1. Классификация физико-технических свойств пород. Базовые физико-технические параметры.

Под физическим свойством породы понимают её особое поведение (ответную реакцию) при воздействии на неё определённых физических полей или сред.

Численно каждое физическое свойство породы оценивается одним или несколькими параметрами (показателями, характеристиками), являющимися количественной мерой свойств.

Свойства пород и соответствующие им параметры, характеризующие ответную реакцию пород на воздействие определённых инструментов, механизмов или технологических процессов (например, взрыва), называют горно-технологическими.

Всю совокупность физических и горно-технологических параметров пород, описывающих их поведение в процессах разработки, принято называть физико-техническими параметрами.

В ФГП под понятием «внешнее поле» подразумевают тот вид энергии или вещества, под воздействием которого в данный момент находится порода.

Физико-технические параметры подразделяют по виду соответствующих внешних полей, вызывающих ответную реакцию породы. Механическое поле, тепловое поле, электрическое, магнитное и радиационное поля и соответственно свойства – механические, тепловые и т.д. Кроме того, существует вещественное поле (флюиды) и соответствующие ему гидравлические и газодинамические свойства.

Известно более ста физико-технических параметров пород, измерить такое количество их для всех видов и разновидностей пород не представляется возможным.

С целью сопоставления разных пород, совместного их рассмотрения, анализа и классификации выделяют некоторую ограниченную группу физико-технических параметров, являющуюся минимально необходимой и достаточной для характеристики породы как физического и геологического тела и объекта горной разработки одновременно. Такие параметры горных пород носят название базовых.

К базовым отнесено 12 элементарных, исходных и независимых физических параметров, позволяющих вычислить максимальное количество других параметров пород.

Базовые физические параметры служат общим фундаментом для изучения всех пород. Поэтому их определение является обязательным.

Таблица 1. Базовые физико-технические параметры горных пород

Свойства	Основные параметры	Обозначение	Единицы измерения	Определение
Плотностные	Объёмная масса	ρ	кг/м3	Масса единицы объёма сухой горной породы с естественной ненарушенной структурой (с порами, трещинами и т.д.)
	Пористость	Р	%	Относительный объём всех пор, заключённых в единице объёма породы.
Механические	Предел прочности при сжатии	σсж	Па	Критическое значение одноосного сжимающего напряжения, при котором происходит разрушение горной породы
	Предел прочности при растяжении	σр	Па	Критическое значение одноосного растягивающего напряжения, при котором происходит разрушение горной породы
	Модуль продольной упругости (модуль Юнга)	Е	Па	Коэффициент пропорциональности между действующим нормальным напряжением и соответствующей ему продольной упругой деформацией
	Коэффициент Пуассона	υ	_	Коэффициент пропорциональности между упругими продольными и поперечными деформациями при одноосной нормальной нагрузке (отношение относительных поперечных деформаций к продольным)
Тепловые	Коэффициент теплопроводности	λ	Вт/(м·К)	Количество тепла, проходящего в единицу времени через единицу сечения в направлении, перпендикулярном к сечению при перепаде температур, равном 1К, на единицу расстояния.
	Удельная теплоёмкость	с	Дж/(кг·К)	Количество тепла, необходимое для повышения температуры 1кг вещества на 1К.
	Коэффициент линейного теплового расширения	α	К-1	Относительное удлинение тела при нагреве его на 1К.
Электромагнитные	Удельное электрическое сопротивление	ρ	Омּм	Величина, обратная силе тока, проходящего через 1м2 площади образца при напряжённости электрического поля в образце, равной 1В/м
	Относительная диэлектрическая проницаемость	εr	_	Коэффициент, показывающий, во сколько раз уменьшается напряжённость электрического поля при внесении в него породы
	Относительная магнитная проницаемость	μ		Коэффициент, показывающий, во сколько раз магнитная индукция поля изменяется при помещении в него образца по сравнению поля в вакууме

Лекция №3

Тема : ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ СВОЙСТВАХ ПОРОД И ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ (продолжение)

План лекции (с.17-39/1/):

1. Физические процессы в горных породах.

2. Экспериментальное определение физико-технических параметров пород

3. Воздействие внешних полей на свойства горных пород