Основные физико-механические свойства горных пород.

Физика горных пород

Выполнил: студент 3 курса, гр.913, ЗФО,

ИТФ, Ондар Вадим В.

Проверил: педагог Сандан Р. Н.

Кызыл 2016г

Главные физико-механические характеристики горных пород.

Основными физико-механическими качествами горных пород являются: механическая крепкость, упругость, пластичность, хрупкость, твёрдость, абразивность, плотность, пористость, водопроницаемость, плывучесть и устойчивость.

Механическая крепкость - способность пород сопротивляться разрушению при сжатии, скалывании Основные физико-механические свойства горных пород., разрыве и извиве их. Для разных пород предел прочности на сжатие меняется от 0,1 - 0,2 до 500 МПа (1МПа ≈ 10 кгс/см2).

Крепкость горных пород на скалывание, разрыв и извив существенно меньше, чем на сжатие. Если принять предел прочности породы при одноосном сжатии за 1,0, то предел прочности её на скалывание будет равен 0,2 - 0,08; на растяжение - 0,07 - 0,04.

Крепкость горных Основные физико-механические свойства горных пород. пород находится в зависимости от минералогического состава, структуры и пористости, нрава связи меж зернами, твердости и размера частиц и т. п. К примеру, тонкодисперсные породы владеют большей прочностью, чем крупнозернистые.

Упругость- способность деформируемого тела восстанавливать первоначальную форму и объём после снятия нагрузки. Упругость также характеризуется отскакиванием ударяющего инструмента (долота) от Основные физико-механические свойства горных пород. породы. Упругие характеристики в той либо другой степени присущи всем породам.

Пластичность- способность пород изменять свою форму (деформироваться) под воздействием приложенных сил, без разрыва сплошности; при всем этом порода получает остаточную деформацию. Большая часть минералов и жестких скальных пород фактически не дает остаточной деформации, потому что разрушение их происходит Основные физико-механические свойства горных пород. ранее, чем начинают проявляться пластичные характеристики.

Хрупкость- способность породы разрушаться на отдельные кусочки при ударе, без приметной пластической деформации. Проявление хрупких параметров находится в зависимости от времени приложения нагрузки. При неспешном приложении нагрузки в породе могут развиваться остаточные пластические деформации, и, напротив, при очень резвом приложении нагрузок даже Основные физико-механические свойства горных пород. вязкие тела могут проявлять себя как хрупкие.

Твёрдость- способность горной породы оказывать сопротивление проникновению в неё другого твердого тела, не получающего остаточных деформаций. Твердость можно считать личным случаем прочности на вдавливание. Это одно из более принципиальных параметров горных пород, определяющее величину внедрения резцов бурового инструмента и значительно влияющее на механическую Основные физико-механические свойства горных пород. скорость бурения скважины. Различают агрегатную твердость (твердость породы в целом) и твердость отдельных минералов, из которых состоит порода. Скорость разрушения пород при бурении зависит в главном от агрегатной твердости. Относительная твердость минералов по шкале Мооса приведена в табл. 1.

Таблица 1. Относительная твёрдость минералов по шкале Мооса

Минералы Твёрдость Метод определения твёрдости
Тальк Просто Основные физико-механические свойства горных пород. чертится ногтем
Каменная соль Чертится ногтем
Кальцит Просто чертится ножиком
Плавиковый шпат Чертится стеклом. Ножиком чертится под маленьким давлением
Апатит Чертится стеклом. Ножиком чертится под маленьким давлением
Ортоклаз Ножиком не чертится. Немного царапает стекло
Кварц Просто царапает стекло
Топаз Просто царапает стекло
Корунд Просто царапает стекло
Алмаз Просто царапает стекло Основные физико-механические свойства горных пород.

Абразивность- способность горных пород оказывать влияние на износ забойного инструмента при бурении скважин. Абразивными качествами владеют породы, сложенные зернами жестких минералов, сцементированными наименее крепким материалом. Более высочайшими абразивными качествами владеют кварцевые песчаники. В наименьшей степени абразивность находится в зависимости от окатанности зернышек.

С повышением частоты вращения бурового снаряда износ породоразрушающего Основные физико-механические свойства горных пород. инструмента обычно вырастает резвее, чем скорость бурения.

Плотностьпороды и средняя плотность. Плотность породы определяется как отношение массы к её объему либо как степень наполнения некого объема минеральным веществом. Меньшей плотностью владеют осадочные породы, большей - изверженные.

Плотность горных пород находится в зависимости от минералогического состава зёрен и Основные физико-механические свойства горных пород. связывающего их цемента.

Отношение массы эталона к его полному объему охарактеризовывает среднюю плотность породы, зависящую от вещественного состава и пористости.

Эти характеристики играют важную роль в буровых процессах, потому что определяют условия транспортировки частиц разрушенной породы на поверхность.

Пористость, характеризуемая наличием в горной породе пустот, имеет существенное значение, потому что от нее конкретно Основные физико-механические свойства горных пород. зависят: механическая крепкость, абразивность, влагоёмкость и другие характеристики горных пород. Пористость определяется отношением объема пор к объему породы. Пористость изверженных пород меньшая и измеряется толиками либо маленьким количеством процентов от объема. Только некие излившиеся породы (трахиты, туфовые лавы и др.) владеют высочайшей пористостью (до 60%). Пористость осадочных пород различна Основные физико-механические свойства горных пород.; у доломитов и известняков она меняется от нескольких до 30%, у песчаников - до 40%, у мела - от 5-7 до 40-45%, у песков - около 30-40%, у глинистых пород колеблется в значимых границах и может достигать 50% и поболее.

В жестких породах выделяют пористость открытую и закрытую. В первом случае поры сообщаются вместе и с внешней поверхностью эталона Основные физико-механические свойства горных пород., во 2-м - поры изолированы друг от друга. Это оказывает влияние на водопоглощение и водопроницаемость горных пород.

В пористых жестких породах скорость бурения и износ резцов растут.

Трещиноватость, характеризуемая совокупой систем трещинок в горных породах, осложняет работу породоразрушающего инструмента на забое, наращивает водопроницаемость, ведёт к понижению процента выхода керна Основные физико-механические свойства горных пород., уменьшает устойчивость пород в стенах скважин, вызывает самозаклинивание керна и т. д.

Водопроницаемость- способность горных пород пропускать воду. Водопроницаемость находится в зависимости от размеров и нрава пор либо трещинок. Это свойство горных пород имеет огромное значение при бурении с промывкой, потому что нередко определяет утрату промывочной воды.

Плывучесть- свойство пород течь при Основные физико-механические свойства горных пород. вскрытии. Таким свойством владеют насыщенные водой тонкодисперсные пески с примесью илистых и глинистых частиц. Таким же свойством могут характеризоваться суглинки и даже глины при сильном увлажнении. Подвижность пород вызывается либо движением воды, перемещающей частички пород, либо переходом породы в состояние вязкой воды вследствие сильного насыщения водой.

Устойчивость- поведение горных пород при Основные физико-механические свойства горных пород. обнажении их в массиве. Породы устойчи­вые при всем этом не обрушаются, стены скважины не требуют закрепления. В породах неустойчи­вых либо слабоустойчивых требуется проводить крепление стен скважины. При бурении по таким породам нередко разрушается керн, что понижает качество буровых работ. Устойчивость горных пород зависит полностью от Основные физико-механические свойства горных пород. нрава связи меж частичками, слагающими горную породу, от трещиноватости и степени выветрелости.


osnovnie-funkcii-reklami-osobennosti-roznichnoj-reklami.html
osnovnie-funkcii-sinapsov.html
osnovnie-funkcii-strukturnih-podrazdelenij-sluzhbi-dou.html