Класификация горных пород

На основании фактических данных, полученных при вдавливании штампа в образцы многочисленных горных пород, оказалось возможным дать несколько классификационных шкал по отдельным показателям механических свойств.

Все породы по твердости по штампу разделены на три группы: мягкие, средние, твердые. Каждая группа в свою очередь разделена на четыре категории, т.е. всего принято двенадцать категорий твердости (табл.2.)

Таблица 2. Классификация горных пород по твердости по штампу

Группа	Категория	Твердость по штампу Рш МРа
І ІІ ІІІ		<100 100-250 250-500 500-1000 1000-1500 1500-2000 2000-3000 3000-4000 4000-5000 5000-6000 6000-7000 >7000

К І группе (1-4 категории) преимущественно относятся породы высокопластичные и сильнопористые. Из пород, встречаемых при бурении нефтяных и газовых скважин, сюда относятся глины, аргиллиты и наиболее пористые разновидности алевролитов, песчаников и известняков, имеющие твердость по штампу до 1000 МПа.

Ко ІІ группе (5-8 категории) по твердости относятся в основном породы из класса пластично- хрупких, в частности, алевролиты, известняки, ангидриты, доломиты и песчаники, имеющие твердость по штампу 1000-4000 МПа.

К III группе (9-12 категория) по твердости относятся породы пре имущественно из класса хрупких. Это в основном изверженные и метаморфические породы. Из класса пород, встречаемых при бурении нефтяных и газовых скважин, в эту группу входят кремни, кварциты, а также окремнелые разновидности известняков и доломитов, имеющие твердость свыше 4000 МПа.

По модулю Юнга все горные породы разделены на восемь категорий:

Категория ……. 1 2 3 4

Е 10^-2, МПа……. < 25 25-50 50-100 100-250

Категория ……….. 5 6 7 8

Е 10^-2, МПа……250-500 500-750 750-1000 >1000

По величине коэффициента пластичности все горные породы разделены на шесть категорий:

Категория …….. 1 2 3 4 5 6

………………...1 1-2 2-3 3-4 4-6 6-

К первой категории относятся хрупкие горные породы, со второй по пятую- пластично- хрупкие, а к шестой – высокопластичные и сильнопористые.

Для примера в табл. Приведены данные о механических характеристиках некоторых групп осадочных горных пород.

Таблица Показатели механических свойств осадочных горных пород при вдавливании

Порода	Твердость Рш 10^-2, МПа	Предел теку-чести Р010^-2МПа	Модуль деформации С 10^-3, МПа	Коэффициент пластичности
Глины Глинистые сланцы Песчанки и алевролиты Ангидриты Известняки Доломиты Кремни и окременелые породы	- 2-17 2-33 10-15 8-25 10-32 36-70	0,2-1,5 1,5-10 1,5-21 4-10 3-15 5-24 33-70	1-3 5-30 5-35 18-54 15-40 50-90	1,3-3,3 1,3-4,3 2,9-4,3 1,5-7,0 1,5-6,0 1,0-2,3

Из табл. Видно, что во всех характеристиках наблюдается значительный разброс величин. Это связано с тем, что на механические свойства пород отдельных групп влияет не только минералогический состав, но и их строение.

Средние значения основных механических свойств некоторых горных пород приведены в табл. 4.

Таблица 4

Дата добавления: 2014-01-07