Физико-механические свойства пород

Физико-механические свойства пород весьма многообразны и зависят от многих факторов: минералогического состава, струк­туры, текстуры, минерального цемента, условий залегания, сте­пени нарушенности и т. д. Применительно к бурению горные породы по механическим свойствам разделяются на три группы: скальные, связные и сыпучие.

Скальные породы. В эту группу входят породы, резко различ­ные по механической прочности, мягкие — мел, гипс, соль и очень твердые — сливные кварциты, джеспилиты, граниты и т. д. Особенностью скальных пород является наличие значительных молекулярных сил сцепления и трения между частицами.

Наблюдениями за разрушением твердого тела под действием сжимающей силы установлено, что разрушение часто сопровож­дается образованием в теле плоскостей скольжения, по которым происходит сдвижение одних частей тела по другим.

Скальные породы подразделяются на хрупкие и вязкие. Хруп­кие породы разрушаются по достижении предела упругости. Раз­рушению вязких пород предшествуют не только упругие, но и остаточные, вязко-пластические деформации. Так как последние по величине значительно больше упругих, то и работа, затрачи­ваемая на разрушение вязких пород, будет больше работы, за­трачиваемой на разрушение хрупких пород. Поэтому хрупкие породы разбуриваются легче, чем вязкие породы.

Деление пород на хрупкие и вязкие несколько условно, так как в зависимости от скорости приложения силы одна и та же порода в различной степени может проявлять упругие и вязко-пластические свойства. Из физики твердого тела известно, что при больших скоростях приложения нагрузок вязкие тела ста­новятся хрупкими, а при длительном действии силы так на­зываемые хрупкие тела обнаруживают пластические свойства. Известно также, что хрупкие тела, в том числе и твердые гор­ные породы, при всестороннем равномерном сжатии выдержи­вают очень большие нагрузки, проявляя при этом пластические свойства.

Найти такие условия, при которых разрушение породы происходило бы наиболее эффективно, является важной задачей тео­рии и практики бурения.

Стенки скважин, пройденных в скальных породах, устойчивы и обычно не крепятся. Крепление применяют в тех случаях, когда породы сильно нарушены или для целей опробования полезных ископаемых, например, при проведении инженерных изысканий.

Связные породы. К группе связных относятся породы типа глин, состоящие из упругих пластинчатых и чешуеобразных частиц по размерам, не превышающим 0,002 мм. Частицы глин состоят из кварца и других минералов, являясь продуктами раз­рушения главным образом магматических и метаморфических пород. Глинистые породы характеризуются силами сцепления между частицами, которые достигают значительной величины. Эти силы, называемые также силами слипания, характерны только для глин. При сжатии глины изменяют свой объем, не восстанавливая своей прежней формы. После нарушения сплош­ности породы силы сцепления могут восстанавливаться полностью или частично под действием увлажнения или давления. Связ­ность этих пород объясняется действием капиллярных сил.

ООО "Буровики" Инженерные изыскания

• Изделия их кованого железа в саду
• Инструменты, используемые при штукатурных работах
• Русская баня.
• Оптимальное расстояние для успешного общения
• Использование дерева в строительстве дачи
• Гнутые отводы для трубопроводов
• Межкомнатные двери установка доступные цены в компании Гарант-сервис
• Профессиональный электромонтаж - гарантия безопасности квартиры