16 – ma’ruza modda elektr о‘tkazuvchanligining asosi nazariyasi. Reja

Suv о‘tkazuvchanlik – tog‘ jinslarining bosim tushib ketganda о‘tkazish qobiliyati. Tog‘ jinslarida suv asosan laminar oqim rejimida harakatlanadi va linyaviy filtrlanish qonuniga - Darsi qonuniga bо‘ysinadi. Uning oqimining tezligi formulasi bо‘yicha aniqlanadi, bunda -filtrlanish tezligi: k – filtrlanish koyeffitsiyenti, I – bosim gradiyenti (filtrlanish L yо‘lining uzunligiga oqim harakati yо‘nalishi bо‘yicha ikki nuqta orasidagi bosimlar farqining nisbatiga teng, ya’ni ). Ushbu ifodadan kо‘rinib turibdiki, suv о‘tkazuvchanlikni tavsiflovchi filtrlash k koyefifitsiyenti, bosim gradiyenti I=1 bо‘lganda filtrlash tezligiga teng va kо‘pincha turli о‘lchamdagi m/sut tezligiga ega bо‘ladi.
Koyeffitsiyent kattaligi g‘ovakli bо‘shliqning geometrik parametrlariga bog‘liq va g‘ovaklar о‘lchamlari kattalashib borishi bilan ortib boradi.
Sovuqqa chidamliligi – tog‘ jinslarining salbiy haroratlar ta’siriga qarshilik kо‘rsata olish qobiliyati. Tog‘ jinslariga past harorat ta’sir qilganda ikki sabab ta’siri ostida: birinchisi qо‘shiluvchan minerallarning hajmli kengayishi koyeffitsiyentlari hisobiga yuzaga keladigan ichki kuchlanishlar sababli; ikkinchisi esa – tog‘ jinslari g‘ovaklarida mavjud bо‘lgan muzlab qoladigan suvning emiruvchi ta’siri natijasida, ularning pishiqligi pasayadi.
Mayda donachalardan iborat bо‘lgan qattiq bog‘lanmali zich jinslari yuqori sovuqqa chidamlilik tavsifiga, namlik darajasiga ega bо‘lgan ochiq g‘ovakli yirik donachali jinslar esa – ancha past sovuqqa chidamlilik tavsiflariga ega bо‘ladi. Boshqa barcha sharoitlarda tog‘ jinslarining sovuqqa chidamlililigi haroratning о‘zgarish tezligining ortib borishi bilan keskin pasayadi.
Tog‘ jinslarining fizika-kimyoviy xususiyatlari.Ulardan tog‘ jinslarining harakatini belgilab beruvchi asosiylari quyidagilardir: eruvchanlik, egiluvchanlik, konsistensiya, bо‘rtishi va suvga chidamliligi.
Tog‘ jinslarining eruvchanligi deb ularning er osti yok er usti suvlari ta’siri ostida erish qobiliyatiga aytiladi. Erish jarayonida suvning molekulalari minerallarning panjarasini buzadi, panjaradagi ionlar suvli eritma hosil qilib suvga о‘tadi, va buning natijasida jinslar turli о‘lchamdagi bо‘shliqlarni hosil qiladi. Yakuniy natijada minrallarning bir qismining erishi jinsning pishiqligining pasayishiga va suv о‘tkazuvchanligining oshishiga olib keladi.
Barcha turdagi tog‘ jinslari eruvchanlikka ega, biroq massiv turg‘unligining amaliy ahamiyati faqat galoidli va karbonatli minerallar tarkibidagi jinslarning eruvchanligiga ega bо‘ladi. Bunday jinslarning eruvchanligi harorat, bosimning ortishi va ularning qо‘shiluvchan mineral zarrachalari о‘lchamlarining pasayishi bilan ortadi. Karbonatli minerallarning eruvchanligi er osti suvlarida karbonat angidrid gazi mavjud bо‘lganda keskin ravshda ortadi.
Egiluvchanlik – bu jinsning tashqi sharoitlar ta’siri ostida buzilmasdan yoki uzilmasdan о‘z shaklini о‘zgartirish va uni tashqi kuchlar harakati bartaraf etilgandan sо‘ng sqlab qolish qobiliyatidir. Bunday xususiyatlar namlik chegaralari turlicha bо‘lganda loyli zarrachalarning ma’lum miqdoridan iborat bо‘lgan jinslarda kuzatiladi. Ushbu chegaralar egiluvchanlik chegaralari deb ataladi. Ustki egiluvchanlikchegarasi jins о‘zining egiluvchanlik xususiyatlarini yо‘qotib, joriy holatga о‘tadigan namlikni namoyon etadi. Pastki egiluvchanlikchegarasi esa jins yaxlitliligini (yoyilish chegarasini) buzmasdan deformatsiyalanishi mumkin bо‘lgan minimal namlikni tavsiflaydi. Oquvchanlik va yoyish chegaralaridagi namlik chegaralari о‘rtasidagi farq egiluvchanlik raqami (kо‘rsatgichi) deb ataladi va quyidagi formula bо‘yicha aniqlanadi:

Loyli jinslarning konsistensiyasi tashqi mexaniqaviy ta’sir yoki о‘zining og‘irlik kuchi ta’siri ostida ular zarrachalari harakatlanuvchanlik darajasi bilan aniqlanadi.Konsistensiyaning qattiq, egiluvchan, hamda oraliq kabiuchta asosiy shakli qabо‘l qilingan.
Bog‘lanma jinslar konsistensiyasini baholash uchun, amaliyotda quyidagi formula bо‘yicha aniqlanadigan konsistensya kо‘rsatgichi qabо‘l qilingan:

bо‘lsa - jinslar qattiq jinslarga, bо‘lsa - egiluvchanlarga, bо‘lsa –joriylarga kiradi.
Bо‘rtish – loyli tog‘ jinslarining ular suv bilan tо‘yintirilganda hajmini oshirish xususiyati.
U yuqori solishtirma yuzaga ega bо‘lgan gidrofil minerallarning mavjudligi bilan bog‘liq, va tog‘ jinsida sust bog‘langan suv hosil bо‘lishiga sabab bо‘ladi.
Tog‘ jinslarining bо‘rtishga bо‘lgan qobiliyati quyidagi kо‘rsatgichlar bilan tavsiflanadi:
Bо‘rtish deformatsiyasi bilan ,b
Bо‘rtish namligi bilan ,
Bunda - tegishincha namunaning bо‘rtishgacha va undan keyingi balandligi, mm;
- tegishincha quruq namunaning va bо‘rtgan namunaning massasi, g;
- jinsning bо‘rtish jarayonida hajmli deformatsiyalar bо‘lmaganda rivojlanadigan bо‘rtish bosimi bilan .
Bо‘rtuvchanlik – yumshoq bog‘lanuvchan jinslar bilan yuzaga keladigan, Karyerlardagi qiyaliklar turg‘unligi tahlil qilinganda hisobga olish arur bо‘lgan muhim xususiyat.
Suvga chidamlilik – tog‘ jinslarining suv bilan о‘zaro bog‘langanda mexaniqaviy pishiqlioini saqlab qolish qobiliyati. Suv о‘tkazuvchanlik hо‘llanish va yumshalish bilan tavsiflanadi.
Hо‘llanish– tog‘ jinslarining tinch suv bilan о‘zaro munosabatida о‘zining bog‘lanuvchanligini yо‘qotish va yumshoq massaga aylanish qobiliyati tushuniladi. Miqdoriy jihatdan hо‘llanish suvga joylashtirilgan toh jinsi namunasi hо‘l bо‘loib qoladigan, о‘zining bog‘lanuvchalginini yо‘qotadigan va strukturaviy elementlarga parchalansh vaqti baholanadi. Agar namunalar bosim ostida turgan bо‘lsa, hо‘llanish vaqti sezilarli darajada kamayadi.


Yumshalish – qiyaliklar tog‘ jinslarining suv bilan tо‘yintirilganda mustahkamligini pasaytirish qobiliyati. U jinsning suvga tо‘yingan va yumshalish koyeffitsiyenti quruq havo holatida bir о‘qli siqilishiga vaqtinchalik qarshiligi nisbatini namoyon etuvchi yumshalishi bilan tavsiflanadi, ya’ni

Ushbu alomati bо‘yicha qiyaliklar tog‘ jinslari yumshatuvchi va yumshatmaydigan turlarga.
Yuviluvchanlik – tog‘ jinslarining suvning yuzasi bо‘ylab harakatlanadigan agregatlari yoki elementar mineral zarrachalarini bera olish qobiliyati. Ushbu xususiyatni tavsiflash uchun ikki kо‘rsatgichdan foydalaniladi: suv oqimini yuvuvchi tezligini va yuvilish jadalligi (mazkur yuvilish tezligida yuvilgan qatlamning о‘rtacha qalinligining yuvilish uzoqligiga nisbati ). Bog‘lanma va alohida donachali mayda va ingichka donachali tog‘ jinslari ancha keskin yuviladi.
Tog‘ jinslarining fizika-mexaniqaviy xususiyatlari –bu ularning tashqi mexaniqaviy ta’sirlarga qarshilik qobiliyati. Tashki kuchlanishlar statik, о‘zgarmas yoki vaqt bо‘yicha (masalan, jinslarning qalinlik, uyimlar, binolarning massasi) sekin-asta о‘zgaruvchan, hamda vaqtda turli tezliklarda о‘zgaradigan dinamik, masalan er qobig‘ining Karyerlar portlatilganda tebranishi yoki jinslarning kon-transport uskunalari harakatlangandagi silkinishi a h.k. bо‘lishi mumkin.
Fizika-mexaniqaviy xususiyatlari tog‘ massivlarini qо‘shadigan tog‘ jinslari turg‘unligi va deformatsiyalanish hisoblari uchun zarur bо‘lgan kо‘rsatgichlar bilan tavsiflanadi. Ushbu kо‘rsatgichlarning kattaliklari bir tomondan, tog‘ jinslari xususiyatlarining о‘ziga, boshqa tomondan esa – tashqi kuchlanish tavsifiga bog‘liq.
Umumiy holatda, tog‘ jinslarining yusib boruvchan yuklanish ta’siriga reaksiyasi uch jarayon kо‘rinishida yuzaga keladi: tarang deformatsiyalanish, plastik deformatsiyalanish va buzilish. Ikkala birinchi jarayon tog‘ jinslarining deformatsion xususiyatlarini, ya’ni ularning kuchlanishlar ostidagi, buzilishga emas, balki tog‘ jinslari namunalarining shaklini о‘zgartiruvchi harakatini tavsiylab beradi. Uchinisi esa: tog‘ jinslarining tashqi kuchlar ta’siri ostida buzilishga qarshilik qobiliyatini belgilovchi mustahkamlik xususiyatlarini tavsiflab beradi.
Tog‘ jinslarining reologik xususiyatlari – bu ularning vaqt oralig‘idagi yoki sarflanadigan kuchlarning turli tezliklarida deformatsiyalanish qobiliyati. Jinslarnin quyidagi reologik xususiyatlari quyidagilarga ajratiladi: siljuvchanlik va uzoq vaqt davomidagi mustahkamlik.
Siljuvchanlik deb tog‘ jinslarining doimiy kuchlanganda vaqt oralig‘idagi deformatsiyalarining о‘sib borish hodisasiga aytiladi.Tog‘ jinslarinin siljuvchanligi bilan ularning uzoq vaqt davomidagi mustahkamligi – deformatsiyaning tezligi nolga intiladigan, uning kattaligi esa yakuniy qiymatga intiladigan kuchlanishiga tegishli bо‘lgan maksimal kattaligi bog‘langan. Agar massivda tegib turuvchi kuchlanish maksimal kuchlanishidan past bо‘lsa, siljuvchanlik buzilmasdan sо‘nib qoladi, aks holda bu amaldagi kuchlanish qanchalik katta bо‘lsa, ga massivning shunchalik tez buzilishiga olib keladi.