Основные понятня механики разрушения горных пород

Разнообразные свойства горных пород зависят от их происхожде­ния и от геологических процессов, происходящих после их образова­ния в течение длительного периода времени. Физико – механические свойства пород объединяют физические и механические свойства, влияющие на процесс их разрушения. Физические свойства характери­зуют их физическое состояние. Это степень связности, пористость, плотность, удельный вес, структура, текстура, зернистость. Механиче­ские свойства являются разновидностью физических, но проявляются под воздействием внешних механических сил и выражаются в способ­ности горных пород оказывать сопротивление их разрушению.

Под механическими свойствами понимаются такие особенности, которые определяют характер их деформации и разрушения под воз­действием приложенной нагрузки.

Механические свойства пород зависят от их состава, строения, текстуры, структуры и условий залегания (глубина залегания, текто­нические нарушения и т.п.).

Для характеристики внутреннего строения горных пород введены понятия текстуры и структуры.

Текстура (от лат. textyra - ткань, сплетение) определяется поло­жением и распределением минеральных зерен в горной породе. К тек­стурным признакам относятся слоистость, сланцеватость, массивная анизотропность и пористость горных пород.

Под Структурой понимают такие особенности горной породы, которые определяются размерами, формой и характером поверхности минеральных зерен. По структуре различают, например, горные поро­ды кристаллические, аморфные и обломочные, механические свойства обломочных пород в значительной мере зависят от размера зерен и характера связи между нами, т.е. от состава и структуры цемента, скрепляющие минеральные зерна.

Пористостью называется совокупность всех пустот в горной по­роде между минеральными зернами, образующими минеральный ске­лет породы. Пористость характеризуется коэффициентом пористости, равным отношению объема пор к объему скелета VCK в данном объеме F породы (Vпор = Vпор + Vск) 

 

(2.1)

 

Пористость породы П выражается в процентах от общего объема породы V:

 


                                                                                                (2.2)

 

 

Плотностью однородного тела р, кг/м3, называется отношение массы т (т.е. количество вещества тела) к объему V:

 


 (2.3)

 

 

Удельным весам γ Н/м³ , называется вес единицы объема тела, т.е. отношение веса тела G (силы тяжести) к его объему V:

                                                                                (2.4)

 

Анизотропией или неравносвойственностью горных пород назы­вается особенность текстуры, выражающаяся в зависимости физико- механических свойств пород от выбранного направления.

Коэффициент анизотропии Кан свойств горных пород определя­ется:

              

                                                 (2.5)

 

где Х II‌‌‌‌ - показатель свойств пород вдоль слоистости либо сланцевато­сти; X┴ - показатель тех же свойств перпендикулярно к слоистости или сланцеватости.

Максимальная твердость наблюдается параллельно слоям поро­ды. Анизотропия механических свойств некоторых пород показана в табл. 2.1.



Таблица 2.1

Дата: 2019-02-19, просмотров: 169.