Породаразрушена



Порода

неразрушена

с

,МПа

_р _с

B ^c

11

_p

2[arctg

B2

2

45]

CB_p

ГлавнымпринципиальнымотличиемпредлагаемойновойтеориипрочностиразработаннойзаведующимкафедройСтроительнойгеотехно-логииигорныхсооруженийДонГТУпроф.ЛитвинскимГ.Г.является:

1. оперированиеприформулировкеусловийпрочностивместоалгебраиче-скихдифференциальнымисоотношениями;

2. учетсухогоижидкостногоновогопараметрахрупкостиα;

трениянаплощадках

разрушениявведением

3. отказотпонятия«уголвнутреннеготрения»какпараметрасвойствмате-риала;

4. учеттрещиноватостистроениягорныхпородимассивовспомощьюно-вогопараметрасплошностиψ.

Модуль3(зм3л)

Горно-технологическиепараметрыгорныхпородТема7.Горно-технологическиепараметрыгорныхпород

Крепостьгорныхпород—характеристикасопротивляемостипородихдо-быванию—технологическомуразрушению.

Твердостьгорныхпородопределяетсопротивляемостьпородвнедрениювнихострогоинструмента,т.е.разрушениюприточечном(контактном)нагру-жении.

Технологический показательвязкостигорныхпородприразрушениипро-порционаленсопротивлению породысилам,стремящимсяразъединитьеечас-тицы.Онопределяетсяпластическимисвойствамипороды,отношениемпреде-ловпрочностиприрастяженииисжатии,атакжезначениемпределапрочностипородыприсдвиге.

Дробимостьвыражаетэнергоемкостьпроцессадробленияпородыприло-жениемкнейдинамическойнагрузкии.Какпоказалиисследования,этотпока-зательлучшекоррелируетсдинамическимиметодамиразрушенияпород,чемпределпрочностиприодноосномнагруженииобразцовподпрессом.

Абразивностьхарактеризуетспособностьпородизнашиватьпритренииинструмент.

Тема8.Гидравлическиесвойствагорныхпород

Вмассивегорныхпородпрактическивсегданаходятсяпорыитрещины.

Онимогутбытьзаполненыжидкостями игазами(вода,нефть,метан идр.).

Наиболеечастовнихприсутствуетвода.Приэтомвыделяютследующиееевиды:

1. Химическисвязаннаявода.

2. Физическисвязаннаявода.

3. Свободнаявода.

1. Химическисвязаннаяводавходитвсоставкристаллическойрешеткиминералов.Удалениеэтойводыприводиткразрушениюминерала,превращаяеговдругоебезводноесоединение.

Есливоданаходитсяввидемолекул,вкристаллическойрешетку,тотакаяводаназываетсякристаллизационной.Кристаллизационнаявода,какправило,удаляетсяпритемпературе200-600°С.

Водаобразующаяся принагревеизвходящихвкристаллическуюрешеткугидроксильныхионов(OH^-иH^{+)называется}конституционной.

2. Физическисвязаннаяводасоединена молекулярными силамисцепле-ния(притяжения)ствердымичастицамипороды.Онаобволакиваетихпленкойводы.

3.Свободнаяводавпородахможетнаходитьсяввиде:

1. капиллярнойводы,удерживаемойвмелкихпорахсиламикапиллярногопритяжения;

2. гравитационнойводы,заполняющейкрупныепорыипередвигающейсявпородахпод действиемсилтяжестиинапора.

Полнойвлагоемкостьюназываетсямаксимальноеколичествосвязанной,капиллярнойигравитационнойводы,котороеспособнавместитьвсебя порода.

Водоотдача-способностьпородыотдаватьводуподмеханическимвоздей-ствием.ОнапредставляетсобойразностьмеждуполнойW_nимолекулярнойW_{mвлагоемкостями}.

Способностьпородпропускатьсквозьсебяводухарактеризуетсякоэффи-циентом проницаемостиК_пр.Его можноопределитьиз уравненияДарси:

V K_np

_F_1

L 

откуда

^Knp

^Q

S

^L

F

гдеV=Q/S–скоростьфильтрации;Q–расходводычерезплощадьSведи-ницувремени;∆F–перепаддавленияна пути фильтрации;∆L–толщинафильтруемогослоя;η-вязкостьжидкости(пуазкг сек/м²).

Практическойединицейизмеренияпроницаемостиявляетсядарси-этове-личинапроницаемости,присущаяобразцупородыплощадью1см²,длинойIсм,

черезкоторый,приперепадедавленияв1ат,проходитв1сек1см³жидкостисвязкостьюв1пуаз.

Вгорномделечащевсегоиспользуюткоэффициентфильтрации:



K_ 

K_np_

гдеρ_в–плотностьводы.

на:

Взависимостиотвеличиныкоэффициентафильтрациипородыразделяют

1. водоупорные(К_ф<0,1м/сутки);

2. слабопроницаемые(0,1<К_ф<10 );

3. среднепроницаемые(10<К_ф<500);

4. легкопроницаемые(К_{ф> 500}м/сутки).

Посверхкапилярнымпорамжидкостьдвижетсяподдействиемсилтяже-сти илинапорапообычным законамгидродинамики.

Вкапиллярныхпорахдвижениежидкостипроисходитвследствиесилка-пиллярногопритяжения.

Субкапиллярныепорыпрактическижидкостьнепропускают.