6.Властивостігірськихпорід , які виникають при дії механічного поля

Механічні властивості характеризують поведінку гірськихпорід в різних механічних силових полях. Їхподіляють на ряд груп:

а) міцнісні, щохарактеризуютьграничнийопірпорідрізного виду навантаженням;

б) деформаційні, щохарактеризуютьздатністьпоріддеформуватисяпіддієюнавантаження:

– пружні, щохарактеризуютьздатністьпорідпружнодеформуватисяпіднавантаженням;

– пластичні, щохарактеризуютьнезворотнезалишковедеформуванняпорід.

в) реологічні,щохарактеризуютьдеформуванняпорід в часі при заданихумовахнавантаження;

г) акустичні, щохарактеризуютьумовипередачі породами пружнихколивань.

7 Щільнісні властівості гірських порід та їхвизначення

Плотностные свойства горной породы - физические свойства, характеризующие взаимосвязь между массой и объемами горных пород или минералов.

Плотностные свойства горных пород проявляются в результате действия гравитационного поля Земли. Их в свою очередь можно подразделить на две группы: гравитационные и структурные. К гравитационным свойствам относят удельный g и объемный g вес пород, к структурным — их удельную массу r, плотность (объемную массу) r, общую П и открытую пористость П, коэффициент пористости Кп.

Плотность горной породы определяется как масса (кг) единицы ее объема (м3) со всеми содержащимися в ее порах жидкостями и газами. В системе единиц СИ единицей плотности р является килограмм на кубический метр:

8 Міцнісні властивості гірських порід

Міцнісні властивості визначають здатність порід чинити опір руйнуванню під дією прикладених механічних напруг. Вони характеризуються межами міцності при стиску і розтягу, зчепленням і кутом внутрішньоготертя. 

міцність на стиск порідхарактеризуєзначеннянапруги, яке витримуєзразок до руйнування при одновісномустисненні.

Міцність на розтяг гірськихпорідзначнонижчеїхміцності на стиск, визначаютьїхповедінку в полімеханічних сил.

Міцність на зріз (зсув) можебути охарактеризована двомафункціональнопов'язаними параметрами: зчепленням і кутом внутрішньоготертя породи.

Зчеплення характеризуєграничнеопірзрізу по майданчику, на якійвідсутнійнормальнийтиск, тобтонемає опору зрізатизусиллям за рахуноквнутрішньоготертя. 

Кут внутрішнього тертя  або коефіцієнт внутрішнього тертя  характеризує інтенсивність росту зрізати напружень зі зростанням нормальних напружень, тобто являє собою коефіцієнт пропорційності між приростами дотичних  і нормальних напружень при зрізі.

Межеюміцності називаютьнапруження, при якомузразокруйнується:

 

де P – руйнівненавантаження;

F – площа, на яку дієприкладененавантаження.

9. Пружні властивості гірських порід як їх визначити Пружнівластивості гірськихпорідхарактеризуються модулем пружності Е при одноосьовомунапруженомустані (модулем поздовжньоїпружностіабо, інакше, модулем Юнга), модулем зсуву G, модулем об’ємноїпружності К і коефіцієнтомпоперечнихдеформацій m (коефіцієнтом Пуассона).

.

Модуль пружностіЕ – це відношення нормальних напружень s_n до відносної лінійної деформації зразка e_l=Dl/l в напрямі дії прикладеного навантаження.

 Модуль деформації при навантаженні дещо менший чим при розвантаженні, що у випадку швидкого зняття навантаження зумовлює залишкову деформацію е_зал.Це явище називають пружним гістерезисом. Однак, з часом набута таким чином залишковадеформаціязникає і твердетіловідновлюєсвоїрозміри. Цеявищеназивають пружноюпіслядією.

До деякоївеличининапруження породи, яку називають межеюпружності залишковінапруження при короткочасномунавантаженні в ній практично не проявляються; деформаціїмають чисто пружний характер і при зняттінавантаженнязникають. Якщо ж значеннянапруженьбільші за межу пружності, то наряду з пружнимидеформаціямивиникають і пластичні, котрізберігаються і післярозвантаження породи.

Пластичнівластивості можнаохарактеризувати коефіцієнтомпластичності, який є відношеннямроботи А_р, витраченої на руйнуванняпевногооб’ємуреальноїгірської породи до роботи А_пр, потрібної для руйнування такого ж об’єму породи, з тим же значенняммежіміцності при стиску при умовіідеальноїпружності породи