Теплофизические свойства горных пород

Классификация горных пород по механическим свойствам.

Набухание и размокание глинистых пород.

Прочность горных пород зависит от их влажности (водонасыщенности). Глинистые породы при взаимодействии с водой набухают, увеличивают свою влажность и объем. В нарушенном состоянии наблюдается большая набухаемость глинистых пород, чем в ненарушенном.

Способность к набуханию характеризуется:

1) увеличением объема образца (в % к начальному объему породы);

2) влажностью набухшего образца;

3) давлением, развиваемым набухшим образцом.

Набухание глинистых коллекторов приводит иногда к значительному снижению проницаемости. При набухании происходит ослабление внутренних связей, что ведет к размоканию, сопровождающемуся уменьшением прочности.

В промысловой практике размокание глин может привести к обвалам, так как глины распадаются на мелкие чешуйки.

Классификация горных пород по механическим свойствам дает возможность нормировать выбор средств для разрушения горных пород, например, при бурении.

В настоящее время принята следующая классификация. Породы разделяют на:

- 12 категорий по твердости и пределу текучести.

- 8 категорий по удельной контактной работе (крепости) и модулю Юнга.

- 6 категорий по коэффициенту пластичности.

В целом все породы разделяют на три группы по их твердости и пределу текучести (таблица 6.1.).

Таблица 6.1.

Классификация горных пород по твердости и пределу текучести

Тип пород	Твердость и предел текучести
Мягкие	fs < 100 , (например: глинистые, песчаники, известняки).
Средние	100 < fs < 400 ,
твердые	fs > 400 .

Вопросы для закрепления

1. Действием каких основных сил обусловлено напряженное состояние горных пород в недрах Земли?

2. Каковы основные свойства тензора напряжений?

3. Что определяет деформации горных пород?

4. Какие деформации горных пород называются упругими?

5. Как математически выражается зависимость между напряжениями и деформациями для упругой изотропной среды?

6. Что такое коэффициент бокового распора?

7. Выведите формулу для коэффициента объемного сжатия горной породы.

8. Дайте определение коэффициентам сжимаемости пор и среды, как они связаны между собой?

9. Дайте определение прочности горных пород.

10. Что такое пластичность горных пород?

11. Как определяется твердость и крепость горных пород?

Дата добавления: 2014-12-16