АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Плотностные свойства скальных и связных пород

Читайте также:
  1. III. Психические свойства личности – типичные для данного человека особенности его психики, особенности реализации его психических процессов.
  2. Алгебраические свойства векторного произведения
  3. АЛГОРИТМ И ЕГО СВОЙСТВА
  4. Аллювиальные отложения и их свойства
  5. АТМОСФЕРА И ЕЕ СВОЙСТВА
  6. Атрибуты и свойства материи
  7. Базовые параметры радиационных свойств горных пород и методы их определения
  8. Базовые параметры электромагнитных свойств горных пород и методы их определения.
  9. БЕСКОНЕЧНО МАЛЫЕ ФУНКЦИИ И ИХ ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА
  10. Биосинтез белка и нуклеиновых кислот. Матричный характер реакций биосинтеза. Генетическая информация в клетке. Гены, генетический код и его свойства
  11. Валентные свойства атомов
  12. Валериана лекарственная - лечебные свойства, рецепты

 

 

Основные параметры плотностных свойств скальных и связных горных пород следующие: удельная масса (плотность твердой фазы), , кг/м3; удельный вес, , Н/м3; объемная масса (плотность), , кг/м3; объемный вес, , Н/м3; пористость (общая), , % или ед.; коэффициент пористости, , ед.

Важнейшими признаками строения пород, влияющего на величину параметров их плотностных свойств, являются их структура, текстура, пористость и трещиноватость.

Структура – степень кристаллизации (полнокристаллические, неполнокристаллические, стекловатые, порфировые, обломочные), размеры, форма минеральных частиц и характер связей между ними.

Текстура (сложение) – взаимное расположение структурно однотипных частей породы в занимаемом ими пространстве (массивная, пористая, слоистая).

Пористость – совокупность всех пустот в горных породах, заключенных между минеральными частицами или их агрегатами.

Поры классифицируют: по происхождению (первичные, вторичные); по форме (межзеренные, пузырчатые, каналовидные, щелевидные, ветвистые и т.д.); по размерам (субкапилярные < 0,2 мкм, капиллярные 0,2 – 100 мкм, сверхкапиллярные > 100 мкм); и по контакту с окружающей средой (открытые и закрытые).

Параметры пористости следующие.

Общая пористость – объем пор в единице объема породы

 

или , (3.1)

 

где Vп – объем пор в данной массе породы;

V – объем породы данной массы.

Коэффициент пористости – отношение объема пор к объему твердой фазы горной породы

 

(3.2)

 

Эффективная пористость – отношение объема открытых пор к объему породы

 

% (3.3)

 

Трещиноватость – совокупность трещин в горной породе.

Трещина – плоский разрыв сплошности среды, величина которого на порядок и более превосходит межатомные расстояния в кристаллической решетке минералов (~ 10-10 м).

По происхождению различают трещины: первичные (эндогенные), которые образовались в период формирования породы; вторичные (тектонические, экзогенные); трещины выветривания и трещины, вызванные горным давлением и ведением горных работ.

Пределы изменения параметров трещиноватости: протяженность трещин (10 –9 – 105 м); раскрытие трещин (10-9 – 1 м); расстояние между трещинами (10-9 – 1 м).

Кроме этого, в горной практике трещиноватость часто оценивают по отношению количества (длины или раскрытия) трещин к единице площади (длины или объема) горной породы.

Например, одним из геомеханических критериев состояния непосредственной кровли в призабойном пространстве лавы является удельная трещиноватость кровли

, шт./м, (3.4)

 

где lтi – длина отдельной трещины на данном участке лавы, м;

S0 – площадь участка лавы, на котором наблюдается состояние кровли, м2.

Важен также угол распространения трещин в пространстве и расстояние между трещинами.

Геологи, изучая извлеченные керны породы, оценивают трещиноватость горного массива параметром, который называется трещинная пористость.

 

 

, м33 (3.5)

 

где bср – среднее раскрытие трещин, м;

Σl – суммарная длина трещин, измеренная по поверхности керна, м;

r и h – соответственно радиус и высота керна, м.

Удельная масса породы – масса единицы объема твердой фазы (минерального скелета) породы

 

(3.6)

 

Удельный вес – вес единицы объема твердой фазы (минерального скелета) породы

 

(3.7)

 

Объемная масса – масса единицы объема породы в ее естественном состоянии.

В общем случае горная порода состоит из твердой, жидкой и газообразной фазы, тогда объемная масса

 

или просто (3.8)

 

Объемный вес – вес единицы объема породы в ее естественном состоянии.

 

или просто (3.9)

 

Пределы изменения плотностных параметров скальных и связных пород следующие:

зависит от плотности слагающих минералов и изменяется от 2000 до 5100 кг/м3;

зависит от пористости и изменяется от 1000 до 4500 кг/м3 (для угольных месторождений, например, бурый уголь – 1060 ¸ 1410 кг/м3; каменный уголь – 1220 ¸ 1580 кг/м3; антрацит – 1420 ¸ 1880 кг/м3; вмещающие породы – 2400 ¸ 2890 кг/м3);

зависит от строения и изменяется от 0,01 до 90 % (для углей – Р=6¸12%, для вмещающих пород – Р=4¸30%); от 0,0001 до 9.

 

Плотностные параметры взаимосвязаны между собой следующими зависимостями

 

(3.10)

 

Плотностные параметры скальных и связных пород определяют в лабораторных условиях. Обычно определяют плотность, используя метод гидростатического взвешивания образцов неправильной формы, и удельную массу (пикнометрическим методом), а остальные параметры вычисляют, используя вышеприведенные формулы.

 

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.006 сек.)