Лекции по дисциплине «физика горных пород» навоий 2017 Жиянов А. Б. Курс лекции по дисциплине «Физика горных пород»

Плотные, мягкие, сыпучие породы.

Плотные породы представлены твердыми глинами, мелами, бурыми и каменными углями и др. Предел прочности этих пород при одноосном сжатии 10⁷- 2*10⁷Па. Их можно разрабатывать горными машинами без предварительного разрушения при достаточных усилиях резания. В случае динамических нагрузок плотные породы разрушаются хрупко, но при длительном воздействии нагрузки они ведут себя как пластичные тела. Угол их внутреннего трения равен 16-35^о, сцепление 5*10⁵ – 4 10 ⁶ Па.

Мягкие породы представлены песчаными глинами, суглинками, супесями, мягкими углями, полностью дезинтегрированными изверженными и метаморфическими породами и др. Предел прочности их при одноосном сжатии 10⁶ -10⁷ Па, угол внутреннего трения 14-23^о , сцепление 5*10⁴ -10⁶ Па. Такие породы достаточно легко разрабатываются без предварительного рыхления всеми видами выемочных машин. При высыхании они становятся полутвердыми, а под действием воды набухают.

Сыпучие породы – это различные пески. Пески называют пылеватыми, если масса частиц крупнее 0,1 мм составляет менее 75% и мелкими – при большем содержании частиц. Если в песке содержится более 50% частиц крупнее 0,25мм, его называют песком средней крупности, более 50% частиц крупнее 0,5 мм – песком крупным , более 25% гравелистых частиц – песком гравелистым. Если в породе содержится 50% частиц крупнее 2 мм, то ее называют гравийной ( дресвяной ), а если 50% и более частиц крупнее 10мм, то породы называют галечниками и щебенистыми.

Мерзлые породы. Мягкие породы и сыпучие породы рои отрицательной температуре вследствие превращения свободной воды, а также и других видов в лед, прочно скрепляющий минеральные частицы, резко изменяют свои прочностные свойства. Наименьшей прочностью и наибольшими деформациями обладают глинистые породы, имеющие слоистую криогеновую ( с прослоями льда) текстуру, а наибольшей прочностью – крупнозернистые песчаные породы со сложной текстурой. По мере понижения температуры и увеличения влажности пород ( до полного водонасыщения ) их предел прочности при сжатии существенно возрастает. Прочность мерзлых мягких и сыпучих пород близка к прочности плотных и полускальных пород. Мерзлые песчаные породы при оттаивании имеют те же прочностные показатели, что и до промерзания. Глинистые мерзлые породы при оттаивании часто превращаются в разжиженную массу и теряют свою несущую способность.

В массивах часто встречаются разнородные породы, представляющие собой различные сочетания рассмотренных ранее пород. Они могут быть представлены уплотненными мягкими и сыпучими породами со скальными включениями в виде гравия, валунов, конгломератов, кремнистых или известняковых прожилков и линз, хаотически расположенных в массиве основной породы. Разнородные породы наиболее характерны для песчано – гравийных месторождений.

4.