4. Физико-механические свойства пород

По механическому состоянию ГП подразделяются на:

• твердые, если связь между слагающими частицами (зернами) жесткая (граниты, гнейсы, песчаники;

• связные, если частицы связаны глинистыми минералами, обладающими пластическими свойствами (глины, суглинки, бокситы);

- рыхлые, если частицы не связаны между собой.

Как физические тела ГП имеют ряд характеристик.

Плотность - масса единицы объема

m

 = ---------, кг/м³, где m – масса, кг; V – объем м³.

V

ГП имеют трещины, пустоты, поэтому разделяют среднюю плотность с пустотами и истинную плотность без пустот. Разность между полным объемом V и объемом плотной массы V_пл составляет объем пор, трещин, пустот V_п, величина которой характеризуется пористостью n:

V - V_пл

n =-------------- 100%

V

Упругость - способность тел восстанавливать свою форму и объем после прекращения действия внешних сил, вызвавших деформацию тела. Существует понятие предела упругости – появление необратимых пластических деформаций.

Прочность – максимальная нагрузка, которую порода может выдержать при определенном виде напряженного состояния. Бывает прочность на одноосное или объемное сжатие, растяжение, сдвиг, изгиб.

Существуют комплексные показатели совокупного влияния пород на производственно-технические процессы при добыче:

Крепость характеризует относительную сопротивляемость ГП разрушению при их добыче. Оценивается коэффициентом крепости f ( введен М.М.Протодьяконовым). Если прочность оценивается в кг/см², то коэффициент крепости f составляет 1% от предела прочности на одноосное сжатие.

Твердость – сопротивление изменению формы либо внедрению инструмента. Самый твердый минерал – алмаз, царапает всё, самый мягкий – тальк, им можно писать на бумаге, не царапая её.

Абразивность – способность породы изнашивать контактирующие с ней поверхности горных машин. Чем порода крепче, тем она абразивнее.

Буримость – скорость или время бурения 1 м скважины в однотипных условиях.

Взрываемость – степень сопротивляемости пород разрушению взрывом. Характеризуется удельным расходом ВВ на 1 м³ породы в массиве.

Разрыхляемость – отношение объема породы в разрыхленном виде к её же объему в массиве. Характеризуется коэффициентом разрыхления от 2 у прочных до 1,05 у сыпучих (песков).

Лекция 2

5. Формы залегания горных пород

Горная порода, которая может быть использована человеком для различных целей, называется полезным ископаемым (ПИ). В природе ПИ встречаются в твердом виде (угли, руды, драгметаллы, мрамор и др), жидком (нефть, вода, рассолы), и газообразном (метан, углекислый газ). Горная порода, не являющаяся объектом извлечения ПИ, называется пустой.

Месторождение – естественное скопление ПИ в земной коре. Бывают коренные – на месте своего образования, и россыпи – рыхлые песчано-глинистые образования, в которых содержится ценный металл (золото, платина и т.п.).

Негорючие твердые ПИ принято называть рудами. Добывают с целью извлечения содержащихся в них металлов и других минералов.

Горючие ПИ (уголь. сланцы, торф) предназначены, в основном, для энергетических целей.

Вмещающие ГП те, что окружают рудное тело (угольный пласт) или включены в него, но пустые или содержат ПИ в количествах, нецелесообразных для добычи.

По форме залегания МПИ разделяются на правильные и неправильные.

Правильные – пласты, пластообразные залежи и жилы.

Неправильные – штоки, гнезда и жилы.