|
Ma'ruza 2. Geotexnologiyaning fizik-geologik asoslari
Reja
1. Tog’ jinsi massivlarining fizik-geologik xususiyatlari
2. Tog’ jinsi massivisining gidravlik xususiyatlari
3. Tog’ jinslarining issiqlik xususiyatlari
4. Tog’ jinsi massivining elektromagnit va nurlanish (radiotsion) xususiyatlari.
5. Tog’ jinsi massivining ba'zi mexanik va akustik xususiyatlari
6. Elektromagnit maydonlarning tog’ jinsi massivisiga ta'siri
7. Geotexnologik usul bilan qazib olishda gidravlik jarayonlarni kechishi
Tog’ jinsi massivlarining fizik-geologik xususiyatlari
Geotexnologiya usulida qazib olganda alohida tog’ jinslarni ko'rib chiqish mumkin emas. Qattiq, suyuq va gazsimon fazalar tarkibidagi turli xil tarkibiy qismlarni o'z ichiga olgan geterogen tizim bo'lgan tog’ jinsi massivini o'rganish kerak. Tog’ jinsi massivini o'rganish holatni (yotqiziqni holati, qalinligi, suvchanlagi, oziqlantirish va tushirish shartlari), tarkibini (mineral kimyoviy, granulometrik, qatlam suvlarining pH tarkibi), tuzilishini (ma`dan tuzilishi va teksturasi, g'ovakdorligi va darzdorligi, kesimda va yaxlit bir xil emasligi) va xususiyatlari (filtrlanish - o'tkazuvchanlik, suv o'tkazuvchanligi; suv yuvib yemirishi, yopishqoqlik, plastiklik, suv yutishi, suv saqlash hajmi va boshqalar).
Tog’ jinsi massivlarining holati, tarkibi va tuzilishi haqidagi savollar geologik fanlar jarayonida o'rganiladi. Massivlarning xossalari qisman "Tog’ jinslari fizikasi" fan kursida qisman o'rganilgan. Quyida biz faqat massivlarning geotexnologiyada muhim bo'lgan o'ziga xos xususiyatlarini ko'rib chiqamiz.
Tog’ jinsi massivisining gidravlik xususiyatlari
Tog’ jinslari massivining gidravlik xususiyatlari mineral konlarni qazib olishning geotexnologik usullari uchun eng katta ahamiyatga ega. Tog’ jinsi gidravlikasining asosiy xususiyatlari filtrlanishidir. Ba'zan ularni kollektor deb atashadi. Avvalo, tog’ jinsining filtrlanish xususiyatlari g'ovakdorligiga bog'liq, ya'ni mineral zarralarning yoki ularning agregatlari orasida joylashgan barcha g’ovaklarning umumiyligiga bog’liq.
Umumiy g'ovakdorlik - bu g’ovak va g'ovaklar umumiy hajmining tog’ jinsi hajmiga nisbati.
G’ovaklar hajmining tog’ jinsi mineral skeleti hajmiga nisbati g'ovakdorlilik koeffitsienti deyiladi.
Umumiy g’ovakdorlik – bu g’ovaklar va govak hajmining tog’ jinslarining mineral skeletlari hajmiga nisbati g'ovaklilik koeffitsienti deyiladi.
G’ovaklar kattaligi bo'yicha subkapillyar (g’ovak diametri 0,2 mikrondan kam), kapillyar (0,2-100 mikron) va superkapillyar (100 mikrondan katta) ga bo'linadi. G’ovaklar ko'pincha ochiq yuza va bir-biri bilan bog'lanib, uzluksiz ilon izi kanallarini hosil qilishi mumkin.
Dinamik g'ovakdorligi faqat suyuqlik filtrlaydigan bo’shliqlarni hisobga oladi, ba'zida esa u ochiq (samarali) g'ovaklik deb ham atashadi.
Bo'shliqlar va g'ovaklar devorlari tomonidan hosil bo'lgan sirt maydoni tog’ jinsining o'tkazuvchanligining eng muhim geotexnologik xususiyatlaridan biridir.
Suyuqlik va gazlarni tog’ jinslari ichidan o'tish xususiyati bir-biriga bog'liq bo'lgan o'tkazuvchanlik koeffitsienti va filtrlash koeffitsienti bilan tavsiflanadi:
KF / KO’ formula
bu yerda KF filtrlash koeffitsienti, m /sek;
KO’ - o'tkazuvchanlik koeffitsienti, m2;
p - suyuqlik zichligi, kg / m3;
& - suyuqlik yopishqoqligi, Pa * s.
Geotexnologiya maqsadida tog’ jinslarning o'tkazuvchanligi tabiiy sharoitda aniqlanishi kerak, chunki faqat bu ta'sir etuvchi omillarning butun doirasini hisobga olishi mumkin.
Absolyut, samarali va nisbiy o'tkazuvchanlikni farqlang.
Absolyut o'tkazuvchanlik deb atmosfera bosimida namunadan havoning o'tkazuvchanligini tavsiflaydi va chiziqli filtrlash qonuni bo'yicha hisoblanadi.
Samarali (fazali) o'tkazuvchanlik har xil suyuqliklar uchun o'tkazuvchanlikni tavsiflaydi.
Nisbiy o'tkazuvchanlik - bu samarali o'tkazuvchanlikning mutlaq (absolyut) o'tkazuvchanlikka nisbatigga aytiladi.
O'tkazuvchanlikni o'lchash uchun amaliy birlik sifatida Darsi (D) - maydoni 1 sm2, uzunligi 1 sm bo'lgan tog’ jinsi namunasiga xos bo'lgan o'tkazuvchanlik qiymati, bu namunadan 9,8 * 104 Pa bosim ostida u 1 sekunda 1 sm3 qayishqoq 105Pa * sek bo'lgan suyuqlik. Bunday holda, 1D = 1.02 * 10-12 m2.
Kon korxonasi amaliyotida yana bir parametr keng qo'llaniladi - filtrlanish koeffitsienti KF. Amalda, bu gaz yoki suyuqlikni tog’ jinslari orqali filtrlanish tezligiga aytiladi. Filtrlash koeffitsienti qatlam suvlarining bosimi va ularning yopishqoqligi filtrlangan suv miqdorining o'zgarishiga ta'sirini hisobga olmaydi. Suv filtratsiyasida g'ovaklilik va filtrlash koeffitsientlari o'rtasida nisbat mavjud: 1D = 1 sm / sek = 864 m / sutka.
Filtrlash koeffitsienti qiymatiga qarab jinslar suv o'tkazmaydigan (KF < 0,1 m / kun), past o'tkazuvchanlik (0,1 KF < 10), o'rtacha o'tkazuvchan (10 KF < 500) va oson o'tkazuvchan (KF > 500) ga bo'linadi.
Tog’ jinslarida granularlararo va darzliklar o'tkazuvchanligi ajralib turadi, ikkinchisi esa ancha yuqori. Cho'kindi tog’ jinslari uchun darzlik o'tkazuvchanligi (1,5-4,0) * 10-14 m2, va granularlararo o'tkazuvchanlik 10-16 gacha.
Tog’ jinslari massivlarining gidravlik xususiyatlariga filtrlanishdan tashqari quyidagilar kiradi:
• suvchanligi - tog’ jinslarining suvni ushlab turish va saqlash qobiliyati;
• suv chiqarish - tog’ jinslarining suvni erkin oqim bilan chiqarish qobiliyati;
• suvga chidamlilik - tog’ jinslarining suv bilan o'zaro aloqada bo'lish qobiliyatini, mustahkamligini va mustahkamligini saqlash qobiliyati;
• kapillyarlik - tog’ jinslarning kapillyar kuchlar ta'sirida g’ovaklar orqali namlikni ko'tarish qobiliyati;
• shishish - tog’ jinsining namlik ta'sirida hajmini oshirish qobiliyati;
• qisqarish - tog’ jinsining quriganida uning hajmini kamaytirish qobiliyati;
• cho'kish - tog’ jinsining hollanish paytida uning hajmini kamaytirish qobiliyati;
• ho'llanish – tog’ jinsining suyuqliklar bilan molekulyar o'zaro ta'sirga kirishish qobiliyati;
• adsorbsiya - tog’ jinsining o'z yuzasida gazlar, bug'lar va suyuqliklardan turli xil moddalarni konsentratsiya qilish qobiliyati;
• absorbsiya - tog’ jinslarining bug', gaz va suyuqliklarni yutish qobiliyati;
• yopishqoqlik - tog’ jinsining turli narsalarga yopishib olish qobiliyati.
Do'stlaringiz bilan baham: |
