут быть НЕ представлены;
• тени или особенности поверхности, которые могли быть ошибочно приняты за разрывы; и
• участки, где выветривание, обломки или низкое качество изображения затрудняют интерпретацию структуры.

Цель состоит НЕ в том, чтобы воспроизвести каждую мельчайшую деталь поверхности. Анализируемая сеть должна достаточно точно описывать видимую структурную картину породы.

ПОМНИТЬ

WipJoint может характеризовать только то, что видно. Скрытые, плохо различимые или неэкспонированные разрывы невозможно измерить по фотографии.

Рассмотрим само воздействие.

Заметный разрыв на одной грани может быть плохо отображен на другой просто из-за соотношения между плоскостью разрыва и открытой поверхностью.

При проведении важных структурных оценок, по возможности, следует учитывать результаты более чем одного репрезентативного воздействия.

4. Сгенерировать результаты WipJoint

После завершения анализа и проверки сети разрывов, создайте диаграмму.

Щелчок правой кнопкой мыши или нажмите и удерживайте диаграмму и выберите WipJoint Из доступных параметров диаграммы WipFrag переключится со стандартного отображения результатов WipFrag на отображение результатов WipJoint.

5. Анализ результатов WipJoint.

WipJoint объединяет несколько измерений для описания видимой структуры на анализируемой поверхности породы. Эти результаты следует рассматривать в совокупности, а не интерпретировать какое-либо отдельное значение изолированно.

Очевидная ориентация

В Розетка видимой ориентации Показывает направленное распределение видимых следов разрывов. WipJoint группирует направления следов в группы. 18 классов направленности с шагом в 10°.

Величина, представленная в каждом направлении, основана на общей измеренной длине разрывов в пределах данного класса направлений.

ВАЖНЫЙ

Розетка описывает кажущуюся ориентацию следов на сфотографированной поверхности. Это НЕ представляет собой полное трехмерное измерение нижележащих плоскостей разрыва и НЕ должно интерпретироваться как эквивалент геологической стереосети, содержащей точные измерения простирания и падения.

видимое расстояние

В Розетка видимого расстояния Обобщает расстояние между видимыми разрывами в зависимости от направления. WipJoint показывает среднее видимое расстояние по всей длине. Те же 18 классов направленности с шагом в 10°. используется в качестве символа ориентации.

Как им пользоваться

Используйте видимый интервал для:

• сравните близко и широко расположенные наборы суставов;
• определить изменения частоты движений суставов на лице;
• сравнить структурные условия между различными районами; и
• обеспечить контекст для определения видимого размера блоков и структуры горной породы.

Интерпретируйте расстояние между элементами изображения в совокупности с ориентацией, длительностью импульса и исходным изображением.

Упорство

Устойчивость описывает, насколько хорошо виден след разрыва на обнаженной поверхности породы. Длинный, непрерывный след демонстрирует большую видимую устойчивость, чем короткий или прерывистый.

Почему важна настойчивость

Два массива горных пород могут иметь сходное расстояние между трещинами, но совершенно разную структуру блоков, если разрывы существенно различаются по своей протяженности.

Более длинные разрывы могут более полно разделить горную породу, в то время как более короткие следы могут заканчиваться или прерываться на обнаженной поверхности.

ВАЖНЫЙ

WipJoint измеряет видимый след. Разрыв, достигающий края изображения или покрываемый материалом, НЕ обязательно заканчивается геологически. Его фактическая протяженность может продолжаться за пределами сфотографированного обнажения или вглубь горной породы. По этой причине под «устойчивостью» следует понимать видимую или очевидную протяженность разрыва.

Обозначение качества горных пород – RQD

WipJoint предоставляет Расчетный показатель качества горных пород (RQD) на основании анализа структуры, наблюдаемой на изображении.

Метод RQD изначально был разработан как способ оценки качества горных пород по керну. WipJoint предоставляет оценку на основе изображений, позволяющую оценить состояние трещиноватости по подходящим обнаженным поверхностям горных пород.

Как им пользоваться

RQD может обеспечить дополнительную числовую привязку в следующих случаях:

• сравнение различных участков обнаженной горной породы;
• документирование изменений структурных условий;
• оценка репрезентативных участков скамьи или застройки; или
• отслеживание состояния горных пород с течением времени.

Результаты WipJoint RQD следует интерпретировать вместе с исходным изображением и другими структурными измерениями.

ВАЖНЫЙ

WipJoint предоставляет оценку RQD, полученную на основе изображения, в соответствии со стандартом ASTM. Это НЕ следует понимать как прямое измерение RQD по керну бурения.

Очевидный размер блока на месте

WipJoint оценивает видимый размер блока in situ из сети видимых разрывов.

Это позволяет оценить структуру блоков, представленных обнаженной породой, до того, как взрывные работы или другие процессы выемки грунта приведут к дальнейшему разрушению материала.

WipJoint отображает результат в виде логарифмического распределения размеров блоков, аналогичного по концепции гистограмме размеров частиц, используемой в WipFrag.

Указанный размер блока выражается с использованием номинального диаметра сферы, имеющей эквивалентный объем.

Почему размер блока имеет значение

Естественная структура горной породы может оказывать существенное влияние на степень фрагментации, вызванную взрывом. Знание видимой до взрыва структуры блоков обеспечивает полезный контекст при оценке степени фрагментации после взрыва.

ВАЖНЫЙ

Фактические блоки внутри горной породы имеют трехмерную структуру. Изображение фиксирует только те разрывы, которые видны на фотографируемой поверхности. Другие наборы разрывов, скрытые плоскости и различия в устойчивости могут влиять на истинную трехмерную геометрию блока. По этой причине сохраните слово очевидный при обращении к оценкам размера блока WipJoint.

Применение WipJoint на практике

Структурная характеристика до взрыва

Сделайте репрезентативные снимки обнаженной породы перед взрывом, чтобы зафиксировать структурные условия, существовавшие до взрыва. Используйте WipJoint для документирования:

• очевидная ориентация суставов;
• видимое расстояние между суставами;
• упорство;
• расчетное значение RQD; и
• видимый размер блока in situ.

Сравните геологические условия

Используйте WipJoint для сравнения репрезентативных участков на уступе, в карьере, шахте, туннеле или другом выработочном сооружении. Изменения в этих измерениях могут помочь отличить изменения в структуре породы от изменений, вызванных взрывными работами или условиями эксплуатации. Единый метод измерения упрощает выявление изменений в:

• очевидная ориентация;
• интервал;
• упорство;
• расчетное значение RQD; и
• видимый размер блока.

Сравните структуру до взрыва с фрагментацией после взрыва.

WipJoint и WipFrag можно использовать совместно для изучения взаимосвязи между исходной структурой породы и последующим разрушением. До взрыва WipJoint характеризует видимую сеть разрывов и очевидную структуру блоков на месте. После взрыва WipFrag измеряет результирующее распределение частиц по размерам. См. Руководство по интерпретации результатов для получения рекомендаций по интерпретации результатов анализа распределения размеров частиц после взрыва и других стандартных результатов анализа WipFrag.

Сравнение этих двух показателей дает дополнительный контекст при оценке эффективности взрывных работ. Изменение степени фрагментации после взрыва НЕ обязательно является результатом только изменения конструкции взрыва. Изменения в структуре нижележащей породы также могут вносить свой вклад.

Сравните видимый размер блока до и после взрыва.

В соответствующих случаях средний размер блоков до взрыва можно сравнить со средним размером фрагментов после взрыва. Это соотношение можно использовать для описания степени уменьшения размера, достигнутой между структурой породы на месте взрыва и самим взорванным материалом.

При проведении этого сравнения следует учитывать ограничения, накладываемые кажущейся оценкой размера блока, полученной непосредственно на месте.

Поддержка планирования взрывных работ

Трещиноватость может влиять на реакцию горной породы на энергию взрыва. Информация о видимой ориентации, расстоянии между трещинами, их протяженности, коэффициенте запаса прочности и структуре блоков может обеспечить геологический контекст при планировании или анализе методов взрывных работ.

WipJoint следует использовать в качестве источника информации о конструкции, а не в качестве замены процедур проектирования взрывных работ или инженерной оценки.

Документирование изменения грунтовых условий

WipJoint также позволяет создавать постоянные изображения и записи данных о состоянии обнаженных горных пород. Повторные анализы могут быть полезны для документирования изменяющихся условий:

• вдоль подземной линии;
• по последовательным забоям карьера;
• вдоль высокой стены;
• через различные геологические единицы; или
• по мере продвижения раскопок.

Последовательные методы сбора данных особенно важны при сравнении результатов во времени.

Поддержка геотехнической оценки

Геометрия видимых разрывов важна во многих геотехнических приложениях, и WipJoint может предоставить полезные измерения обнаженной структуры. Однако поведение горного массива может также зависеть от характеристик, которые WipJoint НЕ измеряет в полной мере, в том числе:

• шероховатость, вызванная разрывом;
• апертура;
• заполнение пустот;
• выветривание;
• прочность неповрежденной породы;
• состояние грунтовых вод; и
• разрывы, которые НЕ видны на сфотографированной поверхности.

Таким образом, результаты WipJoint должны дополнять, а не заменять собой полную геотехническую оценку там, где она необходима.

БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ

Для получения подробной информации об элементах управления программным обеспечением WipFrag обратитесь к последней версии. Руководство пользователя WipFrag. Рекомендации по съемке полевых изображений, масштабированию, подземному освещению и отбору проб см. в соответствующем разделе. Руководство по захвату и выборке изображений WipFrag. При использовании результатов WipJoint для принятия инженерных или геотехнических решений, их следует интерпретировать совместно с соответствующими геологическими наблюдениями, информацией о местоположении и квалифицированным профессиональным заключением.

Краткий справочник WipJoint