Раздел 1 основные понятия и терминология 6

1 ПРЕДМЕТ И МЕТОД МЕХАНИКИ ГОРНЫХ ПОРОД 6

1.1 Механика горных пород в системе горных наук 6

1.2 Объект и метод механики горных пород 7

1.3 Задачи механики горных пород и ее практическое значение 7

Контрольные вопросы 8

2 ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД 10

2.1 Минералы, горные породы, массив горных пород, образец горной породы 10

2.2 Классификация физико-технических свойств пород 11

2.3 Отбор, хранение и подготовка к испытаниям образцов горных пород 12

2.4 Обработка результатов определения свойств пород 14

Контрольные вопросы 18

Раздел 2 лабораторные методы определения параметров свойств горных пород 19

3 Плотностные свойства пород 19

3.1 Плотностные свойства скальных и связных пород 19

3.2 Плотностные свойства рыхлых и разрыхленных горных пород. 22

Контрольные вопросы 25

4 ПРОЧНОСТНЫЕ СВОЙСТВА ПОРОД 27

4.1 Механические напряжения в горных породах 27

4.1.1 Основные представления о напряженном состоянии горных пород 27

4.2.1 Понятие о напряжениях и деформациях 28

4.2 Теории прочности пород 45

4.3 Стандартные методы определения прочностных параметров скальных пород 60

4.4.1 Основные показатели механических свойств горных пород 60

4.4.2 Определение предела прочности при одноосном сжатии 63

4.4.3 Метод определения предела прочности при одноосном растяжении 67

4.4.4 Метод определения предела прочности при срезе 68

4.4.5 Метод определения предела прочности при изгибе 70

4.4.6 Метод определения предела прочности при объемном сжатии 71

4.4.7 Метод комплексного определения пределов прочности при многократном раскалывании и сжатии 72

4.4.8 Методы определения механических свойств сжатием образцов встречными сферическими инденторами 73

4.4 Нестандартные методы определения прочностных параметров скальных пород 75

4.4.1 Методы определения показателей прочности на образцах неправильной формы 75

4.4.2 Метод удара ручным и пружинным шариковыми 79

молотками 79

4.4.3 Метод вдавливания стального шарика с помощью 81

пружинного пистолета 81

4.5 Определение прочностных параметров рыхлых и разрыхленных пород 81

4.5.1 Метод определения механических свойств глинистых пород при одноосном сжатии 82

4.5.2 Испытание глинистых пород при растяжении 85

4.5.3 Метод испытания пород на срез 86

4.5.4 Определение прочности горных пород в приборах трехосного сжатия 90

4.5.5 Определение угла внутреннего трения песков по углу естественного откоса 92

4.6 Пределы изменения прочностных параметров пород угольных шахт Донбасса 93

Контрольные вопросы 94

5 Деформационные свойства пород 96

5.1 Деформации в горных породах 96

5.2 Упругие свойства горных пород 98

5.3 Пластические и реологические свойства горных пород. 100

Контрольные вопросы 107

6 АКУСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД 108

6.1 Акустические волны в породах 108

6.2 Параметры акустических свойств горных пород 109

6.3 Определение акустических параметров пород в лабораторных условиях 112

6.4 Использования акустических свойств горных пород в горном деле 114

Контрольные вопросы 117

7 СПЕЦИАЛЬНЫЕ ГОРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ГОРНЫХ ПОРОД 118

7.1 Крепость 118

7.2 Контактная прочность 121

7.3 Абразивность 122

7.4 Дробимость 124

7.5 Сопротивляемость резанию 125

7.6 Буримость 126

7.7 Взрываемость 128

7.8 Липкость и сопротивление копанию рыхлых и разрыхленных пород 129

7.9 Использование горно-технологических свойств в горной практике 130

Контрольные вопросы 131

8 Термодинамические свойства горных пород 133

8 1 Общие сведения о температурном поле в горных породах. 133

8 2 Основные тепловые параметры горных пород 133

8.3 Определение параметров термодинамических свойств пород в лабораторных условиях 136

8.4 Использование тепловых свойств и явлений в горном деле 137

Контрольные вопросы 139

9 Гидравлические свойства пород 140

9.1 Общие сведения о воде в горных породах 140

9.2 Параметры гидравлических свойств горных пород 142

9.3 Воздействие жидкости на горные породы 146

9.4 Определение гидравлических параметров горных пород 148

9.5 Использование гидравлических свойств горных пород для дегазации угольных пластов, ослабления и упрочнения пород 149

Контрольные вопросы 150

10 Газодинамические свойства горных пород. 152

Контрольные вопросы 159

11 Электромагнитные свойства пород 160

11.1 Базовые параметры электромагнитных свойств горных пород и методы их определения. 160

11.2 Использование электрических магнитных свойств горных пород для горного производства 163

Контрольные вопросы 166

12 РАДИАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ПОРОД 167

12.1 Базовые параметры радиационных свойств горных пород и методы их определения 167

12.2 Использование радиационных свойств пород в горной практике 169

Контрольные вопросы 170