Прочностные свойства - Основные понятия и сведения о физических показателях горных пород

Прочностные свойства горных пород не относятся к показателям, которые создают геофизические поля. В то же время эти свойства характеризуют крепость природных объектов и поэтому используются при составлении проектов и при работах по разрушению горных пород в процессе бурения скважин, проходке горных выработок, строительстве инженерных сооружений и т. д.

Прочность - это свойство пород воспринимать механические нагрузки не разрушаясь. Показатели прочности:

Сж - предел прочности при сжатии;

Р - предел прочности при растяжении;

Сдв - предел прочности при сдвиге;

Изг - предел прочности при изгибе;

Кр - предел прочности при кручении.

Перечисленные показатели характеризуют приложенную нагрузку к площади, на которую она воздействует:

Где F - разрушающее усилие;

S - исходная площадь образца;

- угол наклона образца к горизонтали под которым производится срез при испытании.

Показатели измеряются в мегапаскалях (МПа). Они связаны с другим широко применяемым в горном деле показателем, который носит название коэффициент крепости по Протодъяконову f соотношением

Твердая фаза

Наибольшие значения прочностные показатели имеют у оксидов кварца и алюминия (сж = 400-500 МПа). Высокой прочностью характеризуются силикаты, у которых сж = 110-200 МПа. Средние значения в диапазоне 80-130 МПа характерны для минералов железистой группы, а низкие - для большинства групп сульфатов и фосфатов (сж = 32-52 МПа). Весьма низкие значения сж у минералов с листовой структурой (тальк, каолинит), у которых отношения сж/р колеблются в интервалах от 0,5 до 25 при средних значениях этих отношений 5-11.

Прочностные свойства наиболее распространенных минералов:

Корунд - сж = 500 МПа,

Кварц - сж = 400 МПа,

Пирит - сж = 128 МПа,

Магнитит - сж = 52 МПа,

Хлорит - сж = 41 МПа,

Кальцит - сж = 16 МПа.

Тенденция изменения для основных групп минералов следующая (рис. 76):

Рис. 76. Тенденция изменения прочности на сжатие для основных групп породообразующих минералов

Похожие статьи




Прочностные свойства - Основные понятия и сведения о физических показателях горных пород

Предыдущая | Следующая