Фильтры для воды

Деформационные свойства горных пород
Горные породы под действием приложенных нагрузок в одних случаях меняют только свою форму объем без разрыва сплошности (пластическая деформация), в других случаях - разрушаются на отдельные элементы без заметной пластической деформации. В связи с этим выделяют такие важные свойства пород как пластичность, хрупкость и упругость.
Пластичность горных пород— свойство породы необратимо деформироваться от воздействия внешних сил. Пластические деформации не исчезают после снятия нагрузки и называются остаточными деформациями. Синоним пластичности — вязкость.
Хрупкость горной породы — способность породы разрушаться без заметной пластической деформации.
Упругость горной породы — способность породы восстанавливать первоначальную форму или объем после снятия нагрузки.
Горные породы (кроме рыхлых и плывучих) в зависимости от деформационных свойств делятся на упруго-хрупкие, упруго-пластичные, высокопластичные и сильнопористые.
Упруго-хрупкие породы (гранит, кварцит, джеспилит) разрушаются по достижении предела упругости, а при разрушении упруго-пластичных (мрамор, известняк, сланец) необходимо преодолевать еще и вязко-пластичные деформации б. Поэтому упруго-хрупкие породы разрушаются легче, чем упруго-пластичные.
Так, разрушение хрупкой породы (кварцит) характеризуется кривой 1, изображенной на рис. 2.1 и происходит при нагрузке Р1 до наступления пластической деформации (прямая ОА1). В упруго-пластичной породе (мрамор) до определенной нагрузки Р2 (рис. 2.1, кривая 2) наблюдается упругая деформация (прямая ОА). При дальнейшем повышении нагрузки наклон кривой изменяется (участок AD), так как образец деформируется быстрее, чем растет нагрузка. Наблюдается пластическая деформация. В высокопластичных (глина, каменная соль) и сильнопористых породах (пемза, пористый известняк) происходит пластическая деформация без хрупкого разрушения (рис. 2.1, кривая 3).
На графике деформаций работа на разрушение упруго-хрупких пород выражается площадью ОА1С1, а упруго-пластичных— площадью ОАБЕ, которая значительно больше.
Но такое деление пород на хрупкие и вязкие условно, так как при ударных нагрузках даже высокопластичные породы могут становиться хрупкими, а при статических — хрупкие проявлять пластические свойства. Поэтому желательно, чтобы при бурении использовали динамическое приложение нагрузки, так как процесс разрушения пород в этом случае эффективнее.
Рис. 2.1. Графики деформации пород

2.1