1.МГП- прикладна наука, яка покликана вирішувати задачі гірничого виробництва на підставі використовування фіз.властивостей гірськ.порід, процесів, що відбуваються в гірськ. породах.

На підставі цих пізнань МГП покликана вирішувати наступні виробничі задачі:

1. Удосконалювати нині існуючі способи здобичі і переробки гірських порід.

2. Створювати принципово нові методи здобичі.

3. Створювати прогресивні напрями конструювання і будови гірських машин і гірничодобувного устаткування.

4. Суворо контролювати правильне використовування фіз.властивості гірських порід і технології переробки.

В даний час ФГП розвивається по наступних трьох основних взаємозв'язаним напрямам:

1. Експериментальне

2. Теоретичне

3. Прикладне

2. Акустичні властивості використовуються для вирішення 2-х основних задач.

Визначення пружних показників гп

Активна дія на гірські породи.

1. Дія на гірські породи з метою їх руйнування.

а) коливаннями низької частоти.

б) пружні коливання звукової частоти здатні викликати розрідження вологих глинистих порід.

З допомогою ультразвуку - скоротити час провітрювання гірських виробок від пилу.

Впливаючи на тонкозернистий пил, він сприяє підвищенню частоти їх коливань, що приводить до зштовхування частинок, збільшенню їх в об'ємі і прискоренню їх осадження.

3. б) Межа міцності гірської породи на одноосне розтягування - максимально критичне значення одноосного розтягуючого напруження при якому гірська порода руйнується F/S= Вимоги пред'являються до зразків гірських порід при визначенні їх межі міцності на стиснення. Форма зразка – циліндрова у вигляді керна. Швидкість додатку навантаження при випробуваннях повинна бути рівний На основі результатів визначають міцність (по Протодьяконову) (по Скочинському) (по Барону)

4. По методах дослідження близька до фізики твердого тіла.

По об'єктах дослідження - до геолог. наук (вивчаючих гірські породи і матеріали).

По спрямованості дослідження - до гірських наук (технологія, розвідки, здобичі і переробки гірських порід.)

5. Смотри 9

6. Природно-напружений стан гірських – сукупність напружених станів, що формуються в масивах гірських порід в надрах внаслідок впливу природних чинників. Основною і постійно діючою причиною формування П.-н.с.г.п. є гравітація; крім того – вертикальні і горизонтальні рухи земної кори, процеси денудаційного зрізу і перевідкладення гірських порід. П.-н.с.г.п. викликає землетруси, стріляння і гірничі удари. Енергію П.-н.с.г.п. можна використати для поліпшення дроблення порід при видобутку твердих корисних копалин, полегшення буріння при проходці свердловин.

Напряженное состояние горных пород в земной коре обусловленный давкой расположенных выше пород и тектоническими процессами.

7. Проблемами механіки гірських порід займались такі відомі російські та українські вчені, як В. В. Виноградов, В. Т. Глушко, Ж. С. Єржанов, А. А. Борисов, І. В. Баклашов, Б. А. Картозія, А. Лабасс, Г. Г. Литвинський, К. В. Руппенейт, Ю. З. Заславський, А. М. Зорін, А. Н. Ставрогін, І. Л. Черняк, Б. М. Усаченко.

8. Дослідження і освоєння космічного простору, прогнозування землетрусів, геотехнологічні способи розробки корисних копалин, підземне зберігання відходів виробництва, рідких і газоподібних палив та інші проблеми вимагають поглибленого дослідження властивостей гірських порід і масивів.

9. Щільнісні, які визначаються наступними показниками: а) об'ємна вага – вага одиниці об'єму гірської породи в її природному стані : г/см³, кг/м³ об'ємна вага мало пористих порід в основному залежить те їх мінерального складу. Об'ємна вага більшості порід коливається від 1,5 – 3,5 г/см. Великою об'ємною густиною володіють рудні корисні копалини, оскільки в їх склад входять важкі рудні мінерали. Низьку об'ємну густину мають гідрохімічні осідання - сіль, гіпс і ін. б) питома вага - вага одиниці об'єму мінерального скелета гірської породи (тобто без урахування пір і пустот).

в) густина - маса одиниці об'єму гірської породи ; густина мінералів залежить від їх хімічного складу і структури вони діляться на важкі середні легкі 13 % всіх мінералів - легкі, 33,8% - важкі, 53,2% - середні. г) пористість - питомий об'єм пір в гірській породі вимірюється в поділ. од. і %. Пори в гірських породах за походженням діляться на первинні ті, що формуються при утворенні порід, і вторинні, що з'явилися в результаті процесів метаморфізму, вилуговування, перекристалізації і т.п. Розрізняють відкриту, замкнену і ефективну пористість.

Високою пористістю володіють осадкові породи, а магматичні мають низьку пористість. Пористість залежить від форми і розмірів зерен, що складають породу, від ступенів їх сортування, з цементування і ущільнення.

10. Основними задачами ФГП є:

1. Дослідження фізичних властивостей гірських порід, визначення їх фізико-математичного взаємозв'язку.

Створення науково обгрунтованої класифікації фізичних властивостей гірських порід.

2. Дослідження фізичних процесів, що відбуваються в гірських породах при дії на них різних природних і штучних фізичних полів (силових, теплових, електричних, магнітних і ін.)

На підставі цих пізнань ФГП покликана вирішувати наступні виробничі задачі:

5. Удосконалювати нині існуючі способи здобичі і переробки гірських порід.

6. Створювати принципово нові методи здобичі.

7. Створювати прогресивні напрями конструювання і будови гірських машин і гірничодобувного устаткування.

8. Строго контролювати правильне використовування фізичних властивості гірських порід і технології переробки.

11. Найважливішими ознаками будови порід є їх структура і текстура.

Структура – форма і розміри частинок котрі складають гірську породу.

Розрізняють наступні види структур:

• велико кристалічна (розмір частинок = 2мм)

• середньо кристалічна (розмір частинок = 1мм.)

• дрібнокристалічна (розмір біля = 0,1 мм)

• скрито кристалічна (розміри не видні неозброєним оком.)

• склоподібна (суцільна склоподібна маса)

Текстура – взаємне розташування частинок що складають гірську породу.

Розрізняють наступні види текстур:

• масивна (суцільна маса)

• пориста (видно простори пор)

• шарувата (є видимими шари і пропластки)

12. Під впливом зовнішніх сил тіло змінює форму і об'єм, в результаті цього в ньому виникають внутрішні сили, прагнучі до відновлення колишньої форми. Поверхнева густина сили, що виникає в кожному елементі тіла, називається напруженням. Напруження - величина векторна. Вона залежить від внутрішніх властивостей породи (сил і характеру зв'язків між частинками), форми зразка і дії зовнішніх сил. Сили, діючі в одному напрямі, викликають в зразку лінійний напружений стан, діючий в 2-х напрямах, але в одній площині – плоский напружений стан, а в решті випадків – об'ємний напружений стан.

F - сила, діюча на одиницю площі S - площа, на яку діє сила

Для визначення ступеня напруженості при об'ємній напрузі використовують тензор напруження. В елементарному кубику породи, що знаходиться в напруженому стані можна виділити дев'ять компонентів напружень – 2 дотичних і одне нормальне на кожній грані кубика. Всі вони представляють одну фізичну величину, звану тензором напружень. Тензор першого рангу - це величина, визначувана в будь-якій системі координат сукупністю 3 чисел

- нормальні напруження - дотичні напруження

Напружений стан будь-якого твердого тіла в будь-якій площині можна охарактеризувати діючим в ньому нормальними і дотичними напруженнями.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------

19,22) Гірські породи, їх мінеральний склад і будова; . Класифікація гірських порід за наявністю сил зв’язку між мінералами Гірські породи - ця природна освіта, агрегат мінералів більш менш постійного складу, що складає самостійні геологічні тіла. Властивості гірських порід залежать від їх мінерального складу і мікро будови.

Залежно від характеру зв'язків окремих зерен розрізняють наступні типи порід: рихлі (роздільно – зернисті) породимеханічні зв'язки різних мінералів, не зв'язаних між собою(пісок, гравій). зв’язні (глинисті) - породи з водно-колоїдними зв'язками частинок між собою(глини) Їх відмітною особливістю є висока пластичність при насиченні водою.тверді (скельні і на пів скельні) – породи з жорстким, пружним зв'язком між частинками мінералів(граніти). Зв'язки між мінеральними зернами скельних порід найміцніші. И смотри 59

20) Смотри 28,37

21) Твердість, абразовність і дробимість гірських порід Твердість гірських порід — властивість чинити опір зовнішньому механічному впливу іншого твердішого тіла, тобто деформуванню при місцевій силовій дії твердих тіл на їхню поверхню. Зумовлена головним чином міцністю кристалічної ґратки (тобто типом структури, природою і силою хімічного зв'язку, розміром і зарядом частинок, міжатомними відстанями і інш.) і її механічними параметрами (пружністю, пластичністю, крихкістю, наявністю і кількістю дислокацій). У практиці широко застосовується шкала Мооса – десятибальна шкала твердості мінералів, за якою розрізняють десять ступенів твердості. Шкалу Мооса використовують для швидкої діагностики мінералів. Визначення твердості за шкалою Мооса зручне в польових умовах.

Абразивність гірських порід — здатність гірських порід зношувати тверді тіла, які контактують з ними (деталі машин, бурових доліт, інструменти і т.і). Зумовлена в основному міцністю, розмірами і формою мінеральних зерен, що складають породу. Абразивність гірських порід оцінюють за ступенем зносу штифтів, стержнів, металевих кілець, які труться об поверхню порід при свердлінні або різанні, а також за ступенем стирання порід абразивними матеріалами. Абразивність гірських порід обумовлюється в основному двома властивостями гірської породи — межею міцності на стиснення окремих мінеральних зерен (σст) та коефіцієнтом крихкості (Ккр). Тому коефіцієнт абразивності Ка визначають як добуток: Ка =σст•Ккр. Крім того, застосовують емпіричні методи оцінки абразивності. За методикою Л. І. Барона і А. В. Кузнецова, показник абразивності гірських порід визначають як сумарну втрату маси (в мг) стандартного стержня, що обертається (з частотою 400 хв-1), притиснутого до породи, при осьовому навантаженні 150 Н за час випробування (10 хв).

За показником абразивності гірські породи поділяють на вісім класів. Показник абразивності складає для мармуру 400—500 мг, вапняку — 800—900 мг, граніту — 1000—2000 мг,кварциту — 2100—2500 мг. Для малоабразивних порід, напр., вугілля (абразивність до 5 мг), показник абразивності визначають шляхом стирання стандартного еталона (при постійному тиску на контакті) об роздроблену пробу матеріалу. Найбільш абразивними є породи, що містять корунд, порфірит, діорит, граніт.Абразивність гірських порід впливає на ефективність буріння, різання, сколювання, черпання гірських порід. Розрізняють абразивність тертя й ударну абразивність гірських порід. Відповідно застосовують критерії — коефіцієнт абразивності тертя та коефіцієнт ударної абразивності.

23) Міцність тіла визначається величиною напружень, при яких відбувається його руйнування.Теорія максимальних нормальних напружень, (запропонована Галелєєм), (1 теорія міцності), згідно цієї теорії гірські породи руйнуються в той момент, коли максимальна нормальна напруженість досягає оптимального значення даної породи

Ця теорія не враховує ролі дотичних напружень в руйнуванні гірської породи (зсув, кручення).

2.Теорія максимальних дотичних напружень (запропонована Кулоном), згідно цієї теорії, гірські породи руйнуються в мить, коли дотичні напруги досягають максимальних значень, рівних оптимальному значенню для даної породи.

Ця теорія не враховує роль нормальних напружень.

3. Енергетична теорія міцності (Максвел). Критерій міцності - величина енергії або роботи, яку необхідно затрачувати для руйнування гірської породи.Теорія володіє складністю навіть в одновимірному записі

4. Теорія максимальних деформацій запропонована Сен-Венаном, згідно цієї теорії критерієм критичного руйнування гірських порід служить величина гірською породою максимальної деформації, що допускається.

5. Теорія міцності по Мору. Відносною особливістю цієї теорії є те, що вона встановлює взаємозв'язок між дотичними і нормальними напруженнями до кожної крапки. Ця теорія встановлена основу побудови паспорта міцності гірських порід.

Початковими даними в цьому випадку служать основні показники міцності - кут внутрішнього тертя коефіцієнт - внутрішнього тертя, встановлює відношення приросту дотичних і нормальних напружень. - руйнуюче значення дотичного напруження, при якій відсутність дії нормальних напружень. Ця величина чисельно рівна межі міцності на зріз, і називається зчепленням.

25. Міцність – показник, що характеризує опірність гірської породи руйнуванню при її добуванні.По школі Протодьяконова всі гірські породи розділяються на 10 категорій. До першої відносяться, породи мають щонайвищий ступінь міцності. До десятої – найслабші плавучі породи.Максимальний коефіцієнт міцності =20

2. Твердість – здатність гірської породи чинити опір проникненню в нього іншого чужорідного тіла. Оцінюється по шкалі Мооса, (Еталонних мінерали, в порядку, коли кожний подальший мінерал дряпає попередній).Від 1 (тальк) до10 (алмаз).

3. В'язкість – здатність гірської породи чинити опір силам, прагнучим її роз'єднати.

4. Буримість - здатність гірської породи чинити опір буровому інструменту. Буримість оцінюється по довжині шнура, пробуреного в досліджуваній породі за 1 хвилину чистого часу буріння в стандартних умовах.

В сі породи класифікують по показнику трудності буріння на 20 категорій з підрозділом на 5 класів.I - легко буримі ( Птб 1-5 ), категорії 1, 2, 3, 4, 5.

II - середньою буримі ( Птб 6-10), категорії 6-10III - важко буримі (Птб 11-15), категорії 11-15IV - вельми важко буримі (Птб 16-20), категорії 16-20V - виключно важко буримі (Птб 21-25), категорії 21-25.

2. Вибуховість - здатність гірської породи руйнуватися під дією енергії вибуху, оцінюється питомим зарядом ВВ який рівний кількості ВВ, віднесеній до руйнованого об'єму.Дробленість – здатність гірської породи руйнуватися під дією динамічних навантажень.

26Механічні напруження (тиск) в значущому ступені впливають на зміну фізичних властивостей гірських порід. Причиною цієї зміни є порушення первинної будови гірських порід. Залежно від характеру тиску (одноосне, двовісне, усестороннє і т. д.) ці порушення зв'язані або з ущільненням породи, стисненням пір і освітою в породі системи тріщин і т.д.

Найбільша ущільнююча дія на породи чинить гідростатичний тиск. Із збільшенням ущільнення збільшуються площі каналів, по яких передаються напруження і енергія і зростають міцність, пружні властивості і ін.

В гірському виробництві зустрічаються як штучні механічні напруження, створювані в основному з метою руйнування гірської породи, так і природні - гірський тиск, обумовлений вагою вище розміщених шарів і бічним тиском вміщаючих порід; тиск газів і води в масивах порід, термічних напружень, що виникають під впливом тепла в масивах, тектонічні напруження, пов'язані із зсовуванням гірських порід.

Вплив речовинного поля на властивості гірських порід позначається в 2-х напрямах: як складова частина породи і як фізико-хімічне активне середовище, що впливає на мінеральний скелет.

27 Буримість визначається сукупністю геологічних і техніко-технологічних факторів і характеризує витрати часу і коштів на руйнування порід при бурінні свердловин.

Основні геологічні фактори – літологічний склад, механічні властивості, неоднорідність гірських порід і пластовий тиск.

Основні техніко-технологічні фактори – тип бурової установки, спосіб буріння, тип породруйнуючого інструменту, режим буріння, властивості промивальної рідини. Суттєвим є і суб’єктивний фактор – кваліфікація бурової бригади.

Вивчення буримості гірських порід як комплексного показника потрібне для нормування бурових робіт і для розв’язання ряду технологічних задач.

Для оцінки буримості існує багато методів, які можна умовно розділити на дві групи

за механічними і абразивними властивостями;за технологічними показниками.

До першої групи показників буримості відносять величини, обернені твердості за штампом, об’ємній енергоємності руйнування, абразивності тощо. На кафедрі буріння ІФНТУНГ запропоновано оцінювати буримість гірських порід за таким комплексним показником рш – твердість породи за штампом;кпл – коефіцієнт пластичності; а – абразивність. До другої групи належать методи, в яких для оцінки буримості використовують або проходку а долото, або механічну швидкість буріння.

Проходка на долото (кількість метрів свердловини, пробурених одним долотом) є не дуже вдалим показником. По-перше, одним долотом можна розбурювати кілька пластів, з різними властивостями, а сумарна проходка не дасть об’єктивної характеристики буримості порід кожного з пластів. По-друге, для порівняння буримості за проходкою треба використовувати долота одного типорозміру.

28 Закономірності розповсюдження пружних коливань в гп. Якщо до ділянки породи обмежених розмірів миттєво прикласти навантаження (удар), що викликає, напруження, які не перевищують межу пружності то ця ділянка випробовуватиме деформацію тобто зсув частинок по напряму діючої сили. З огляду на те, що частинки породи жорстко зв'язані між собою, деформація однієї частинки викликає зсув інших, більш видалених.

Відбувається розповсюдження пружної деформації з певною швидкістю. Маси елементарного об'єму множені на його прискорення F = ма, згідно другому закону Ньютона, рівно сумі всіх сил діючих на цей об'єм - зсув частинок гірської породи - час

Суму всіх сил уздовж будь-якої осі координат можна виразити як суму, всіх елементарних напружень, помножених на відповідну площу на яку вони діють. Якщо прийняти, що нормальна сила діє тільки уздовж осі х, а зразок породи є тонким довгим стрижнем, так що дотичні напруження відсутні, то

після перетворень отримаємо: Для переходу до деформацій скористаємося рівнянням закону Гука

Підставивши в рівняння другий закон Ньютона отримаємо

хвильове рівняння за відсутності втрат енергії отримаємо рівняння в одновимірному записі (на площині)

29 Загальні положення про взаємозв’зки властивостей гірських порід

Взаємозв'язок фізичних параметрів – це закономірна зміна однієї властивості породи при зміні іншого

Узагальнюючи свідоцтва про властивості порід, можна керуватися наступними положеннями:

1. Достатньо тісний взаємозв'язок між двома властивостями довільно вибраної групи порід знайти лише у разі однакової залежності, як від будови, так і від мінерального складу.

2. Якщо для кожної з 2-х властивостей є однакова залежність або від будови, або від мінерального складу, то можна лише знайти область зміни одного параметра із зміною іншого.

3. Найбільш ймовірно встановлення зв'язку між властивостями в тому випадку, якщо досліджуються група порід із значною зміною однієї з ознак будови при приблизно постійному мінеральному складі.

Одним з основних параметрів будови найбільш істотно впливаючи на фізичні властивості порід, є пористість.Найсильніша залежність від пористості спостерігається у наступних параметрів порід: Е, σст, σр, π, тому між ними можливі взаємозв'язки по зміні пористості.

30 Паспортизація порід по параметрах переслідує мету компактно записувати основні фізичні властивості з практично достатньою для розрахунків ступенем точності.

Паспорти гірської породи дозволяють систематизувати, класифікувати, обробляти дані методами обчислювальної техніки.Інформація, одержувана з паспортів гірської породи, дозволяє систематизувати, класифікувати, обробляти дані. Базові властивості дозволяють по відомих формулах обчислити похідні показники, у тому числі і технологічні.

---------------------------------------------

37. Поглощение энергии упругих волн в горных породах оказывает фундаментальное влияние на реальный характер процесса разрушения массива, и, в частности, на отклонение этого процесса от закономерностей, предсказуемых с позиций теории упругости. По этой причине любые выводы, полученные для идеальных сред, - как при "упругистском" подходе, так и энергетическом, должны корректироваться на диссипацию энергии. Поглощение вызывается потерями упругой энергии за счет необратимых процессов в среде вследствие ее неидеальной упругости. По этой причине амплитуда, например, плоской гармонической волны кспоненциально убывает с расстоянием х, , где - амплитудный параметр , коэффициент поглощения. Коэффициент поглощения, разный для разных пород, возрастает с ростом пористости, трещиноватости пород, с уменьшением глубины их залегания и водонасыщенности

38. Використання межі міцності при визначенні опору гірських порід руйнуванню при їх видобуванні Межа міцності гірської породи на одноосне розтягування - максимально критичне значення одноосного розтягуючого напруження при якому гірська порода руйнується. Вимоги пред'являються до зразків гп: Форма зразка – циліндрова у вигляді керна. 2. Швидкість додатку навантаження при випробуваннях повинна бути рівний На основі результатів випробувань можна визначити важливий технологічний показник гірської породи-міцність (по Протодьяконову) (по Скочинському) (по Барону)

39. Міцнісні показники гп– їх властивість в певних умовах, не руйнуючись, сприймати впливи механічних навантажень, температурних, магнітних. полів. Показниками, що характеризують міцність гірських порід для різних випадків, є: границі міцності порід на стиснення σст, розтягнення σр, зсув σзс, вигин σвиг, а також текучості σт, повзучості σп та інш. Для більшості порід границя міцності на розтягнення σр не перевищує 20 МПа. Границі міцності порід при зсуві, вигині і інш. видах деформацій завжди менші σст і більші σр, але ближчі до останньої. З породотвірних мінералів найбільшу міцність має кварц. У нього σст перевищує 500 МПа, у польових шпатів, піроксенів, авгіту, рогової обманки, олівіну і інш. залізисто-магнезійних мінералів σст = 200-500 МПа, у кальциту σст бл. 20 МПа. Найбільші значення границі міцності при стисненні мають щільні дрібно-зернисті кварцити і нефрити (500-600 МПа). Значну міцність (більше 350 МПа) мають щільні дрібнозернисті граніти, трохи меншу – габро, діабази і грубозернисті граніти. Міцність вугілля при стисненні змінюється в залежності від ступеня його мета-морфізму і зольності від 1 МПа (коксівне вугілля) до 35 МПа (антрацити). Основним показником критерію гірських порід є межі міцності гірської породи. Існують наступні класи напружень на стиснення гірських порід.

1. Одноосне стиснення

2. Двовісне стиснення

3. Тривісне стиснення

40. Напряжения, возникающие в горных породах, могут вызвать изгибание пластов, а могут привести к их разрушению, разрыву. Все эти процессы изучает механика сплошной среды. Силы, прилагаемые к породе, могут относиться либо к поверхности какого-либо ее объема, например к кровле, или подошве пласта, тогда они называются поверхностными. Если же сила воздействует на определенный объем горной породы, она называется объемной. Все силы, действующие на горную породу, обладают не только величиной, но и определенным направлением... Под воздействием внешних сил тело изменяет форму и объем, в результате этого в нем возникают внутренние силы, стремящиеся к восстановлению прежней формы. В абсолютно плотной породе напряжения рассчитываются по формуле где S — площадь, на которую воздействует сила. В пористых породах где S0 — площадь контакта минеральных зерен; Sп — площадь, занятая порами.

Природно-напружений стан гірських – сукупність напружених станів, що формуються в масивах гірських порід в надрах внаслідок впливу природних чинників. Основною і постійно діючою причиною формування П.-н.с.г.п. є гравітація; крім того – вертикальні і горизонтальні рухи земної кори, процеси денудаційного зрізу і перевідкладення гірських порід. П.-н.с.г.п. викликає землетруси, стріляння і гірничі удари. Енергію П.-н.с.г.п. можна використати для поліпшення дроблення порід при видобутку твердих корисних копалин, полегшення буріння при проходці свердловин.

Напряженное состояние горных пород в земной коре обусловленный давкой расположенных выше пород и тектоническими процессами.

41. Швидкість подовжніх хвиль зростає із збільшенням модуля Юнга і коефіцієнта Пуассона. На швидкість розповсюдження пружних хвиль великий вплив надає мінеральний склад і будову гірських порід. В пористих породах із зменшенням модуля Юнга зменшується і швидкість пружних хвиль.

Зовнішні чинники.

На швидкість розповсюдження пружних хвиль істотно впливає зовнішній тиск.

Із збільшенням зовнішнього тиску швидкість пружних хвиль зростає, це відбувається завдяки закриттю порових просторів, що веде до збільшення густини швидкості.

На розповсюдження пружних хвиль впливає температура. В більшості випадків швидкість подовжньої хвилі зменшується, а коефіцієнт поглинання збільшується. З пониженням температури вологих порід спостерігається стрибкоподібне зростання швидкості при переході в область негативних температур.

В мерзлих породах відбувається різке збільшення швидкості поперечних хвиль.

Вологість приводить до зміни швидкостей пружних хвиль.

Зважаючи на, що швидкість звуку у воді в 5 разів більше, ніж в повітрі, насичення скельних порід водою, приводить до збільшення швидкості подовжніх хвиль. Проте навіть у максимально-насичених водою порід швидкість хвиль буде нижчою швидкості в малопорових породах, тому що менше швидкості звуку в мінеральному скелеті.

За допомогою акустичних параметрів можна визначити пружні показники гірських порід

За допомогою акустичних параметрів можна здійснювати контроль стану масиву гірських порід.

Розрізняють три випадки.

1. Якщо співвідношення між та змінюється від масив гірської породи стійкий.

2. Якщо до 7.0 – не стійкий

3. Якщо - масив повністю розпушених порід.

42. Визначення межі міцності гірських порід при одновісному стискуванні

Одноосное сжатие — основной метод для массовых испытаний с нормальной надежностью до 95—98%. Испытаниям подвергают цилиндрические образны диаметром от 30-60 мм,высотой от 0,8-2,2D .Образцы испытывают сжатием вплоть до разрушения плавно нарастающей нагрузкой (длительность 0,6— 1,5 мин). Предел прочности образца при сжатии где Р — разрушающая нагрузка при сжатии, кгс; d — диаметр образца, см; h — высота образца, см.

43. Деформація гп — зміна відносного положення частинок порід, що викликає зміни розмірів, об'єму масиву. Відбувається в результаті дії статичних (гірничий тиск) чи динамічних (тектонічні рухи) навантажень; викидів вугілля та газів, вибухових робіт, термічного розширення, фазових перетворень, електричних і магнітних впливів у процесі ведення гірничих робіт.

Розрізняють пружні, пластичні та розривні деформації. При пружних деформаціях гірських порід після зняття навантаження форма тіла відновлюється. Пластичні та розривні деформації гірських порід незворотні. Більшість гірських порід при підвищенні навантажень зазнають всіх трьох стадій деформації. За переважним типом деформації всі гірські породи поділяються на пружно-крихкі (кварцити,граніти), пружно-пластичні (роговики, базальти) і пластичні (мармури, гіпс). У глинистих порід пружна деформація практично відсутня.

Небезпечна деформація гірських порід (земної поверхні) — при відкритих гірничих роботах — деформація відвалів, уступів ібортів кар'єрів, а також прилеглої до кар'єра території, яка може викликати аварії гірничо-транспортного обладнання і загрожує безпеці робіт у кар'єрах. Період небезпечних деформацій земної поверхні — період інтенсивних зрушень земної поверхні над відробленим простором з швидкістю осідання не менше 50 мм на місяць при пологому та похилому заляганні пластів і не менше 30 мм за місяць при крутому заляганні пластів. У період небезпечних деформацій можуть виникати значні пошкодження в підроблюваних спорудах.

Активна деформація гірських порід — процес деформації гірських порід, який характеризується тим, що в кожний наступний момент часу інтенсивність напруження в гірських породах та інтенсивність їх деформації будуть перевищувати значення деформації для попереднього моменту часу.

44. Розпушуваність гірських порід – здатність до розукрупнення, розпушення. Розпушення здійснюється шляхом природної або штучної зміни стану гірських порід (обвалення, здимання, вивітрювання, вибух, механічне руйнування і т.д.).

Р.г.п. істотно залежить від їх властивостей (фізичних параметрів і структури), а також від способів і засобів здійснення.

Для загальної технол. оцінки. Р.г.п. може бути використаний показник важкості руйнування Пр, що враховує тип гірської породи, гірничогеологічні умови, тріщинуватість гірських порід і розмір структурного породного блоку. Велику роль при оцінці і аналізі Р.г.п. відіграють геом. характеристики розпушених гірських порід, серед яких – коефіцієнт розпушення, гранулометричний склад, форма і розмір шматків (частинок), зовнішня питома поверхня матеріалу.