рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УПРУГИХ СВОЙСТВ ПОРОД

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УПРУГИХ СВОЙСТВ ПОРОД - раздел Физика, ЛЕКЦИЯ 1 Место физики горных пород и процессов среди других наук определяется объектами, методами и направленностью исследований Метод Определения Динамического Модуля Упругости (П) ...

Метод определения динамического модуля упругости (П)

Сущность метода заключается в измерении скорости прохождения продольных и поверхностных ультразвуковых волн по образцу горной породы и определении показателей упругости в зависимости от величин указанных скоростей.

Для возбуждения колебания в образце и индикации их прохождения используют ультразвуковой сейсмоскоп с пьезоэлементами, типа ИПА-59 или УК-10П. Применяемая частота колебаний должна превышать величину (1.5-2.0) · VP / d, где VP - скорость распространения продольных колебаний, а d - диаметр образца.

Образцы для испытаний - круглые цилиндрические с плоскими шлифованными основаниями диаметром от 36 до 110 мм и длиной в 2-3 раза превышающей диаметр. Для испытания породы требуется 2-3 образца.

Предварительно определяют плотность образца. После включения и прогрева сейсмоскопа пьезоэлементы - датчик и приемник - плотно прижимают к центральным частям торцов образца и на экране прибора отсчитывают длительность прохождения по образцу продольных волн. Далее датчик и приемник смещают к краям торцов образца, лежащим примерно на одной его образующей, и на экране отсчитывают длительность прохождения поверхностных волн. В обоих случаях надлежащим способом исключают погрешность, отражающую длительность прохождения волн через контакты элементов.

Показатели упругих свойств (Еg и m) могут быть рассчитаны по следующим формулам:

m = [(Vp / Vs )2 - 2] / 2 · [( Vp / Vs)2 -1];

Eg = Vp2 · r · [1-m-2m2] / q(1-m);

где Vs = Vp /0.9 - скорость поперечных волн; Vp - скорость продольных волн, см/сек.; Vs - скорость поверхностных волн, см/сек; r - плотность. Г/см3; q - ускорение силы тяжести 980 см/сек2.

Испытание каждого образца повторяют 2-3 раза. В качестве значения показателя модуля упругости (модуля Юнга) породы принимают результаты, различающиеся между собой не более чем на 15-20%.

Образцы пород после определения упругих свойств могут быть использованы для иных видов физико-механических испытаний.

МЕТОДИКА СОСТАВЛЕНИЯ ЛИТОЛОГО-ПРОЧНОСТНЫХ КАРТ ПОРОД УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

На основе обобщения и анализа результатов лабораторных определений физико-механических свойств вмещающих пород составляются литолого-прочностные карты. Они служат для характеристики литологического состава и изменчивости свойств пород кровли и почвы угольных пластов и используются для прогнозирования этих свойств на неразведанных участках и при прогнозе горно-геологических условий эксплуатации месторождений.

На участках предварительной и детальной разведки для каждого промышленного угольного пласта в масштабе подсчета запасов составляются литолого-прочностные карты кровли и почвы. При этом учитываются данные бурения всех скважин, вскрывших соответствующие пласты, результаты изучения физико-механических свойств и петрографических особенностей пород, материалы геолого-маркшейдерской службы.

На карту выносятся: выход угольного пласта под покровные отложения, изогипсы его почвы через 100-200 м (в зависимости от масштаба карты и угла падения пород), группа метаморфизма угля, тектонические нарушения, контуры зон выклинивания, расщепления и нерабочей мощности угольных пластов, нижняя граница выветрелых пород, контуры горных работ и местоположение устьев разведочных скважин, из которых опробованные на физико-механические свойства отмечаются условным знаком. По каждому опробованному пластопересечению строятся структурные и текстурные колонки кровли в интервале 0-25 м по нормали пласта и почвы в интервале 0-10 м. На этих колонках в основной кровле и почве отмечаются все слои мощностью более 20 см, а на контакте с угольным пластом - свыше 5 см. Структурная колонка содержит сведения о трещиноватости и плитчатости пород, наличии в них конкреций, обломков других пород, а также отпечатков и остатков флоры и фауны, степени их обугленности и характере расположения относительно слоистости. В текстурной колонке показан характер контактов между слоями и тип слоистости пород. Рядом со структурной колонкой указываются нормальные мощности слоев. В табличках приводятся средние значения и коэффициенты вариации пределов прочности при сжатии перпендикулярно слоистости и при растяжении параллельно слоистости всех опробованных слоев каждого литотипа. Определения прочности “кучерявчиков” и пород комковатой текстуры при этом не учитываются.

На литолого-прочностных картах оконтуриваются площади распространения известняков, песчаников и всех разновидностей сланцев, слагающих непосредственную кровлю и почву пород, а также отмечаются участки ложной кровли.

Кроме того, строятся изолинии средних значений предела прочности при сжатии всех слоев песчаников и сланцев кровли и почвы через 50-100· 105 Па в зависимости от скорости изменения этого показателя. Проведение изолиний производится способом построения изогипс почвы угольного пласта. Для этого строятся графики зависимости прочности пород от глубины их залегания. В связи с тем, что опробованные на физико-механические свойства скважины составляют небольшую часть всех пробуренных (10-2-%), используются результаты определений по скважинам, расположенным в полосе (зоне) шириной по простиранию 1-3 км, расстояние между этими полосами может составлять 3-20 км в зависимости от геологических условий и степени изменчивости свойств пород. Для исключения влияния на свойства пород составляющей катагенеза по простиранию, полосы располагаются по возможности перпендикулярно границам групп метаморфизма углей. Середина полосы принимается за линию, по которой составляются эти графики, при этом используются средние значения показателей по всем изученным слоям.

Обычно прогнозирование свойств с помощью изолиний применяется для пород, вмещающих угли низкой и средней стадии метаморфизма, так как у них наблюдается закономерное изменение свойств с увеличением глубины. Углевмещающие породы в антрацитовых районах Донбасса характеризуются отсутствием закономерности изменения физико-механических свойств с глубиной залегания, поэтому изображение изменчивости параметров в виде изолиний нецелесообразно. В этих случаях более надежными являются их средние значения в пределах разведанного участка или структуры. Следует отметить, что масштаб карт и степень их информативности определяются целями работы.

Как показывает опыт, закономерности строения кровли и почвы угольных пластов и характер изменчивости их физико-механических свойств в пределах угленосных районов или крупных геологических структур могут быть изучены путем составления литолого-прочностных карт более мелкого масштаба. На этих картах выносятся опробованные скважины, породы объединяются в один литологический контур лишь в том случае, если их свойства близки. Кроме того, на них не отмечаются мелкие участки ложной кровли и в качестве прогнозного берется только один основной показатель - предел прочности при сжатии.

В случае необходимости, кроме карт кровли и почвы составляются карты фактического материала, на которых возле каждой опробованной скважины помещается полный разрез кровли, почвы угольного пласта в масштабе 1:500 и в виде табличек все имеющиеся определения пределов прочности при сжатии в сухом и водонасыщенном состоянии и при растяжении. Место отбора каждой пробы должно быть отмечено на колонке.

Литолого-прочностные карты используются при прогнозе инженерно-геологических условий эксплуатации угольных месторождений, а также являются основой для более целенаправленного изучения физико-механических свойств пород при геологоразведочных работах.


– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ЛЕКЦИЯ 1 Место физики горных пород и процессов среди других наук определяется объектами, методами и направленностью исследований

ВВЕДЕНИЕ.. Физика горных пород это учение о физико технических свойствах и физических.. Физика горных пород оформившаяся в самостоятельный раздел горной науки в х годах положила начало новому подходу к..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УПРУГИХ СВОЙСТВ ПОРОД

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

СТРОЕНИЕ И СОСТАВ МИНЕРАЛОВ И ГОРНЫХ ПОРОД
Под минералом понимают природное тело, приблизительно однородное по химическому составу и физическим свойствам, образующееся в результате физико-химических процессов в земной коре. К минералам отно

ГОРНЫЕ ПОРОДЫ КАК ОБЪЕКТ РАЗРАБОТКИ. МАССИВ. ГОРНАЯ МАССА. ОБРАЗЕЦ
Объектами горных разработок являются все виды горных пород: коренные, залегающие в толще земной коры по месту своего образования, и покрывающие их наносы — породы измельченные, переотложенные или п

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОРОД
При измерении физико-технических параметров пород полученные данные должны обладать достаточной точностью, сопоставимостью и представительностью. В настоящее время разработано большое коли

МЕТОДИКА ОПРОБОВАНИЯ ВМЕЩАЮЩИХ ПОРОД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИХ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
Оценка физико-механических свойств пород может быть произведена двумя путями - косвенно, по комплексу геолого-минералогических признаков или данным каротажа, и непосредственно, проведением лаборато

Горных пород
Физико-механическими свойствами горных пород называют такие, которые определяют их физическое (фазовое) состояние, отношение к воде, изменения формы и размеров (деформируемость), прочность.

КОМПЛЕКС ОПРЕДЕЛЯЕМЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОРОД
Исследования физико-механических свойств пород включают производство анализов по сокращенному комплексу определений, по полному комплексу и специальные виды анали

Физические свойства горных пород
Главными физическими свойствами скальных и полускальных горных пород, изучаемых в процессе геологоразведочных работ, являются плотность; плотность минеральной части (удельный вес) и плотность пород

Методы определения пористости
. Определение общей пористости методом расчета Пористостью горных пород называют общий объем пор в единице объема породы. Поры могут быть взаимосвязанными - открытыми (поры сообщают

Определение влажности горных пород
Из середины пробы берут навеску горной породы не менее 15 г и помещают в заранее высушенный, взвешенный и пронумерованный бокс с крышкой и взвешивают на лабораторных весах с точностью до 0.01 г. По

Исследование механических свойств горных пород
Механическими свойствами горных пород называются такие, которые определяют их поведение под воздействием внешних усилий - нагрузки - и проявляются в сопротивлении разрушению и деформации. Свойство

ЛЕКЦИЯ 9
Грубые методы   Метод определения коэффициента крепости по Протодьяконову Сущность метода заключается в определении коэффициента крепости, который пропорциона

Метод определения твердости пород по штампу
Сущность метода заключается во вдавливании в испытуемый образец горной породы цилиндрического или имеющего форму усеченного конуса пуансона с плоским основанием, в замере нагрузок, деформации до ра

КРЕПОСТЬ ГОРНЫХ ПОРОД
Крепость горных пород — характеристика сопротивляемости пород их добыванию — технологическому разрушению. Это понятие крепости введено проф. М. М. Протодьяконовьм (старшим), который для количествен

ХРУПКОСТЬ И ПЛАСТИЧНОСТЬ ПОРОД
Так как пластические и обратные им — хрупкие свойства пород существенно сказываются на процессах их разрушения (в частности, пластичность увеличивает энергоемкость дробления и измельчения пород), в

ТВЕРДОСТЬ ГОРНЫХ ПОРОД
Твердость горных пород определяет сопротивляемость пород внедрению в них острого инструмента, т. е. разрушению при точечном (контактном) нагружении. Твердость минералов принято оценивать по известн

ЛЕКЦИЯ 12
ВЯЗКОСТЬ, ДРОБИМОСТЬ И АБРАЗИВНОСТЬ ПОРОД Наиболее трудно поддаются разрушению породы, имеющие высокую прочность и

ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ В ПОРОДАХ
Жидкости и газы способны перемещаться по поровым каналам трещинам породы. Свойство породы пропускать сквозь себя флюиды называется ее проницаемостью. Проницаемость бывает физическая (абсол

МЕРЗЛЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ
Понижение температуры ниже 0 °С приводит к смерзанию рыхлых влажных пород. Это, в свою очередь, сказывается на всех физических свойствах породы. По существу, рыхлая порода при этом перестает сущест

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги