 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Воздействие жидкости на горные породы
Воздействие жидкости на горную породу может быть динамическим и статическим. Динамическое воздействие приводит к механическому разрушению и перемещению горных пород, статическое – к набуханию, размягчению и растворению пород.
Набухание – это способность породы увеличить свой объем при насыщении водой. Оно характеризуется коэффициентом набухания kн, равным отношению объема набухшей породы Vн к ее первоначальному объему Vн
(9.15 )
Набухание происходит в результате проникновения воды между пакетами кристаллических решеток минералов. Набухание горных пород отрицательно сказывается как в подземных, так и в открытых горных выработках: оно ведет к их деформации, разрушению крепи и т. п.
Увлажнение пород снижает их прочность. Значительно снижается прочность горных пород при растворении в содержащейся в них воде адсорбирующихся поверхностно-активных веществ, так называемых понизителей твердости. Подвижность воды в этом случае возрастает, она проникает в самые мелкие трещины, возникающие при механическом воздействии на породу, вследствие чего трещины не могут полностью закрываться. В результате количество раскрытых трещин сильно увеличивается, а прочность породы – понижается.
Уменьшение прочности при водонасыщении характеризуется коэффициентом размокаемости 
, выражающим отношение предела прочности на сжатие 
водонасыщенной породы к пределу прочности ее 
до насыщения водой
. (9.16)
Коэффициент размокаемости слабоустойчивых пород составляет 0,75 и меньше. Наиболее подвержены размоканию осадочные породы.
Коэффициент размокаемости известняков находится в пределах 0,15-0,50, глинистых песчаников – до 0,45.
Наиболее сильно размокают угли и горные породы в движущемся потоке жидкости, поскольку он интенсивно вымывает и выносит мелкие частички породы. Слабо размокают мелкопористые кварцевые песчаники и почти не размокают изверженные породы.
Вода может растворять некоторые горные породы, хотя обычно они мало растворимы или нерастворимы. Наибольшей растворимостью обладают лишь некоторые виды ангидрида и гипса. К малорастворимым породам относятся известняки и доломиты.
Магматические и метаморфические породы можно считать практически нерастворимыми. Как и размокаемость, растворимость горных пород протекает наиболее интенсивно в движущемся потоке жидкости, особенно в водных растворах различных кислот, поскольку при этом наряду с химическим происходит и физическое растворение путем вымывания частичек и обнажения новых поверхностей, контактирующих с раствором.
Гидравлические свойства горных пород также зависят от внешних факторов. Повышение температуры снижает вязкость жидкостей, а проницаемость пород при этом соответственно возрастает.
Степень набухания глинистых горных пород с повышением давления увеличивается, а с повышением температуры – понижается. С повышением температуры вода переходит в парообразное состояние, а с понижением – в твердое. Соответственно этому изменяются все физические свойства горной породы.
Поиск по сайту: