Министерство образования и науки Кыргызской Республики

Кыргызский государственный технический университет им. И.Раззакова

Институт горного дела и горных технологий им.академика У.А.Асаналиева

Конспект лекций по курсу физика горных пород

Составитель НИКОЛЬСКАЯ О.В.

Бишкек 2014

Оглавление

Модуль 1. 4

Лекция 1. 4

Глава 1 Строение Земли. Особенности структуры массива горных пород 4

1.1.Общие понятия о предмете Физика горных пород 4

1.2. Общие сведения о строении Земли, верхней мантии и земной коры. 5

1.3. Понятие и минералах и горных породах как объектах горного производства 13

1.4. Структурные неоднородности массива горных пород 20

1.5. Блочность породных массивов 28

Контрольные вопросы к главе 1 29

Глава 2.. Свойства горных пород 31

Лекция 2. 31

2.1. Плотностные свойства горных пород 31

Лекция 3 42

2.2. Механические свойства горных пород 42

Лекция 4 (4 часа) 54

2.3. Деформирование и разрушение горных пород 54

2.4.Теории прочности горных пород 61

Лекция 5 63

2.5.Влияние минерального состава и строения пород на их прочность 63

Лекция 6 69

2.4.Обобщенные горно-технологические свойства горных пород 69

Лекция 6 84

2.5. Паспортизация горных пород по физико-техническим параметрам 84

Контрольные вопросы в главе 2 90

Модуль 2. 91

Глава 3. Физические явления в горных породах 91

Лекция 7. 91

3.1.Общие понятия о физических явлениях в горных породах 91

Лекция 8 95

3.2. Акустические свойства горных пород 95

Лекция 9 (4 часа) 99

3.7. Газодинамические и гидродинамические свойства горных пород 99

3.7.1. Содержание жидкостей в породах 99

3.7.2. Газообразная составляющая горных пород. 105

Лекция 10 (4 часа) 108

3.8. Тепловые свойства горных пород 108

3.8.1. Теплоемкость и теплопроводность горных пород и массивов 110

3.9. Морозостойкость горных пород 117

3.10. Электрические и магнитные свойства горных пород 119

3.11. Магнитные свойства горных пород 124

Заключение 129

Модуль 1. Лекция 1. Глава 1 Строение Земли. Особенности структуры массива горных пород

1. Общие понятия о предмете Физика горных пород

Горнодобывающая промышленность в Кыргызстане является одной из основных бюджето образующих отраслей, обеспечивающих развития республики. Совершенствование производства, обеспечение высоких темпов развитии отрасли неразрывно связанро с широким применением новых методов и средств воздействия на горную породу, способствующие увеличению объема добычи полезного ископаемого.

Горное производство состоит из такой технологической цепочки:

• Бурение

• Взывание

• Выемка горной массы

• Транспортировании и складирование горных пород

• Первичная обработка

• Измельчение и обогащение полезного ископаемого

Наибольшая производительность предприятия достигается при соответствии параметров машин и механизмов физическим характеристикам горных пород.

Современный горных инженер должен хорошо разбираться в физических явлениях, происходящих в породах, должен знать и применять знания о свойствах пород в практике горного дела. Совершенствование горного производства, повышение производительности труда невозможно без познания свойств пород. Физические свойства горных порд не являются строго неизменными и в некоторых пределах ими можно управлять. Свойства пород могут изменяться при нагревании, охлаждении, водонасыщении, воздействии электрического тока и т.п. изучение физических явлений в горных породах позволяет совершенствовать методы горной технологии, создавать новые способы добычи полезных ископаемых, развивать и совершенствовать способы контроля за состоянием массива горных пород.

Основные задачи физики горных пород:

1. Установление физических и технологических характеристик горных пород, необходимых для расчета режимов работы и производительности горного оборудования при проектировании горных предприятий и планирования их работы;

2. Разработка и создание принципиально новых методов воздействия на породы;

3. Разработка принципиально новой технологии производства горных работ на основании изучения физических свойств горных пород

4. Разработка методов систем контроля за состоянием и поведением горных пород в процессах горного производства, основанных на изучении свойств пород.