Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Плотностные свойства горных пород




Физические свойства горных пород

В качестве основного признака классификации физических свойств пород принимаются внешние поля, во взаимодей­ствии с которыми проявляются те или иные свойства. На ос­нове этого признака можно выделить следующие классы физи­ческих свойств горных пород: плотностные, механические, тепловые, электромагнитные, радиационные.

Однако для практики горного дела представляют интерес лишь те свойства, которые непосредственно связаны с процессами со­временной горной технологии. В механике горных пород тре­буется знание в первую очередь механических и плотностных свойств, но вместе с тем могут представлять интерес и некото­рые другие свойства, показатели которых достаточно отчетливо коррелируются с напряжениями в породном массиве, более легко определяются на образцах или в массиве, и потому могут быть использованы для оценки действующих напряже­ний.

В таблице 1 приведена классификация свойств с указанием символов для их обозначения, единиц измерения интенсивности свойств и переходные коэффициенты к СИ.

 

Плотностные свойства горных пород проявляются в результате действия гравитационного поля Земли. К плотностным свойствам отно­сят удельный (γo) и объемный (γ) вес пород, удельную массу (ρo), плотность (объемную массу, ρ), общую (П) и открытую пористость (П0), коэффициент пористости (Кп).

Удельный вес — это вес единицы объема твердой фазы по­роды, т. е.

γo = GТ / VТ, (1)

где GT и VТ— вес и объем твердой фазы образца.

Значения удельного веса горных пород в зависимости от удельного веса породообразующих минералов колеблются обычно в пределах 2,5—5,0 гс/см3.

Объемным весом называют вес единицы объема всей породы (твердой, жидкой и газообразной фаз):

γ=G/V, (2)

где G— вес агрегатных фаз породы; V— объем, занимаемый этими фазами.

Объемный вес — это наиболее часто используемая плотностная характеристика горных пород, которая зависит от их со­става и структуры. Он всегда меньше удельного веса и лишь для весьма плотных пород может приближаться к нему.

Удельная масса — это отношение массы твердой фазы гор­ной породы к объему твердой фазы:

ρо = m т /Vт ,(3)

где mт и Vт — масса и объем твердой фазы образца.

Плотность (объемная масса) горной породы определяется как масса единицы ее объема (твердой, жидкой и газообраз­ной фаз, входящих в состав породы), т. е.

Ρ = m/V, (4)

где m— масса агрегатных фаз породы; V— объем, занимае­мый этими фазами.

Удельная масса и плотность породы могут быть выражены через ее удельный и объемный вес:

ρо = γо /g; (5)

ρ = γ/g. (6)

где g — ускорение свободного падения.

В отличие от удельного и объемного весов плотность явля­ется параметром вещества в строгом физическом смысле.

Наибольшую плотность имеют массивно-кристаллические изверженные породы, наименьшую — осадочные и некоторые эффузивные (вулканические туфы, пемзы).

Под пористостью горной породы понимают суммарный от­носительный объем содержащихся в ней пустот (пор). Суммар­ный относительный объем открытых (сообщающихся) пор ха­рактеризует открытую пористость Погорной породы. Сум­марный относительный объем закрытых (замкнутых) пустот называют закрытой или изолированной пористостью Пи. Порис­тость, которой определяется движение в породе жидкостей и газов, называют эффективной пористостью Пэ. Общая порис­тость Попределяется совокупностью закрытых и открытых пор. Отношение объема пор к объему минерального скелета назы­вают коэффициентом пористости Кп.

Поры по размеру разделяют на три класса: сверхкапилляр­ные (более 0,1 мм), капиллярные (0,002—0,1 мм) и субкапил­лярные (менее 0,002 мм).

Обычно пористость выражают в процентах, относя объем пор υк полному объему породы V:

П = (υ/V) 100%. (7)

Пористость горных пород изменяется в широких пределах — от долей процента до 90 % и более. Принято различать породы с пористостью низкой (менее 5%), пониженной (5—10%), средней (10—15%), повышенной (15—20%) и высокой (бо­лее 20 %).

 

Таблица

перевода единиц измерения свойств пород

из старых систем в Международную (СИ)

  Единицы старых систем Единицы СИ Перевод
Давление (напряжение) дин/см2; бар, кбар, атм 1 бар = 106 дин/см2; 1 бар ≈ 1 атм. Па (ньютон на м2) 1 дин/см2 = 0.1 Па 1 бар = 0.1 МПа = = 105 Па
Прочность кгс/см2, кг/см2 Па 1 кгс/см2 = 0.981·105 Па 1кг/см2 = 0.981·105 Па
Модуль упругости кгс/см2 Па ------/--------

 

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-12-07; Просмотров: 4842; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.014 сек.