45. Показники, що характеризують міцність гірських порід
границі міцності порід на стиснення σст,
розтягнення σр,
зсув θзс,
вигин θвиг, а також
текучості σт,
повзучості σп та ін.
Для більшості порід границя міцності на розтягнення <20 МПа. Границі міцності порід при зсуві, вигині і ін. видах деформацій завжди менші σст і більші σр, але ближчі до останньої. Найбільшу міцність має кварц. У нього σст більше500 МПа, у польових шпатів, піроксенів, ін. залізисто-магнезійних мінералів σст = 200-500 МПа, у кальциту σст бл. 20 МПа. У полікристалічних гірських порід міцність в основному визначається силами взаємного зчеплення безпосередньо дотичних між собою зерен і насамперед залежить від їх міцності, а також будови. Найбільші значення границі міцності при стисненні мають щільні дрібнозернисті 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 метаморфізму і зольності від 1 МПа (коксівне вугілля) до 35 МПа (антрацити).
46.
Акустичним опором або акустичною
жорсткістю називають добуток густини
гірської породи на швидкість відповідної
хвилі 
Він
характеризує вплив властивостей
середовища на інтенсивність (частоту)
коливань в цьому середовищі І, яка,
крім того, визначається ще й параметрами
збудника коливань.
47. На основі результатів випробувань можна визначити важливий технологічний показник гірської породи - міцність
(по Барону)
48. Класифіка́ція гірськи́х порі́д — здійснюється за генезисом, складом, будовою та властивостями гірських порід.
У генетичній класифікації породи поділяють за походженням, в інженерно-геологічних і петрографічних класифікаціях — за мінеральним складом і структурно-текстурним особливостями.
У гірничій практиці використовують окремі класифікації, що побудовані на розділенні порід за яким-небудь одним фізичним параметром. Наприклад, класифікація гірських порід за пористістю, густиною, модулем пружності, міцністю, тривкістю, буримістю,вибуховістю та ін. Класифікація гірських порід за базовими фізичними властивостями дає можливість систематизованого їх вивчення і сприяє прогнозуванню властивостей.
Основними ознаками, які визначають властивості гірських порід є їх мінералогічний склад і будова. За ступенем зв'язку мінеральних зерен і частинок усі породи поділяють на тверді, зв'язні і роздільно-зернисті (пухкі). Скельні породи (тверді) поділяють на пористі і практично непористі, зв'язні і роздільно-зернисті — на пористі.
49Побудова паспорта міцності гірських порід.
Для проектування різних підземних і надземних проектних споруд необхідно мати свої в розпорядженні властивості міцності гірських порід в натуральних умовах.Основним показником критерію гірських порід є межі міцності гірської породи.
1. Межа міцності при одноосному розтягуванні;2. При одноосному стисненні;3.При зсуві, при вигині;
Існують наступні класи напружень на стиснення гірських порід.
Одноосне стиснення
Двовісне стиснення
Тривісне стиснення
Міцність тіла визначається величиною напружень, при яких відбувається його руйнування. При дії на тверде тіло одноосних навантажень відповідні їм межі міцності повністю характеризують здатність тіла витримувати навантаження.
Для
гірських порід найбільш широко
використовують теорію міцності Мору
засновану на залежність між дотичними
і нормальними напруженнями в кожній
точці тіла, що знаходиться в важконапруженному
стані. В системі координат ця залежність
виражається кривій, що огинає сімейство
кола в напрузі, побудованих для різних
випадків граничного напруженого стану
випробовуваного зразка. Крива характеризує
гранично напружений стан твердого тіла
у момент його руйнування. Огинаючи
кругову Мору називають паспортом
міцності гірських порід. Згідно цієї
теорії руйнування наступить тоді, коли
або дотичні напруження перевищать
величину, обмежену огинаючою , або
нормальні розтягуючи напруження
перевищать певну межу при
.Аналітична
залежність граничних дотичних напружень
від нормальних
.
- кут внутрішнього тертя.Показник
- називається зчепленням
,
кількісно рівний межі міцності гірських
порід на зріз за відсутності нормальних
напружень.
50. Класификация горных пород по их удельному волновому сопротивлению
Питомий
хвильовий опір або акустична
жорсткість.Швидкості розповсюдження
пружної подовжньої хвилі множений на
густину гірської породи.
Хвильовий
опір порід визначає їх здатність
відображати і заломлювати пружні
хвилі.Віддзеркалення і заломлення
відбувається або на межі між породами
з різними акустичними параметрами, або
під час переходу пружних хвиль із
зовнішнього середовища в породу (і
навпаки).
5
1Межа
міцності гірської породи на стиснення
– максимально критичне значення
одноосного стискаючого напруження при
якому гірська порода руйнується.
52. Смотри вопрос 25!
53 Контактная прочность горной породыСвойство породы оказывать сопротивление разрушению в приповерхностном слое при местных контактных воздействиях. Используется в качестве критерия сопротивляемости пород разрушению резцовым и шарошечным инструментами.Показатель Контактная прочность горной породы (рк), предложенный Л. И. Бароном и Л. Б. Глатманом, определяется путем вдавливания индентора с плоским основанием (цилиндрического штампа) в необработанную поверхность образца породы и представляет собой отношение средней нагрузки в момент хрупкого разрушения (выкол лунки) к площади основания индентора.
54. Вязкость горных пород Наиболее трудно поддаются разрушению породы, имеющие высокую прочность и большую зону пластической деформаций. Такие породы являются вязкими. Технологический показатель вязкости горных пород при разрушении пропорционален сопротивлению породы силам, стремящимся разъединить ее частицы. Он определяется пластическими свойствами породы, отношением пределов прочности при растяжении и сжатии, а также значением предела прочности породы при сдвиге. Общепризнанного метода определения вязкости не существует. Так как вязкость прямо пропорциональна произведению пластичности породы на ее прочность, эту величину можно принять в качестве физического аналога вязкости В пород. Вязкость горных пород при разрушении не равноценна вязкости деформирования — коэффициенту внутреннего трения г, который в соответствии с законом Ньютона является коэффициентом пропорциональности между приложенными касательными напряжениями т и скоростью деформирования de/dt. |
55 б). Питомий хвильовий опір або акустична жорсткість. Швидкості розповсюдження пружної подовжньої хвилі множений на густину гірської породи. Хвильовий опір порід визначає їх здатність відображати і заломлювати пружні хвилі.Віддзеркалення і заломлення відбувається або на межі між породами з різними акустичними параметрами, або під час переходу пружних хвиль із зовнішнього середовища в породу (і навпаки).
56. Смотри 2! 57.Смотри 3! 58. Смотри 41!!!
59.Найважливішими ознаками будови порід є їх структура ітекстура.
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 частинокщо складають гірську породу.
Розрізняють наступні види текстур:
масивна (суцільна маса)
пориста (видно простори пор)
шарувата (є видимими шари і пропластки)
Як мінеральний склад, так і будова гірських порід визначається їх генезисом і дією різних зовнішніх чинників (рухом земної кори, діяльністю вітру і води, тиском, температурними коливаннями) в перебігу всього періоду їх існування.
Магматичні породи (граніт, базальт і ін.) за змістом кремнезему умовно підрозділяються на :
кислі 65%
середні (52- 65%)
основні (52-40%)
ультра основні 40%
Осадкові породи - породи, що виникли шляхом відкладення (механічного, хімічного або органічного) з води або повітря, продуктів руйнування магматичних і метаморфічних порід (ізвестняки, пісковики).
Метаморфічні - породи, що виникли в результаті перетворення магматичних або осадових порід під впливомвисокого тиску, температур і гарячих газо-водяних розчинів(кварцит, кристалічні сланці, мармур.)
60.Механічні 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.
Теплове поле викликає зміну властивостей порід під впливом раз особистих термодинамічних процесів, що відбуваються в них при підвищенні температури.
Виділяють два види дії теплового поля. Перший вигляд пов'язаний з виникаючими в породах термічними напруженнями через нерівномірне теплове розширення мінералів. Другий вигляд – обумовлений різними фізичними і термохімічними перетвореннями мінеральної породи.
Під впливом низьких температур також відбувається зміна внутрішньої будови порід і сил, зв'язків між окремими частинками приводить до зміни властивостей порід в різних напрямах.