Студопедия
Новини освіти і науки:
МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах


РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання


ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ"


ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ


Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків


Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні


Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах


Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами


ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ


ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів



Контакти
 


Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция






Фізичні властивості гірських порід

Класифікація фізичних властивостей

Гірських порід

Кількість фізичних властивостей гірських порід, що проявляються у взаємодії з іншими об’єктами і явищами матеріального світу, може бути як завгодно великою. Однак, для практики гірничої справи важливими є лише ті властивості, котрі безпосередньо пов’язані з процесами сучасної гірничої технології.

За головну ознаку класифікації фізичних властивостей порід прийняті зовнішні поля, у взаємодії з якими ці властивості проявляються. За цією ознакою можна виділити такі класи фізичних властивостей гірських порід:

¾ гравітаційні;

¾ механічні;

¾ теплові;

¾ електромагнітні;

¾ радіаційні.

В табл. 6.1 наведена класифікація властивостей з виділенням всередині класів відповідних груп.

В механіці гірських порід в основному потрібні знання про густинні і механічні властивості, оскільки вони потрібні при розрахунках механічних процесів, що протікають в товщі порід при проведенні гірничих робіт. Але разом з тим становлять інтерес і деякі інші властивості, показники яких досить чітко корелюють з напруженнями в гірському масиві і тому можуть використовуватися для оцінки діючих напружень.

 

Гравітаційні властивості

 

Гравітаційні властивостігірських порід проявляються в результаті дії гравітаційного поля Землі. Їх можна розділити на дві групи:

а) власне гравітаційні;

б) структурні.

До гравітаційних властивостей відносять питому g0 і об’ємнуg вагу порід, до структурних – їх питому масуабо мінералогічну густинуr0 і густину (об’ємну масу) r, абсолютну П і відкриту пористість П0.


Таблиця 6.1 – Класифікація фізичних властивостей гірських порід

Клас Група Назва
Гравітаційні Гравітаційні Питома вага
Об’ємна вага
Структурні Питома маса
Густина
Пористість загальна
Пористість відкрита
Механічні Міцнісні Тимчасовий опір на одновісний стиск
Тимчасовий опір на одновісний розтяг
Зчеплення
Кут внутрішнього тертя
Деформаційні Модуль пружності
Коефіцієнт поперечних деформацій
Модуль зсуву
Реологічні Параметри повзучості
Акустичні Акустична жорсткість
Швидкість поздовжньої хвилі в масиві
Коефіцієнт поглинання
Теплові Властивості стану Теплопровідність
Температуропровідність
Питома теплоємність
Температурний коефіцієнт лінійного розширення
Електромагнітні Електричні Об’ємний питомий електричний опір
Діелектрична проникність
Тангенс кута електричного опору
Електрична міцність
Магнітні Магнітна сприйнятливість
Магнітна проникність
Залишкова намагніченість
Коерцитивна сила
Радіаційні Природна радіоактивність
Лінійний коефіцієнт поглинання гама-випромінювання
Ефективний переріз поглинання нейтронів
Ефективний переріз розсіювання нейтронів

Питома вага – це вага одиниці об’єму твердої фази (скелету) породи:

(6.1)

 

де Gт і Vт – вага і об’єм твердої фази зразка гірської породи відповідно.

Значення питомої ваги гірських порід залежить від питомої ваги породоутворюючих мінералів і змінюється в межах (2,5 – 5)×105 Н/м3.

Об’ємною вагою називають відношення ваги основних агрегатних фаз породи (твердої, рідкої, газоподібної) до об’єму, який вони займають:

(6.2)

де G – вага агрегатних фаз породи;

V – об’єм, який ці фази займають.

Іншими словами, об’ємна вага − це вага одиниці об’єму гірської породи в природних умовах. Об’ємна вага – це найуживаніша густинна характеристика гірських порід, котра залежить від їх складу і структури. Вона завжди менша за питому вагу і лише для дуже щільних порід може наближатися до неї. Об’ємна вага g пов’язана з питомою вагою g0 і пористістю П породи при поновному насиченні пор рідиною співвідношенням

,

де П − абсолютна пористість породи в частках одиниці;

gр − питома вага рідини в порах.

Питома маса – це відношення маси твердої фази гірської породи до об’єму твердої фази:

(6.3)

де mт і Vт – маса і об’єм твердої фази зразка гірської породи.

Об’ємна маса (густина)гірської породи визначається як маса одиниці її об’єму (твердої, рідкої, газоподібної фаз, що є складовими частинами породи), тобто

(6.4)

де m – вага агрегатних фаз породи;

V – об’єм, який ці фази займають.

Питому масу і густину породи можна виразити через її питому і об’ємну вагу:

(6.5)

де g – прискорення сили тяжіння.

На відміну від питомої і об’ємної ваги густина є параметром речовини у строгому фізичному змісті.

Найбільшу густину мають масивно-кристалічні вивержені породи, найменшу – осадові і деякі ефузивні (вулканічні туфи, пемзи). В цілому густина гірських порі змінюється в межах (2350–7600) кг/м3.

Під пористістю гірської породи розуміють сумарний відносний об’єм наявних в ній пустот (пор).

Сумарний відносний об’єм відкритих (з’єднаних між собою) пор характеризує відкритупористість П0 гірської породи. Сумарний відносний об’єм закритих (замкнутих) пустот називають закритою або ізольованою пористістю ПІ. Пористість, якою визначається рух в породі рідин і газів, називають ефективною пористістюПЕ. Загальнаабо абсолютнапористість П визначається сукупністю відкритих і закритих пор.

За розміром пори розділюють на три класи: над капілярні (>0,1 мм), капілярні (0,0002¸0,1 мм), субкапілярні (<0,0002 мм).

Пористість визначають у процентах, відносячи об’єм певного типу пор v до загального об’єму породи V:

. (6.6)

Пористість гірських порід змінюється в широких межах, від часток процента до 90 % і більше. Розрізняють породи з пористістю низькою (<5%), зниженою (5–10 %), середньою (10–15 %), підвищеною (15–20 %) і високою (>20 %).




Переглядів: 1079

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.006 сек.