13. Пластические свойства горных пород.

Пластичность - это способность гонных пород под воздействием приложенной к ней силы изменять свои размеры и форму без разрыва сплошности и сохранять полученные размеры и форму после устранения этой силы, при этом в породах появляются остаточные деформации. Пластические деформации возникают вследствие перемещения дислокаций, а также внутри зернистых и меж зернистых скольжений. Связь между напряжениями и относительной деформацией в области пластической деформации выражается через коэффициент, кот называется секущим модулем деформации Е` и лежит в пределах t ≥ t` >0. Модуль называют модулем пластической породы. Пластичность зависит от минерального состава, влажности и t⁰ с ростом содержания глинистых и известковых материалов в г.п. пластичность увеличивается. В углях пластичность зависит от содержания в них углерода (от степени метаморфизма). Пластические свойства могут быть охарактеризованы коэффициентом пластичности К_пл, для его определения используют несколько подходов: - К_пл определяют как отношение полной деформации до предела прочности к упругой деформации; - К_пл определяется из соотношения затраченной работы на разрушение какого-либо V породы и необходимой работы на разрушение этого же V породы, но в предположении, что порода идеально упругая. Альтернативой К_пл является показатель коэффициент хрупкости г.п. который отражает способность г.п. разрушаться без проявления необходимой деформации. Значение коэф. хрупкости для различных пород изменяется в широком пределе. Появление хрупкости у г.п. зависит от режима приложенной нагрузки. Так динамические или ударные нагрузки приводят к разрушению г.п, а длительные и статические вызывают пластические деформации. В теории пластичности используют 2-а условия пластичности материала, которые определяются переходом породы из упругого в пластическое состояние: - условие Треска-Сен-Венана пластические деформации в материале возникают, когда max касательное напр. достигает значения предела текучести при чистом сдвиге; - условие Губерра-Мюесса-Генки пластические деформации возникают, когда интенсивность касательных напряжений достигает некоторого постоянного значения для данной породы.

14. Реологические свойства горных пород.

В теории пластичности и упругости, рассматриваются законы деформации г.п. без учёта фактора времени в реальных же условиях при проведении горных работ на г.п. нагрузки действуют длительное время и поэтому деформации и прочность пород постоянно изменяются. Наука изучающая изменение механических свойств тв. тел при длительном воздействии нагрузок наз. реология. Основными реологическими явлениями являются ползучесть и релаксация напряжений в г.п. Ползучесть - называется явление постепенного роста деформации во времени при постоянной нагрузке. Скорость деформации породы является суммой скоростей упругой и ползучей деформаций. Релаксацией напряжений называется явление обратное ползучести и характеризуется снижением напряжений в породе при постоянной деформации. Ползучесть и релаксация связаны с переходом упругих деформаций в пластические. Ползучесть проявляется при напряжениях меньше предела упругости, но при достаточно длительном воздействии нагрузок. При релаксации упругие деформации переходят в пластические, но общая деформация во времени не изменяется. Для характеристики реологических свойств используют понятие периода релаксации – промежуток времени, за который напряжение уменьшается в L раз. Период релаксации зависит от начального уровня напряжения и от степени вязкости пород.