Л Е К Ц І Я 1-6 НГМ

Якби увесь вертикальний тиск сприймався скелетом породи, то напруження в

Величина залежить від пористості і структури порового простору. З

формули (57) видно, що із збільшенням пластового тиску вертикальне навантаження на скелет зменшується. Якщо p pГ , то

c pГ .

Отже, по мірі наближення пластового тиску до геостатичного напружений стан скелету буде прагнути до рівномірного усестороннього стиску.

6.2 РІВНОМІРНИЙ УСЕСТОРОННІЙ СТИСК

Усесторонній стиск називають рівномірним, якщо виконується умова1 2 3 . В цьому випадку дотичні напруження дорівнюють нулю. З третьої і четвертої теорій міцності випливає, що яким би великим не було середнє напруження ( 0 1 2 3 ), в гірській породі не можуть виникнути ні залишкові деформації, ні руйнування. Гірська порода деформується лише пружно відповідно до закону Гука.

Ці висновки добре підтверджуються при випробуванні щільних однорідних порід і породоутворюючих мінералів. При деформуванні пористих гірських порід спостерігаються не лише залишкові деформації, але і їх руйнування, оскільки напружений стан скелету породи суттєво відрізняється від рівномірного усестороннього стиску. Таким чином, можна підсумувати, що при рівномірному

41

усесторонньому стику породоутворюючі мінерали і щільні породи можуть деформуватися лише пружно, а в пористих гірських породах крім пружних деформацій можливе ще й ущільнення за рахунок зменшення об’єму пор.

При рівномірному усесторонньому стиску випробування порід і мінералів проводять для вивчення їх стискуваності, яка характеризується коефіцієнтом об’ємного стиску і об’ємним модулем пружності.

Під коефіцієнтом об’ємного стиску β розуміють відносне зменшення об’єму V

із зменшенням тиску на 105 Па, тобто

визначають за формулою (14).

6.3 ОСОБЛИВОСТІ ДЕФОРМУВАННЯ І РУЙНУВАННЯ ПОРІД

ВУМОВАХ НЕРІВНОМІРНОГО ВСЕСТОРОННЬОГО СТИСКУ

Зточки зору стійкості а також руйнування гірських порід, з яких складаються стінки гірничих виробок, найцікавішим є випадок нерівномірного усестороннього стиску, який має місце, коли хоча б одне з головних напружень не дорівнює двом іншим. В загальному випадку має місце умова

42